卡特彼勒D11T發動機高溫故障的研究

趙鵬

摘要：本文針對D11T發動機高溫故障所帶來的危害性展開分析，結合D11T發動機高溫故障的主要原因，內容包括運行負荷過重、外界溫度過高、系統機械故障、通風條件不好、冷卻液存在滲漏、日常維護缺乏等，通過研究加強日常檢修維護、完善智能管理系統、做好檢修技術學習、建立檢修數據庫等措施，其目的在于降低高溫故障發生幾率，延長發動機的使用壽命。

關鍵詞：發動機;外界溫度;通風條件;冷卻液

D11T發動機作為目前許多大型設備的核心設備，其運行穩定性將直接影響到機械的運行穩定性。在發動機工作的過程中，受到系統運行負荷、冷卻系統工作狀態、機械磨損等因素影響，有時也會產生高溫故障，威脅到系統的正常運行。針對故障的產生原因，擬定相應的處理措施，對于延長發動機使用壽命有著積極地意義。

1D11T發動機高溫故障所帶來的危害性

高溫對發動機造成的危害是非常嚴重的，一方面，由于此時發動機冷卻系統的散熱溫差小，散熱能力差，熱量與空氣交換不暢，如果不能盡快將發動機溫度降下來，根據熱脹冷縮原理，雖然D11T發動機采用了新材料新工藝，但對發動機還是存在著一定的影響，這時由于發動機的零部件膨脹會使各部件配合間隙減小，另一方面，由于機體溫度過高會造成發動機機油黏度降低，這種情況下，各部件磨損加劇。如不立即作出相應的處理，發動機很可能燒損而導致嚴重的發動機損壞事故。另外，過熱的發動機使積存于活塞頂部、燃燒室壁等部位的積炭形成熾熱點，非常容易造成可燃混合氣的早燃現象。這種非正常的燃燒加劇了發動機的過熱現象，結果會形成惡性循環，導致發動機溫度越來越高。

2 D11T發動機高溫故障的主要原因

2.1運行負荷過重

為了提升工作效率，降低單位成本的支出，會讓機械設備保持較長時間的運行狀態，這樣也會給發動機運行帶來較大的負擔，從而導致高溫故障問題。例如，在礦山開采過程中，所遇到的巖層硬度、穩定性均存在不同，如果遇到質地較硬的巖石，那么在開采過程中，需要機械設備保持持續高負荷的工作狀態，此時的發動機也會處于高油耗的工作狀態，加劇發動機氣缸的磨損情況，而且和氣缸相關聯的曲軸磨損情況也會加劇，帶動的其他零構件也會處于加速磨損的狀態，那么在摩擦力增加的情況下，內部結構便會出現溫度快速上升的情況，在突破某一個安全數值后，便會引起高溫故障，影響到整個系統的正常工作。

2.2外界溫度過高

在發動機出現高溫故障的時候，外界溫度過高也是誘導因素之一。在具體的分析過程中，主要體現在以下幾方面：（1）在發動機工作的過程中，隨著外界氣溫的快速上升，空間內的氧含量也會出現下降的情況，這樣導致的直接后果便是發動機吸入的氧氣濃度會降低，發動機在工作期間，為了達到既定的運行功率，需要吸入足夠的氧氣，而溫度的升高也會導致單位體積內的氧濃度的降低，并且進出空氣溫度的上升，也會降低空氣交換效果，從而造成高溫故障問題。（2）在外界溫度升高的情況下，進入到大氣缸內的空氣溫度也會增加，那么所造成的直接后果便是整個發動機系統的溫度也會升高，這樣也縮小了內部和外界的溫差。這樣散熱器在工作的過程中，其效果也會受到影響，使發動機系統處于過熱的狀態，使發動機的焰前反應愈發激烈，那么在該狀態下，很容易出現爆燃的情況，進而導致高溫故障。

2.3系統機械故障

結合以往的檢修經驗可以得知，發動機在正常的工作期間，其運行溫度基本保持在85-95℃，如果發動機的溫度超過了95℃，那么發動機便會出現溫度過高的情況，影響到其正常的運行狀態。從以往的整理經驗來看，導致系統出現機械故障的原因相對較多，如馬達損壞、液壓泵運行故障、ECM故障等，此類機械故障問題的出現，也造成發動機處于較為不健康地工作狀態，如持續的高速運行、齒輪件灰塵過多、通道內部堵塞等，此類情況的出現也將直接影響到發動機性能，導致高溫故障問題，影響到機械設備的使用壽命。

2.4通風條件不好

在發動機高溫故障的原因中，通風條件較差也屬于非常重要的原因之一。發動機在工作過程中，部分機械能會以熱能的形式產生，為了確保其工作環境的穩定性，需要利用散熱器結構來較快通風交換速度，降低高溫故障發生幾率。但是機械設備的工作環境復雜程度較高，這也造成散熱器結構處堆積了較多的污垢，影響到系統的正常運轉。通常情況下為了確保系統可以保持穩定的工作狀態，需要在日常工作中做好檢修工作，針對問題及時做出處理，從而確保發動機工作狀態的穩定性。但是從實際應用情況來看，系統在運行期間對于通風因素的重視程度較低，這樣也對系統運行期間的通風性能帶來了一定影響，從而影響了發動機工作狀態的安全性。

2.5冷卻液存在滲漏

發動機在正常的工作期間，其運行溫度基本保持在85-95℃，如果發動機的溫度超過了95℃，那么發動機便會出現溫度過高的情況，便會影響到運行情況的穩定性。冷卻系統的主要作用便是降低發動機溫度，減少多余的能源損耗。冷卻系統在長期運行中，管道可能出現老化、破損等情況，此時系統會出現冷卻液滲漏的情況，影響到系統本身的制冷效果，從而造成高溫故障問題。

2.6日常維護缺乏

除了上述提到的影響因素外，由于日常維護的缺乏，也會導致高溫故障的出現。通常情況下，在機械設備結束工作之后，需要進入到日常維護階段，將機械零件表面的污垢清除掉、將老化或損壞（可直觀判斷）的零件替換、添加潤滑液、檢查管道滲漏情況等，這也是維護檢修時容易忽略的內容之一。部分檢修人員的責任意識較差，沒用按照工作要求去完成工作，這也導致許多潛在安全隱患無法及時被發現，造成高溫故障或者其他故障，威脅到生產過程的安全性[1]。

3卡特彼勒D11T發動機高溫故障的處理研究

3.1加強日常檢修維護

通過加強日常檢修維護，能夠及時處理一些潛在的故障問題，影響到發動機的使用壽命。在實際應用中，針對卡特彼勒D11T發動機運行特點，需要擬定合理可靠的檢修維護計劃，在檢修維護計劃中明確檢修內容、時間間隔、記錄要求等，檢修人員按照計劃中的內容完成檢修工作[2]。并且推行責任管理制，在發動機運行期間出現高溫故障之后，除了對其進行及時處理外，還需要根據責任管理制對于檢修人員進行追責，從而提高檢修人員對于工作內容的重視程度，降低故障問題的發生幾率。

3.2完善智能管理系統

通過完善智能管理系統，可以對發動機運行情況進行動態監測，從而加快高溫故障的發下幾率。從實際應用情況來看，企業可以利用信息技術、大數據技術、智能技術、數據庫技術等手段來組建智能管理系統，搭配著安裝在發動機內部的傳感器，能夠利用實時傳遞的數據信息來完成狀態監測。智能管理系統也會和預警系統關聯，在出現溫度異常的情況時，除了下達指令讓預警系統傳達預警信息外，還會借助系統來初步判斷故障原因，為故障檢修工作的順利進行提供參考[3]。

3.3做好檢修技術學習

通過做好檢修技術學習，可以讓檢修人員具備較強的操作能力，在提高故障檢修質量的同時加快檢修速度。企業在實際應用中，需要做好加強檢修技術人員的培訓工作，培訓內容包括高溫故障檢修方法、日常檢修注意事項等。為提高學習效率，可以將案例教學法融入到培訓當中，加深參訓人員的學習記憶。另外，以季度或者月為單位，進行人員的綜合能力考核，推行競爭上崗制度，替換不合格的檢修人員，從而維持檢修隊伍的綜合能力水平[4]。

3.4建立檢修數據庫

通過建立檢修數據庫，有助于日后智能檢修管理體系的不斷完善，從而降低高溫故障檢修時的成本支出。在實際應用中，可以借助數據庫技術，對于發動機各零件使用壽命、使用起始時間、性能參數等信息進行記錄。對于一些易損零件如密封墊、外露管道等，也需要定期進行更換，同時做好數據庫更新工作，從而提高發動機運行過程的安全性。

結束語

綜上所述，加強日常檢修維護，能夠及時處理一些潛在的故障問題，完善智能管理系統，可以對發動機運行情況進行動態監測，做好檢修技術學習，可以讓檢修人員具備較強的操作能力，建立檢修數據庫，有助于日后智能檢修管理體系的不斷完善。通過采取措施來應對發動機高溫故障問題，對于延長發動機使用壽命有著積極地作用。

參考文獻

[1]孫定煌.AS市場某車型發動機高溫故障分析[J].內燃機與配件，2020（09）：61-64.

[2]于文尚，張培賢，孫海強，孟國慶，周后昌，錢亞男.冷卻系統故障導致發動機高溫問題分析[J].客車技術與研究，2018，40（03）：60-62.

[3]薛龍.QSK60發動機高溫故障分析及對策[J].內燃機與配件，2017（18）：68-69.

[4]盧燃.C27發動機高溫報警故障分析及排除[J].露天采礦技術，2016，31（04）：59-61.