扬州亚星-奔驰 YBL6982C03 型大客车,配装康明斯6BT5.9 型柴油发动机,该发动机配置 3509D10-010型气缸盖水冷、缸体风冷、强制润滑的压缩机,该压缩机具有打气快,充气效率高的特点。可该车型在本公司行驶服务 1~2 年后,压缩机打气时间明显延长,严重的时候出气管内壁被机油炭化后结焦堵塞。拆开压缩机气缸盖检查发现出气阀片积满积碳,出气阀片严重磨损,进气阀片关闭不严,气缸内壁磨损,上机油,经过铲除积碳、清理、清洗后,更换进、出气阀片,缸体、活塞、活塞销、活塞环后,装复使用,故障排除。但行驶几个月后故障重现,重复以前的维修工作,故障再次排除,可行驶几个月后故障再次重现。经过认真仔细检查、分析,认为压缩机的缸盖水冷却循环存在问题,测量进水管、回水管接口处的水位、水压相等,相持平衡,根本就没有流动循环的可能,水静止在压缩机气缸盖里及水管中,如图1 所示。针对该故障进行必要的改造。
水属液体,无压缩性,发动机水循环通道本身各处充满着水,只要水泵一工作,就会推动整个通道中的水流动起来,也就是说发动机前部的水产生压力后,第六缸气缸盖部位的水也会同时产生压力向上推动水流动,压缩机取用的进水管、回水管接头部位相邻太近,压缩机本身又低于发动机缸盖,所以向压缩机循环水管里充满压力水时,两水管接口处都有可能会同时进入压力水,这样势必会造成循环的水静止在压缩机气缸盖里,压缩机想靠水冷却压缩机的出气温度以及冷却缸体,是一句空话。
大客车的发动机安装空间极小,两侧面全封闭,只有前面罩一处进风口,压缩机部位风冷却效果极差,一旦水冷却失效,压缩机温度迅速上升,水静止在压缩机气缸盖里,水的温度很快上升到100℃,若超过120℃以上时,水的压力就能升到19.6N以上,高出水泵工作时的压力19.1N(水泵的扬程只有19.5cm),这样势必会阻断第四与第五缸气缸盖之间的进水通道,最终形成水蒸气,压缩机气缸盖里成为真空而没有水。
由于这样,也就会造成压缩机各部零件过热,导致材料机械性能降低和产生严重热应力,加速了气缸壁与活塞及环的磨损。由于高温会导致机油变质、烧损和结焦失去润滑性能,破坏润滑油膜,又由于长期处在高温下,机油易形成油雾窜到压缩机活塞顶部,与高温高压气体混合,烧损和结焦的润滑油,排到压缩机出气管里,与气管内壁摩擦冷凝结焦,久而久之堵塞出气管壁,致使压缩机打气受堵,打气效率降低。由于高温打气效率本身就会受到严重的影响,也致使堆积在出气阀片及出气管壁上形成积碳。
经过认真仔细的察看发动机水循环系统及各部结构与装置和循环的概况,水泵打出的压力水首先是向中缸体部位流动,然后向缸头上部循环流动,最后通过节温器处返回到水箱中。节温器后部即水箱回水管接头上有一个管纹堵头,若能把压缩机回水管接头改造为接在节温器后部水箱回水管接头上,这样压缩机上的压力水就会向低压区流动循环。
发动机冷却水小循环时,节温器后部属低压区,压缩机气缸盖里的水就会冲向低压区流动,待水温达到95℃时节温器全开,形成大循环,这时也就会带动压缩机气缸盖里的水循环,源源不断的流动,如图3所示。这样,可以解决压缩机缸头上的水静止现象,也就达到了压缩机的水不断流动和不停的循环,冷却压缩机的气缸盖和冷却整个压缩机的目的,再也不会由于压缩机高温引起机油产生汽化变质,上窜压缩机活塞顶部,即压缩机出气管中和出气阀片上,再也不会出现堵塞出气管,也就延长了压缩机使用寿命和保持长期有效的打气效率,也就保证了车辆有充足的气压和干净的压力气,长期有效的制动,延长了各轮鼓制动分泵寿命,保证行驶安全。
先拆卸节温器后部的管纹螺孔堵头,根据管纹堵头的尺寸,绘制出管纹螺孔压缩机的回水管接头的图纸,如图4 所示,上车床加工车制待用,然后根据压缩机到节温器的距离,重新制做一根回水管。待以上工序完成后,与其相连接,再把第六缸最外面的原回水管孔用堵头堵死。完工后水箱加满水,进行试车,效果很好,出气率高、快,压力气体很干净,改造的目的达到。
经过几年行驶使用 (该车型2003 年进本公司),大客车再也没有出现过压缩机出气管堵塞现象,既解决了压缩机由于水循环问题致使泵体温度过高而带来的一切后果,也减轻了修理工的维修工作量,既降低了成本消耗,也提高了行驶安全。