XE900D 矿用挖掘机冷却系统常见故障解析

李主瑞

（云南华联锌铟股份有限公司，云南文山 663701）

0 引言

XE900D 是徐工集团生产的一款大型矿用挖掘机，冷却系统是该机的重要系统，冷却系统正常工作是设备运行最基本的保证。XE900D 两大主要冷却系统是发动机冷却系统和液压油冷却系统，此外还有进气冷却（中冷）和空调冷却系统等。其中，发动机冷却系统尤为重要，本文主要介绍发动机冷却系统的故障诊断。

1 发动机冷却系统故障分析

冷却系统的作用是保证发动机在适宜温度下连续正常工作，保证发动机最有效运行。发动机冷却系统发生故障时，发动机会过热或过冷，导致发动机出现功率下降、油耗增加或者工作不平稳等现象，加重发动机的磨损。严重时导致运转部位烧结、拉缸，更严重的则直接导致发动机曲轴、凸轮轴、活塞、连杆缸体等重要零部件损坏，以至整个发动机报废。分析发动机冷却系统故障可以从两方面着手，检测冷却水的温度和流量。发动机水温主要与冷却水的循环过程、散热状态和混合气燃烧情况有关。冷却液流量主要与冷却系统的泄漏阻塞和冷却水泵的性能有关。冷却水泵是提供冷却液在系统里流动的动力源，两者相辅相成，互相影响。透过现象看本质、循序渐进、从易到难、从简单到复杂地排查故障原因。发动机在正常工况下，气缸内燃料燃烧的温度可达1700～2500 ℃，气缸盖、缸套、活塞和气门等与高温气体直接接触的零部件温度随之升高，此时就需要使用冷却系统，保证发动机在适宜温度下运行。

2 冷却系统常见故障处理实例

2.1 水温过低

故障现象：发动机冷机启动后水温升高缓慢或者持续工作中水温明显低于正常值。故障原因及排除方法如下。

（1）发动机机油过多，润滑油过量，直接导致发动机运转阻力加大，功率下降，润滑油温度升高慢，直接影响水温。可直接排出过多的润滑油，一般在油标尺上下刻线之间即可。还要考虑机器的完好情况和工作环境，适当添加。

（2）节温器失效。节温器的功用就是自动调节进入散热器的水量，即控制大小循环。当节温器处于关闭状态，冷却液在发动机内部水道的循环叫小循环，当节温器处于打开状态，冷却液流经散热器的循环叫大循环。顾名思义，当节温器故障，不能正常关闭时，冷却液就随时保持在大循环状态下，直接导致冷车启动状态下水温升高缓慢。检查节温器是否正常，最直接的方法是拆下节温器，放到一个可加热的容器中，往容器中加入适量水，没过节温器即可。然后通过加温，测量随着温度升高节温器的开度变化，与其出厂数据进行对比即可。

（3）冷却风扇电磁阀故障。该机型冷却风扇的启停，是通过电磁阀控制风扇驱动马达油路的通、断来实现的。当电磁阀卡在打开位置时，扇热风扇会长时间运转，造成过度冷却。可清洗阀芯，更换新阀。故障判断也很直观，即冷启动或者正常工作状态下，冷却风扇始终运转。

有时水温传感器故障，以及其他电器线路故障也可能出现水温过低的故障显示，但概率较小。有些机型百叶窗的开度对温度的升降影响也很大。XE900D 百叶窗的开度都是固定不可调，就该机型而言，在日常检查维护过程中注意清洁百叶窗上的防虫网即可。

2.2 水温过高

故障现象：冷却水温度持续升高，超过95 ℃甚至发动机“开锅”。故障原因及排除方法如下。

（1）冷却液不足。发动机出现水温高，首先要考虑冷却水是否充足，直接通过观察口观察，按需添加即可。

（2）冷却水流量不足。检查水箱各连接接口，所有水管有无老化、龟裂、锈蚀和渗漏等情况。若有，则紧固或者更换。发动机皮带过松，可调整张紧轮，若老化或者磨损严重，则直接更换，保证水泵传动效率。

（3）散热器堵塞。散热器是冷却系统的主体，它的功用就是将来自发动机的水热散发到空气中，实现冷却目的。散热器堵塞一般分为两种情况：①散热器内部水道堵塞，直接导致流经散热器的水流减小，散热能力大大降低，造成温度升高。可清洗散热器，严重的直接更换；②散热器外部堵塞，例如，泥浆、小昆虫或其他异物堵塞散热器进气道，导致流经散热器的空气量减小，降低散热效率，导致温度升高。此故障通过肉眼观察就能直接判断，通过外部清理、清洗即可排除，若散热片变形堵塞严重，应直接更换。

（4）水泵损坏。水泵是冷却水循环的动力源，它强制冷却水在冷却系统中循环流动，是冷却系统的核心。水泵损坏，则冷却水失去通过流经散热器进行热分散的能力，水温自然升高。此故障的诊断也很直观，观察外观是否磨损晃动严重，是否连接稳定可靠，握住水箱上水管，感觉是否有来自管内水流流经产生的压力。也可直接打开水箱盖，观察是否有水流的翻涌来判断。故障判定后，按需修复或者更换水泵就可排除。

（5）节温器失效。节温器卡死不能正常打开时，相当于冷却水只能在发动机机体的水道里进行小循环，不能通过散热器进行大循环，散发热量，直接导致水温升高。检测节温器的方法如上所述。检测有无大循环，同样可以通过触摸上水管感觉水流压力，以及打开水箱盖观察有无循环水翻涌来判定。

（6）发动机内部水道受阻。发动机内部水道受阻具体是指由于长时间使用或者加入不干净的冷却液，造成气缸盖、气缸体、水套和水路积垢甚至堵塞，导致发动机内热交换面积大大减小，水流量受到限制，热传导效率达不到设计要求，因而水温升高。清理系统内水垢，严重的需大修，或者更换缸体。

（7）阻水圈漏水。此故障一般原因有：①缸套阻水圈漏水，水会直接流到油底壳，机油油位明显增高，油标尺上会有水珠，进入油底壳的水过多后，在热机状态下机油呈乳白色；②气缸垫阻水圈漏水，水会流向燃烧室进行蒸发，通过白色蒸汽形式从排气管排出，也可能通过燃烧室内的高压空气被压向水道，导致水箱冒泡；③中冷阻水圈漏水，水会流向中冷器空气道，从而流向发动机进气道，严重的会充满燃烧室，导致发动机憋死无法启动，即呛水。有时因长期使用或者有铸造缺陷的发动机缸体和气缸盖上会出现裂纹，水会通过裂纹慢慢渗漏出来。在高温情况下，渗漏出来的水直接被气化，肉眼很难发现故障点，发动机也能正常工作，也就是说，即使发现冷却液慢慢减少，可又找不到明显的渗漏点。这种情况下就要先给机体外部进行清洁，彻底冷机后再重启发动机进行检查。

（8）风扇泵及风扇马达故障。相对其他机型，XE900D 机型的冷却风扇，包括液压油冷却风扇都是由液压泵驱动。因此泵和马达的工作状态也会直接影响散热效果。风扇泵的检测，可直接用压力表检测泵送系统压力，与出厂额定压力对比得出。马达故障常见为机械磨损导致的内泄故障。泵和马达的故障直接导致风扇转速过低，吸风量减小，散热器散热效率降低，引起系统温度升高。诊断出故障部位后，根据具体需要，维修或者更换。

（9）风扇叶片损坏。风扇叶片由于长时间处于高速旋转状态，叶片容易出现松动、脱落、断裂等，造成吸风能力大大降低，散热器不能进行充分热交换，故系统温度升高。此故障通过肉眼观察就可直接得出，根据需要紧固或者直接更换叶片。

（10）水温表水温传感器及风扇电磁阀故障。电磁阀的故障通常表现为阀打不开或者开启缓慢、发卡等，一般拆下阀芯检查就可判断排除。水温表及水温传感器的故障则可直接通过万用表检测来判断，直接更换故障零部件即可。此外，也可使用红外测温枪直接测量水箱及散热器，给故障判定提供更直接的依据。

2.3 冷却液窜入机油

故障现象：打开水箱盖，可以看到冷却液表面漂浮着一层机油，内壁上挂有油珠，冷机状态下观察更明显。

发现该故障，必须立即停机处理。故障原因多为发动机机油散热器连接垫损坏、螺丝松动或者散热器本身因冷却液长期浸泡腐蚀渗漏造成。由于机油冷却系统的压力高于冷却水的压力，故机油被压入冷却水中。随着循环水流到水箱后，由于机油密度低于冷却液，因此漂浮到冷却液表面。一般根据损坏情况，更换连接垫或者机油散热器，然后按照力矩要求拧紧螺丝即可排除。注意，该故障排除后，必须清洗水循环系统，排出系统回路中的所有油污。

XE900D 液压油冷却系统和发动机冷却系统共同由一个泵驱动。较之发动机冷却系统的故障，液压油冷却系统的故障简单、直接。故障排除主要侧重于散热器和驱动马达的检查，以及液压系统的运行情况来综合判断。另外，冷却系统故障的诊断也要充分考虑现场气候环境和机械负载的影响。长期满负载或者超负载运行，同样会导致系统温度升高，这种情况下应当给设备降负荷，保持发动机怠速运转。待系统温度下降到正常值后再继续工作，这样能更好保护设备，延长使用寿命，提高综合利用率。为充分发挥设备的使用性能，延长设备使用寿命，设备运行中必须保持适宜温度，掌握好冷却系统工作原理。