發動機冷卻液泄漏故障的排查方法

    一臺ZL50型裝載機作業時，出現冷卻液溫度增高、動力下降和加速不良等現象。停機檢查，發現散熱器中冷卻液不足。加足冷卻液后，故障消除，但運轉約2h后，故障再次出現。停機檢查，發現散熱器中冷卻液又少了很多。于是，進一步查找泄漏的原因。 
　　檢查發動機機油，油尺顯示油位正常；拆下氣門室罩蓋，發現缸蓋上面有少量白色泡沫。放水檢查，發現液質渾濁、無油漬。ZL50型裝載機配置的是上柴615型發動機，其冷卻系統如附圖所示。
　　6135型發動機機油壓力為0.15-0.5MPa，高于循環冷卻液壓力，如果機油冷卻器處發生泄漏，則機油必然侵入水路，現冷卻液中無油漬，故可判定機油冷卻器不泄漏。 
　　將散熱器溢水管口堵住，用一膠管，使其一端連接散熱器加水口，另一端插入盛有澄清生石灰水溶液的玻璃杯中，啟動發動機后，侵入生石灰溶液變渾濁，靜置后有沉淀生成。說明水套內氣體含有CO2成分，即燃燒廢氣侵入子水套。{TodayHot}由此判定氣缸套處于發生了冷卻液泄漏。 

　　拆下氣缸蓋，果然發現第III缸燃燒室積炭嚴重，活塞頂表面潮濕且有水銹，缸套有拉傷痕跡。清除了積炭，更換了第III缸活塞、活塞環、缸套及封水圈，裝配后試機，本以為故障已排除，但數小時后故障再次出現。根據本次故障的癥狀（冷卻液大量泄漏，機油液面上升不明顯，燃燒廢氣侵入水套），應該斷定為缸套處發生了泄漏。其他析推理如下：吸氣行程時，氣缸內形成負壓，冷卻液由孔隙進入氣缸；壓縮行程時，部分冷卻液在壓縮形成的高溫氣體中汽化；作功沖程時，冷卻液在高溫下進一步汽化，同時高壓燃氣由孔隙侵入水套；排氣行程時，大量汽化了的冷卻液隨燃燒廢氣排入大氣，殘留的少量冷卻液隨著活塞的往復運動穿過活塞環的開口，沿氣缸壁流入油底殼。但現在的判斷與實際不符，難道還有另一種情況？帶著疑惑再次拆檢了發動機。 

　　仔細檢查了第III缸燃燒室和氣缸墊的密封情況，測定了缸蓋的平面度，檢查的結果及測得的數據均表明正常。于是，對缸蓋進行了水壓試驗，{HotTag}結果發現有水從排氣門處流出。拆下排氣門時，發現在氣門座附近有一條清晰可見的10mm長的裂紋，表明冷卻液就是從這里泄漏的。原來，間歇性排出的燃燒廢氣在缸蓋排氣門處形成了脈動氣流，壓力的波動營造出呼吸效應，就是在這種呼吸效應下，冷卻液被吸入排氣門口，燃燒廢氣被壓進水套。由于裂紋的位置較低，被吸入的冷卻液不可能全部隨燃燒廢氣排出，殘留的少量冷卻液在排氣門開啟時流入氣缸，并在燃燒室留下銹痕，造成本次故障的全部癥狀。找到故障根源并更換缸蓋后，故障徹底消除。 

　　檢查拆下的舊缸蓋，發現水套內壁有厚厚的一層水垢。分析認為，結垢降低了熱傳導效率，使局部區域因散熱性變差而溫度上升，導致與鄰近區域產生溫差或溫差加大，熱應力因溫差的加大而增大，會在應力集中的薄弱部位產生裂紋，而缸蓋的排氣門座就屬于這樣的部位，它溫度高、散熱條件差、結構單薄，水垢的隔熱作用使散熱條件進一步惡化，因而在應力集中的作用下產生了裂紋。 

　　結垢不僅使冷卻系散熱性能變差，發動機溫度升高，而且會對發動機造成更為嚴重的危害，甚至使缸蓋及缸體產生裂紋。本次缸蓋裂紋就是一個有力的佐證。認識到冷卻系結垢危害的嚴重性后，就須從根本上排除和預防。采用水垢清洗劑清除冷卻系水垢，或在散熱器中加入煮沸后充分沉淀的自來水（使硬水軟化），就能從根本上避免水垢的形成，徹底消除隱患。