柴油機(jī)工作時(shí),冷卻水的正常溫度應(yīng)保持在75~90℃,此時(shí)柴油機(jī)可發(fā)出最大功率,燃油消耗最經(jīng)濟(jì),機(jī)件磨損也不大。如果冷卻水的溫度過高或過低,或者擅自拆除節(jié)溫器,就會(huì)使冷卻系統(tǒng)的功能降低或喪失。
因?yàn)椴裼蜋C(jī)在工作時(shí),燃料燃燒會(huì)放出大量的熱能,氣缸內(nèi)氣體溫度高達(dá)1800~2000℃,而燃燒產(chǎn)生的熱能中只有30%~40%轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能,約有20%~25%被冷卻系統(tǒng)帶走。如果冷卻系統(tǒng)工作失常,冷卻水溫度過高或過低,不僅會(huì)影響柴油機(jī)的正常工作,甚至?xí)a(chǎn)生故障和事故。
1、 冷卻水溫度過高對柴油機(jī)的影響
(1)加速零件磨損
冷卻水溫度超過95℃以上時(shí),會(huì)使?jié)櫥蜏囟壬叨兊眠^稀、機(jī)油壓力變低,使機(jī)油消耗加快,而且在機(jī)油上竄至燃燒室被燒掉的同時(shí),還會(huì)產(chǎn)生大量的積炭和膠狀混合物,久而久之將活塞環(huán)槽上的泄油也堵塞,使竄入燃燒室的機(jī)油增多,使氣環(huán)的開口處被膠結(jié)而張不開,從而導(dǎo)致機(jī)油上竄更加劇烈,機(jī)油消耗得更快,由于積炭而使燃燒室的有效工作容積減小;在氣門頭號和氣門桿處形成的膠結(jié)沉積物使氣門密封面受腐蝕而漏氣;氣環(huán)開口處被膠結(jié)又使氣缸密封不嚴(yán)而造成壓縮不良,導(dǎo)致柴油機(jī)工作條件加速不斷改進(jìn)化,動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和使用性都急劇下降;柴油機(jī)各潤滑部位油膜易被破壞,運(yùn)動(dòng)副表面將出現(xiàn)半干摩擦甚至干摩擦;由于氣缸的溫度太高,缸壁上的潤滑油容易燒焦、積炭,促使零件磨損加快,嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成拉缸、抱軸和燒瓦等事故。
(2)零件配合間隙被破壞,強(qiáng)度下降
柴油機(jī)的金屬零件在長時(shí)間的高溫作用下,強(qiáng)度、彈性和耐磨性會(huì)下降;同時(shí),高溫使零件膨脹變形,嚴(yán)重地影響配合零件的正常間隙,甚至卡死。
(3)充氣量減少,功率降低
缸內(nèi)溫度過高,使進(jìn)入氣缸的新鮮空氣很快膨脹、空氣密度降低和充氣效率下降;由于進(jìn)氣量相對減少,使燃油和空氣混合比例失調(diào)、燃燒不充分和排氣管冒黑煙,從而導(dǎo)致柴油機(jī)輸出功率降低。
2、 冷卻水溫度過低對柴油機(jī)的影響
(1)加速零件磨損,輸出功率減少
冷卻水溫度過低時(shí),潤滑油溫度隨之下降,機(jī)油在低溫時(shí)粘度較大,其流動(dòng)性變差,不僅增加零件磨損,而且由于零件運(yùn)動(dòng)阻力增大,使機(jī)械損失增加,輸出功率相對減少。
(2)氣缸溫度過低,氣缸內(nèi)的水蒸氣易凝結(jié)于缸壁上,柴油燃燒時(shí)生成的產(chǎn)物(二氧化硫)遇到冷凝在缸壁上的水,就會(huì)變成強(qiáng)列的腐蝕劑(如亞硫酸、硫酸)粘附在缸壁上,因此缸壁表面就會(huì)受到強(qiáng)烈的腐蝕,導(dǎo)致其表面金屬組織疏松;當(dāng)氣缸套與活塞環(huán)之間相到摩擦刮削時(shí),會(huì)使腐蝕層、表面疏松的金屬很快磨損脫落,或在缸套工作表面出現(xiàn)蝕點(diǎn)、凹坑。
(2)熱損失增加,燃料消耗量增大
柴油機(jī)在低溫下工作時(shí),冷卻水帶走氣缸內(nèi)大量熱能,使其熱損失增多;混合氣不能很好地形成和燃燒,燃油消耗量會(huì)增加8%~10%;成液滴狀的燃油進(jìn)入氣缸后會(huì)沖洗氣缸壁上的潤滑油膜,并滲入到曲軸箱內(nèi),使零件的磨損量增加、沖淡油底殼內(nèi)的潤滑油、增加燃油消耗量和減少功率輸出。
(4)燃燒惡化,整機(jī)性能變壞
一些受熱膨脹的零件因溫度低而未膨脹到應(yīng)有的尺寸,從而影響到全機(jī)工作性能,例如活塞與氣缸間隙太大,密封不好;氣門間隙太大而受搖臂沖擊等,并使柴油機(jī)不易啟動(dòng)。在柴油機(jī)工作時(shí),壓縮后氣體的高溫是保證燃料著火的必要條件,當(dāng)氣缸、活塞等零件溫度降低時(shí),將造成壓縮終了溫度下降、著火延遲和燃燒條件惡化,導(dǎo)致燃料燃燒不完全、柴油機(jī)工作粗暴和排氣冒煙。
3、 使用注意事項(xiàng)
(1)經(jīng)常檢查水箱是否缺水或漏水,風(fēng)扇膠帶是否過松;不能任意拆除節(jié)溫器;工作時(shí)應(yīng)根據(jù)柴油機(jī)的工作溫度隨時(shí)調(diào)整水箱的擋風(fēng)簾和百葉窗的開度。
(2)柴油機(jī)啟動(dòng)后,應(yīng)先以中、小油門運(yùn)轉(zhuǎn),使水溫達(dá)到40℃以上后才能使機(jī)器起步,達(dá)60℃時(shí)方能使機(jī)器帶負(fù)荷工作;避免柴油機(jī)長時(shí)間超負(fù)荷工作。
(3)在寒冷季節(jié),為了有利于柴油機(jī)的啟動(dòng),可在冷卻系統(tǒng)內(nèi)加入80℃左右的熱水,或?qū)⒂偷讱さ臐櫥图訙睾笤賳?dòng)。工作結(jié)束,待柴油機(jī)溫度降低至50~60℃后,將散熱器和氣缸體的放水閥全部打開,以便使冷卻系統(tǒng)內(nèi)的水放盡。
(4)當(dāng)柴油機(jī)因缺水而過熱時(shí),不應(yīng)立即添加冷水,要讓柴油機(jī)先低速運(yùn)轉(zhuǎn),待水溫下降后再添加;當(dāng)需要臨時(shí)停車時(shí),可使柴油機(jī)以小油門進(jìn)行怠速運(yùn)轉(zhuǎn),但時(shí)間不能太長。
(5)冷卻系要使用清潔的軟水,應(yīng)使冷卻水的PH值控制在8~11范圍之間,盡量減少冷卻系內(nèi)的積垢堵塞,以防影響冷卻效果。在使用中要用化學(xué)劑定期清洗冷卻系內(nèi)部,以保證冷卻循環(huán)良好、散熱正常。