浅谈客车柴油发动机冷却系统的维护与保养

    一．概述    

    大功率柴油发动机在客车上的应用已经成为普遍现象，也深受用户的欢迎和青睐，但大部分客车用户对发动机冷却系统的维护与保养还不够重视，对冷却液的使用规范和要求还不清楚，对为什么使用防冻液，怎么使用防冻液，为什么还要安装和更换水过滤器等等，更是知之甚少，甚至有一些误解。任何事物都有一个发展的过程，毕竟对中国的客车大多数用户来说，这些都还是新鲜事物，当然这跟客车制造商、发动机制造商对用户这方面的培训和宣传不够也有一定的关系。

    二．使用防冻液的优点

    防冻液的全称应该是防冻冷却液，意为有防冻功能的冷却液。因此我们要纠正一个误解：防冻液不仅仅是冬天用的，它应该全年使用。

除防冻外，防冻液还有以下几个优点：

1、防腐蚀功能

发动机及其冷却系统都是金属制造的，有铜、铁、铝、钢，还有焊锡。这些金属在高温下与冷却水接触，时间长了都会遭到腐蚀，会生锈。而防冻液不仅不会对发动机却系统造成腐蚀，而且还具有防腐防锈功能。

2、防冻液的沸点高

水的沸点是100度，防冻液的沸点通常在110度以上，这样在夏季使用，防冻液比水更难以开锅，散热效果也比普通水好。

3、防冻液可以防垢，也就是通常所说的防水碱。

用普通水做冷却液最让司机头疼的就是水垢问题。水垢附着在水箱、水套的金属表面，使散热效果越来越差，而且清除起来也很困难。优质的防冻液采用蒸馏水制造，并加有防垢添加液，不但不产生水垢还具有除垢功能。当然，如果水垢很厚，最好还是先用水箱清洗液彻底清洗后再添加防冻液。

    但是，仅使用防冻液不能完全解决柴油发动机腐蚀问题，例如缸套穴（孔）蚀问题。

    三．柴油发动机缸套穴（孔）蚀发生的原因

    现代高速柴油发动机多数都装有可更换的金属合金缸套。在发动机工作时，由于缸套穴蚀的发生而造成缸套的加速腐蚀。如果用普通水做冷却液，在恶劣的条件下，柴油发动机将在工作五百小时后，缸套就有可能被水渗透而穿孔，所以了解缸套穴蚀产生的原因及如何预防是极其重要的。

    汽缸缸套是通过加压安装到发动机壳体中，用密封垫将润滑系统和冷却系统沿缸套密封隔离，活塞的上下运动通过连杆带动曲轴做旋转运动，活塞上下运动时对缸套内壁（内侧面）施压，即伴随活塞的往复运动对缸套进行敲击，活塞与缸套，缸套与发动机壳体之间的空隙，使得活塞的敲击变成了高频震荡，犹如打铃时的震荡一样。与冷却液接触的缸套外壁（外侧面）相对于冷却液作来回往复运动，缸套移开时，这种急速运动可能产生一些小的气泡，而当缸套返回时，这些气泡又会不断地破裂，在局部的小范围内产生很大的冲撞力，从而造成所谓的气蚀，又叫穴蚀或孔蚀。

    气泡破裂所产生的巨大冲撞力又不断地撞击缸套外表面，其结果是裸露的缸套外表面受到很大应力，在缸套外表面造成局部腐蚀，并因局部腐蚀形成垂直小孔，这一过程如果持续进行，那么这些不断形成的小孔将会穿透缸套壁。在发动机工作时，机油和柴油就会穿过小孔进入冷却液当中。而在发动机停机时，冷却液又通过这些小孔进入汽缸中，在缸套的任何部位都有可能发生穴蚀。其中最为常见的部位是汽缸点火活塞敲击处的外壁，其次是相反方向一侧，通常在发生强烈振动的地方都会出现穴蚀。

    冷却液中所产生的气泡类似于烧开水时所形成的气泡，众所周知，压力容器中的水会在较高的温度下才沸腾，同样，影响缸套周围局部压力或局部温度的任何因素，都会对气泡的形成产生影响，最终影响到缸套的穴蚀的形成。冷却系统的一些故障（如漏气等），在缸套附近形成的局部热点或局部低压区，都会使这些地方发生穴蚀，，另外，冷却液中的空气（其中的氧气）也会加速腐蚀。

    冷却系统除了穴蚀外，还有杂质或水垢沉积，一般金属腐蚀、铝腐蚀、形成泡沫等。怎么来解决这些问题呢？只有加强对冷却系统的维护与保养。

    三．冷却系统的维护与保养

    统计数据表明：40%的发动机故障的起因来自冷却系统，自高速柴油发动机投入使用以来，一直使用辅助冷却液添加液（SCA）预防发生缸套穴蚀，在开始阶段采用铬酸钠，到1969年左右开始使用硼酸盐/硝酸盐。到1984年弗列加公司推出新产品SCA，其中所含的化学添加液（称为DCA4）主要成分为硝酸盐和钼酸盐。

    在冷却系统中按照推荐浓度使用SCA，可以有效预防缸套的穴蚀的发生。其工作原理为：通过把很软的氧化铁（铁锈）转化为很硬的Fe3O4(与天然磁铁成分相同)，从而在缸套外币（与冷却液接触一侧）形成一层细微的坚硬保护膜。这种坚硬的保护膜能够有效地防止气泡破裂撞击所造成的损害。只要SCA（DCA4）的浓度保持足够，保护层所受到的任何损伤都可以得到恢复。

    为了预防缸套穴蚀和结垢，应在冷却系统中的添加SCA。冷却液滤清器（俗称水滤器）常常含有SCA。可以补充冷却系统中所需要的SCA，同时还起到过滤作用，保证冷却系统的清洁。

    对于冷却系统的保养来说，SCA的初始添加量和日常维护保养（维持一定浓度）用量极为关键，它将往往会成为困扰用户的难题。一般地，SCA的补充液量是维护时间间隔所需添加量的3~4倍。初始的添加问题则更为复杂。因为要做到正确添加液量，必须首先要知道冷却系统的容积，但这一数据往往难以得到。如果维护人员不懂得初始添加的正确性和必要性，则SCA的浓度将永远达不到冷却系统的要求。另外还有一个问题，就是冷却液的泄漏。一般维护人员会给冷却系统添加防冻液，却没有考虑到SCA的浓度，即使更换冷却液滤清器（水滤器）或者添加的SCA，但若不能保证冷却系统SCA的浓度，仍然不能维护缸套，防止穴蚀。所以，要保证冷却系统要保证SCA的浓度适当，应经常测试冷却液中SCA的浓度。

    为了保证冷却系统得到正确的维护与保养，推荐建立如下维护与保养程序：

    1．建立维护保养记录。查看记录，确认冷却系统中冷却液的化学成分含量是否适当；

    2．防止冷却系统里冷却液过满。现场观察，检查水箱里的冷却液是否太满，若太满，冷却液将会因热膨胀而益处，造成SCA的流失；

    3．检查冷却系统的管路。若发现任何类似水垢状物质，则显示很可能SCA的含量不足，需要及时补充SCA；

    4．审查机油分析记录。查看是否有防冻液进入机油。

    四．结束语

    对发动机冷却系统按要求进行维护与保养，可以延长发动机的使用寿命无庸置疑，但不象发动机润滑系统和进气系统保养那样受到人们的重视，往往被客车用户轻视或疏忽，建议客车制造商和发动机制造商不断完善产品使用说明书，加大相关宣传力度，促进用户逐渐改变观念，重视发动机冷却系统的维护与保养，掌握冷却系统维护与保养的方法。

    参考文献

    上海弗列加滤清器有限公司关于冷却剂添加剂的使用说明相关内容。