工程機械水溫高故障分析與解決方法

楊林源

摘要：隨著夏季到來，氣溫環(huán)境升高，工程機械設(shè)備出現(xiàn)大面積不同程度的水溫高現(xiàn)象，水溫高不僅會影響發(fā)動機輸出功率，而且會造成發(fā)動機的損壞。為了消除水溫高這一故障現(xiàn)象，經(jīng)過車間多年工作經(jīng)驗的積累，形成了“5步法”處理工程機械發(fā)動機水溫高報警的解決方法，該方法能夠有效的消除了工程機械設(shè)備水溫高故障，提高設(shè)備的處理故障的效率。

Abstract： With the increase of ambient temperature， the water temperature of construction machinery is high in different degrees. The high water temperature will not only affect the output power of the engine， but also cause damage to the engine. In order to eliminate the fault phenomenon of high water temperature， after many years of working experience in the workshop， a "5 step method "has been formed to deal with the high water temperature alarm of construction machinery engine. This method can effectively eliminate the high water temperature fault of construction machinery equipment and improve the efficiency of equipment fault handling.

關(guān)鍵詞：工程機械;水溫高;故障;解決方法

Key words： construction machinery;high water temperature;fault;method

中圖分類號：TK44? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）08-0110-03

0? 引言

隨著入夏以來，外界氣溫環(huán)境升高，工程機械設(shè)備出現(xiàn)大面積不同程度的水溫高現(xiàn)象，水溫高會導(dǎo)致潤滑油溫度升高，粘度較低，并且容易向外滲油，整機溫度升高，不能形成較好的油膜，影響發(fā)動機輸出功率。設(shè)備工作效率降低，還會使設(shè)備發(fā)動機內(nèi)部產(chǎn)生不可逆的損傷，針對水溫高這一故障現(xiàn)象，和其他研究人員基于叉車水溫高報警[1]，發(fā)動機溫度傳感器故障[2]，以及柴油機常見故障[3]進行了大量的分析。在上述研究的基礎(chǔ)上，本文結(jié)合多年故障處理的經(jīng)驗與，總結(jié)了一套工程機械設(shè)備水溫高故障高效的處理方法。

1? 工程機械設(shè)備冷卻系統(tǒng)介紹

我單位現(xiàn)有的工程機械設(shè)備主要有平路機、履帶式推土機、輪式推土機、365液壓反鏟等，各型號設(shè)備雖有差異，但冷卻系統(tǒng)的布置與工作原理都相同。本文以D10T履帶式推土機冷卻系統(tǒng)為例介紹工程機械設(shè)備散熱系統(tǒng)。

由圖1是C27發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)圖，該型號的發(fā)動機使用的是遠(yuǎn)程空對空中冷器對進氣系統(tǒng)進行冷卻，散熱器使用的是12芯的標(biāo)準(zhǔn)雙通型芯，液壓風(fēng)扇是通過發(fā)動機電子控制單元來控制的，它安裝在散熱器之前，這種設(shè)計減少了散熱器芯被吸出的異物或碎片損壞的可能性。冷卻液由水泵出來，通過變速箱油冷器1、2和發(fā)動機機油油冷器進入發(fā)動機內(nèi)部與發(fā)動機氣缸頭部到節(jié)溫器，依據(jù)溫度的不同，冷卻液通過旁通管路進入水泵或者進入散熱器，高溫冷卻液先經(jīng)過散熱器，由低向高，由前向后進行流動。通過散熱器的冷卻液一部分進入液壓油油冷器然后回到水泵。從水泵出來還有一小部分冷卻液流向渦輪增壓器，給渦輪降溫，然后流向副水箱，從副水箱流向水泵。C27發(fā)動機使用的是雙節(jié)溫器，節(jié)溫器開啟溫度為81-84℃，完全打開的溫度為92℃。

我單位現(xiàn)有的工程機械設(shè)備主要有平路機、履帶式推土機、輪式推土機、365液壓反鏟等，各型號設(shè)備雖有差異，但冷卻系統(tǒng)的布置與工作原理都相同。

2? “5步法”排除水溫高介紹

一臺設(shè)備出現(xiàn)水溫高報警到水溫高故障報警排除最多需要經(jīng)過5個步驟的檢查與排除，就可以使發(fā)動機的水溫恢復(fù)正常，其步驟流程如圖2所示。

2.1 檢查冷卻液液位

首先要檢查發(fā)動機冷卻液液位，觀察水箱中冷卻液液位是否充足，若缺少防凍液，補加防凍液后，跟蹤發(fā)動機是否存在水溫高現(xiàn)象。

2.2 檢查散熱器

若設(shè)備出現(xiàn)水溫高報警后，冷卻液也為正?；蛘哐a加冷卻液后，發(fā)動機還存在水溫高的現(xiàn)象，就要檢查冷卻液散熱器鞘翅中是否被雜物堵死，造成水溫散熱不好，若存在冷卻液散熱器鞘翅被堵死的現(xiàn)象，就要清洗發(fā)動機散熱器水箱。水箱的清洗分內(nèi)外部清洗，內(nèi)部清洗發(fā)動機水箱內(nèi)的鐵屑以及雜物，外部清洗冷卻液散熱器鞘翅中的雜物。

①清洗發(fā)動機冷卻內(nèi)部系統(tǒng)。

按如下步驟對發(fā)動機冷卻系統(tǒng)進行徹底清洗。

1）放掉冷卻系統(tǒng)中的防凍冷卻液，加入清水。

2）清洗水中加入清洗劑，按清洗劑使用說明加入清洗劑數(shù)量。

3）起動發(fā)動機，以較高轉(zhuǎn)速怠轉(zhuǎn)半小時，使含有清洗劑的清洗液在冷卻系統(tǒng)內(nèi)充分洗滌。

4）運轉(zhuǎn)半小時后，使發(fā)動機熄火，然后擰開散熱器的排水閥，排盡所有清洗劑。

5）擰緊排水閥后向水箱內(nèi)加入新的清水。檢查是否還有殘留的污垢。如清水仍有鐵銹色，應(yīng)用水洗到污垢完全排出為止。

②清洗冷卻系統(tǒng)外部鞘翅中的雜物。

如圖3所示是一個正要清洗的水箱散熱器鞘翅，從圖中可觀察到，水箱散熱器下部的鞘翅中都被泥土堵死，散熱器散熱效果變差。

利用高壓水槍將散熱器鞘翅中的泥土全部清除，直到每個鞘翅中不包含任何雜物。

2.3 檢查節(jié)溫器、控制閥、傳感器

2.3.1 檢查節(jié)溫器

清洗水箱后，設(shè)備還存在水溫高的現(xiàn)象，就需要檢查節(jié)溫器。節(jié)溫器是根據(jù)冷卻液溫度的高低自動調(diào)節(jié)進入散熱器的水量，改變水的循環(huán)范圍，以調(diào)節(jié)冷卻系的散熱能力，保證發(fā)動機在合適的溫度范圍內(nèi)工作。工程機械設(shè)備使用的節(jié)溫器為蠟式節(jié)溫器如圖4所示，當(dāng)冷卻溫度低于81℃時，節(jié)溫器感溫體內(nèi)的精致石蠟呈固態(tài)，節(jié)溫器閥在彈簧的作用下關(guān)閉發(fā)動機與散熱器之間的通道，冷卻液經(jīng)水泵返回發(fā)動機，進行發(fā)動機內(nèi)的小循環(huán)。當(dāng)冷卻液溫度達(dá)到81-84℃后，石蠟開始融化逐漸變?yōu)橐后w，體積隨之增大并壓迫橡膠管使其收縮。在橡膠管收縮的同時對推桿作用以向上的推力，推桿對閥門有向下的反推力使閥門開啟。這時冷卻液經(jīng)由散熱器和節(jié)溫器閥，再經(jīng)水泵流回發(fā)動機，進行大循環(huán)。

若節(jié)溫器在水溫高時出現(xiàn)打開不完全或者不能打開的現(xiàn)象，冷卻液大循環(huán)的流量不足或者完全不能循環(huán)，也會造成水溫高的現(xiàn)象，現(xiàn)在由于節(jié)溫器的工作原理是采用石蠟的物理性質(zhì)工作，我們現(xiàn)階段也沒有很好的檢查方法，所以出現(xiàn)高溫現(xiàn)象只能更換節(jié)溫器。

2.3.2 檢查控制閥以及傳感器

檢查水溫傳感器、風(fēng)扇泵壓力傳感器以及風(fēng)扇反比例電磁閥的線路是否正常，顧問系統(tǒng)中未出現(xiàn)報警現(xiàn)象可以肯定傳感器的線路是正常，只需要更換這幾個零件即可。（圖5、圖6）

2.4 檢查發(fā)動機風(fēng)扇轉(zhuǎn)速

若更換節(jié)溫器后，水溫高現(xiàn)象還不能消除，就需要檢查風(fēng)扇轉(zhuǎn)速。

風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的檢查需要通過專用的測速儀進行檢查，檢查步驟如下：①將專用的反光貼貼在風(fēng)扇葉片上。②將測速儀對準(zhǔn)反光貼，啟動發(fā)動機，測試不同發(fā)動機轉(zhuǎn)速下的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速。③利用cat配備的ET系統(tǒng)調(diào)整風(fēng)扇反比例電磁閥的輸入電流調(diào)整風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，具體操作流程如下。

1）在設(shè)備上連接CAT ET系統(tǒng)。

2）選擇“Service（維修）”菜單以開始標(biāo)定步驟。 然后選擇“Calibrations（標(biāo)定）”。 隨 即顯示第二個菜單。 從第二個菜單選擇“Engine Cooling Fan Calibration（發(fā)動機冷卻風(fēng)扇標(biāo)定）”，如圖7所示。

3）閱讀警告并在可以進行時選擇“OK（確定）”。

4）通過下一個屏幕如圖8所示可取消選擇不需要的測試。選擇不需要的測試附近的復(fù)選框。取消選擇測試時，復(fù)選框內(nèi)的鉤將消失。不應(yīng)執(zhí)行標(biāo)稱風(fēng)扇轉(zhuǎn)速測試。標(biāo)稱風(fēng)扇轉(zhuǎn)速測 試應(yīng)僅用于測試目的。只應(yīng)執(zhí)行最大風(fēng)扇轉(zhuǎn)速測試和最小風(fēng)扇轉(zhuǎn)速測試。選擇需要的測試后，選擇“Begin（開始）”。

5）如果選擇了最大風(fēng)扇轉(zhuǎn)速測試，則執(zhí)行“Calibration for Maximum Fan Speed（最大風(fēng) 扇轉(zhuǎn)速標(biāo)定）”。

6）如果選擇了最小風(fēng)扇轉(zhuǎn)速測試，則執(zhí)行“Calibration for Minimum Fan Speed（最小風(fēng) 扇轉(zhuǎn)速標(biāo)定）”。

然后根據(jù)頁面提示調(diào)整風(fēng)扇反比例電磁閥電流，觀察外測風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，當(dāng)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速達(dá)到所需轉(zhuǎn)速時停止調(diào)整電磁閥電流，此時風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的調(diào)整就可完成。

2.5 檢查風(fēng)扇泵以及風(fēng)扇馬達(dá)流量

通過調(diào)整風(fēng)扇泵轉(zhuǎn)速，若設(shè)備水溫還繼續(xù)升高，就需要檢查風(fēng)扇泵以及風(fēng)扇馬達(dá)內(nèi)部是否存在內(nèi)泄情況，雖然經(jīng)過調(diào)整風(fēng)扇比例電磁閥風(fēng)扇可以達(dá)到最高轉(zhuǎn)速，但風(fēng)扇轉(zhuǎn)速是按需輸出，在需要轉(zhuǎn)速時可能會存在流量不足導(dǎo)致風(fēng)扇轉(zhuǎn)速到不到規(guī)定值。因此這就需要通過更換風(fēng)扇泵以及風(fēng)扇馬達(dá)就可實現(xiàn)對馬達(dá)與泵流量的測試。

3? 結(jié)論

工程機械設(shè)備水溫高報警故障排除過程中“5步法”實用性強，能夠毫無遺漏的處理該故障的每一個細(xì)節(jié)，節(jié)約時間，提高了故障的處理的效率。即使對于剛參加工作的人員，按照該步驟逐一進行檢查排除，也能夠排除故障。

參考文獻：

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