柴油機工作時,冷卻水的正常溫度應保持在75~90℃,此時柴油機可發(fā)出最大功率,燃油消耗最經(jīng)濟,機件磨損也不大。如果冷卻水的溫度過高或過低,或者擅自拆除節(jié)溫器,就會使冷卻系統(tǒng)的功能降低或喪失。因為柴油機在工作時,燃料燃燒會放出大量的熱能,氣缸內(nèi)氣體溫度高達1800~2000℃,而燃燒產(chǎn)生的熱能中只有30%~40%轉(zhuǎn)變?yōu)闄C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,不僅會影響柴油機的正常工作,甚至會產(chǎn)生故障和事故。
1、 冷卻水溫度過高對柴油機的影響
?。?)加速零件磨損
冷卻水溫度超過95℃以上時,會使?jié)櫥蜏囟壬叨兊眠^稀、機油壓力變低,使機油消耗加快,而且在機油上竄至燃燒室被燒掉的同時,還會產(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,使竄入燃燒室的機油增多,使氣環(huán)的開口處被膠結(jié)而張不開,從而導致機油上竄更加劇烈,機油消耗得更快,由于積炭而使燃燒室的有效工作容積減?。辉跉忾T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)又使氣缸密封不嚴而造成壓縮不良,導致柴油機工作條件加速不斷改進化,動力性、經(jīng)濟性和使用性都急劇下降;柴油機各潤滑部位油膜易被破壞,運動副表面將出現(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,嚴重時會造成拉缸、抱軸和燒瓦等事故。
(2)零件配合間隙被破壞,強度下降
柴油機的金屬零件在長時間的高溫作用下,強度、彈性和耐磨性會下降;同時,高溫使零件膨脹變形,嚴重地影響配合零件的正常間隙,甚至卡死。
?。?)充氣量減少,功率降低
缸內(nèi)溫度過高,使進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,從而導致柴油機輸出功率降低。
2、 冷卻水溫度過低對柴油機的影響
(1)加速零件磨損,輸出功率減少
冷卻水溫度過低時,潤滑油溫度隨之下降,機油在低溫時粘度較大,其流動性變差,不僅增加零件磨損,而且由于零件運動阻力增大,使機械損失增加,輸出功率相對減少。
?。?)氣缸溫度過低,氣缸內(nèi)的水蒸氣易凝結(jié)于缸壁上,柴油燃燒時生成的產(chǎn)物(二氧化硫)遇到冷凝在缸壁上的水,就會變成強列的腐蝕劑(如亞硫酸、硫酸)粘附在缸壁上,因此缸壁表面就會受到強烈的腐蝕,導致其表面金屬組織疏松;當氣缸套與活塞環(huán)之間相到摩擦刮削時,會使腐蝕層、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、凹坑。
?。?)熱損失增加,燃料消耗量增大
柴油機在低溫下工作時,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,燃油消耗量會增加8%~10%;成液滴狀的燃油進入氣缸后會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,整機性能變壞
一些受熱膨脹的零件因溫度低而未膨脹到應有的尺寸,從而影響到全機工作性能,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,并使柴油機不易啟動。在柴油機工作時,壓縮后氣體的高溫是保證燃料著火的必要條件,當氣缸、活塞等零件溫度降低時,將造成壓縮終了溫度下降、著火延遲和燃燒條件惡化,導致燃料燃燒不完全、柴油機工作粗暴和排氣冒煙。
3、 使用注意事項
?。?)經(jīng)常檢查水箱是否缺水或漏水,風扇膠帶是否過松;不能任意拆除節(jié)溫器;工作時應根據(jù)柴油機的工作溫度隨時調(diào)整水箱的擋風簾和百葉窗的開度。
(2)柴油機啟動后,應先以中、小油門運轉(zhuǎn),使水溫達到40℃以上后才能使機器起步,達60℃時方能使機器帶負荷工作;避免柴油機長時間超負荷工作。
?。?)在寒冷季節(jié),為了有利于柴油機的啟動,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?。工作結(jié)束,待柴油機溫度降低至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)當柴油機因缺水而過熱時,不應立即添加冷水,要讓柴油機先低速運轉(zhuǎn),待水溫下降后再添加;當需要臨時停車時,可使柴油機以小油門進行怠速運轉(zhuǎn),但時間不能太長。
?。?)冷卻系要使用清潔的軟水,應使冷卻水的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。