柴油发电机防锈水工作温度范围、偏热或过冷的危害

柴油发电机防冻液的正常温度，除发电机满负载或超负荷时允许短时间沸腾外，水温均应保持在75～95℃。而发电机水温超过95℃即称为发电机过热，低于75℃则称为发电机过冷。因此，冷却机构的作用就是使发电机在所有工况下都保持在适当的温度范围内，既要防范发电机过热，也要预防冬天发电机过冷。在发电机冷启动之后，冷却系统还要保证发电机迅速升温，尽快达到正常的工作温度。本文就发电机冷却水温度较高或过低情况下，对柴发机组输出功率的影响及防控措施方面与大家共讨论。

      柴油发电机在使用过程中会随着使用时间和环境变化发生作业异常，例如难启动、动力不足、爆燃和异响等等。这些异常情形都极有可能是由柴油发电机作业温度异常（过高或较低）导致的。因此，剖析柴油发电机作业温度异样的危害因素，提出改善柴油发电机作业温度不正常的方案，具有实际意义。

（1）发电机作业时，由于燃料的燃烧，气缸内气体温度高达2200K~2800K（1927℃~2527℃），大约1/3做功转变为机械能，其余大部分随废气排出柴油发电机警示牌，其余则被发电机零件吸收，使发电机零配件温度升高，特别是直接与发热气体接触的零件，若不及时冷却，则难以保证发电机正常作业。这个时候，冷却装置保证了发电机在较适宜的温度范围内作业，其原理如图1所示。

（2）水冷式发电机保持正常作业，其冷却水的温度应在353K~363K（80℃~90℃）之间。此时，气缸壁温度不超过473K~573K（200℃~300℃）；汽缸盖、活塞顶部的温度不超过573K~673K（300℃~400℃）；润滑油的温度在343K~363K（70℃~90℃），保证发电机具有较好的动力性、经济性和净化性，使零件的运动和损伤正常。

       随着环境温度上升，空气密度降低，柴油发电机进气量会下降，引起柴油发电机增压压力下降柴油发电机无法启动，爆压下降，同时由于进气流量下降，过度空气系数会减小，燃烧恶化，油耗上升；环境温度下降时趋势则相反。环境温度每下降5℃，该柴油发电机额定负荷增压压力上升约7kPa，爆压上升约0.23 MPa，当环境温度低于20 ℃，爆压超出限值；环境温度每上升5℃，涡前排温上升8℃左右，缸盖排温上升9℃左右，过度空气系数下降0.05，油耗上升0.8 g/(kW·h)，当环境温度高于38℃，涡前排温与缸盖排温超出限值。

      喷油正时对柴油发电机爆压、排温及油耗影响明显，喷油正时每推迟1°，柴油发电机爆压下降0.5～0.6 MPa，排温上升3℃左右，油耗上升1.7 g/(kW·h)。由此可见，对于爆压超限的情形可采用推迟喷油正时的对策，对排温超限的情形可采用喷油正时提前的办法。

      不同喷油正时对柴油发电机性能的影响根据不一样环境温度下仿线 MPa，但涡前排温低于限值50℃;环境温度为45℃时，爆压低于限值1MPa，但涡前排温超出限值12℃;结合喷油正时对爆压与排温的影响规律，则低温时调整推迟喷油正时排温的风险较小，但过热时提前喷油正时存在爆压超限的风险。为使各环境温度下的爆压与涡前排温均不超出限值，首先应考虑使用高爆压。喷油对柴油发电机温度的影响曲线所示。

      发电机太热意味着发电机冷却装置的温度偏高。柴油发电机防锈水温过高，热切换效率低，缸体内部运动机件润滑不好，磨擦阻力增加，能量消耗增加，危害功率正常输出。女在运用修理步骤，能及时发现与清除水温较高故障，防范水温较高，可确保功率正常输出。发电机温度较高的原由很多，高温后对发电机的损害也很多，主因如下：

      柴油发电机通过燃料燃烧化学能转变为热能，再由热能切换成机械能的一系列能量切换流程然后输出功率。 若冷却系水温持续在95℃以上，表明柴油发电机的燃料未能完全燃烧，即热转换效率很低。热能未能充分利用并切换成为机械能，造成能量浪费，输出功率受到影响。 若冷却水温连续在95℃以上，甚至达到100℃以上时，因零件表面温度很高，而造成润滑油的温度增高，润滑要素恶化，运动部件不能得到良好的冷却，运动部件的摩擦阻力增加，摩擦损失的机械能增加，也使输出动力不足。

      柴油发电机温度很高，进气温度也将很高，进气量将应相降低。对于国三排放柴油发电机，使用机械高压油泵，供油量不是随着进气量来改变，当进气量降低时，供油量不变，故混合气变浓，造成柴油发电机燃料未能完全燃烧，柴油发电机温度升高，导致柴油发电机工作恶性循环，危害功率正常输出。

      在国三排放电控型柴油发电机上，防冻液温度及进气温度较高时，控制面板ecu会根据传感器监测到的信息，对柴油发电机电喷机构启动热保护功能，将供油量控制在一定的百分比，控制柴油发电机的功率输出。 当冷却系出现水温超过两次100℃以上（开锅）以后，各配合部件的表面因偏热影响，会致使发生不正常运动，产生异常的摩擦，就算这时在运转中暂时未出现水温升高，柴油发电机的磨擦阻力也较大，容量未能正常输出。

① 早燃和爆燃的倾向加大，破坏了发电机的正常作业、同时也促使零件承受额外的冲击载荷而造成早期故障。

③ 金属材料的力学性能减少，造成零件的变形及事故。康明斯公司操作仿真装置对过热下汽缸的探讨，证明温度过高必然引起汽缸变形，其温度分布图如图3所示，仿真和试验曲线所示。

      发电机的冷却，如果单纯依靠零件本身对外散热是不够的，必须对某些零件特别是与发热气体直接接触的零件进行必要的强制冷却，才能保证发电机正常运转。但是，过分的冷却也会导致不佳后果。

      进入气缸的混合气（或空气）温度较低，可燃混合气质量差，导致发电机动力不足，油耗增加；燃烧产物中的水蒸气容易凝结成水，加剧了对身体和部位的侵蚀。未汽化的燃油冲刷和稀释零件（汽缸壁、活塞、活塞环等）表面的油膜。这加剧了零件的磨耗。

（1）进入气缸的可燃混合气（或空气）温度偏低，使点燃困难或燃烧迟缓，造成发电机动力不足以及燃料消耗量增加。

（3）燃烧后的生成物中的水蒸气易冷凝成水与酸性气体形成酸类，加重了对零件特别是汽缸壁的侵蚀用途。

（4）因温度偏低而未汽化的燃料对摩擦表面（汽缸壁、活塞、活塞环等）上油膜的冲刷以及对润滑油的稀释，加重了对零件的磨损。

      柴油发电机水温较高时，都会出现一些预兆，例如柴油发电机冷车启动及运转中，冷却水温持续在95℃以上，表明温度偏高。此损坏一般发生在柴油发电机超负载运转时、柴油发电机燃料未能完全燃烧时及冷却系统工作不好时。因此，在使用与维修流程应及时发现与解决解决，防止水温较高的事故产生，高效控制水温，可确保容量正常输出。

      柴油发电机长时间超负荷运转，各运动件的负载增加，速度减小，润滑性能下降，引起过热。故应控制柴油发电机的负载，防范长时间超负荷运转，确保水温正常。

① 加强发电机组的平常维保作业，严格发电机组运转的“三检”制度，做到及时发现并清除因水泵事故、汽缸垫损坏、散热器事故及水管、水道裂损而泄漏冷却水的事故，确保水量充足；

① 经常检验水泵的作业情形，预防水泵泄漏、叶轮磨损或变形等异样事故而影响正常供水。

② 经常查验水泵传动皮带的松紧度，防范皮带松弛致使打滑，影响水泵速度而减小供水能力。

③ 防止节温器滞卡、失灵等不正常故障 节温器滞卡、失灵时，水箱宝未能按柴油发电机需要的水流量控制流量，影响散热效果，故在查验发现节温器滞卡或失灵时，应及时更替修理。

④ 却水道的形状及大小，关系到水流的畅通、流量是否满足要求，是在规划制造时应考虑的问题。

      加强保养保养工作，经常查验高压泵、喷油泵及联接机构和空气进气管路、空气滤清器等部件，及时修理、调整排除供油提前角过度或过小及供油量过度或进气量过小等事故，使可燃混合气浓度控制在规定值（13.2—16.2）范围之内，防止发生不完全燃烧而危害输出功率的情形。

      柴油发电机长时间操作硬水作为冷却媒介，将造成气缸体、汽缸盖的水套以及散热水管内壁沉积水垢过厚；操作的不清洗的水箱宝中，有泥土、油污与沉积物水垢会在一起，附于水道壁上，影响散热效能，使柴油发电机太热。在发电机组使用时，应预防使用硬水及脏污的水作为冷却媒介，保持冷却系统散热能力。

      散热器功率过小，散热面积过小，危害冷却效果，水温升高。在发电机组配置上应选取相匹配的散热器，以保证散热效能。如果在使用时散热器受到振动造成焊缝开裂，防冻液泄漏而影响散热效果，应及时修理，以恢复其散热效能。

      在设计制造时应充分考虑到冷却机构的导风效果，避免影响散热器的散热效果。使用塑料风扇叶，在发烫时容易发生扭曲变形，或风扇在改装后，叶片的倾角发生改变；冷却风扇可能由温控开关控制，也可能由水温感应器控制，或由风扇离合器控制，应经常这些部位，防范异样事故而影响排风量，减小鼓风效果。可操作钢片质风扇，并确保安装正确。在装配时还应保持散热器与导风罩接合面的密封，预防风扇安装与风罩位置之间的不合理。避免散热器迎面气流受阻，导风不良，使散热器气流减轻，风力差。为散热器提供良好的导风效果，保持冷却机构的散热能力。

      汽缸垫烧损、气缸盖或缸套发生裂痕等事故都会致使燃烧室与水道窜通，水道与油道窜通，水道与水道窜通，都将影响柴油发电机的散热效果。

① 当燃烧室与水道窜通时，会从加水口、排水管排出水份或排烟管、曲轴箱通风管冒出白烟；

③ 当水道与水道窜通时，冷却水会在水道中回流，造成缸体散热不佳，尤其在高速时危害更大。

      产生这些故障，将很大程度上影响柴油发电机的冷却效果，引起容量输出受到危害。故在操作、维修程序，应根据详细的事故状况，正确判断故障部位，及时彻底修理解除，以达到控制水温的目的，确保柴油发电机容量输出正常。

      在剖析柴油发电机工作温度偏低的影响因素时应注意：起动柴油发电机，使其工作较长时间，其水温达不到正常工作温度，并伴有功率无力、油耗量增加、冒黑烟发电机十大名牌，对该情形应立即停机，迅速查找起因所在。停机先用手触摸缸体的外表，确定水温的真实情况：如水温虚低，是水温传感器失灵的缘故，否则查看散热器风扇是否提前运转散热，冬天保温装置是否良好，百叶窗、挡风帘是否正常作业，中冷器、增压器、废气再循环等装置是否正常工作，对其进行确认采取相应方案，问题会很快得以清除。

      对于节温器事故，压缩比变化，气缸漏气率，散热损失，气门间隙等问题，检测相应参数是否与正常规定数据相符合，否则进行拆检替换。

      因为冷却系统的各种条件引起的水温偏高或较低，造成柴油发电机太热或过冷，会使构造柴油发电机的零件强度及刚度降低，正常的工作间隙被破坏，运动件间的润滑油会变质和焦化，结果使得受力零件可能损坏，运动零件的摩擦和磨损加剧，进、排烟受阻，较终使柴油发电机作业不可靠，使用年限下降，动力性、经济性、排放性变差。柴油发电机机油的油温变化，会使摩擦副间的润滑油膜遭到破坏，发生干摩擦，使摩擦阻力增大，致使柴油发电机内部容量损耗增大，综合性能下降。对上述造成柴油发电机作业温度异样的各种危害要素，应根据不一样的情形，逐个采取相应的办法予以解决。谨记履行迅速、快捷的原则，抓住问题的本质，及时解决事故所在。此外，在柴发机组的操作流程，应合理调控，加强对柴油发电机的维护保养，使之经常处于良好的环境中正常作业，确保柴油发电机的功率正常输出，从而高效保持柴发机组的动力性能。