王秋忠

摘 要：自小松WA470-6小松裝載機(jī)在某公司投入使用以來，其發(fā)動機(jī)逐步暴露出壽命較短的問題，大大增加了裝載機(jī)維修成本。因此需探討該型裝載機(jī)發(fā)動機(jī)的性能特點(diǎn)，以全面提升裝載機(jī)全壽命周期的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)管理。

關(guān)鍵詞：進(jìn)氣系統(tǒng) 冷卻系統(tǒng) 散熱結(jié)構(gòu) 高溫

小松WA470系列裝載機(jī)非常適合件雜貨作業(yè)，并且在性能上得到了眾多技術(shù)人員、操作人員的認(rèn)可。然而，WA470-6裝載機(jī)在使用中逐步暴露出發(fā)動機(jī)壽命較短的問題。自2015年-2018年，某公司共實(shí)施WA470-6裝載機(jī)發(fā)動機(jī)修理6臺，導(dǎo)致裝載機(jī)維修成本大大提高。因此，探討該型裝載機(jī)發(fā)動機(jī)的性能特點(diǎn)，有助于我們有針對性的在設(shè)備維修管理中采取一系列合理措施，全面提升裝載機(jī)全壽命周期的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)管理。

一、 發(fā)動機(jī)的概況

通過對積累的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，在作業(yè)環(huán)境、維護(hù)管理環(huán)境、操作人員相同的情況下，小松WA470-6發(fā)動機(jī)（SAA6D125E-5）使用壽命僅為小松WA470-3發(fā)動機(jī)（SA6D125E-2）的54%。小松SA6D125E-2發(fā)動機(jī)平均壽命約為30746小時，SAA6D125E-5發(fā)動機(jī)平均壽命約為16820小時。

二、 影響發(fā)動機(jī)性能的關(guān)鍵因素

裝載機(jī)發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)是影響發(fā)動機(jī)性能及其壽命的重要因素之一。其效果的好壞直接影響發(fā)動機(jī)的工作性能。發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)和散熱性能、散熱元件的完好必須滿足發(fā)動機(jī)進(jìn)氣和水冷卻的要求。

1、進(jìn)氣系統(tǒng)

（1） 空濾清潔度

裝載機(jī)廠家設(shè)置的保養(yǎng)周期不同，小松WA470-6裝載機(jī)發(fā)動機(jī)與小松WA470-3裝載機(jī)保養(yǎng)周期，分別為250小時、500小時。假設(shè)2款空濾設(shè)計(jì)在同等保護(hù)性能下，實(shí)際保養(yǎng)管理中470-3發(fā)動機(jī)比470-6發(fā)動機(jī)清潔次數(shù)多1倍。470-3發(fā)動機(jī)的清潔度高于470-6發(fā)動機(jī)的清潔度?？諡V清潔度直接影響了發(fā)動機(jī)進(jìn)氣質(zhì)量，這是470-6發(fā)動機(jī)比470-3發(fā)動機(jī)壽命相對較短的一個重要因素。

（2）空濾的可靠性

小松WA470-6發(fā)動機(jī)空氣濾芯座在設(shè)計(jì)上存在較大缺陷。因空濾固定在護(hù)罩上的方式不可靠，作業(yè)中大護(hù)罩與液壓油箱固定螺栓因振動松脫。護(hù)罩松晃會帶動空氣濾芯移位，導(dǎo)致空氣濾芯與增壓器關(guān)聯(lián)的進(jìn)氣管脫出。進(jìn)氣系統(tǒng)運(yùn)作未經(jīng)過空氣濾芯過濾，對發(fā)動機(jī)產(chǎn)生較大影響。此類問題一旦出現(xiàn)，也會大大影響小松WA470-6發(fā)動機(jī)的壽命。

2、 冷卻系統(tǒng)

（1） 中冷器

小松WA470-6發(fā)動機(jī)采用Tier3 型空-空中冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)，通過空對空中冷器把增壓以后的高溫進(jìn)氣冷卻到足夠低的溫度?？?空中冷器的作用是通過散去進(jìn)氣中的熱量來降低發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣溫度，提高進(jìn)氣密度，從而提高發(fā)動機(jī)的輸出功率，降低發(fā)動機(jī)的排放，降低發(fā)動機(jī)氣缸的熱負(fù)荷。當(dāng)冷卻系統(tǒng)出現(xiàn)異常，中冷器喪失了冷卻能力，無法散去進(jìn)氣中的熱量時，或中冷器受到污染時，該部位將會是導(dǎo)致發(fā)動機(jī)高溫的另一個重要因素。

（2） 獨(dú)立散熱

2.1散熱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

小松WA470-6 TIER3型發(fā)動機(jī)將一部分或全部散熱器布置到一個不受發(fā)動機(jī)影響的地方，風(fēng)扇由液壓馬達(dá)驅(qū)動。

空調(diào)冷凝器、中冷器、油散熱器置于中間兩側(cè)，水散熱器置于后部，形成一個密閉空間。風(fēng)扇置于后部，吸風(fēng)從前部和兩側(cè)進(jìn)入，同時對各被冷卻元器件進(jìn)行冷卻。

因結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)制約，各散熱片前后間距較大，散熱過程風(fēng)阻較大，消耗功率較大，散熱效果受到影響。特別是水散熱器，散熱片設(shè)置在最后部，從前部抽出的風(fēng)經(jīng)過空調(diào)冷凝器、中冷器、油散熱器再吹到水散熱器，溫度已大大升高，冷卻能力降低。此結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是該型發(fā)動機(jī)容易出現(xiàn)高溫的一個重要因素。

（3）散熱元件

小松WA470-6 TIER3發(fā)動機(jī)在運(yùn)行超過16000小時以上，運(yùn)行中出現(xiàn)過頻繁水溫高故障。該類故障在環(huán)境溫度較低時，發(fā)動機(jī)溫度正常。當(dāng)環(huán)境溫度較高（30度以上），且設(shè)備長時間運(yùn)作，發(fā)動機(jī)出現(xiàn)高溫。通過長期跟蹤，發(fā)現(xiàn)為風(fēng)扇馬達(dá)老化貨風(fēng)扇泵磨損。當(dāng)在高溫環(huán)境下，風(fēng)扇馬達(dá)因無法達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)速，導(dǎo)致發(fā)動機(jī)高溫。頻繁出現(xiàn)的發(fā)動機(jī)高溫對發(fā)動機(jī)壽命造成影響。

（4）引擎護(hù)罩內(nèi)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

廠家在小松WA470-6 TIER3發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)中過多考慮了發(fā)動機(jī)隔音的效果措施，增加了隔音棉。引擎護(hù)罩內(nèi)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過于緊湊，空間過小，發(fā)動機(jī)幾乎被護(hù)罩呈包裹狀態(tài)，散熱能力差。同時，在護(hù)罩內(nèi)部加設(shè)隔倉板，該結(jié)構(gòu)將護(hù)罩前后隔離，護(hù)罩前部無散熱格柵，直接導(dǎo)致護(hù)罩內(nèi)溫度封閉。護(hù)罩內(nèi)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是該種類發(fā)動機(jī)高溫，間接導(dǎo)致發(fā)動機(jī)的重要原因之一。

三、 發(fā)動機(jī)性能保持的措施

1、制定合理的保養(yǎng)周期

在原保養(yǎng)周期基礎(chǔ)上，縮減保養(yǎng)周期，確保發(fā)動機(jī)機(jī)油、空濾性能完好。將原最小級別500小時保養(yǎng)周期，變更為250小時。一方面通過每250小時對機(jī)油更換，確保機(jī)油性能可靠，避免在發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)機(jī)油因高溫引起質(zhì)變。另一方面，通過縮減保養(yǎng)周期，增加每2000小時保養(yǎng)內(nèi)空氣濾芯的清潔次數(shù)，可大大提高發(fā)動機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的空氣質(zhì)量。

2、確?？諝鉃V芯座進(jìn)氣完好

對小松WA470-6 TIER3發(fā)動機(jī)空氣濾芯座安裝模式進(jìn)行改進(jìn)，將固定座由原來與護(hù)罩懸空固定改成與發(fā)動機(jī)鋼性固定。避免因護(hù)罩震動或其他因素，導(dǎo)致進(jìn)氣管與增壓器進(jìn)口脫出，是進(jìn)氣不經(jīng)過空氣濾芯過濾，直接進(jìn)入發(fā)動機(jī)系統(tǒng)。有利于保證發(fā)動機(jī)進(jìn)氣質(zhì)量。

3、確保隔熱板完好

如隔熱板出現(xiàn)拆除、未按規(guī)范安裝情況，風(fēng)扇排出的熱風(fēng)如有回風(fēng)現(xiàn)象，將導(dǎo)致吸風(fēng)阻力增大，空氣流量減少，從而直接影響散熱效果，通過恢復(fù)護(hù)罩后部隔柵完整以保證減少風(fēng)阻，防止回風(fēng)。

4、改進(jìn)護(hù)罩散熱能力

通過在前部、護(hù)罩上部和側(cè)門增加散熱孔以改善發(fā)動機(jī)機(jī)體散熱效果。

5、中冷器系統(tǒng)定期清洗

定期對中冷器系統(tǒng)內(nèi)部管壁進(jìn)行清洗，確保進(jìn)行系統(tǒng)清潔，有利于降低進(jìn)氣溫度。

6、確保水箱表面清潔

保養(yǎng)過程嚴(yán)格對水箱表面進(jìn)行清潔，杜絕散熱片堵塞現(xiàn)象，杜絕出現(xiàn)從前部抽出的風(fēng)經(jīng)過空調(diào)冷凝器、中冷器、液壓油散再吹到水散出現(xiàn)阻滯。

7、散熱元件性能保持

通過小松康查士系統(tǒng)對發(fā)動機(jī)冷卻液溫度進(jìn)行長期跟蹤，避免在環(huán)境溫度較高的作業(yè)工況下出現(xiàn)發(fā)動機(jī)頻繁且周期性的短時間報警。此類高溫故障，一直處于高溫報警的臨界點(diǎn)，會大大縮減發(fā)動機(jī)工作壽命。針對此類故障，除了需排除水泵、節(jié)溫器、水箱等外部元件外，需嚴(yán)格對風(fēng)扇馬達(dá)、風(fēng)扇泵進(jìn)行檢測，不合格的風(fēng)扇馬達(dá)、風(fēng)扇泵需及時更換。確保風(fēng)扇葉轉(zhuǎn)速滿足散熱條件。

結(jié)語：綜上所述，小松WA470-6發(fā)動機(jī)性能保持，需通過制定合理的保養(yǎng)周期來保證發(fā)動機(jī)機(jī)油與進(jìn)氣的質(zhì)量，確保發(fā)動機(jī)擁有安全、可靠、優(yōu)質(zhì)的工作條件。通過各種措施，盡可能使發(fā)動機(jī)擁有良好的散熱環(huán)境和有效的冷卻系統(tǒng)，排除所有可能導(dǎo)致發(fā)動機(jī)高溫的因素，才能把小松WA470-6發(fā)動機(jī)的使用壽命延長到最大。通過延長發(fā)動機(jī)的使用壽命，可真正體現(xiàn)出裝載機(jī)全壽命周期的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)管理的有效提升。

參考文獻(xiàn)：

《WA470-6 小松輪式裝載機(jī)裝修手冊》

《WA470-3 小松輪式裝載機(jī)裝修手冊》

《WA470-6小松輪式裝載機(jī)操作與保養(yǎng)手冊》

《WA470-3 小松輪式裝載機(jī)操作與保養(yǎng)手冊》