康明斯B系列柴油机异常反水原因分析及故障排除

田荣生

（川庆钻探长庆井下技术作业公司，甘肃 庆阳 745113）

康明斯柴油机冷却系介绍

康明斯B系列柴油机冷却系采用的是封闭式强制冷却系统，它利用具有较强供水能力的水泵和较强散热能力的水箱，保证柴油机在各种苛刻使用情况下，都能始终处于良好温度条件下工作正常，当工况和环境条件变化时，冷却系统也能保证柴油机可靠地工作和维持最佳的冷却水温度。

康明斯B系列柴油机冷却系统（图1）是能保证柴油机处于所规定的工作温度下运转的，其中水泵经过曲轴旋转带动以提高冷却液的压力，保证冷却液的强制循环，循环的冷却液带走发动机缸盖、活塞、气缸、气门、喷油器等受热零件的热量。当冷却液温度低于70℃时，冷却液不经过水箱做“小循环”流动，这时由于冷却液避免了不必要的冷却，发动机产生的一部分热量被流过气缸体和缸盖水道的冷却液吸收，温度会迅速上升。当冷却液温度升高以后，冷却液就经散热水箱“大循环”流动，此时冷却液带走热量，将热量散热到空气中，散失一部分热量而将冷却液温度降下来。

二、故障概况

2011年11月，维修中心咸阳站两台大修竣工后康明斯柴油机在试车中均出现反水故障，现将故障情况做简单描述：

图1 康明斯B系列柴油机冷却系流程图

第一台康明斯柴油机启动后，在机油压力0.4MPa，水温73℃时，由怠速加到1100r/min时，柴油机无异常，当转速达到1100r/min以上时，膨胀水箱开始高速向外反水。

第二台康明斯柴油机在启动一段时间后，机油压力和水温都正常情况下，膨胀水箱向外反水，加速后尤为明显。

三、故障排除

1 故障一

由节温器引起的发动机故障前面已经说过，但和这次故障还是有差异的。康明斯B系列柴油机冷却温度是由蜡式节温器和风扇进行调节的，其开启温度在70℃左右，当水温达到85℃时全开。故障中发动机在低速750-1100r/min旋转时，水泵转速慢，冷却液流速低，冷却系统的小循环（冷却液不经过水箱）内冷却液可以顺畅流动，发动机就没出现反水现象；当转速提升至1100r/min以上时，冷却液流速加快，由于发动机节温器失效不能打开，发动机冷却液就不能做大循环，只能做小循环，节温器副阀门截留面积较小，冷却液在小循环中流动时受阻，从而造成膨胀水箱反水，发动机转速越高，反水就越严重。

2 故障二

第二台发动机初步也怀疑是节温器失效引起的，将节温器拆卸，启动发动机，发现发动机在怠速和中高速下都反水，转速越高，反水越严重，因此排除这种可能；我们转换思路，考虑是否因为发动机汽缸垫冲坏或缸体等原因造成的，仔细询问过主修人员后得知，该发动机是新换的缸盖，缸盖拧紧力矩也是按标准数据安装的，缸体和打气泵都是仔细检查过的，没有任何问题，也排除这种可能性。之后仔细检查整个冷却系统，发现膨胀水箱排气管内有赃物，怀疑可能是气阻造成的，由此我们换掉这段排气管，重新发动车，再没出现反水情况，故障排除。

这是由于康明斯发动机的排气管口径和回水管口径的不匹配造成的，康明斯膨胀水箱的排气管口径和回水管口径的匹配是很重要的，其是经过多次试验匹配成功的，故障中膨胀水箱排气管内有赃物，使除气管口径过小，除气循环流量减小，有部分气体或水蒸气无法进入除气循环中，而被大循环或小循环带去，除气不净，引起发动机冷却系中产生气阻，导致膨胀水箱向外反水。

四、预防措施

发动机反水是常见的故障之一，长时间的反水会造成发动机冷却系内的冷却液减少，引起发动机高温，有拉缸等危险，因此要引起我们的注意，为防止发动机反水，下面总结几点预防措施：

1 在安装缸盖时一定要按标准力矩拧紧，防止将汽缸垫压坏。

2 检查空气压缩机时注意，观察缸盖的排气室有砂眼、腐蚀孔、暗伤或微小裂纹等。

3 试车前仔细检查发动机冷却系统，防止由于水箱等堵塞引起反水。

[1]曾建谋.康明斯车用柴油机构造与检修.广东：广东科技出版社.

[2]康明斯B、C系列发动机.东风汽车有限公司商务车市场销售总部培训中心.

[3]侯殿庆.康明斯B系列发动机水箱反水故障分析[J].