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，氣溫環境升高，工程機械設備出現大面積不同程度的水溫高現象，水溫高不僅會影響發動機輸出功率，而且會造成發動機的損壞。為了消除水溫高這一故障現象，經過車間多年工作經驗的積累，形成了“5步法”處理工程機械發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備水溫高故障，提高設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，外界氣溫環境升高，工程機械設備出現大面積不同程度的水溫高現象，水溫高會導致潤滑油溫度升高，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，影響發動機輸出功率。設備工作效率降低，還會使設備發動機內部產生不可逆的損傷，針對水溫高這一故障現象，和其他研究人員基于叉車水溫高報警[1]，發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。在上述研究的基礎上，本文結合多年故障處理的經驗與，總結了一套工程機械設備水溫高故障高效的處理方法。

1? 工程機械設備冷卻系統介紹

我單位現有的工程機械設備主要有平路機、履帶式推土機、輪式推土機、365液壓反鏟等，各型號設備雖有差異，但冷卻系統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為例介紹工程機械設備散熱系統。

由圖1是C27發動機的冷卻系統圖，該型號的發動機使用的是遠程空對空中冷器對進氣系統進行冷卻，散熱器使用的是12芯的標準雙通型芯，液壓風扇是通過發動機電子控制單元來控制的，它安裝在散熱器之前，這種設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和發動機機油油冷器進入發動機內部與發動機氣缸頭部到節溫器，依據溫度的不同，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發動機使用的是雙節溫器，節溫器開啟溫度為81-84℃，完全打開的溫度為92℃。

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

2? “5步法”排除水溫高介紹

一臺設備出現水溫高報警到水溫高故障報警排除最多需要經過5個步驟的檢查與排除，就可以使發動機的水溫恢復正常，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，跟蹤發動機是否存在水溫高現象。

2.2 檢查散熱器

若設備出現水溫高報警后，冷卻液也為正常或者補加冷卻液后，發動機還存在水溫高的現象，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象，就要清洗發動機散熱器水箱。水箱的清洗分內外部清洗，內部清洗發動機水箱內的鐵屑以及雜物，外部清洗冷卻液散熱器鞘翅中的雜物。

①清洗發動機冷卻內部系統。

按如下步驟對發動機冷卻系統進行徹底清洗。

1）放掉冷卻系統中的防凍冷卻液，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量。

3）起動發動機，以較高轉速怠轉半小時，使含有清洗劑的清洗液在冷卻系統內充分洗滌。

4）運轉半小時后，使發動機熄火，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，應用水洗到污垢完全排出為止。

②清洗冷卻系統外部鞘翅中的雜物。

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 檢查節溫器、控制閥、傳感器

2.3.1 檢查節溫器

清洗水箱后，設備還存在水溫高的現象，就需要檢查節溫器。節溫器是根據冷卻液溫度的高低自動調節進入散熱器的水量，改變水的循環范圍，以調節冷卻系的散熱能力，保證發動機在合適的溫度范圍內工作。工程機械設備使用的節溫器為蠟式節溫器如圖4所示，當冷卻溫度低于81℃時，節溫器感溫體內的精致石蠟呈固態，節溫器閥在彈簧的作用下關閉發動機與散熱器之間的通道，冷卻液經水泵返回發動機，進行發動機內的小循環。當冷卻液溫度達到81-84℃后，石蠟開始融化逐漸變為液體，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。這時冷卻液經由散熱器和節溫器閥，再經水泵流回發動機，進行大循環。

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

2.3.2 檢查控制閥以及傳感器

檢查水溫傳感器、風扇泵壓力傳感器以及風扇反比例電磁閥的線路是否正常，顧問系統中未出現報警現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 檢查發動機風扇轉速

若更換節溫器后，水溫高現象還不能消除，就需要檢查風扇轉速。

風扇轉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扇葉片上。②將測速儀對準反光貼，啟動發動機，測試不同發動機轉速下的風扇轉速。③利用cat配備的ET系統調整風扇反比例電磁閥的輸入電流調整風扇轉速，具體操作流程如下。

1）在設備上連接CAT ET系統。

2）選擇“Service（維修）”菜單以開始標定步驟。 然后選擇“Calibrations（標定）”。 隨 即顯示第二個菜單。 從第二個菜單選擇“Engine Cooling Fan Calibration（發動機冷卻風扇標定）”，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選框。取消選擇測試時，復選框內的鉤將消失。不應執行標稱風扇轉速測試。標稱風扇轉速測 試應僅用于測試目的。只應執行最大風扇轉速測試和最小風扇轉速測試。選擇需要的測試后，選擇“Begin（開始）”。

5）如果選擇了最大風扇轉速測試，則執行“Calibration for Maximum Fan Speed（最大風 扇轉速標定）”。

6）如果選擇了最小風扇轉速測試，則執行“Calibration for Minimum Fan Speed（最小風 扇轉速標定）”。

然后根據頁面提示調整風扇反比例電磁閥電流，觀察外測風扇轉速，當風扇轉速達到所需轉速時停止調整電磁閥電流，此時風扇轉速的調整就可完成。

2.5 檢查風扇泵以及風扇馬達流量

通過調整風扇泵轉速，若設備水溫還繼續升高，就需要檢查風扇泵以及風扇馬達內部是否存在內泄情況，雖然經過調整風扇比例電磁閥風扇可以達到最高轉速，但風扇轉速是按需輸出，在需要轉速時可能會存在流量不足導致風扇轉速到不到規定值。因此這就需要通過更換風扇泵以及風扇馬達就可實現對馬達與泵流量的測試。

3? 結論

工程機械設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節，節約時間，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：

[1]高文倩.內燃叉車水溫高報警原因分析與改進[J].工程機械與維修，2019（05）：25-27.

[2]羅澤飛.發動機冷卻液溫度傳感器常見的故障現象與排除[J].時代汽車，2018（11）：59-62.

[3]劉金剛.柴油機常見故障原因分析與預防措施[J].農機使用與維修，2019（09）：88-90.