金华青年客车发动机冷却液窜入机油故障处理

广西运德汽车运输集团有限公司保修厂（530002）　龚兰军



金华青年客车发动机冷却液窜入机油故障处理

广西运德汽车运输集团有限公司保修厂（530002）龚兰军

故障现象 一辆金华青年客车，累计行驶里程约为173万km，该车配备潍柴WP12型BOSCH 共轨柴油发动机（图1），排放达国Ⅲ标准，近期发现该车发动机机油液面升高，机油乳化，缺少冷却液，膨胀箱向外冒冷却液等故障现象。

图1　潍柴WP12型BOSCH 共轨柴油发动机

故障诊断与排除 接车后，检查发动机机油量，发现机油尺显示机油液面超过正常高度；起动发动机，急加速时膨胀箱向外冒冷却液，泄漏的冷却液呈黄色混浊状态。询问驾驶人得知，该车使用自来水作为冷却液。热机后，发动机排气管有大量水气排出，并有水珠凝结滴落，拧开机油口盖和油气分离器盖，发现有大量机油与水的混合物，说明发动机内部已进入大量冷却液，稀释了机油，造成机油变质乳化、机油量增多等现象。

车辆发动机冷却系统与润滑系统是两个相互独立的系统，之间是不窜通的，否则发动机就不能正常运转，甚至造成发动机过早异常磨损、报废等情况。在发动机的使用过程中，经常会遇到有冷却液窜入机油或机油窜入冷却液的故障。冷却液窜入机油的常见表现为机油液面上升、机油压力下降，发动机气门室盖、油气分离器、加机油口盖等部位有水珠或油水混合物沉积，排气管有水气和水珠排出等，常见原因主要有机油冷却器损坏、湿式缸套的密封圈失效、气缸垫损坏、气缸体水堵腐蚀穿孔等；而机油窜入冷却液的常见表现为发动机的散热器上层会漂浮有油污，机油量减少等，常见原因主要有发动机机油冷却器散热翘片损坏，机油冷却器进、回油口的橡胶密封圈密封失效，气缸垫损坏，气缸体或气缸盖的铸造水道或油道穿孔、有砂眼等。发动机正常运转过程中机油压力要高于冷却液循环压力，WP12 型BOSCH 共轨柴油发动机在额定功率时的机油压力为350 kPa～550 kPa，怠速时为100 kPa～250 kPa；冷却液循环压力一般为110 kPa～130 kPa。根据上述检查，认为该车故障是由于冷却液窜入机油造成的。

查阅相关资料了解了该车的发动机冷却系统原理，冷却液经冷却液泵运转后进入机油冷却器，冷却润滑油后进入气缸体主水道对发动机各气缸进行冷却，同时有一部分冷却液进入空气压缩机，对其进行冷却降温，气缸体主水道与气缸盖水道相通，对发动机各气缸盖进行冷却；接着冷却液经过节温器，由节温器控制冷却系统的大、小循环，大循环经过散热器再进入冷却液泵，小循环则直接进入到冷却液泵，形成回路，以控制发动机运行过程中的冷却液温度。冷却系统中还设有膨胀箱，连接了散热器上下出液口和气缸盖的出液口，安装位置要高于发动机的布置高度，其作用为：当发动机热负荷达到一定程度时，冷却系统内部压力超过散热器盖蒸汽阀的开启压力，蒸汽阀开启，散热器内的气水混合物通过溢流管流入膨胀箱，当冷却液缺少时，对冷却系统进行补充，膨胀箱与散热器盖的配用，解决了冷却系冷却液的补充贮备和贮存问题。

根据由简到繁原则进行分析，发动机外部除有大量冷却液冒出的现象外，其余连接件、密封部位等无明显的冷却液或机油泄漏迹象。依次对发动机外部件进行拆检，机油冷却器除发现有大量水垢存在外，各密封部件良好，冷却芯片无穿孔破损等情况；WP12型BOSCH 共轨柴油发动机的空气压缩机为双气缸式，对气缸盖进行拆检时，发现其中一个气缸的气缸盖内水垢积存严重，冷却液道的密封圈损坏（图2），造成气缸内有冷却液进入的痕迹，冷却液通过破损的密封圈进入空气压缩机气缸，经过活塞环流入油底壳，且在空气压缩机的运行过程中，压缩空气通过破损的水道密封圈，影响冷却液的循环，造成膨胀箱向外冒冷却液。

图2　空气压缩机气缸盖内的水垢

更换空气压缩机总成后试车，故障现象消失，决定让该车出厂。车辆出厂后第3天，再次返厂，故障现象和之前一致，但情况有所好转。笔者对外部相关件进行检查，均无异常，考虑到车辆使用时间和维护情况，此次故障排除放在发动机内部各密封圈和内部气缸体水堵、水道等重点部位，该发动机采用干式缸套，无密封圈，排除了气缸套密封圈损坏造成的冷却液泄漏问题，拆开油底壳，静置一段时间滴尽机油后，发现发动机后部有水滴落下。根据发动机的气缸体铸造图和冷却系统循环走向，且驾驶人用自来水替代冷却液，造成冷却系统形成水垢，腐蚀发动机的金属部件，认为在发动机后部齿轮室内的水堵造成故障的可能性很大。

于是对发动机进行拆检，发现发动机后部齿轮室内的水堵已被腐蚀穿孔（图3），穿孔后造成冷却液通过齿轮室流入油底壳，引起机油液面升高、机油乳化；该部位水堵位于与飞轮壳、变速器连接处，拆装难度较大，需要对发动机进行整体拆除后才能拆装，为确保发动机不再出现因水堵穿孔造成故障，除更换故障点的水堵外，还更换了一些拆装难度大，位置较为隐蔽的水堵。装复后试车，故障排除，试运行1个月后，进行回访，驾驶人反映故障未再现，确认故障彻底排除。

图3　齿轮室内的水堵穿孔部位

故障总结 该车行驶里程较高，车辆使用过程中的维护也不到位，使用自来水来替换冷冻液，造成冷却系统形成了大量的水垢，对金属、密封件等部位进行了腐蚀，这个故障是由两个故障点引起的综合故障，彻底排除较为棘手，需要修理人员对整个冷却系统中冷却液的走向非常清晰，掌握其原理，仔细检查，通过积累的大量经验，遵循由简及繁的排故原则，才能彻底排除故障。另提醒驾驶人，冷却液的品质极其重要，切忌使用自来水或劣质的冷却液，否则会给发动机各部件造成严重腐蚀损坏和系列问题，影响车辆正常使用。

（2016-01-02）