1. 故障現(xiàn)象
一臺卡特E200B型挖掘機上配裝的3116型柴油機,在工作中出現(xiàn)如下故障現(xiàn)象:柴油不斷地從水箱補水罐中溢出,而且該現(xiàn)象逐漸加重,但柴油機停止工作后此溢油現(xiàn)象消失;柴油機動力未明顯地下降,機器仍能繼續(xù)工作,但油耗大增,冷卻效果明顯下降;打開水箱蓋時可發(fā)現(xiàn)冷卻液表面浮滿柴油。
2. 故障分析
由于該型柴油機與傳統(tǒng)的高壓油泵式柴油機的燃油系統(tǒng)不同,其燃油系統(tǒng)由各缸獨立且柱塞和噴油嘴為一體的裝置組成(通稱其為單體泵),從輸油泵輸出的低壓油通過缸蓋內(nèi)部的油道送至各缸單體泵。這種設(shè)計省去了外部的高壓油管,并使其噴油時間更加精確,從而達到高效、省油的目的。這是目前電噴柴油機上普遍采用的結(jié)構(gòu)形式,但其缸蓋的結(jié)構(gòu)要比傳統(tǒng)柴油機的復(fù)雜得多,缸蓋中不僅有冷卻水道和潤滑油道,還有柴油油道。
單體泵安裝在各缸燃燒室的上方,當(dāng)拆去氣門室蓋和搖臂組后,可看到單體泵在缸蓋上露出的那一部分,同時可看到控制拉桿和控制尺條;若拆下單體泵,可看見鑲嵌在缸蓋內(nèi)的銅套(見附圖),該銅套將冷卻液和柴油分隔開,以達到冷卻柴油和噴油嘴的目的。因銅套內(nèi)充滿柴油,故一旦銅套破損或與缸蓋之間密封不嚴,由于柴油機在工作時柴油的壓力大于冷卻液的壓力,柴油會通過縫隙或破損處滲入冷卻液中,隨著油量的不斷增加,及其在冷卻水道中作循環(huán)流動,最終會從補水罐中溢出。
根據(jù)上述分析,可判定該機故障是銅套滲漏所致。
造成銅套滲漏的主要原因有一下3個方面:
1.銅套破裂導(dǎo)致滲漏。大部分原因是由于沒有按照生產(chǎn)廠家要求的型號添加冷卻液,或使用了偽劣的冷卻液,銅套因受腐蝕而破損。
2.更換銅套時,接觸面處理不當(dāng)而造成滲漏。主要是由于在更換銅套時,銅套與缸蓋的鑲嵌表面沒有處理好,有毛刺或污物存在,造成銅套鑲嵌不緊密,經(jīng)過一段時間的高溫和振動后產(chǎn)生縫隙,導(dǎo)致滲漏。
3.柴油機的使用和保養(yǎng)不當(dāng)而造成滲漏。由于該挖掘機已使用多年,其部分電器老化嚴重,水溫傳感器已失靈,而駕駛員在操作中并沒有及時發(fā)現(xiàn),造成柴油機在缺水后產(chǎn)生高溫,缸蓋與銅套因材料的膨脹系數(shù)不同使兩者之間產(chǎn)生縫隙,并出現(xiàn)滲漏。
在柴油機停止工作時,柴油和冷卻液的壓力均消失,此時即使拆下氣門室蓋及氣門搖臂和單體泵,肉眼也無法觀察到銅套表現(xiàn)和鑲嵌部位是否有破損和泄漏的地方。那么,如何快速而又準(zhǔn)確地判斷出哪個銅套出現(xiàn)了滲漏呢?從壓力油的滲透性得到了啟發(fā),既然有壓力的柴油可以滲入冷卻液中,那么將冷卻液加壓后不也能滲入到柴油油道嗎?而且給冷卻水箱加壓容易實現(xiàn),加之拆下單體泵后的柴油油道已暴露在外面,這樣很快就能觀察到泄漏的部位。
3. 故障排除
判斷銅套泄漏的具體操作方法是:首先,為了防止冷卻液流入燃燒室和油底殼中,應(yīng)先將冷卻液全部放出;然后打開氣門室蓋,拆下?lián)u臂和單體泵,將各缸的銅套清理干凈,并在銅套與缸體的鑲嵌處和表面涂抹少許肥皂水;最后,向水箱中注入一定壓力的空氣并保壓1min左右,此時從單體泵安裝孔處觀察銅套安裝部位的情況,若有氣泡出現(xiàn),就證明此銅套有泄漏。
在確定泄漏或破損的銅套后,必須按照卡特彼勒公司操作規(guī)定將銅套拔出,并換上新銅套。需要注意的是,由于是在不拆下缸蓋總成的情況下更換銅套,所以拉拔舊銅套時應(yīng)格外小心和仔細;同時,在拆卸和安裝氣門室內(nèi)的零件時要做好防護工作,以免螺釘或小件工具掉入缸體或油底殼中。
銅套安裝完成后還須再作加壓檢查,如確認沒有滲漏,銅套的更換工作即告完畢。
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