康明斯ISM、ISMe和QSM11柴油發動機維修手冊之冷卻系統維修保養診斷技術
本步驟測試風扇、百葉窗、冷卻液溫度表和節溫器的運轉是否正常。本步驟也檢查有無燃氣泄漏進冷卻系統、有無冷卻液流過濾清器以及有無空氣殘留在系統中。在開始故障診斷步驟之前,仔細閱讀并理解下列所有步驟。
這是一個自由運行(非測功機)測試。本測試需要使用冷卻液壓力/溫度/流量分析儀組件(零件號 3822994),并需要正確安裝發動機上的冷卻系統 Compuchek® 管接頭。
WARNING
冷卻液有毒。避免兒童與寵物接觸冷卻液。如果不再繼續使用,應按照當地環保法規進行處理。
不要為安裝管接頭而排空冷卻液。排空冷卻液會將空氣引入系統,造成錯誤的結果。
分析儀組件的水泵進口壓力管必須安裝在水泵后蓋上的水泵進口 Compuchek® 管接頭上。
分析儀組件的節溫器殼體壓力管可以安裝在下列 Compuchek® 管接頭位置之一:
該接頭使操作人員能夠記錄缸體冷卻液壓力。
分析儀組件的其余管路必須塞住。
拆下散熱器蓋,進行以下測試時不要裝上。
所有駕駛室加熱器和空調必須關閉,發動機風扇控制必須轉至自動位置(如果適用)。
安裝燃氣泄漏測試工具(零件號 3822985),參考第 8 節中的步驟 008-019。
安裝分析器組件(零件號 3822994)。
將壓力選擇閥轉至與期望讀數相應的位置。將溫度選擇閥轉至 OFF(斷開)位置。
當記錄缸體壓力讀數時,必須將閥門轉至節溫器殼體壓力位置。這是由于在 M 系列發動機上使用了不同的軟管接頭。
在整個測試過程中,監測安裝在維修工具上的觀察孔。如果發現有空氣,結束測試,然后檢查燃燒泄漏測試儀。這樣可以確定泄漏的源頭。參考第 8 節中的步驟 008-019。
當開關溫度選擇閥時會有溫度波動。這種波動是正常的,是因管路中溫度丟失造成的。在幾秒鐘后溫度就會穩定。
在測試進行時,將測試數據填入表中。標記出散熱器管路何時變熱,風扇何時開始工作,以及百葉窗何時打開。
溫度 | 壓力 | ||||||
節溫器殼體 | 缸體 | 駕駛室儀表 | 缸體 | 散熱器“內管”開始變熱 | 風扇開始工作 | 百葉窗打開 | 備注 |
140 | ______ | ______ | ______ | ______ | 整個測試過程中發動機高怠速運轉 | ||
145 | ______ | ______ | ______ | 整個測試過程中監測有無空氣 | |||
150 | ______ | ______ | ______ | ______ | |||
155 | ______ | ______ | ______ | ______ | ______ | 開始監測散熱器“內管” | |
160 | ______ | ______ | ______ | ______ | |||
165 | ______ | ______ | ______ | 檢查水濾器 | |||
170 | ______ | ______ | ______ | ______ | |||
175 | ______ | ______ | ______ | ||||
180 | ______ | ______ | ______ | ______ | |||
185 | ______ | ______ | ______ | ______ | ______ | ||
190 | ______ | ______ | ______ | ______ | |||
195 | ______ | ______ | ______ | ______ | |||
200 | ______ | ______ | ______ | ______ | |||
205 | ______ | ______ | ______ | 冷卻發動機 |
在燃燒后混合氣泄漏測試儀中檢查液體的顏色。此情況連同觀察孔中觀察的結果,將有助于隔離冷卻系統中的空氣源(如果有的話)。參考第 8 節中的步驟 008-019。
即使燃氣泄漏測試沒有表明燃燒氣體泄漏,也不要排除燃燒氣體泄漏的可能。測試組件的靈敏度不足以檢測出少量的燃燒氣體泄漏。
查百葉窗打開時記錄的冷卻液溫度。將此數值與百葉窗控制裝置上銘刻的數值進行比較。康明斯公司建議保溫簾應在 85°C [185°F] 時開啟。
檢查風扇接合時記錄的冷卻液溫度。將此數值與風扇控制裝置上銘刻的數值進行比較。康明斯公司建議風扇在 95°C [203°F] 時接合。
將駕駛室溫度表讀數與缸體溫度進行比較。如果不符合制造商對于正確讀數的技術規范,更換駕駛室溫度表。如果沒有制造商的技術規范,且如果讀數不在正確讀數 ±3.9°C [7°F] 之內,則更換儀表。
在 60°C [140°F] 時讀取記錄的缸體壓力。如果在高怠速時而且沒有安裝壓力蓋時,缸體壓力小于 138 kPa [20 psi],檢查以下方面:
如果缸體壓力下降幅度大于 34 kPa [5 psi],檢查以下方面:
冷卻系統必須設計為在加注時可以將空氣排出。
冷卻系統排氣管從水歧管 (1) 布設到高于冷卻液液位的散熱器加注口或輔助水箱。
使用 4 號柔性軟管。
在發動機運轉期間,冷卻液會連續不斷地流過發動機排氣管,從冷卻液中將空氣排出。
布設加注管路或通風管路時,不要使空氣滯留在系統中。
將排氣管連接到散熱器加注/輔助水箱上,并盡可能遠離加注管,以防加注管中紊流。
布設排氣管時使其持續上升,以便在發動機關閉后冷卻液和空氣能繼續流動。
WARNING
不要從熱發動機上打開散熱器壓力蓋。應等冷卻液溫度降至 50°C [120°F] 以下時才能拆下壓力蓋。否則高溫冷卻液或蒸汽噴出可能會造成人身傷害。
WARNING
冷卻液有毒。避免兒童與寵物接觸冷卻液。如果不再繼續使用,應按照當地環保法規進行處理。
從缸蓋和水歧管上拆下缸蓋排氣管。
從水歧管和散熱器上斷開冷卻液排氣管。
拆下排氣管。
WARNING
當使用溶劑、酸或堿性材料清潔時,請遵循制造商的使用建議。戴上護目鏡并穿上防護服,以避免人身傷害。
WARNING
使用壓縮空氣時,戴上合適的護目鏡和防護面罩。飛揚的碎屑和臟物會造成人身傷害。
使用溶劑清洗排氣管。
用壓縮空氣吹干。
檢查缸蓋排氣管和冷卻液排氣管有無裂紋或其他損壞。
如果有裂紋或其他損壞,更換缸蓋排氣管或冷卻液排氣管。
檢查密封圈有無裂紋或其他損壞。
如果發現損壞,更換密封圈。
CAUTION
不要在冷卻液管密封圈上使用石油產品。否則密封圈會膨脹從而引起接頭泄漏。組裝時用清潔的發動機冷卻液、肥皂水或植物油潤滑密封圈,以防損壞密封圈。
組裝時用清潔的發動機冷卻液、肥皂水或植物油潤滑密封圈,以防損壞密封圈。
在水歧管與散熱器之間安裝冷卻液排氣管。
在缸蓋與水歧管之間安裝缸蓋排氣管。
WARNING
不要從熱發動機上打開散熱器壓力蓋。應等冷卻液溫度降至 50°C [120°F] 以下時才能拆下壓力蓋。否則高溫冷卻液或蒸汽噴出可能會造成人身傷害。
讓發動機冷卻下來,并拆卸散熱器蓋。
安裝一個已經拆除彈簧和減壓閥的散熱器壓力蓋。
壓力蓋必須形成有效的密封。
將一根橡膠軟管連接到散熱器溢流接頭。
將軟管的自由端放在盛水容器中。
節溫器開啟時,以額定轉速運轉發動機直到工作溫度達到 80°C[180°F]。
檢查在盛水容器中是否從軟管連續冒出氣泡。
連續冒氣泡可能由下列原因造成:
如果冷卻系統中的空氣不是來自空氣控制閥或空氣壓縮機,進行本章節中的燃氣泄漏測試。
如果冷卻系統中沒有空氣,執行以下步驟:
CAUTION
拆下風扇控制裝置或百葉窗空氣控制閥會導致發動機過熱。進行本測試時應監視發動機冷卻液的溫度。冷卻液溫度不能超過 100°C [212°F]。
從風扇、百葉窗和加熱器空氣控制閥上斷開車輛空氣供應軟管。
將一個塞堵裝到空氣供應軟管上。
如果車輛裝有多個空氣控制閥,每次只檢查一個。
在測試冷卻液中是否有空氣之前,起動發動機并讓其運轉 5 分鐘。這樣會排出滯留在系統中的所有空氣。
按照前面介紹的方法重復冷卻系統空氣測試。如果空氣控制閥被隔離之后,冷卻系統中沒有發現空氣,安裝一個新的控制閥。
CAUTION
空氣壓縮機排氣管必須與空氣壓縮機脫開,以使空氣壓縮機將空氣排放到大氣中,防止在下面的測試期間空氣壓縮機過熱。不要在部件與冷卻系統分離的情況下運轉發動機超過 5 分鐘。否則會損壞部件。
從空氣壓縮機上斷開冷卻液供應管和回流管。用一根短軟管將這兩根管連接起來,以避免發動機運轉時冷卻液流失。
按照前面介紹的方法重復冷卻系統空氣測試。如果空氣壓縮機被隔離之后,冷卻系統中沒有發現空氣,則維修或更換空氣壓縮機。參考第 12 節中的步驟 012-014。
使用零件號為 3822985 的燃氣泄漏測試組件或等同工具測試冷卻系統中有無燃氣。
在進行燃氣泄漏檢查時,建議冷卻系統使用含有50%的防凍液和50%水的混合物。單純使用水會導致測試液顏色從藍色變到青綠色或淺綠色。但這并不表明燃氣泄漏。
WARNING
冷卻液有毒。避免兒童與寵物接觸冷卻液。如果不再繼續使用,應按照當地環保法規進行處理。
排放冷卻液,使冷卻液液位下降到散熱器加注頸中散熱器蓋密封件下約 50 mm [2 in] 處。
將測試液注入燃氣泄漏測試儀中,直至該測試液加到儀器上的黃色加注線。
將燃氣泄漏測試儀的橡膠端插入到散熱器加注頸中。向下牢牢握住工具并來回轉動,確保在測試儀和加注頸之間形成嚴密的氣體密封。
起動發動機,并高怠速運行大約 30 分鐘。在發動機運轉期間監測發動機溫度和測試液的顏色。測試期間不要使發動機溫度超過 100°C [212°F]。
在測試期間,一旦測試液的顏色由藍色變為黃色,說明燃燒氣體泄漏到冷卻系統中。如果測試液由藍色變為黃色,中斷測試。
在測試期間,一旦測試液的顏色由藍色變為黃色,說明燃氣泄漏到冷卻系統中。如果測試液由藍色變為綠色,中斷測試。
如果在 30 分鐘的測試期間,測試液的顏色沒有改變,讓發動機回到低怠速。
檢查測試儀,以確保它牢固地密封于散熱器加注頸中。
將橡皮球尖端插入測試儀的頂部孔中,擠壓橡皮球 2 到 3 分鐘,將散熱器中的空氣通過測試液吸出。
如果測試液的顏色仍為藍色,則燃氣沒有進入冷卻系統。
如果測試液的顏色由藍色變為黃色或由藍色變為綠色,則燃氣進入冷卻系統。
需要進一步的調查以確定燃燒室泄漏源。
當冷卻系統預熱到工作溫度時,空氣將以測試液中氣泡的形式通過燃氣測試儀排出。這是由于冷卻液的正常膨脹所致。
不要將測試儀中出現氣泡誤認為是燃氣或空氣漏入冷卻系統。
測試液的顏色由藍色變為黃色或綠色是冷卻系統中是否存在燃氣的唯一標志。
燃燒氣體泄漏測試儀的陽性結果表明以下情況:
燃氣泄漏測試儀的陰性結果以及前述測試時連續冒氣泡表明以下情況:
與正確的維護保養流程一起,正確地使用 SCA 是保護發動機免于冷卻系統故障所必需的。系統必須預加注正確單位數量的 SCA。
康明斯/Fleetguard® 使用 SCA 單位來定義防止缸套出現穴蝕所需要的濃度水平。
新發動機具有一個在廠家安裝的 DCA4 冷卻液濾清器,該濾清器會為冷卻系統預加注至正確的 SCA 濃度,即每加侖大約 1.5 單位。
在現場更換冷卻液時,必須用完全按配比的冷卻液或 50/50 的優質水與完全按配比的防凍液的混合物及正確的維修用冷卻液濾清器。
在現場更換冷卻液時,必須用完全按配比的冷卻液或 50/50 的優質水與完全按配比的防凍液的混合物及正確的維修用冷卻液濾清器。參考第 V 節中的步驟 018-018 了解正確的要求。