從管理角度淺析柴油機水溫高的原因與改進

（上海柴油機股份有限公司，上海200438）

從管理角度淺析柴油機水溫高的原因與改進

陳力
（上海柴油機股份有限公司，上海200438）

列舉了引起柴油機水溫高的八個案例，從管理角度淺析了水溫高三大方面的原因與相關的改進措施。

柴油機 冷卻系統(tǒng) 熱平衡 水溫高 改進措施

1 前言

每年夏季來臨都會集中出現用戶抱怨柴油機水溫高的問題。柴油機水溫高是指水溫異常的過高甚至開鍋，導致柴油機充氣系數下降，燃燒不正常，機油變質和燒損，零件摩擦和磨損加劇，造成柴油機動力嚴重不足、經濟性、可靠性全面惡化，給用戶帶來非常大的煩惱。本文結合了質量管理工作，從質量管理的層面來分析柴油機水溫高的原因，并提出相應的改進措施。

2 引起柴油機水溫高的原因分析

2.1 案例一

5月份，海南地區(qū)氣溫上升，部分裝載機用戶在產裝煤料使用過程中水溫高現象，甚至有幾臺車工作過程中水溫超過100℃?，F場調查分析原因，一是柴油機風扇與齒輪室距離較近影響進氣通暢性；二是裝載機機只有在機罩后端有進風口，機罩兩側沒有側向進風口，影響進風量；三是水箱下端有明顯的暖風回流，需要增加導風擋板，以減小暖風回流對散熱的影響；另外用戶有時使用裝載機作推土作業(yè)，柴油機長時間使用工況在最大扭矩點，也會讓柴油機冷卻水溫度過高。

2.2 案例二

6月份，西南地區(qū)氣溫異常高，部分裝載機在大負荷工況作業(yè)下，運行時間僅為15～20 min，從冷車到水溫表就顯示為95～105℃，用戶向服務站報修?，F場調查分析原因，一是裝載機機罩后端、頂部進風面積偏小；解二是變矩器油散熱器高度偏高，擋住了水箱的迎風面；變矩器與水箱間距偏小，影響通風；三是風扇轉速偏低，影響水箱冷卻效果。

2.3 案例三

6月份，配自卸車的某型柴油機出現水溫高的質量問題。對自卸車做熱平衡試驗，在環(huán)境溫度為27℃時，柴油機出水溫度就達到100℃，這表明冷卻系統(tǒng)能力不能滿足柴油機的要求，現場調查分析原因：一是所配風扇直徑過小，二是水箱散熱面積偏小。

2.4案例四

華北某城市柴油機公交車，夏天高溫時期，部分車輛出現了高溫開鍋的問題?，F場調查分析原因，一是該地區(qū)風沙、塵土比較嚴重，柴油機的水箱散熱片經常被棉絮、塵土、泥漿覆蓋，而用戶平時沒有對此進行定期清理保養(yǎng)；二是整車后側面水箱進風口紗窗也有大量的棉絮覆蓋；三是后置式機艙溫度偏高，主要是柴油機排氣管熱輻射，雖然有隔熱板，但還需進一步采取隔熱措施。四是中冷器與水箱的間距太小。

2.5 案例五

西南某城市公交柴油機在夏季陸續(xù)出現水溫高引起的動力不足問題?，F場調查分析原因，一是水箱散熱器和中冷器的冷卻能力不足，熱平衡測試結果不理想；二是中冷器與機艙之間密封條掉落和縫隙過大；三是程序中設置的中冷后進氣報警溫度偏低，容易產生誤報警；四是排氣管熱輻射較大；五是調溫器開啟溫度偏高。

2.6 案例六

4月份西南地區(qū)相繼發(fā)生配卡車某型柴油機水溫高，用戶報修?，F場調查分析原因，一是由于傳感器與整車儀表匹配不合理造成的儀表讀數不準；實際水溫不高；二是水溫傳感器可靠性較差，易失效、誤差大。三是水溫傳感器的報警開關溫度標準設置偏低。

2.7 案例七

某型卡車超載，長時間在爬坡行駛，柴油機處于持續(xù)大負荷運轉，造成柴油機水溫度過高。又如：某型卡車冷卻液選用不當，在沿途路邊加水，這些水絕大部份都是硬水，含有各種鹽類，會在冷卻液通道內形成水垢，影響散熱效果，導致水溫高。

2.8 案例八

某型卡車供油提前角過早或滯后，導致燃燒時高溫氣體與氣缸壁接觸面積增大，且時間延長，傳遞給冷卻液的熱量增加，產生水溫高。另外噴油器的噴油壓力下降，霧化不良，使燃油不能完全燃燒，排氣溫度增高，從而導致水溫高。

3 防止柴油機水溫高的改進措施

上述案例說明，引起柴油機水溫高的問題包括整車配套、柴油機及零部件、售后服務、用戶使用保養(yǎng)等許多環(huán)節(jié)，既有設計配套先天不足問題、也有配套件一致性、可靠性問題，還有維護保養(yǎng)問題。有時問題是單一的，有時問題是系統(tǒng)性的，需要具體問題具體分析。

3.1 整車配套改進

（1）整車配套機罩或后置式機艙進風不良。改進措施：整車配套時把冷卻系統(tǒng)及熱平衡測試及評定作為必選驗證項目，在不影響噪聲的情況下，盡量增加進風面積，提高冷卻能力。

（2）導風罩與導風結構不利于散熱。改進措施：整車或柴油機在導風罩設計時要考慮導風罩的密封性、風向，導風罩與水箱的位置、測試驗證導風效果。

（3）水箱、中冷器結構、散熱面積及安裝位置影響冷卻效果。改進措施：最好通過相關零部件性能和熱平衡試驗，使水箱、中冷器與柴油機形成標準配置，供整車廠選用。此外水箱、中冷器費用較高，在選擇時應優(yōu)先考慮質量、再考慮成本因素。

（4）柴油機風扇轉速、風扇直徑、柴油機風扇與水箱的距離等對柴油機水溫均有影響。改進措施：整車配套時，要綜合評價風扇及風扇與水箱的距離等對冷卻系統(tǒng)熱平衡的影響。

（5）整車水溫報警點的設置對用戶使用的影響。改進措施：整車水溫報警點在不影響正常使用的前提下，建議提高報警點溫度，以減少誤報警。

（6）柴油機排氣管熱輻射對整車機艙溫度的影響。改進措施：整車配套時，充分考慮機艙溫度的影響，進行溫度測試評定，對于排氣管采用較大尺寸的隔熱板及隔熱片包扎等措施，減低機艙溫度。

3.2 柴油機及零部件改進

（1）水泵性能不滿足柴油機及整車配套的要求。改進措施：針對不同的配套機型，需要校核水泵的冷卻能力，避免因功率、轉速等柴油機參數變化后，水泵性能出現偏低的情況。

（2）水箱、中冷器冷卻能力偏低。改進措施：針對不同的配套機型，需要選擇合適的配套件并通過嚴格的試驗驗證。

（3）風扇轉速、直徑、迎風角度、剛度不適應整車配套需要。改進措施：選擇硅油風扇、電子風扇等先進的風扇，適應變工況要求。除設計質量保證外，還要選擇產品質量好的制造商，保證風扇的性能、材質、動平衡等關鍵特性的可靠性及一致性。

（4）傳感器、儀表溫度精度較低，溫度顯示誤差嚴重的達十幾度。改進措施：選擇精度較高的傳感器和儀表，如數顯儀表；如果整車廠與柴油機廠分別采購傳感器和儀表，則要注意傳感器與儀表的匹配性能和兼容性，最好選擇同一家供應商供貨。

（5）調溫器開啟溫度偏高，導致柴油機冷卻系統(tǒng)走小循環(huán)。改進措施：根據不同的配套機型，設計不同開啟溫度的調溫器，提高響應能力。

（6）柴油機缸體、缸蓋水道流通量、橫截面過小。改進措施：嚴格執(zhí)行鑄造工藝，輔之完備的內腔水道檢測手段。

（7）噴油器噴射壓力偏低和霧化質量較差。改進措施：選擇開發(fā)能力和質量能力較強的供應商，保證噴油器的一致性和可靠性。

（8）裝配皮帶漲緊力松弛、供油提前角校正精度較低。改進措施：裝配過程的嚴格工藝控制，確定量化的皮帶漲緊力參數，提高供油提前角的校正精度。

限于知識局限，可能還會涉及其它的零部件?？傊?，柴油機生產廠要不斷跟蹤先進的技術，提升零部件一致性和可靠性水平。特別是零部件發(fā)生更改變化時，必須嚴格進行設計驗證和樣品認可，以及批量產品的生產件認可，避免出現批量性質量問題。

3.3 加強用戶培訓

（1）售后服務需對用戶進行使用保養(yǎng)的培訓；

（2）用戶需要定期對水箱、中冷器等進行清潔保養(yǎng)、密封維護等工作；

（3）用戶需要定期對冷卻液、皮帶等是否正常進行日常檢查；

（4）用戶在車輛行駛中要避免長時間超載、爬坡等。

用戶使用保養(yǎng)方面還有不少內容，可以參考整車及柴油機生產廠的使用說明書等資料。

4 熱平衡試驗

通過熱平衡試驗，驗證整車及柴油機冷卻系統(tǒng)能力，為新配套機型的開發(fā)設計和改進提供基本的試驗數據。評定依據：根據整車安裝評定標準及技術協(xié)議要求。

熱平衡試驗的主要測量項目有：發(fā)動機轉速、試驗車速、環(huán)境溫度、中冷器前后空氣壓力和溫度、排氣背壓、進氣阻力等。主要檢測評定項目為，進氣系統(tǒng)阻力、排氣系統(tǒng)阻力、中冷器壓力損失、中冷器出氣溫度與環(huán)境溫度之差。

5 結束語

綜上所述，柴油機水溫高問題不只是技術問題，它還涉及到企業(yè)經營理念、質量管理、售后服務管理、用戶使用等各個方面。尤其是企業(yè)是否把用戶放在優(yōu)先考慮的位置，在產品開發(fā)、制造過程中做好充分的試驗和驗證，不能把市場當試驗場，這是至關重要的。讓用戶對產品質量和服務放心、滿意，應該是我們優(yōu)秀企業(yè)共同追求的理想和目標，如此柴油機水溫高這類問題帶給用戶的煩惱將會越來越少，社會也將變得更加和諧。

Primary Analysis of Cause of High Engine Coolant Temperature and Its Improvement from Perspective of Management

Chen Li
（Shanghai Diesel Engine Co.,Ltd.,Shanghai 200438,China）

There are many causes lead to high coolant temperature of diesel engine.Main causes are analyzed with eight cases from the view of management and corresponding measures are put forward based on the analysis.

diesel engine,cooling system,thermal balance,high coolant temperature, improvement

10.3969/j.issn.1671-0614.2011.01.0013

來稿日期：2010-10-24

陳力（1958－），男，工程師，主要研究方向為質量管理與檢測。