1.防冻液的选配
据统计,全球50%以上的汽车发动机故障源于冷却系统,由此可见合理选配防冻液的重要性。目前市场上所销售的大部分防冻液是以乙二醇为主要原料的产品,再加入适量的有机或无机盐类来达到防腐防锈的作用。
(1)防冻液的性能
1)防结冰。防冻液沸点越高冰点越低,优质防冻液冰点约为-25~-60℃,可防止结冰,避免散热器和气缸体等机件结冰而出现“冻裂”现象。
2)防开锅。优质防冻液的沸点在107℃以上,如果闭式散热器盖的密封性良好,加上水蒸气压力的作用散热器内防冻液的沸腾温度可达110℃以上,能有效防止开锅。
3)防水垢。防冻液中添加阻垢剂,阻垢率可达98%,大大减少了水垢的产生,保证冷却系统良好的散热效果。据调查,高达70%以上的汽车冷却系统生有水垢和铁锈,严重影响冷却系统散热功能。严重时将导致开锅、缺水,甚至粘缸、烧瓦。
4)防腐蚀。防冻液中添加有防腐剂,能有效地对铸铁、铸铝、钢和铜等材料的表面起到保护作用,延长其使用寿命。长时间受到腐蚀的金属部件会生成大量的铁锈,严重的会逐渐穿蚀金属板而导致渗漏,这直接影响到柴油机冷却系统的使用寿命。
5)防穴蚀。穴蚀是一种物理现象,在采用自来水作为冷却介质的柴油机上,水在水泵的低压腔内产生气泡,压出水泵后气泡破裂,产生较高的气体压力,使气缸外表面产生腐蚀,即穴蚀。为防止此类现象的发生,防冻液中添加有防穴蚀剂,能有效地保护水泵和气缸外表面。
采用乙二醇作为防冻剂,其防冻温度与防冻液浓度的对应关系见表10-4,超过60%的浓缩防冻液慎用。
表10-4 防冻温度与防冻液浓度的对应关系
防冻液的粘度比水大,流动性差。凡使用防冻液的车辆,柴油机温度均比水冷柴油机略高,这是正常现象。发现柴油机过热时,可检查并调整防冻液的冰点。
优质防冻液颜色醒目、清亮透明无异味;加热一杯防冻液,用温度计测沸点,沸点在108℃以上。而劣质防冻液大多是用醇和水混合后添加色素制成,没有任何防冻液具有的防腐剂、阻垢剂等,沸点在90℃左右,腐蚀性较强,易导致柴油机过热现象的发生。
目前已出现一种全新的高质量的防冻液,它不同于现有市场上所销售的乙二醇基型常规防冻液。大多数普通防冻液基本上是靠添加有机或无机盐来解决锈蚀问题,而高质量的新型防冻液采用低耗点化学反应技术进行生产,含有稳定的亚硅酸盐(不含磷酸盐),并通过严格的热表面铝腐蚀ASTMD 4340测试,它可控制硬水中沉淀物的数量,并给冷却系统提供卓越的抗腐蚀保护。
高质量的防冻液优点是:防凝结、过热、生锈和腐蚀,保护冷却系统的所有金属表面,包括铝制零件。不会损坏散热器软管、垫圈等橡胶部件;同时,还能防止产生过多的泡沫,防止由于水的硬度所引起的钙镁沉淀,从而避免在端部和堵塞部位形成热点。可用于重型柴油发动机并无需购买附加冷却添加剂(SCA),能与所有牌号的乙二醇防冻液和辅助添加剂兼容,也可用于所有铝或无铝部件的各类水冷式客车、小型轿车和重型车辆的冷却系统。
(2)浓缩防冻液的稀释 为便于运输与储藏,有些防冻液加工成浓缩液状。使用时必须加水稀释,才能取得最佳防冻效果。防冻液最好使用去离子水或蒸馏水稀释,不得已时也可使用冷却后的开水稀释,切不可使用自来水、地下水或地表水稀释。
加水稀释的比例,应依据防冻液外包装上的使用说明,结合使用地区和季节确定,调配后的冰点值,原则上应低于所在地区最低气温10℃。配比值夏季为:浓缩液、蒸馏水体积比40∶60;冬季为:浓缩液、蒸馏水体积比50∶50。
(3)防冻液的更换周期 防冻液在高温状态下长期使用,必然会导致变质,使用性能下降。为此,应定期更换防冻液。一般每行程40000~50000km或2000h(或两年)更换一次。
2.冷却液的使用
冷却水必须使用清洁的软水,冬季温度下降,可能使冷却水结冰,造成机体、缸盖及一些零件冻裂,因此,单纯使用冷却水时冬季应注意冷却系统的放水。应尽量采用防冻液作为冷却介质。使用防冻液时应注意防冻液有毒,严禁饮用。同时,防冻液价格较贵,使用时不要漏失,一般可连续使用两年。如康明斯系列柴油机冷却系统加注的是防锈防冻液,康明斯C系列以上柴油机除加注防锈防冻液外,还通过水滤器加入SCA—DCA4添加剂,从而有效地保证了冷却系统的良好状态,加注冷却液后应将水滤器安装座上的阀门打开,使DCA4添加剂能够与冷却液混合进入冷却系统。(www.daowen.com)
柴油机每工作250h或3个月应更换水滤器。DCA4添加剂的浓度一般要求保持在每升水中含有0.32~0.79单位,可以通过DCA4检测包来检测。检查水滤器DCA的浓度时,从水散热器或放水口取出一小杯冷却液(不能从膨胀水箱取水),冷却液的温度应为10~54℃。取出一条试纸(注意:从试纸瓶中取出后立即盖上瓶盖,避免其他试纸吸收空气中的水分而失效),将试纸深深地插入冷却液水样中,等待1s后取出,甩掉试纸上的水,再等待45s,将变了颜色的试纸与标准色卡比较。第一格的颜色对应防冻液的浓度;第二、三格配合检查DCA4的浓度:第二格对应色卡上的纵坐标,第三格对应色卡上的横坐标,找出第二和第三格在纵横坐标上交叉处的数字,即为DCA的浓度。整个测试过程应在75s之内完成。当检测的DCA的浓度小于0.32单位/L时,应更换水滤器,并按0.33单位/L额外补充DCA。如果检测的DCA的浓度在0.32~0.79单位/L时,可按正常保养时间(250h)更换水滤器。如果检测的DCA的浓度大于0.79单位/L时,不用更换水滤器。
防冻液在使用过程中,由于水分蒸发,冷却液会减少,并变得黏稠,此时可向冷却系统中添加适量的纯净软水。
3.检查散热器水面的高度
柴油机起动前和运行中应经常检查水箱水面的高度,必要时进行添加,以保证柴油机冷却所必需的冷却水量。加注防冻液时应预留5%的膨胀空间。检查冷却液平面只可在冷却系统冷却后进行,当冷却液温度高于50℃时,不要打开散热器压力盖,以免被灼热的冷却液烫伤。加注冷却液时不要过急以免形成气阻,加满冷却液后,柴油机热机后应停机检查一次,直至加满为止。系统若装有放气阀必须打开,加注完毕后,将放气阀门关闭,当柴油机运行中发现水量不足时,不要突然加入冷水,以免使柴油机零件损坏。正确的方法应首先除去负荷,使柴油机低速运转,等温度降下来再慢慢停车,待温度下降后再加入冷水。
4.冷却系统部件的维护
图10-5 节温器开启温度的检查
1)节温器的检查。为保证节温器可靠地工作,节温器必须定期进行检查。首先将节温器从冷却管路中拆下,放到盛有水的透明容器或烧杯中,但不放到杯底,可用小线绳将节温器在水中挂起(见图10-5)。然后再逐渐将容器中的水慢慢加热,注意观察节温器伸缩波纹筒的变化。正常情况下,70℃±2℃时伸缩管开始伸长,温度上升到83℃±3℃时,伸缩波纹筒完全张开。若节温器失效或主阀门开启和完全开启的温度不符合要求时,应予以更换。
表10-5给出了电站用B、C、N系列康明斯柴油机采用的节温器的性能指标。
2)风扇传动系统的调整。驱动风扇运转的传动带传动机构,是依靠传动带的张力与带轮产生一定的摩擦来实现机械传动的。因此,传动带安装必须保证具有一定的张力。传动带装配过松,会使传动带与带轮之间产生相对滑动,降低风扇转速。反之,带轮装配过紧,会使机件磨损加剧,传动带使用期限减少。因此,使用过程中必须仔细调整。一般内燃机传动带传动机构中都装有传动带张紧轮,通过调整张紧轮安装位置,就可以改变传动带张力的大小。调整时可在带轮中间位置用手按压传动带,检查其凹下距离。根据传动带传动机构的不同,传动带凹下尺寸要求也不同,一般应在12~30mm,如康明斯系列柴油机最大挠度在9.5~12.7mm。张紧轮轴承在手压下,应自由转动,没有卡滞现象,风扇轮毂应自由旋转。如发现传动带最大挠度大于12.7mm,轴承发卡或风扇轮毂轴向窜动大于0.15mm,应及时修理或更换。
表10-5 节温器的性能指标
3)定期向水泵、风扇等部件润滑部位加注润滑油或油脂。采用润滑脂润滑的水泵,一般加注钙基润滑脂。
4)注意检查各部件和管路有无漏水的地方,如发现漏水现象应及时排除。
5)大修时应认真清洗柴油机冷却通道。柴油机大修若忽视对冷却系通道的彻底清洗,如修理时散热器和缸盖拆下后扔到一旁,到总装时再将其表面擦拭装上,往往会造成冷却系产生故障。例如散热器上水室顶部和气缸盖出水管一端的两根除气管不通,会导致在加注冷却液时,积聚在气缸体水套的空气和气、水混合物无法排出,冷却液也无法充满水套;在柴油机工作过程中,当积滞的气体量达到一定限度时,还会造成水泵流量下降。其结果在气缸体水套内部产生局部高温,最终造成气缸体局部热应力猛增而破裂。因此,应认真清洗冷却系统,切不可马虎处理。
5.冷却系统的除垢
冷却系统所用的水应该是清洁软水。雨水、雪水、河水是含有矿物质较少的软水。硬水是含有较多矿物质的井水、泉水等。硬水不宜直接用作冷却水,因为硬水长期使用后会在冷却系统内(如管壁、水套和散热器内壁)形成水垢,使传热热阻增大,不利于冷却。
柴油机在长期使用中,应定期清除冷却系统内所沉淀下来的水垢。常用的是化学清洗方法即配制清洗液对水垢进行清除。清洗液可按750g苛性钠(KOH)、150g煤油和10L水的配比配制。
清洗时先将冷却水全部放出,并将节温器拆下。然后将清洗液注入冷却系统中,并起动柴油机以中速运转5~10min,然后停机并停留10~12h。再次起动柴油机,并以中速运转10~15min,然后停车并趁热放掉清洗液(使悬浮在清洗液中的颗粒来不及沉淀)。按上述过程反复进行,清洗2~3次,最后再注入清洁水即可转入正常使用。
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