老旧挖掘机水温过高疑难故障处置及原因分析

　　摘. . 要：综合分析挖掘机柴油发动机高温故障现象，找出故障原因，分析并排除故障，对同类型设备故障判断及处理提供参考。

　　关键词：挖掘机；发动机；高温；冷却系发动机冷却系统是将受热零部件吸收的部分热量及时散发出去，保证发动机在最适宜的温度状态下工作。冷却系主要有节温器、水泵、水箱散热器、散热风扇、水温传感器、发动机机体和缸盖中的水套以及附属装置等组成。挖掘机发动机采用的冷却方式为水冷，有两个散热循环模式：在小循环模式下，冷却液只在发动机内部的水道循环，参与循环的冷却液较少，起到快速升温的目的。当水温逐渐升高后，在温度的作用下，节温器被开启，冷却系统就进入了大循环模式，在大循环模式下，冷却液会流进水箱散热器，在散热风扇的帮助下，将多余的热量“释放”出去，达到稳定水温的作用。

　　1 故障现象及原因分析

　　这台挖掘机作业时极易出现发动机高温现象，拆除发动机机罩后可起到暂时缓解降温的效果，但效果仍不理想，作业过程中不超过半小时就会出现水温过高报警故障，导致设备无法使用，设备利用率低，影响施工生产。

　　该挖掘机 2004 年投入使用，常年在柴达木盆地土方施工挖掘作业，柴达木盆地气候干旱，戈壁、盐碱地、风沙大，夏季阳光照射强，作业环境恶劣，由于常年伴有沙尘天气，会有大量的灰尘、尘土小颗粒物等容易堵住水箱散热器外部，特别是散热器渗漏、反水、或加注防冻液过程中溢出防冻液现象的，更容易把水箱散热器外部散热通道堵住。为确保排除高温故障，按以下方法逐一进行排除：

　　一是检查水箱散热器风圈完好情况，检查中未发现散热器风圈损坏漏风现象，对其水箱散热器内部、外部进行全面通洗、清洗处理，清洁后发动机水温有所缓解，但效果还是不佳；二是检查水箱盖是否完好，水箱盖若损坏，水循环的时候水道进空气导致水温上升，经过检查水箱盖完好；三是检查水泵，水泵是负责给冷却液提供压力，确保冷却液能够在冷却系统中进行循环，水泵出现故障，冷却液没有压力流动，无法满足循环条件，冷却效果会大大降低，发动机会出现高温现象，检查水泵未发现卡死、叶轮损坏、漏水等情况，可确定水泵完好；四是检查节温器，拆卸节温器放入 88℃热水中，节温器完全可以开启，说明节温器不存在故障；五是检查风扇及皮带，检查外观未发现风扇叶片断裂缺失的情况，风扇的作用是促进散热器的通风，提高散热器的热效率能力，若风扇皮带松弛，引起风扇转速低，也会导致水温升高，通过检查，皮带松紧度适中，满足涨紧要求；六是通洗水道，考虑到长期使用，发动机内部水道可能存在污垢而导致水道变窄冷却液流量减小，产生高温的情况，加入水箱清洗液，通洗水道后，还是存在高温现象；七是检查防冻液，防冻液为正规生产厂家出品的合格防冻液，不存在质量问题，且考虑到防冻液使用时间，进行了更换，高温问题依然存在，排除防冻液问题。

　　2 故障处理

　　针对挖掘机存在的高温故障，按以上发动机高温故障排除方法均未排除，究其原因还是因挖掘机使用年限较长，发动机冷却系统自身零部件磨损、热效率降低导致的，若因无法排除高温故障而更换一台发动机的话，价格实属昂贵，成本太大，排除不了发动机高温现象，此挖掘机就无用武之地，只能成为摆设，如何解决高温问题成了维保人员的头等大事，心中的一块石头，大家集思广益，大胆测试研讨，通过研究讨论确定将提高发动机风扇叶轮转速的方法来提高风速风量给发动机降温，提高风扇运转速度就要提高转速，发动机本就高温，还要加大油门提高发动机转速的话根本起不到任何效果，还会适得其反。根据自行车驱动传动原理，驱动轮（牙盘）在人力脚踏的作用下通过链条带动后轮齿盘运行，如需变速，在驱动轮（牙盘）不变的情况下，控制变速杆挂挡，传动链条由后轮大齿盘向小一号齿盘啮合，自行车驱动牙盘带动后轮小一号齿盘完成了变速的效果，从而自行车实现了提速。由此可见，在发动机转速稳定的情况下实现风扇提速的话，必须在风扇皮带轮上做文章，减小风扇皮带轮直径，可提高风扇转速能实现增强风扇风量的目的。更换小号风扇皮带轮和小号风扇皮带后，在没有改变发动机转速的情况下，通过改变风扇皮带轮直径的方法对风扇实现了提速的效果，风扇转速的提高，使得大风量透过水箱散热器带走大量的热量起到了良好的降温效果，挖掘机发动机高温故障圆满解决。

　　3 冷却系水温过高对发动机的危害

　　一、发动机温度过高时，进入发动机的空气的温度也比较高，因此实际进入发动机的空气流量就较少，从而降低了了发动机的充气效率，发动机的功率、扭矩也随之下降，表现为发动机的动力不足。二、发动机温度过高时，燃烧室内部的温度非常高，活塞会过度热膨胀，使活塞与缸壁之间的间隙减小甚至消失，从而使活塞运动阻力增大，导致活塞拉伤，甚至活塞被燃烧室的高温烧损。三、发动机温度过高时，会造成润滑油粘度降低，润滑油膜容易破裂，加剧发动机零件的磨损，甚至由于温度过高润滑油变稀变质，曲轴瓦、连杆瓦、凸轮轴瓦、摇臂等部位无法达到润滑条件，零部件出现干摩擦现象温度会更高，导致曲轴抱死、发动机倒缸、顶缸的严重事故发生。四、发动机温度过高时，活塞环弹力会急剧下降，不能良好的密封活塞与缸壁间隙，无法完成刮油、布油的功能，燃烧室内部高温通过缸壁间隙进入曲轴箱内，导致发动机出现下排气、烧机油等故障，实践证明，如果发动机经历过两次高温，活塞环的弹力基本消失，发动机很快会出现下排气、烧机油、动力下降、发动机声音不正常等一系列故障，这时候只能大修发动机。

　　4 结论

　　冷却系犹如人体的皮肤汗腺，如果人体的汗腺不能正常工作，身体内的热量无法散去，轻则产生中暑，重则休克。因此，正确维护保养冷却系尤为重要。一是起动设备前先进行检查水箱散热器冷却液液位是否在规定的范围内，若出现缺少冷却液时应及时补充到规定位置。二是不可用水代替防冻液加入水箱散热器内，水中含有大量的天然矿物质，在高温的作用下，钙镁离子与水中的氢氧根离子结合生成一种白色的沉淀物—水垢。生成的水垢会堵塞机体水道、水箱散热器等，影响散热效果。三是选择正规生产厂家的防冻液，不可图便宜购置劣质防冻液。四是按设备使用说明书规定要求定期更换防冻液，若防冻液长期不更换，会导致添加剂成分失效，不具有防腐、防垢等功效。五是定期清洁、通洗水箱散热器，确保散热良好，保证发动机在适宜的温度下工作。

　　参考文献：

　　［1］全兴信 . 内燃机学 .[M] 机械工业出版社，2016 年［2］郭新华 . 汽车构造 .[M] 高等教育出版社，2004 年［2］李刚 . 内燃机 .[M] 中国铁道出版社，2006 年