劉建永，徐文崗

（平朔煤炭工業(yè)公司宇辰發(fā)動機維修中心，山西 朔州 036000）

引言

礦產(chǎn)工程機械因其工作負(fù)荷大、連續(xù)運轉(zhuǎn)時間長、作業(yè)環(huán)境惡劣等因素，容易造成發(fā)動機進氣溫度超標(biāo)導(dǎo)致發(fā)動機充氣系數(shù)降低，從而引起發(fā)動機功率不足、油耗增加和排放超標(biāo)等現(xiàn)象。通常可靠的進氣溫度是保障發(fā)動機平穩(wěn)運轉(zhuǎn)、正常功率輸出、節(jié)能環(huán)保的重要指標(biāo)[1-4]。在礦山設(shè)備運行過程中，導(dǎo)致發(fā)動機進氣溫度高的原因較多，本文主要結(jié)合QSK60發(fā)動機冷卻系統(tǒng)和進氣系統(tǒng)引發(fā)的進氣溫度高故障進行分析。QSK60發(fā)動機為四沖程雙級渦輪增壓、中冷柴油發(fā)動機，額定功率達(dá)1986 KW（2700馬力），最大扭矩可達(dá)11953 N?m。通常配置QSK60發(fā)動機的礦山工程自卸車載重高達(dá) 320t以上。QSK60發(fā)動機冷卻系統(tǒng)采用雙泵雙循環(huán)冷卻模式，進氣溫度受低溫冷卻系統(tǒng)控制，與之相關(guān)的主要部件有LTA水泵、LTA散熱器、低溫節(jié)溫器、中冷器、缸蓋及進氣溫度傳感器等，這些部件中任何一個部件出現(xiàn)故障都會引起 QSK60發(fā)動機出現(xiàn)進氣溫度高的故障[5,6]。因此，對QSK60發(fā)動機的進氣溫度高的故障原因進行科學(xué)合理的分析并給出有效的排查處理措施，對確保發(fā)動機進行正常工作、提高設(shè)備性能和生成效率等方面具有重要的意義。

1 QSK60發(fā)動機進氣溫度高故障分析與排查

1.1 LTA水箱散熱器故障分析與排查

QSK60發(fā)動機散熱器受礦山作業(yè)環(huán)境惡劣的影響，其散熱芯表面通常會集聚大量的灰塵和臟污，或者在長時間使用過程中散熱芯內(nèi)部會出現(xiàn)積垢或腐蝕等現(xiàn)象。這兩類因素均會造成防凍液冷卻效果降低從而造成冷卻系統(tǒng)循環(huán)過程中產(chǎn)生進氣溫度偏高。LTA水箱散熱器與主水箱散熱器并排置于發(fā)動機前端，通過排氣管與膨脹水箱連通。首先檢查時應(yīng)觀察散熱器表面是否有臟污堵塞，如堵塞應(yīng)使用強水進行沖洗，保證足夠的空氣流通面積。對散熱器芯內(nèi)部檢查，應(yīng)在低溫冷卻系統(tǒng)處于大循環(huán)狀態(tài)下，可通過紅外測溫儀對散熱器的進回水口進行溫差對比，進水口溫度為發(fā)動機冷卻液溫度，回水口為冷卻后的溫度，散熱器正常工作時進回水口溫差為30℃左右，如果回水管溫度過低，說明散熱器發(fā)生堵塞，此時應(yīng)疏通或修復(fù)處理。

1.2 進氣溫度傳感器故障分析與排查

QSK60發(fā)動機通過4個進氣溫度傳感器分別檢測四個中冷器的進氣溫度，并將檢測到的數(shù)據(jù)反饋給ECM，如果傳感器精度失效會導(dǎo)致 ECM 接受錯誤信號，出現(xiàn)發(fā)動機進氣溫度高報警。 進氣溫度傳感器為二線式熱敏式溫度傳感器。隨著溫度的升高熱敏電阻的阻值降低，正常情況下阻值在500 Ω和40kΩ之間變化。通過萬用表和專用測試導(dǎo)線對其測量阻值與表一進行比對即可判斷傳感器是否工作正常。

表1 溫度傳感器的電阻值隨溫度而變化

1.3 LTA水泵故障分析與排查

LTA水泵為離心泵，負(fù)責(zé)為低溫冷卻系統(tǒng)提供循環(huán)保障。當(dāng)LTA水泵內(nèi)部軸承損壞或者葉輪損傷均會導(dǎo)致冷卻液無法正常循環(huán)，出現(xiàn)進氣溫度升高。此外因葉輪穴蝕或磨損嚴(yán)重也會因冷卻液循環(huán)量不足引發(fā)進氣溫度高故障。LTA水泵故障引起的進氣溫度高，會出現(xiàn)四個中冷器進氣溫度同時偏高現(xiàn)象，電腦連接發(fā)動機控制模塊可以檢測確認(rèn)進氣溫度是否均偏高。通過使用紅外測溫儀對LTA水泵進水管與出水管之間的溫度差來進一步判斷水泵是否工作正常，如溫差明顯，則可判斷水泵故障。此時應(yīng)排放冷卻液并拆卸LTA水泵分解檢查，用手轉(zhuǎn)動軸承檢查是否損壞，查看葉輪有無損傷等方式對故障進行排查。

1.4 低溫節(jié)溫器故障分析與排查

低溫節(jié)溫器控制發(fā)動機低溫冷卻系統(tǒng)的工作溫度，保證進氣溫度處于合適的工作范圍內(nèi)，其調(diào)節(jié)溫度為46-57℃。如果冷卻液溫度到達(dá)開啟溫度時，節(jié)溫器不能正常開啟或開啟度不夠，低溫冷卻系統(tǒng)就不能正常進行大循環(huán)，冷卻液熱量不能及時通過散熱器帶走，出現(xiàn)進氣溫度高故障。檢查時應(yīng)保持發(fā)動機運轉(zhuǎn)，使冷卻液溫度上升到57℃后，使用紅外測溫儀對LTA水泵大循環(huán)水管進行測量，溫度明顯低于調(diào)節(jié)前的溫度時，應(yīng)拆卸節(jié)溫器檢查。找到一容器盛水并放置入溫度計，將節(jié)溫器放入其中進行加溫，當(dāng)水加熱到 44-48℃時節(jié)溫器應(yīng)開始開啟，到57-65℃時則完全開啟，最大開啟時節(jié)溫法蘭與殼體之間的距離為9.5mm，停止加熱后節(jié)溫器則逐漸關(guān)閉并恢復(fù)到原來狀態(tài)。節(jié)溫器出現(xiàn)故障應(yīng)更換節(jié)溫器。

1.5 中冷器故障分析與排查

中冷器導(dǎo)致的進氣溫度高主要表現(xiàn)在中冷器內(nèi)部冷卻芯臟污堵塞，造成冷卻液循環(huán)不暢，未能將空氣中的熱量及時帶走。其次是冷卻芯邊緣裂紋或固定螺栓松動，部分壓縮空氣通過縫隙未經(jīng)冷卻芯散熱進入中冷器下游，出現(xiàn)進氣溫度高故障。檢查時應(yīng)拆卸中冷器并進行分解，檢查冷卻芯有無邊緣裂紋或固定螺栓松動、密封墊損壞現(xiàn)象，檢查冷卻芯有無臟污或堵塞現(xiàn)象，如出現(xiàn)上述問題應(yīng)修復(fù)或更換處理。

1.6 進氣門關(guān)閉不嚴(yán)故障分析與排查

因進氣門間隙調(diào)整錯誤、氣門錐角及座圈磨損，以及氣門導(dǎo)管磨損犯卡均會導(dǎo)致進氣門關(guān)閉不嚴(yán)，在壓縮和排氣行程中缸內(nèi)高溫氣體通過缸蓋進氣道反串到中冷器下游，發(fā)生進氣溫度高故障。進氣門關(guān)閉不嚴(yán)導(dǎo)致的進氣溫度故障通常拆卸溫度傳感器觀察會有熏黑的現(xiàn)象。此時應(yīng)首先檢查相近缸的氣門間隙調(diào)整是否正確，如果正常應(yīng)拆卸中冷器觀察所對應(yīng)的缸蓋進氣道是否有排氣泄露痕跡，對判斷存在問題的缸蓋進行打壓測試，檢查氣門關(guān)閉情況等。確定故障原因后，對缸蓋進行修復(fù)或更換處理。

2 結(jié)束語

綜上所述，導(dǎo)致QSK60發(fā)動機進氣溫度高的因素很多，除上述提到的主要因素之外，還有如發(fā)動機冷卻液液位偏低、冷卻液不達(dá)標(biāo)、發(fā)動機負(fù)荷過大、風(fēng)扇驅(qū)動皮帶松動或驅(qū)動裝置發(fā)生故障、風(fēng)扇控制裝置故障等因素也會造成發(fā)動機進氣溫度偏高，這些故障的發(fā)生將會導(dǎo)致發(fā)動機高溫故障。為了能夠?qū)收线M行全面快速的排查，就需要對發(fā)動機工作的實際狀況并要結(jié)合現(xiàn)場發(fā)動機故障現(xiàn)象進行系統(tǒng)全面的分析，準(zhǔn)確判斷故障原因快速排除。本文深入地分析了引起QSK60發(fā)動機進氣溫度高的原因并針對相應(yīng)問題給出了排查和解決方案，不僅能夠提高我礦設(shè)備的利用率、保障生產(chǎn)任務(wù)的有序進行，同時也能對相關(guān)鄰域的技術(shù)人員具有一定的指導(dǎo)和參考意義。