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LNG载车冷却液温度调节故障判别与处理

时间:2023-09-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:LNG载货汽车冷却液温度合理的控制与调节,是保证LNG发动机正常工作的重要条件。当冷却液温度达到规定值后,石蜡开始熔化逐渐变为液体,体积随之增大并压迫橡胶管使其收缩。

LNG载车冷却液温度调节故障判别与处理

LNG载货汽车冷却液温度合理的控制与调节,是保证LNG发动机正常工作的重要条件。当前,LNG载货汽车冷却液温度调节与控制,主要还是采用蜡式节温器来完成。

1.蜡式节温器工作原理

节温器里的石蜡固体会随着冷却液温度的升高加热石蜡感应器体,石蜡感应器体受热后加热融化石蜡,通过石蜡熔化后的体积变化克服压缩弹簧的变形,来推动主阀门、副阀门(旁通阀)开启、关闭,从而实现发动机大循环、小循环通道开启和关闭的目的。

节温器感应体内的精制石蜡呈固态,节温器阀门在弹簧的作用下关闭发动机与散热器之间的通道,冷却液经水泵返回发动机,进行发动机的小循环。当冷却液温度达到规定值后,石蜡开始熔化逐渐变为液体,体积随之增大并压迫橡胶管使其收缩。在橡胶管收缩的同时,对推杆作用向上的推力,推杆对阀门有向下的反推力使阀门开启,如图9-80所示。

2.节温器阀门的开启、关闭

节温器阀门的开启、关闭过程,实际上是完成发动机冷却液温度控制与调节的过程。LNG载货汽车采用双节温器来实现冷却液温度的控制与调节,由于双节温器阀门开启行程的叠加,如初开温度为75℃、全开温度为90℃的节温器组合在一起使用,全开行程的开启时间、过程将加长(两节温器的开启行程之和),因此可以加大节温器大循环冷却液的流量,使发动机在高温工作区域大大缩短,有利于发动机较长时间处于最佳冷却液温度范围内工作,达到冷却液热平衡,发动机的热效率能得到充分有效的发挥。图9-81~图9-83所示是双节温器组合使用,以及冷却液温度控制与调节过程。

当发动机冷却液温度升高到节温器全开温度时,主阀门完全开启,副阀门(旁通阀)完全关闭,冷却液全部流经散热器,称为大循环,从而保证发动机不会过热。节温器随着冷却液温度高低,改变冷却液的循环路线和流量,从而保证发动机在最佳的温度下工作。

节温器调节过程:

1)当冷却液温度小于75℃时,节温器主阀门关闭、副阀门(旁通阀)开启,此时冷却液不流经散热器冷却,全部流经水泵进入发动机,发动机冷却液温度呈上升趋势,此时,冷却液进行小循环,如图9-81所示。

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图9-80 节温器结构示意

1—主阀门 2—盖、密封垫 3—上支架 4—橡胶管 5—阀座 6—通气孔 7—下支架 8—石蜡 9—感应体 10—副阀门(旁通阀) 11—推杆 12—弹簧

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图9-81 冷却液小循环

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图9-82 冷却液大循环、小循环

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图9-83 冷却液大循环

2)当冷却液温度在75~90℃时,节温器主阀门逐渐开启、副阀门(旁通阀)逐渐关闭,此时冷却液一部分流回发动机,一部分流人散热器冷却,发动机冷却液温度呈下降趋势,冷却液小循环、大循环同时进行,如图9-82所示。

3)当冷却液温度超过90℃时,节温器主阀门全部开启、副阀门全部关闭,此时冷却液全部流人散热器冷却,发动机冷却液温度快速下降至75℃以下,此时,冷却液进行大循环,如图9-83所示。

当冷却液温度下降至75℃以下时,节温器主阀门全部关闭、副阀门(旁通阀)又逐渐开启……周而复始,冷却系统进行循环。

3.节温器故障及处理

(1)故障表现形式

1)节温器开启行程不够。节温器行程不能完全打开,冷却液部分流经大循环,发动机冷却液温度高。

2)节温器打不开。节温器主阀门不能打开,冷却液全部流经小循环,发动机冷却液温度高。

3)主阀门变形关闭不严。大循环不能有效关闭,处于常开状态,冷却液温度升高缓慢。

4)主阀门变形关闭不严。小循环不能有效关闭,处于常开状态,发动机冷却液温度高。

(2)故障分析判断

1)石蜡泄漏。节温器感应体有裂纹,感应体内石蜡泄漏,石蜡与冷却液混为一体后,节温器行程开启不完全或者不能打开。

2)感应器体腐蚀、变形。冷却液使用期限过长,未定期更换,冷却液变质,或者混合使用不同牌号的防冻液,造成感应器体腐蚀、变形。(www.xing528.com)

3)石蜡老化。LNG载货汽车长期在高温环境下使用,节温器的工作温度较高,或者节温器使用期过长,都会造成石蜡老化。

4)节温器支架、阀门变形和腐蚀。LNG载货汽车长期在高温环境下使用,支架、阀门等零部件材料失效变形。

5)感应器体内橡胶管老化、变形。由于工作温度高,橡胶性能衰退。

6)推杆变形、弯曲。工作环境温度变化差异大,节温器开、闭过于频繁,并且承受一定冲击负荷。

(3)产生故障原因及检查排除故障

1)石蜡泄漏。

故障原因:故障主要原因是因为节温器使用周期过长,感应体失效老化、出现裂纹,节温器无法按时开启和关闭。

排除故障:

检查石蜡有无泄漏:拆卸节温器,放入沸水量杯中,观察感应体表面有无石蜡泄漏。

检查节温器开启温度:拆卸节温器,放入烧杯中,烧杯中同时放入温度计,用电热炉加

热烧杯中水至节温器初开温度时,检查节温器是否打开。

检查节温器行程是否符合要求:拆卸节温器,放入烧杯中,烧杯中同时放入温度计,当烧杯中水达到节温器全开温度时,检查行程是否符合要求。

若节温器失效,则必须进行更换处理。

2)感应器体腐蚀、变形。

故障原因:由于变质冷却液对感应体的腐蚀,感应体上会出现损坏或者变形的现象。

排除故障:拆卸节温器,检查外表有无腐蚀斑迹、变形,视情况进行更换处理。

3)石蜡老化。

故障原因:LNG载货汽车长期在高温环境下使用,节温器的工作温度较高,造成节温器石蜡出现不同程度的老化。

排除故障:通过检查节温器开启温度和行程,可以判别石蜡是否老化。若开启温度或者行程不符合要求,基本可以判明是石蜡老化的原因,此时,则必须更换节温器。

4)节温器支架、阀门变形和腐蚀。

故障原因:由于长期在高温冷却液浸泡中工作,节温器的支架、阀门等零部件材料会产生失效变形。

排除故障:拆卸节温器检查主阀门、副阀门(旁通阀)失效变形程度,视情况更换节温器。

5)感应器体内橡胶管老化、变形。

故障原因:由于工作温度高,感应器体内的橡胶性能衰退,橡胶管老化、变形。

排除故障:拆卸节温器检查主阀门、副阀门(旁通阀)失效变形程度,视情况更换节温器。

6)推杆变形、弯曲。

故障原因:由于长期在高温下工作,工作环境恶劣,节温器开关次数过于频繁且承受冷却液高温、低温交变冲击负荷影响,推杆会出现变形、弯曲。

排除故障:拆卸节温器,检查主阀门、副阀门失效变形程度,视情况进行节温器。

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