浅谈客车柴油发动机冷却系统的维护与保养

浅谈客车柴油发动机冷却系统的维护与保养郑州宇通集团有限公司乔华军一．概述大功率柴油发动机在客车上的应用已经成为普遍现象，也深受用户的欢迎和青睐，但大部分客车用户对发动机冷却系统的维护与保养还不够重视，对冷却液的使用规范和要求还不清楚，对为什么使用防冻液，怎么使用防冻液，为什么还要安装和更换水过滤器等等，更是知之甚少，甚至有一些误解。任何事物都有一个发展的过程，毕竟对中国的客车大多数用户来说，这些都还是新鲜事物，当然这跟客车制造商、发动机制造商对用户这方面的培训和宣传不够也有一定的关系。二．使用防冻液的优点防冻液的全称应该是防冻冷却液，意为有防冻功能的冷却液。因此我们要纠正一个误解：防冻液不仅仅是冬天用的，它应该全年使用。1、防腐蚀功能金属在高温下与冷却水接触，时间长了都会遭到腐蚀，会生锈。而防冻液不仅不会对发动机却系统造成腐蚀，而且还具有防腐防锈功能。2、防冻液的沸点高100度，防冻液的沸点通常在110度以上，这样在夏季使用，防冻液比水更难以开锅，散热效果也比普通水好。3、防冻液可以防垢，也就是通常所说的防水碱。金属表面，使散热效果越来越差，而且清除起来也很困难。优质的防冻液采用蒸馏水制造，并加有防垢添加液，不但不产生水垢还具有除垢功能。当然，如果水垢很厚，最好还是先用水箱清洗液彻底清洗后再添加防冻液。但是，仅使用防冻液不能完全解决柴油发动机腐蚀问题，例如缸套穴（孔）蚀问题。三．柴油发动机缸套穴（孔）蚀发生的原因现代高速柴油发动机多数都装有可更换的金属合金缸套。在发动机工作时，由于缸套穴蚀的发生而造成缸套的加速腐蚀。如果用普通水做冷却液，在恶劣的条件下，柴油发动机将在工作五百小时后，缸套就有可能被水渗透而穿孔，所以了解缸套穴蚀产生的原因及如何预防是极其重要的。汽缸缸套是通过加压安装到发动机壳体中，用密封垫将润滑系统和冷却系统沿缸套密封隔离，活塞的上下运动通过连杆带动曲轴做旋转运动，活塞上下运动时对缸套内壁（内侧面）施压，即伴随活塞的往复运动对缸套进行敲击，活塞与缸套，缸套与发动机壳体之间的空隙，使得活塞的敲击变成了高频震荡，犹如打铃时的震荡一样。与冷却液接触的缸套外壁（外侧面）相对于冷却液作来回往复运动，缸套移开时，这种急速运动可能产生一些小的气泡，而当缸套返回时，这些气泡又会不断地破裂，在局部的小范围内产生很大的冲撞力，从而造成所谓的气蚀，又叫穴蚀或孔蚀。气泡破裂所产生的巨大冲撞力又不断地撞击缸套外表面，其结果是裸露的缸套外表面受到很大应力，在缸套外表面造成局部腐蚀，并因局部腐蚀形成垂直小孔，这一过程如果持续进行，那么这些不断形成的小孔将会穿透缸套壁。在发动机工作时，机油和柴油就会穿过小孔进入冷却液当中。而在发动机停机时，冷却液又通过这些小孔进入汽缸中，在缸套的任何部位都有可能发生穴蚀。其中最为常见的部位是汽缸点火活塞敲击处的外壁，其次是相反方向一侧，通常在发生强烈振动的地方都会出现穴蚀。冷却液中所产生的气泡类似于烧开水时所形成的气泡，众所周知，压力容器中的水会在较高的温度下才沸腾，同样，影响缸套周围局部压力或局部温度的任何因素，都会对气泡的形成产生影响，最终影响到缸套的穴蚀的形成。冷却系统的一些故障（如漏气等），在缸套附近形成的局部热点或局部低压区，都会使这些地方发生穴蚀，，另外，冷却液中的空气（其中的氧气）也会加速腐蚀。冷却系统除了穴蚀外，还有杂质或水垢沉积，一般金属腐蚀、铝腐蚀、形成泡沫等。怎么来解决这些问题呢？只有加强对冷却系统的维护与保养。三．冷却系统的维护与保养统计数据表明：40%的发动机故障的起因来自冷却系统，自高速柴油发动机投入使用以来，一直使用辅助冷却液添加液（SCA）预防发生缸套穴蚀，在开始阶段采用铬酸钠，到1969年左右开始使用硼酸盐/硝酸盐。到1984年弗列加公司推出新产品SCA，其中所含的化学添加液（称为DCA4）主要成分为硝酸盐和钼酸盐。在冷却系统中按照推荐浓度使用SCA，可以有效预防缸套的穴蚀的发生。其工作原理为：通过把很软的氧化铁（铁锈）转化为很硬的Fe3O4(与天然磁铁成分相同)，从而在缸套外币（与冷却液接触一侧）形成一层细微的坚硬保护膜。这种坚硬的保护膜能够有效地防止气泡破裂撞击所造成的损害。只要SCA（DCA4）的浓度保持足够，保护层所受到的任何损伤都可以得到恢复。为了预防缸套穴蚀和结垢，应在冷却系统中的添加SCA。冷却液滤清器（俗称水滤器）常常含有SCA。可以补充冷却系统中所需要的SCA，同时还起到过滤作用，保证冷却系统的清洁。对于冷却系统的保养来说，SCA的初始添加量和日常维护保养（维持一定浓度）用量极为关键，它将往往会成为困扰用户的难题。一般地，SCA的补充液量是维护时间间隔所需添加量的3~4倍。初始的添加问题则更为复杂。因为要做到正确添加液量，必须首先要知道冷却系统的容积，但这一数据往往难以得到。如果维护人员不懂得初始添加的正确性和必要性，则SCA的浓度将永远达不到冷却系统的要求。另外还有一个问题，就是冷却液的泄漏。一般维护人员会给冷却系统添加防冻液，却没有考虑到SCA的浓度，即使更换冷却液滤清器（水滤器）或者添加的SCA，但若不能保证冷却系统SCA的浓度，仍然不能维护缸套，防止穴蚀。所以，要保证冷却系统要保证SCA的浓度适当，应经常测试冷却液中SCA的浓度。为了保证冷却系统得到正确的维护与保养，推荐建立如下维护与保养程序：1．建立维护保养记录。查看记录，确认冷却系统中冷却液的化学成分含量是否适当；2．防止冷却系统里冷却液过满。现场观察，检查水箱里的冷却液是否太满，若太满，冷却液将会因热膨胀而益处，造成SCA的流失；3．检查冷却系统的管路。若发现任何类似水垢状物质，则显示很可能SCA的含量不足，需要及时补充SCA；4．审查机油分析记录。查看是否有防冻液进入机油。四．结束语对发动机冷却系统按要求进行维护与保养，可以延长发动机的使用寿命无庸置疑，但不象发动机润滑系统和进气系统保养那样受到人们的重视，往往被客车用户轻视或疏忽，建议客车制造商和发动机制造商不断完善产品使用说明书，加大相关宣传力度，促进用户逐渐改变观念，重视发动机冷却系统的维护与保养，掌握冷却系统维护与保养的方法。参考文献上海弗列加滤清器有限公司关于冷却剂添加剂的使用说明相关内容。