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機(jī)油冷卻器泄漏、堵塞、破損裂紋現(xiàn)象的維修方法
發(fā)布時(shí)間:2024-01-01 14:58:32  ▏閱讀:

 

故障檢修與技術(shù)維護(hù)

機(jī)油冷卻器泄漏、堵塞、破損裂紋現(xiàn)象的維修方法

 

摘要:機(jī)油冷卻器是柴油發(fā)電機(jī)冷卻系統(tǒng)的重要組成部分,其主要功能是通過散熱器將柴油發(fā)電機(jī)冷卻劑中的熱量散發(fā)出去,保持柴油發(fā)電機(jī)的正常工作溫度。然而,有時(shí)候可能會(huì)遇到柴油機(jī)機(jī)油冷卻器漏油的情況,這不僅會(huì)導(dǎo)致機(jī)油浪費(fèi),還可能對(duì)柴油發(fā)電機(jī)造成損害??得魉构驹诒疚闹袑C(jī)油冷卻器作用、類型、結(jié)構(gòu)做了簡(jiǎn)單介紹,同時(shí)列舉機(jī)油冷卻器常見故障原因和排除方法。

 

一、機(jī)油冷卻器的功用與結(jié)構(gòu)

 

      機(jī)油冷卻器是一種控制柴油發(fā)電機(jī)溫度的重要零件,工作原理如圖1所示。它的主要作用是通過冷卻機(jī)油,降低柴油發(fā)電機(jī)溫度,保證柴油發(fā)電機(jī)正常工作。機(jī)油冷卻器的工作原理是將柴油發(fā)電機(jī)機(jī)油通過散熱器冷卻,達(dá)到降低溫度的目的。機(jī)油冷卻器的作用不僅在于降溫,同時(shí)也能防止機(jī)油粘度增大和氧化,延長(zhǎng)機(jī)油使用壽命。

1、機(jī)油冷卻器類型

      機(jī)油冷卻器主要分為水冷式和空氣冷卻式兩種類型。

(1)水冷式機(jī)油冷卻器

      水冷式機(jī)油冷卻器是將柴油發(fā)電機(jī)機(jī)油通過水與柴油發(fā)電機(jī)循環(huán),通過水冷卻器的冷卻,達(dá)到降溫的目的。這種類型機(jī)油冷卻器可與柴油發(fā)電機(jī)循環(huán)水冷卻系統(tǒng)相結(jié)合,可以讓機(jī)油溫度保持在合適范圍,保證柴油發(fā)電機(jī)正常工作。

① 散熱效果好:水冷卻器的散熱效果比較好,能夠迅速將溫度降低。

② 低溫迅速:水的比熱容比較大,在柴油發(fā)電機(jī)啟動(dòng)時(shí)能夠更快地降低溫度。

③ 較為復(fù)雜:與其他系統(tǒng)結(jié)合更為復(fù)雜,容易出現(xiàn)故障。

④ 對(duì)水質(zhì)要求較高: 由于相對(duì)于風(fēng)冷式機(jī)油冷卻器而言,水冷卻器對(duì)水質(zhì)的要求較高,需要保證水的純凈度。

(2)風(fēng)冷式機(jī)油冷卻器

      風(fēng)冷式機(jī)油冷卻器是通過將柴油發(fā)電機(jī)機(jī)油通過散熱器冷卻,達(dá)到降溫的目的。這種類型機(jī)油冷卻器不需要與其他系統(tǒng)相結(jié)合,也不需要消耗水資源,因此更加經(jīng)濟(jì)、高效。

① 經(jīng)濟(jì)實(shí)用:不需要額外的系統(tǒng)來冷卻機(jī)油,不消耗水資源。

② 堅(jiān)固耐用:由于沒有與其他系統(tǒng)相結(jié)合,劣質(zhì)的水也不會(huì)影響風(fēng)冷式機(jī)油冷卻器的工作。

③ 散熱性能比較差:空氣散熱器相對(duì)于水冷卻器來說,散熱面積小,所以效果比較差。

④ 需要足夠的空氣流量:由于依賴于空氣冷卻器的散熱性能,因此需要足夠的空氣流量。

2、機(jī)油冷卻器的結(jié)構(gòu)

(1)水冷式機(jī)油冷卻器結(jié)構(gòu)

      水冷式機(jī)油冷卻器主要由芯子和殼體組成。芯子由黃銅管、散熱片和隔片組成,機(jī)油在芯子與殼體的夾層之間流動(dòng)。冷卻水在芯子內(nèi)部流動(dòng)時(shí),帶走機(jī)油的部分熱量。經(jīng)過冷卻水的往復(fù)循環(huán)流動(dòng),使油溫控制在80℃±5℃范圍內(nèi)。

(2)風(fēng)冷式機(jī)油冷卻器結(jié)構(gòu)

      風(fēng)冷式機(jī)油冷卻器主要由銅管和散熱片組成。風(fēng)冷式柴油機(jī)的機(jī)油冷卻器安裝在水冷卻器后面,機(jī)油的冷卻靠風(fēng)扇鼓風(fēng)將熱量帶走。

 

柴油機(jī)機(jī)油冷卻器工作原理.png

圖1  機(jī)油冷卻器工作原理

機(jī)油冷卻器-康明斯柴油發(fā)電機(jī)組.png

圖2  機(jī)油冷卻器結(jié)構(gòu)示意圖

 

二、機(jī)油冷卻器的泄漏原因分析

 

      若發(fā)現(xiàn)機(jī)油冷卻器有漏油現(xiàn)象,應(yīng)對(duì)其進(jìn)行壓力測(cè)試,如圖3所示。對(duì)機(jī)油冷卻器芯施加415kPa的空氣壓力,檢查是否有泄漏。將罐中的水加熱至50°C,以使測(cè)量結(jié)果更為精確。如有任何泄漏,應(yīng)廢棄冷卻器芯。

1、老化磨損

      柴油發(fā)電機(jī)機(jī)油冷卻器長(zhǎng)時(shí)間使用后,會(huì)出現(xiàn)老化磨損的情況。散熱器中的密封膠圈、管路接口等部件會(huì)因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間的高溫作用而老化,失去原有的彈性和密封性能,從而導(dǎo)致機(jī)油冷卻器漏油。此外,散熱器內(nèi)部的冷卻管道也可能因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間的磨損而出現(xiàn)裂紋,進(jìn)而導(dǎo)致機(jī)油泄漏。

2、腐蝕侵蝕

      柴油發(fā)電機(jī)機(jī)油冷卻器在使用過程中,會(huì)受到冷卻劑的腐蝕侵蝕。冷卻劑中的化學(xué)物質(zhì)會(huì)與散熱器內(nèi)部的金屬材料發(fā)生反應(yīng),導(dǎo)致散熱器的金屬表面腐蝕,最終形成小孔或腐蝕缺陷,從而引起機(jī)油泄漏。

3、安裝不當(dāng)

      柴油發(fā)電機(jī)機(jī)油冷卻器的安裝也是導(dǎo)致機(jī)油泄漏的一個(gè)重要原因。如果安裝時(shí)沒有正確連接散熱器與柴油發(fā)電機(jī)的管路接口,或者緊固螺栓未擰緊到位,都可能導(dǎo)致機(jī)油泄漏。此外,若安裝時(shí)未按照規(guī)定的扭矩力進(jìn)行擰緊,也會(huì)導(dǎo)致接口處出現(xiàn)松動(dòng)現(xiàn)象,引起機(jī)油泄漏。

4、機(jī)油冷卻器堵塞

      機(jī)油冷卻器在長(zhǎng)時(shí)間使用后,可能會(huì)因?yàn)榛覊m、泥土等雜質(zhì)的堆積而造成堵塞。當(dāng)散熱器堵塞時(shí),冷卻劑無法正常流動(dòng),會(huì)導(dǎo)致機(jī)油冷卻器過熱,從而使機(jī)油冷卻器的密封膠圈、管路接口等部件老化,進(jìn)而引起機(jī)油泄漏。

      針對(duì)以上的原因,可以采取一些措施來預(yù)防柴油發(fā)電機(jī)機(jī)油冷卻器漏油。首先,定期檢查和更換機(jī)油冷卻器的密封膠圈和管路接口,避免因老化磨損而導(dǎo)致漏油。其次,定期檢查冷卻劑的質(zhì)量和濃度,避免腐蝕侵蝕引起的散熱器泄漏。此外,避免碰撞和安裝不當(dāng)也是預(yù)防機(jī)油泄漏的重要措施。最后,定期清洗散熱器,防止堵塞現(xiàn)象的發(fā)生。

 

機(jī)油冷卻器壓力測(cè)試.png

圖3  機(jī)油冷卻器壓力測(cè)試

機(jī)油冷卻器腐蝕現(xiàn)象.png

圖4  機(jī)油冷卻器腐蝕現(xiàn)象

 

三、機(jī)油冷卻器常見故障和排除方法

 

1、冷卻器芯子破損的修復(fù)

      柴油發(fā)電機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中,若發(fā)現(xiàn)油底殼內(nèi)部進(jìn)入冷卻液,同時(shí)水箱散熱器內(nèi)部又有機(jī)油存在現(xiàn)象,故障檢修方法如下:

(1)放掉冷卻器內(nèi)部的廢機(jī)油后,拆下機(jī)油冷卻器。把拆下的冷卻器放平,再通過機(jī)油冷卻器的機(jī)油出口向冷卻器內(nèi)部加滿水。實(shí)驗(yàn)時(shí)堵塞機(jī)油進(jìn)口,用高壓氣筒向冷卻器內(nèi)部扣氣。若發(fā)現(xiàn)在機(jī)油冷卻器的機(jī)油進(jìn)、出口處有水冒出,說明冷卻器的內(nèi)部芯子或端蓋密封圈損壞。

(2)拆下機(jī)油冷卻器的前、后蓋,取出芯子。若發(fā)現(xiàn)芯子的外層破損,可用銅焊修復(fù)。若發(fā)現(xiàn)芯子的內(nèi)層破損,一般應(yīng)更換新的芯子或堵塞同根芯子的兩端。

(3)邊蓋出現(xiàn)裂紋或破裂時(shí),可用鑄鐵焊條進(jìn)行焊接后再使用。若密封墊片損壞或老化,應(yīng)予以更換。風(fēng)冷式機(jī)油冷卻器的銅管出現(xiàn)脫焊現(xiàn)象時(shí),一般用銅焊修復(fù)。

2、機(jī)油冷卻器壓降檢查

      機(jī)油冷卻器出現(xiàn)部分堵塞時(shí)會(huì)造成機(jī)油壓力下降,這是因?yàn)闄C(jī)油在冷卻器中的通過量減少,使機(jī)油在柴油發(fā)電機(jī)高溫時(shí)的冷卻能力下降,從而導(dǎo)致機(jī)油的粘度降低,機(jī)油壓力下降。檢查時(shí)拆下機(jī)油冷卻器,在進(jìn)油口處加入煤油,然后立起冷卻器,如果出口處不連續(xù)流出加入的燃油則說明冷卻器已部分堵塞。也可以用另一種方法,康明斯柴油發(fā)電機(jī)的壓差測(cè)試步驟如下:

(1)測(cè)試時(shí),應(yīng)使用壓差表或一個(gè)帶有兩根機(jī)油軟管和兩個(gè)閥門的壓力表,以減小儀表誤差。使用最小量程為 517 kPa [75 psi] 的壓力表。

(2)在發(fā)動(dòng)機(jī)排氣側(cè)的機(jī)油端口中安裝一條軟管,位于水泵進(jìn)口下面。該端口顯示進(jìn)入機(jī)油冷卻器的機(jī)油壓力。

(3)在發(fā)動(dòng)機(jī)右后側(cè)的機(jī)油端口中安裝一條軟管。詳細(xì)信息請(qǐng)參見插圖5所示。該端口顯示離開機(jī)油冷卻器的機(jī)油壓力。

(4)以額定轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)直至機(jī)油溫度達(dá)到至少 112℃,如圖6所示。

(5)關(guān)閉 1 號(hào)氣門,打開 2 號(hào)氣門。當(dāng)機(jī)油流過機(jī)油冷卻器后,讀取機(jī)油壓力。

(6)打開 1 號(hào)氣門,關(guān)閉 2 號(hào)氣門。讀取正在提供給機(jī)油冷卻器的機(jī)油壓力。

      比較兩個(gè)壓力的壓差。如偏差大于表1規(guī)定的最大極限,更換機(jī)油冷卻器芯。

表1    柴油發(fā)電機(jī)機(jī)油冷卻器壓差

 

柴油機(jī)類型
kpa
 
psi
工業(yè)用發(fā)動(dòng)機(jī) (2100 rpm)
352
最大
51
發(fā)電用柴油機(jī) (1500 rpm)
248
最大
36
發(fā)電用柴油機(jī) (1800 rpm)
283
最大
41

3、機(jī)油冷卻器的堵塞

      出現(xiàn)下述情況的柴油發(fā)電機(jī)在維修時(shí),必須對(duì)機(jī)油冷卻器芯子進(jìn)行強(qiáng)力清洗:

(1)柴油發(fā)電機(jī)燒瓦或抱軸故障;

(2)柴油發(fā)電機(jī)拉缸或活塞頂部燒蝕故障;

(3)機(jī)油冷卻器阻力太大(超過0. 08 MPa)時(shí)。

      清洗機(jī)油冷卻器,可以使用汽油、煤油或其他專用(如四氯化碳溶液)清洗劑。清冼時(shí)直接將清洗劑導(dǎo)入機(jī)油冷卻器通道內(nèi),堵住兩端,然后上下(或左右)搖動(dòng)機(jī)油冷卻器芯子。放出清洗劑后觀察效果,如果放出的清洗劑很臟,則可以多洗幾次,直到滿意為止。

4、機(jī)油溫度過高

      機(jī)油冷卻器損壞,最顯而易見的癥狀就是機(jī)油溫度過高。要知道機(jī)油冷卻器的作用,主要是為了對(duì)機(jī)油進(jìn)行強(qiáng)制冷卻。如果油溫過高的話,不僅還加速機(jī)油的消耗量,而且還可能出現(xiàn)氧化變質(zhì)的情況。

5、水箱進(jìn)機(jī)油

       如果水箱里的防凍液變成粘稠的乳白色,同時(shí)水溫不正常地升高。以致于降低防凍液原有的性能,對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻效果是有很大影響的。一般出現(xiàn)這種現(xiàn)象,很可能是因?yàn)闄C(jī)油冷卻器的密封墊損壞或者是老化,導(dǎo)致水管和油道聯(lián)通,機(jī)油和防凍液混合在一起了。

6、機(jī)油冷卻器泄漏

       水冷式機(jī)油冷卻器在使用中易出現(xiàn)的故障有銅管破裂、前/后蓋產(chǎn)生裂紋、密封墊損壞及銅管內(nèi)部堵塞等。

      銅管破裂和前、后蓋產(chǎn)生裂紋的故障較多是由于操作人員在冬季沒有放掉柴油機(jī)機(jī)體內(nèi)部的冷卻水所造成的。當(dāng)上述部件損壞后,就會(huì)在柴油機(jī)工作過程中造成水冷卻器中有機(jī)油,油底殼內(nèi)部的機(jī)油中又有冷卻水。柴油機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)中,若機(jī)油的壓力大于冷卻水的壓力,機(jī)油將通過芯子上的漏洞竄入冷卻水中,隨著冷卻水的循環(huán),機(jī)油進(jìn)入水冷卻器中。當(dāng)柴油機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)后,冷卻水水位較高,其壓力大于機(jī)油的壓力,致命冷卻水通過芯子上的漏洞竄入機(jī)油中,最后又進(jìn)入油底殼。若操作人員不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)這種故障,隨著柴油機(jī)的繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),會(huì)使機(jī)油的潤(rùn)滑效果喪失,最后導(dǎo)致柴油機(jī)發(fā)生燒瓦等事故。冷卻器內(nèi)部的個(gè)別銅管被水垢和雜質(zhì)堵塞后,會(huì)影響機(jī)油的冷卻效果和機(jī)油的流通,所以,應(yīng)定期進(jìn)行清洗。

      總的來說,機(jī)油冷卻器出現(xiàn)泄漏的后果是相當(dāng)嚴(yán)重的。如果發(fā)現(xiàn)水箱里面摻雜機(jī)油,或者機(jī)油冷卻器出油漏油的痕跡,很可能是因?yàn)樯崞鞒霈F(xiàn)損壞的情況,需要及時(shí)進(jìn)行處理。

 

柴油機(jī)機(jī)油端口軟管安裝.png

圖5  柴油機(jī)機(jī)油端口軟管安裝

柴油機(jī)機(jī)油溫度112℃以上.png

圖6  柴油機(jī)機(jī)油溫度112℃以上

 

總結(jié):

      柴油發(fā)電機(jī)機(jī)油冷卻器漏油的原因有很多,包括老化磨損、腐蝕侵蝕、外力碰撞、安裝不當(dāng)和散熱器堵塞等。為了避免機(jī)油漏油帶來的不良后果,我們應(yīng)該定期檢查和維護(hù)機(jī)油冷卻器,及時(shí)處理問題,確保柴油發(fā)電機(jī)的正常運(yùn)行。


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