案例1：节温器故障导致冷却液温度过高

（1）故障现象 某电站用康明斯C系列增压型柴油机，空载运转时，冷却液温度达到正常值后，逐渐缓慢上升，但是带负载后，冷却液温度上升幅度较快，直至“开锅”，但卸掉负载后，温度又慢慢下降。

（2）故障查找分析 由于该型电站使用时间不长，而且是按标准加注的冷却液。因此，故障点可能是冷却液有泄漏或者节温器有故障。在确保冷却液的数量符合规定后开机并且带负载进行检查，发现冷却系统外部无泄漏现象，而且排烟无明显异常。将2个节温器拆卸后进行试验，即将节温器放入带温度计的盛水容器内，然后缓慢加热到节温器的开启温度，如图7-10所示，发现右侧的节温器不能正常开启。

C系列康明斯柴油机有2个节温器，温度较低时，2个节温器处关闭状态，即主阀门均关闭（见图7-10a），而副阀门打开，冷却液流向旁通水道，进行小循环；当温度达到节温器主阀门开启温度时，2个节温器主阀门开始开启，处中间状态（见图7-10b），此时主、副阀门均打开，部分冷却液流向散热器，大、小循环同时进行；当温度达到节温器主阀门全开温度时，2个节温器主阀门全开，而副阀门全关，冷却液全部流向散热器进行大循环（见图7-10c），此时左边节温器的副阀门将旁通通道关闭。

可知，若图7-10中2个节温器中右侧的节温器不能正常开启，将使大循环的水流量减少，导致带负载后水温过高。由于大循环仍能部分进行，因而空载时水温正常。

图7-10 C系列康明斯柴油机节温器

a）关闭状态 b）中间状态 c）开启状态

1—节温器 2—流向水泵进口 3—旁通通道 4—冷却液流向旁通通道 5—部分冷却液流向散热器 6—部分冷却液流向旁通通道 7—冷却液流向散热器 8—旁通关闭

检查节温器工作是否正常的方法有：将节温器放入带温度计的盛水容器内；缓慢加热到节温器开启温度，保持5min，检查节温器是否开启；继续加热使水温达到节温器阀门全开的温度，保持5min，测量节温器的升程；另外，当温度下降时，检查节温器阀门是否紧贴阀座。上述检查中若有一项不良，则应更换节温器。

（3）故障排除 更换节温器后，故障排除。

案例2：高压洗车导致散热器芯变形

（1）故障现象 一台车用康明斯柴油机，由于水温偏高而报修。

（2）故障查找分析 维修人员进行了如下检查：打开散热器盖观察水流情况，水流量较大，证明节温器已打开，水泵泵水正常。检查风扇传动带预紧度亦符合规定。检查点火正时，发现点火较迟，调整后试车，故障依旧。触摸散热器上、下水管，发现其上、下温差不大，故断定是散热器水垢太厚，影响了散热效果。对散热器进行了大修，清除水垢后装复试车，效果还是不太明显。仔细观察散热器表面，发现了故障所在。散热器散热管上的散热铜片有多处大面积凹瘪封堵，造成了散热器前后空气流通受阻，且散热铜片上污垢太多，也大大影响了散热器的散热效果。

询问驾驶员得知，该车多次使用高压水枪洗车，该故障就是高压水流冲击散热铜片导致凹瘪封堵所致。

（3）故障排除 将凹瘪的铜片复原，并用1.0MPa的压缩空气将散热器表面的污垢清除干净，试车，水温恢复正常。该故障也提示广大车主朋友，当用高压水枪清洁车辆时，要避免水枪直射电器元件、散热器等部件，以免造成意外故障和不必要的损失。

案例3：空气▬蒸汽阀损坏导致散热器损坏

（1）故障现象 某部一车用C系列康明斯柴油机，行驶过程中发现冷却液温度过高，经检查发现冷却液过少，添加到规定值后，继续行驶。半小时以后，水温又偏高，停车检查时，冷却液又减少了。检查发现散热器下部有漏水现象，对其进行焊接后，试机发现冷却液温度正常，冷却液也没有过量减少现象。但是该车高速行驶过后，又出现散热器漏水和冷却液温度过高的现象。

（2）故障查找分析 显然，这起冷却液温度过高的故障是由于散热器中冷却液泄漏导致的，而散热器芯屡次破损可能是由于质量较差或者是冷却系统压力过高造成的。经过检查，排除了第一种原因。接下来查找压力的来源。如果是气缸内的高压气体进入散热器，那么柴油机工作时，散热器内应有较多水泡逸出，因此旋掉散热器盖后开机，没有发现异常现象。最后检查散热器盖上的空气—蒸汽阀，检查发现蒸汽阀被异物卡死。

为了防止冷却液溅出，散热器的加水口平时用散热器盖盖住。但是由于柴油机工作后温度升高，冷却液会产生水蒸气，从而使冷却系统的气压升高，如果冷却系统完全封闭，可能会胀裂散热器的芯子。因此，通常在散热器盖内安装空气—蒸汽阀。如图7-11所示，空气—蒸汽阀主要由蒸汽阀、空气阀和蒸汽排出管等部分组成。

图7-11 安装空气—蒸汽阀的散热器盖

a）空气阀开启 b）蒸汽阀开启

1—蒸汽排出管 2—蒸汽阀 3—空气阀 4—散热器盖

柴油机正常工作时，蒸汽阀2和空气阀3均因弹簧的压力处于关闭，将冷却系统和大气隔开，防止水蒸气溢出，使冷却系统的压力稍高于大气的压力，从而提高冷却液的沸点，增大散热器与空气间的温差，提高了散热器的散热能力，这对于在高原和热带工作的柴油机更为有利。当冷却系统内压过高时，蒸汽阀2被蒸汽压开，经蒸汽排出管1排出一部分水蒸气，使其内压降低，保护了散热器芯不至于被过高的内压胀裂。当冷却系统内压过低时，空气阀3被大气压力压开，外界空气经蒸汽排出管1进入散热器中，防止散热器的冷却液管被大气压力压瘪。因弹簧的预紧力不同，蒸汽阀和空气阀的开启压力也不同。一般蒸汽阀在散热器内压力比大气压力高出20～30kPa时开启。由于空气蒸汽阀的自动调压作用，闭式水冷系统的沸点较高，当冷却系统内蒸汽压力保持在130kPa时，水的沸点可提高到108℃，这使柴油机机与空气间的温差增大，提高了散热能力和对气候条件的适应性，同时减少了冷却液的消耗。故目前散热器上普遍采用空气蒸汽阀。

可知，当蒸汽阀无法开启，冷却系统内部压力过高时，会导致散热器芯损坏。在柴油机的使用过程中，如果需要打开散热器盖进行检查，必须使冷却液温度低于50℃，否则就会出现如图7-12所示的冷却液向外喷射而被烫伤的现象。

（3）故障排除 焊接散热器并更换散热器盖总成后，故障排除。

案例4：膨胀水箱喷水

（1）故障现象 一台山东推土机总厂生产的TY220型推土机，柴油机的散热器在使用过程中经常有喷水现象，使冷却水迅速减少，并产生高温，无法正常工作。

（2）故障查找分析 对该机进行大修时，曾更换了缸套、气缸垫、风扇传动带、水泵易损件和节温器，并对散热器内部进行了彻底的清洗，对缸盖进行了水压密封试验，均未发现异常现象。但在试机时，仍出现喷水现象。针对上述故障，对该机的冷却系统进行了认真分析。

该机所用康明斯NT—855型柴油机，冷却系统采用独特的膨胀水箱，膨胀水箱的结构示意图如图7-13所示。散热器的上水室被隔板5分成两部分，一部分为膨胀水箱。膨胀水箱由两根细中心管（除气管）2与散热器上水室相连通。膨胀水箱顶部设有加水管口，管下部有一小孔，该孔限制了冷却水的膨胀高度。膨胀室的右上方装有空气蒸气阀，它可以使膨胀水箱内的压力保持在49kPa，冷却水沸点111.7℃。当膨胀水箱内的压力高于49kPa时，空气—蒸气阀开启并排气，当箱内的压力低于大气压时，空气—蒸气阀也能开启并吸气。

如图7-14所示为装有上述膨胀箱的NT—855型柴油机冷却系统。由图可见，膨胀水箱9与水泵吸水侧通过平衡管8相连通，可以防止该处的冷却水产生较大的负压，防止汽蚀现象。缸盖出水管的一端有除气管1与膨胀水箱相连接。

图7-12 冷却液温度过高时打开散热器盖

图7-13 膨胀水箱的结构示意图

1—除气管口 2—中心气管 3—进水管 4—平衡管口 5—隔板 6—上水室 7—空气—蒸气阀 8—加水口盖

A—膨胀高度 B—驱气高度

图7-14 NT—855型柴油机冷却系统

1—除气管 2—节温器 3—气缸体 4—旁通水管 5—水泵 6—水泵进水管 7—散热器 8—平衡管 9—膨胀水箱 10—散热器进水管(www.daowen.com)

除气管和两根细中心管能有效地分离水中的蒸汽和空气。在系统压力的作用下，气（或蒸汽）水混合物从膨胀水箱上部的除气口进入。在正常情况下，除气口与膨胀水箱中储备的冷却液的液面总保持一定的距离。气（或蒸汽）水混合物在降落过程中，大的气泡膨胀破裂；另外，小的气泡随冷却液落入储备的冷却液中，由于气泡比水轻，会自行向上运动，最终越出液面，进入膨胀空间，实现气水分离，并产生使系统释压的作用。膨胀空间中的蒸汽在适当的强度下冷凝，重新进到冷却液中参加循环。

针对该机出现的故障现象，先排除了缸盖与缸体之间漏气、缸套断裂、传动带打滑、水泵性能不良等可能引起故障的因素，重点对水箱上部的膨胀水箱进行了充气密封试验。试验结果发现，隔板上有许多针眼状的气孔，因此造成了漏气现象，破坏膨胀水箱独特的气、水分离作用。这样，就加剧了冷却系统的气阻现象，减少了水泵的出水量，造成冷却系统的高温。

（3）故障排除 更换散热器中的隔板后，装配试机，此故障排除。

案例5：水泵轴与叶轮断裂脱落导致冷却液温度过高

（1）故障现象 一辆货车，已行驶10万多公里，某次执行任务，在高速公路上行驶时，车辆报警，提示冷却液温度过高。

（2）故障查找分析 检查时发现气缸盖上的水堵脱落，由于水堵无损坏和锈蚀现象，所以将其安装好进行试机，结果冷却液温度还是过高。显然，水堵不是由于安装不到位而脱落的。初步判断可能是冷却液温度过高导致气缸盖上的水堵孔径变大，水堵与水堵孔的过盈量减小。同时，高温导致冷却液膨胀产生大量的气体，使冷却系统内产生高压，所以导致水堵脱落。

首先检查节温器，未发现异常。然后起动柴油机，检查水泵的运行情况时，发现即使冷却液温度达到节温器全开温度，也无明显流动现象，所以故障原因是水泵不工作。并在拆检水泵时，发现叶片与水泵轴之间已经断裂脱落。

（3）故障排除 从以往情况了解得知，该车保养时从未检修过水泵。由于柴油机在大负荷运转时，水泵叶轮上的工作压力较大，又因水泵叶轮老化、强度变差，致使其断裂脱落，柴油机冷却液便不能正常循环，致使温度上升。更换了同型号的水泵后试车，工作正常。

案例6：水泵安装不当导致冷却液温度过高

（1）故障现象 某部一辆东风EQ1092型汽车，行驶途中发现冷却液温度过高后报修。

（2）故障查找分析 在排除了水温表及传感器的故障后，检查节温器，未发现异常。起动柴油机，检查水泵的运行情况时，发现冷却液有流动现象，所以初步检查时排除了水泵。由于柴油机工作时，散热器内无明显水泡冒出，而且工作一段时间，冷却液也未见明显减少，说明冷却系统无泄漏现象。最后还是将故障原因集中到水泵上，拆检水泵时发现叶轮与泵盖之间垫有2层垫片，这就是故障所在。

该型柴油机采用的是离心式水泵，柴油机工作时，水泵叶轮在水泵轴的带动下旋转，产生的离心力使冷却液的压力提高后进入到冷却系统中进行循环。一般情况下，泵壳相对叶轮部分的高度与叶轮的厚度相差很小，为了保持密封性，安装泵盖时，通常只垫入厚度小于1mm的垫片。如果叶轮与泵壳的间隙过大，叶轮旋转时，一部分冷却液从该间隙中流失，导致冷却液压力下降。即叶轮与泵盖之间的间隙直接影响水泵的泵水量及泵水压力，且间隙过大时，水泵产生的压力降低，进而导致泵水量急剧减少，造成柴油机散热不良，冷却液温度过高。

（3）故障排除 这起故障是由于维修不当引起的，而在检测故障点时，又出现判断不准的失误。即对水泵工作正常时冷却液的流量判断不准，以上均是由于维修人员实践经验不足而导致的。将叶轮与泵盖间多余的垫片拆除后，装复水泵试机，恢复正常。

案例7：风扇叶装反导致冷却液沸腾

（1）故障现象 一台刚刚完成大修的大宇挖掘机，配置的康明斯6BT型柴油机，运转一段时间后，其水散热器中的水就发生沸腾。

（2）故障查找分析 首先在柴油机运转的情况下，从水散热器的加水口处观察水泵出水情况良好，说明水泵与节温器正常。然后对柴油机冷却系统的水道进行了清洗，试机后柴油机水散热器内冷却水仍旧沸腾。为此，又对柴油机的配气机构、供油系统等逐项检查，故障仍未排除。

继续仔细检查，发现水泵上的风扇叶装反了。风扇叶装反后，冷却效率下降，最终造成水散热器内的冷却水沸腾。

（3）故障排除 正确安装风扇叶后试机，冷却水不再沸腾。

案例8：机油冷却器损坏导致冷却液泄漏

（1）故障现象 某单位一台推土机，开机前检查时发现有水从润滑油量油尺孔边缘不断地向外滴，散热器中的冷却液已所剩无几。

（2）故障查找分析 经了解可知，推土机出现该故障前，在工地上施工，一直没有发现异常现象。说明冷却液是在柴油机停机后泄漏到油底壳中的。而导致该故障的原因主要有机油冷却器泄漏或者气缸套封水圈损坏。于是首先对机油冷却器进行加压试验，即拆掉机油冷却器的冷却液以及润滑油的进口和出口连接管，然后堵住冷却液出口，在冷却液进口处通以一定压力的水，结果发现润滑油口有水流出，说明漏水的故障出在机油冷却器内。冷却液泄漏故障是冷却器芯焊接处开焊造成的，而且可能是在柴油机停机过程中出现的，所以推土机工作结束时，没有出现异常现象。但是当柴油机熄火后，润滑油压力接近零，而散热器有一定高度，这时冷却液压力大于润滑油压力，冷却液就会从冷却器芯开焊处流入油底壳，从而造成水从机油量尺孔边缘向外滴的现象。

（3）故障排除 拆检机油冷却器，找到了开焊处的位置，重新焊好后故障即被排除。

案例9：气缸套漏气导致冷却液温度过高

（1）故障现象 一辆豪华旅行大客车，配备后置式康明斯B系列柴油机。该车在修理厂进行大修时，更换了活塞、活塞环、轴瓦等零部件，磨削了气缸盖平面，更换了气缸套。大修完毕后，在厂内进行磨合时未见异常，但交付车主使用后，出现冷却液温度过高的故障。据车主反映，该车在达到正常工作温度后，再行驶3～5km，冷却液温度便会达到100℃。若停放一段时间，待水温降低后继续行驶时，在很短的时间内又会升高到100℃。柴油机没有异响，也未见有水从气缸体渗出。

（2）故障查找分析 柴油机没有异响，排气管冒烟也基本正常，可以判断气门、气门与导杆等配合间隙基本正常。首先对冷却系统进行基本检查，未发现漏水、渗水的现象，散热器里的冷却液位也符合规定。起动后检查水泵的运行情况时，也没有发现异常，而且散热器上、下水室没有明显的温差，但是发现有少量气泡，于是怀疑是气缸垫冲坏了。因此，拆下气缸盖后检查气缸垫，却没有发现明显的烧蚀现象。经过仔细观察发现，气缸套顶部高出气缸体上平面的部位有一个破损，装上气缸垫时，其活塞孔正好套在破损处的外圆上，且气缸垫与破损口的上平面平齐。由此可以判断是由于气缸垫密封不严导致高压燃气窜入水道，造成冷却液温度过高。

（3）故障排除 更换气缸套，并且按规定扭力拧紧缸盖螺栓后，再没有出现冷却液温度过高的现象。

案例10：缸盖裂纹导致冷却液消耗过度

（1）故障现象 某推土机配置的是NTA855型康明斯柴油机，工作过程中出现冷却液温度过高的故障。停机检查，发现散热器中冷却液不足。加足冷却液后，故障消除；但运转一段时间，故障再次出现。停机检查，发现散热器中冷却液又少了很多。

（2）故障查找分析 拆下气门室罩盖检查时，发现缸盖上面有少量白色泡沫，而机油无明显增加，说明有少量冷却液泄漏到润滑油中，以上现象说明冷却液是蒸发掉了，即可能是气缸盖或者缸套等部件有裂纹，导致在进气冲程中，气缸内形成负压，冷却液由裂纹进入气缸，而压缩和做功冲程中，部分冷却液在高温的作用下汽化。在排气冲程中，大量汽化了的冷却液排入大气，致使冷却液消耗过量，而残留的少量冷却液沿气缸壁流入油底壳，导致润滑油中有少量冷却液而产生白色泡沫。

对缸盖和缸套进行检查。拆下气缸盖后，发现第1缸积炭严重，活塞顶部有水，说明该缸有冷却液泄漏现象，但是检查缸套时却没有发现裂纹。对缸盖进行水压试验，结果发现有水从第1缸排气门处流出。拆下排气门时，发现缸盖上的气门座附近有一条清晰可见的裂纹，表明冷却液就是从这里泄漏的。检查缸盖时，发现水套内壁有厚厚的一层水垢。分析认为，由于排气门座附近温度高、散热条件差、结构单薄，而水垢的隔热作用使散热条件进一步恶化，因而在应力集中的作用下产生了裂纹。

（3）故障排除 更换缸盖，并清洗水套后装机试车后，故障排除。

案例11：气缸体水堵穿孔导致冷却液温度过高

（1）故障现象 某车发现行驶约20km后出现冷却液温度过高的现象，停车检查时发现散热器冷却液不足，添加约5L自来水后上路行驶。约20km后，冷却液温度再次过高，检查散热器时，发现冷却液又减少了。该车驶回修理厂报修，经维修人员检查，水泵工作正常，节温器也无异常，而且冷却系统外部无泄漏现象，润滑油油面无升高现象，机油也未变质。

（2）故障查找分析 为查明故障原因，首先对该柴油机的气缸垫进行拆检。在拆卸过程中，发现每缸的气门罩盖内均有少量水珠，废气涡轮增压器的压气道内也有少量水珠。起初认为这些冷凝水是因为柴油机温度过高而使曲轴箱内空气中的水分蒸发凝结而成。拆下气缸垫检查时，未发现异常现象，以为是气缸盖扭力不均导致有泄漏，于是更换气缸垫并按维护规程拧紧气缸盖螺栓后试机，故障依旧；观察缸盖与缸体结合部位时，也无明显气泡。因此怀疑缸体或缸盖有裂纹，于是对气缸盖和缸体进行检查。经过仔细检查，发现缸体左侧气门推杆室内的水堵有一个小孔，显然，由于该水堵锈蚀严重，导致穿孔。但是由于孔径较小，柴油机只有在高速运转时，漏水量才较大，而运转中柴油机温度较高，所以进入曲轴箱的冷却液大部分变成了水蒸气；在曲轴箱强制通风装置的作用下，水蒸气从进气通道被吸进燃烧室，并在气门罩盖内和增压器压气道内凝结成少量水珠，最后从排气管中排出。因为水蒸气较少，所以排出的烟色变化不明显，而且润滑油也难以看出油质及油面的变化。

（3）故障排除 更换水堵，装复柴油机后试机，冷却液温度正常，以后也没有出现冷却液过度消耗的现象。显然，如果发现不及时，水堵穿孔过大时，冷却液就会混入润滑油使润滑油变质，导致润滑不良，出现损坏增压器，甚至烧瓦抱轴的严重事故。

案例12：空压机缸盖冷却管道裂纹导致散热器“开锅”假象

（1）故障现象 一辆正在行驶中的东风EQ2100E6D型汽车，突然出现散热器“开锅”现象，从加液口“扑哧、扑哧”地喷出大量白气。

（2）故障查找分析 经检查，柴油机能顺利起动，低、中、高速运转正常，加速性能良好，润滑系统也无故障。但只要一起动柴油机，散热器加液口就“扑哧、扑哧”地喷出大量气体，水温表显示不到60℃，喷出的气体也不是热水蒸气。当拆下空压机气缸盖时，发现缸盖内部靠近出气腔一侧的冷却管道有裂纹。由此可见，该故障并非冷却液温度过高而引起“开锅”，而是因空压机缸盖冷却管道出现裂纹后压力空气进入冷却水路造成的“开锅”假象。

（3）故障排除 拆下空压机，更换缸盖后装复试机，“开锅”现象消失，柴油机工作正常。