从管理角度浅析柴油机水温高的原因与改进

（上海柴油机股份有限公司，上海200438）

从管理角度浅析柴油机水温高的原因与改进

陈力
（上海柴油机股份有限公司，上海200438）

列举了引起柴油机水温高的八个案例，从管理角度浅析了水温高三大方面的原因与相关的改进措施。

柴油机 冷却系统 热平衡 水温高 改进措施

1 前言

每年夏季来临都会集中出现用户抱怨柴油机水温高的问题。柴油机水温高是指水温异常的过高甚至开锅，导致柴油机充气系数下降，燃烧不正常，机油变质和烧损，零件摩擦和磨损加剧，造成柴油机动力严重不足、经济性、可靠性全面恶化，给用户带来非常大的烦恼。本文结合了质量管理工作，从质量管理的层面来分析柴油机水温高的原因，并提出相应的改进措施。

2 引起柴油机水温高的原因分析

2.1 案例一

5月份，海南地区气温上升，部分装载机用户在产装煤料使用过程中水温高现象，甚至有几台车工作过程中水温超过100℃。现场调查分析原因，一是柴油机风扇与齿轮室距离较近影响进气通畅性；二是装载机机只有在机罩后端有进风口，机罩两侧没有侧向进风口，影响进风量；三是水箱下端有明显的暖风回流，需要增加导风挡板，以减小暖风回流对散热的影响；另外用户有时使用装载机作推土作业，柴油机长时间使用工况在最大扭矩点，也会让柴油机冷却水温度过高。

2.2 案例二

6月份，西南地区气温异常高，部分装载机在大负荷工况作业下，运行时间仅为15～20 min，从冷车到水温表就显示为95～105℃，用户向服务站报修。现场调查分析原因，一是装载机机罩后端、顶部进风面积偏小；解二是变矩器油散热器高度偏高，挡住了水箱的迎风面；变矩器与水箱间距偏小，影响通风；三是风扇转速偏低，影响水箱冷却效果。

2.3 案例三

6月份，配自卸车的某型柴油机出现水温高的质量问题。对自卸车做热平衡试验，在环境温度为27℃时，柴油机出水温度就达到100℃，这表明冷却系统能力不能满足柴油机的要求，现场调查分析原因：一是所配风扇直径过小，二是水箱散热面积偏小。

2.4案例四

华北某城市柴油机公交车，夏天高温时期，部分车辆出现了高温开锅的问题。现场调查分析原因，一是该地区风沙、尘土比较严重，柴油机的水箱散热片经常被棉絮、尘土、泥浆覆盖，而用户平时没有对此进行定期清理保养；二是整车后侧面水箱进风口纱窗也有大量的棉絮覆盖；三是后置式机舱温度偏高，主要是柴油机排气管热辐射，虽然有隔热板，但还需进一步采取隔热措施。四是中冷器与水箱的间距太小。

2.5 案例五

西南某城市公交柴油机在夏季陆续出现水温高引起的动力不足问题。现场调查分析原因，一是水箱散热器和中冷器的冷却能力不足，热平衡测试结果不理想；二是中冷器与机舱之间密封条掉落和缝隙过大；三是程序中设置的中冷后进气报警温度偏低，容易产生误报警；四是排气管热辐射较大；五是调温器开启温度偏高。

2.6 案例六

4月份西南地区相继发生配卡车某型柴油机水温高，用户报修。现场调查分析原因，一是由于传感器与整车仪表匹配不合理造成的仪表读数不准；实际水温不高；二是水温传感器可靠性较差，易失效、误差大。三是水温传感器的报警开关温度标准设置偏低。

2.7 案例七

某型卡车超载，长时间在爬坡行驶，柴油机处于持续大负荷运转，造成柴油机水温度过高。又如：某型卡车冷却液选用不当，在沿途路边加水，这些水绝大部份都是硬水，含有各种盐类，会在冷却液通道内形成水垢，影响散热效果，导致水温高。

2.8 案例八

某型卡车供油提前角过早或滞后，导致燃烧时高温气体与气缸壁接触面积增大，且时间延长，传递给冷却液的热量增加，产生水温高。另外喷油器的喷油压力下降，雾化不良，使燃油不能完全燃烧，排气温度增高，从而导致水温高。

3 防止柴油机水温高的改进措施

上述案例说明，引起柴油机水温高的问题包括整车配套、柴油机及零部件、售后服务、用户使用保养等许多环节，既有设计配套先天不足问题、也有配套件一致性、可靠性问题，还有维护保养问题。有时问题是单一的，有时问题是系统性的，需要具体问题具体分析。

3.1 整车配套改进

（1）整车配套机罩或后置式机舱进风不良。改进措施：整车配套时把冷却系统及热平衡测试及评定作为必选验证项目，在不影响噪声的情况下，尽量增加进风面积，提高冷却能力。

（2）导风罩与导风结构不利于散热。改进措施：整车或柴油机在导风罩设计时要考虑导风罩的密封性、风向，导风罩与水箱的位置、测试验证导风效果。

（3）水箱、中冷器结构、散热面积及安装位置影响冷却效果。改进措施：最好通过相关零部件性能和热平衡试验，使水箱、中冷器与柴油机形成标准配置，供整车厂选用。此外水箱、中冷器费用较高，在选择时应优先考虑质量、再考虑成本因素。

（4）柴油机风扇转速、风扇直径、柴油机风扇与水箱的距离等对柴油机水温均有影响。改进措施：整车配套时，要综合评价风扇及风扇与水箱的距离等对冷却系统热平衡的影响。

（5）整车水温报警点的设置对用户使用的影响。改进措施：整车水温报警点在不影响正常使用的前提下，建议提高报警点温度，以减少误报警。

（6）柴油机排气管热辐射对整车机舱温度的影响。改进措施：整车配套时，充分考虑机舱温度的影响，进行温度测试评定，对于排气管采用较大尺寸的隔热板及隔热片包扎等措施，减低机舱温度。

3.2 柴油机及零部件改进

（1）水泵性能不满足柴油机及整车配套的要求。改进措施：针对不同的配套机型，需要校核水泵的冷却能力，避免因功率、转速等柴油机参数变化后，水泵性能出现偏低的情况。

（2）水箱、中冷器冷却能力偏低。改进措施：针对不同的配套机型，需要选择合适的配套件并通过严格的试验验证。

（3）风扇转速、直径、迎风角度、刚度不适应整车配套需要。改进措施：选择硅油风扇、电子风扇等先进的风扇，适应变工况要求。除设计质量保证外，还要选择产品质量好的制造商，保证风扇的性能、材质、动平衡等关键特性的可靠性及一致性。

（4）传感器、仪表温度精度较低，温度显示误差严重的达十几度。改进措施：选择精度较高的传感器和仪表，如数显仪表；如果整车厂与柴油机厂分别采购传感器和仪表，则要注意传感器与仪表的匹配性能和兼容性，最好选择同一家供应商供货。

（5）调温器开启温度偏高，导致柴油机冷却系统走小循环。改进措施：根据不同的配套机型，设计不同开启温度的调温器，提高响应能力。

（6）柴油机缸体、缸盖水道流通量、横截面过小。改进措施：严格执行铸造工艺，辅之完备的内腔水道检测手段。

（7）喷油器喷射压力偏低和雾化质量较差。改进措施：选择开发能力和质量能力较强的供应商，保证喷油器的一致性和可靠性。

（8）装配皮带涨紧力松弛、供油提前角校正精度较低。改进措施：装配过程的严格工艺控制，确定量化的皮带涨紧力参数，提高供油提前角的校正精度。

限于知识局限，可能还会涉及其它的零部件。总之，柴油机生产厂要不断跟踪先进的技术，提升零部件一致性和可靠性水平。特别是零部件发生更改变化时，必须严格进行设计验证和样品认可，以及批量产品的生产件认可，避免出现批量性质量问题。

3.3 加强用户培训

（1）售后服务需对用户进行使用保养的培训；

（2）用户需要定期对水箱、中冷器等进行清洁保养、密封维护等工作；

（3）用户需要定期对冷却液、皮带等是否正常进行日常检查；

（4）用户在车辆行驶中要避免长时间超载、爬坡等。

用户使用保养方面还有不少内容，可以参考整车及柴油机生产厂的使用说明书等资料。

4 热平衡试验

通过热平衡试验，验证整车及柴油机冷却系统能力，为新配套机型的开发设计和改进提供基本的试验数据。评定依据：根据整车安装评定标准及技术协议要求。

热平衡试验的主要测量项目有：发动机转速、试验车速、环境温度、中冷器前后空气压力和温度、排气背压、进气阻力等。主要检测评定项目为，进气系统阻力、排气系统阻力、中冷器压力损失、中冷器出气温度与环境温度之差。

5 结束语

综上所述，柴油机水温高问题不只是技术问题，它还涉及到企业经营理念、质量管理、售后服务管理、用户使用等各个方面。尤其是企业是否把用户放在优先考虑的位置，在产品开发、制造过程中做好充分的试验和验证，不能把市场当试验场，这是至关重要的。让用户对产品质量和服务放心、满意，应该是我们优秀企业共同追求的理想和目标，如此柴油机水温高这类问题带给用户的烦恼将会越来越少，社会也将变得更加和谐。

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

来稿日期：2010-10-24

陈力（1958－），男，工程师，主要研究方向为质量管理与检测。