Análisis de causas y eliminación de la temperatura excesiva del motor diésel refrigerado por aire de la serie Deutz

1 Prefacio
Debido al hecho de que no se requiere un sistema de refrigeración por agua para el motor diésel refrigerado por aire de la serie Deutz (en lo sucesivo denominado motor diésel), tiene las ventajas de una estructura simple, bajo costo de fabricación, buena economía, fuerte adaptabilidad ambiental, calentamiento rápido motor y buen rendimiento de arranque. Sin embargo, debido al enfriamiento forzado del motor diesel por el viento, si el motor diesel no se usa y mantiene correctamente, la temperatura del motor diesel será demasiado alta, lo que provocará la alarma de temperatura de la culata y la temperatura del aceite. alarma.
Si la temperatura del motor diesel es demasiado alta, conducirá a la reducción del rendimiento de potencia, incluso tirones de cilindros, quema de baldosas y otros accidentes, y aún más grave, provocará la combustión espontánea del motor. En vista del fenómeno de falla de que la temperatura del aceite del motor diésel enfriado por aire es demasiado alta en el proceso de uso, este documento analiza las diversas causas y los métodos de resolución de fallas desde diferentes ángulos, y además demuestra la falla típica con ejemplos.

2 Introducción a los motores diésel de la serie Deutz
2.1 Ámbito de aplicación
Los motores diesel enfriados por aire de la serie Deutz son motores diesel tipo V enfriados por aire producidos por Deutz (KHD), Alemania, principalmente de 12 y 8 cilindros, que se usan ampliamente en equipos ferroviarios de ruedas automáticas. Los principales modelos son el camión bateador DCL-32/DC-32, el estabilizador de potencia WD-320, el camión conformador de balasto SPZ-200/DPZ-350 y el limpiador de pantallas QS -650.
2.2 Características técnicas
El motor diesel tiene una estructura en forma de V de cuatro tiempos de alta velocidad, y el ángulo incluido de la disposición del cilindro es de 90 grados; Tipo de inyección directa ω Cámara de combustión en forma de U o en forma de U; Se adoptan el cárter de pórtico y una cubierta para cada cilindro, y el mecanismo de biela del cigüeñal es un cojinete deslizante de aleación de tres capas de soporte múltiple; Biela paralela y pistón refrigerado por aceite con tres anillos de estanqueidad; Ventilador de flujo axial horizontal con álabes estacionarios frontales; Válvula en cabeza con dispositivo giratorio y tren de válvulas adaptado para funcionamiento a alta velocidad; Sistema de suministro de aceite con inyector automático; Sistema de arranque en frío con calentador de llama y dispositivo de calefacción auxiliar; Mecanismo de transmisión de engranajes helicoidales traseros.
2.3 Parámetros técnicos del motor diesel Deutz
Significado específico del código del modelo: existen principalmente modelos Deutz refrigerados por aire 413 y 513, y el significado del código del modelo se muestra en la Figura 1.

Consulte la Tabla 1 para conocer los principales parámetros técnicos del motor diésel refrigerado por aire de la serie DEUTZ B/L413F/513/C.

La temperatura de alarma de la culata del motor diesel es de 175 grados, la temperatura de alarma del aceite de motor diesel sobrealimentado es de 125 grados y la temperatura de alarma del aceite de motor diesel no sobrealimentado es de 115 grados.

3 Análisis de causa de alta temperatura del motor diesel

3.1 Fallo del sistema de refrigeración
   (1) El radiador no está limpio
La camisa del cilindro, la culata, el radiador de aceite y el radiador intercooler del motor diésel turboalimentado son las partes principales de la disipación de calor del motor diésel. Si se acumula polvo en el radiador, afectará directamente el efecto de enfriamiento del motor diesel. Por lo tanto, estas partes deben limpiarse regularmente, y el aceite o circuito de aceite en el ventilador, camisa de cilindro, radiador de aceite y radiador de aceite hidráulico debe eliminarse en cualquier momento para evitar acelerar la acumulación de polvo.

    (2) Sellado deficiente de la placa guía del aire de refrigeración
El diagrama de flujo de aire de refrigeración del motor diesel Deutz se muestra en la Figura 2 (diagrama de flujo de aire de refrigeración).

La tarea del deflector de aire es guiar el aire de enfriamiento de la camisa del cilindro para lograr un enfriamiento uniforme de la camisa del cilindro, por lo que el deflector de aire debe estar completo, libre de grietas y bloques que caen, y reemplazarlo si es necesario. La posición de la barra de unión del deflector de aire debe revisarse regularmente, y el deflector de aire debe ajustarse y apretarse oportunamente en caso de desplazamiento.

   (3) La placa de cubierta superior de la cámara de presión de aire está mal sellada
Para realizar otros trabajos de mantenimiento y reparación en el motor diesel, en ocasiones se quitará la placa de cubierta de la cámara de presión de aire, por lo que se pueden perder los tornillos de fijación. Por lo tanto, es necesario verificar si los tornillos de fijación de la placa de cubierta de la cámara de presión de aire están completos y apretados, si la placa de cubierta de la cámara de presión de aire está deformada y dañada y si la tira de sellado está completa.

(4) Problema del ventilador de refrigeración
La entrada del ventilador de enfriamiento no es uniforme. Si la placa protectora del ventilador de enfriamiento está bloqueada por suciedad de aceite o si se acumula polvo en las aspas estacionarias del ventilador, la conductividad del aire se verá afectada, lo que reducirá el volumen de aire de entrada y la eficiencia de trabajo del ventilador de enfriamiento. Por lo tanto, la suciedad del ventilador de enfriamiento y la cerca protectora deben limpiarse con regularidad.

El filtro secundario de aceite está sucio. La carcasa del filtro fino de aceite está conectada con el tambor impulsor del acoplador, de modo que mientras el motor diésel gire, la carcasa del filtro fino de aceite también girará y las materias extrañas sólidas del aceite se separarán en la pared interior del carcasa de filtro fino de aceite bajo la acción de la fuerza centrífuga, formando el efecto de filtro fino de alta eficiencia. Si el aceite no se limpia durante mucho tiempo, la pared interna del filtro fino de aceite se volverá más gruesa, el efecto del filtro fino empeorará y el aceite se ensuciará, lo que afectará el enfriamiento general del motor diesel. Por lo tanto, controle y limpie el filtro fino de aceite con regularidad, al menos una vez al año.

Método: Como se muestra en la Figura 3 (diagrama de mantenimiento del filtro fino de aceite), desenrosque el tornillo hexagonal 1, retire la tapa 2, desenrosque el tornillo hexagonal 3 y retire el anillo de refuerzo. Gire la llave de tubo hacia la derecha, saque la copa del filtro 4, retire la tapa del filtro y limpie el interior, preste atención a la posición correcta de la junta tórica al volver a montar y reemplace la junta tórica dañada inmediatamente. Durante la prueba de funcionamiento, verifique si el sello es normal.

   (5) El sensor de temperatura y el termómetro están defectuosos o dañados. Un problema con el sensor o el termómetro provocará una visualización incorrecta de la temperatura del motor o una falsa alarma de temperatura alta. El problema se puede solucionar reemplazando el sensor o termómetro correspondiente.

3.2 Aspiración insuficiente a la cámara de combustión del motor diésel

    (1) Filtro de aire obstruido
Debido al duro entorno de trabajo de la maquinaria de mantenimiento ferroviario, es fácil bloquear el filtro de aire con polvo, lo que resulta en una admisión insuficiente del motor diésel, deterioro de la combustión, mayor temperatura de escape y menor potencia. Por lo tanto, el filtro de aire debe limpiarse o reemplazarse regularmente según sea necesario.

    (2) Fallo en la función del indicador de mantenimiento del filtro de aire
Compruebe si el indicador de mantenimiento está dañado. Si el indicador de mantenimiento no funciona, no es fácil para el operador observar su limpieza interna. Puede bloquearse gradualmente con polvo, lo que puede hacer que aumente la temperatura del motor diésel y, en casos extremos, el motor diésel se apague.

(3) Fugas en la entrada de aire y en el tubo de escape
Si el tubo de admisión no está sellado, la potencia del motor diesel se reducirá directamente. Si el tubo de escape no está sellado, la presión de sobrealimentación será muy baja para el motor diesel turboalimentado. Si se aumenta el acelerador cuando no se alcanza la potencia, la inyección de combustible será excesiva, la combustión del motor diesel se deteriorará y la carga térmica aumentará y se sobrecalentará. En caso de desellado, compruebe si todos los anillos de sellado están completos, si todos los tornillos de la brida están apretados y si los accesorios de la tubería de la brida están dañados.

  (4) Contaminación del intercooler
Para los motores diésel turboalimentados, la temperatura del aire de admisión después de pasar por el compresor aumenta considerablemente, lo que afecta directamente el volumen de carga del motor diésel, mientras que el intercooler puede enfriar el aire de admisión a alta temperatura. Normalmente, cuando la temperatura de entrada del ventilador de refrigeración es de 25 grados y la temperatura de entrada de la salida del compresor es de 150 grados, la temperatura de entrada después del intercooler puede reducirse a unos 70 grados. Si la parte superior del intercooler está llena de polvo, afectará directamente el efecto de enfriamiento del intercooler y debe limpiarse de inmediato.

(5) Fallo del turbocompresor
Las causas de la falla del supercargador incluyen: ① El volumen de admisión del motor diesel se reduce debido al uso a largo plazo o al efecto deficiente de eliminación de polvo del filtro de aire, lo que puede causar el sobrecalentamiento del motor diesel. Por lo tanto, se incrementarán los tiempos de limpieza de las partes relevantes, y la incrustación se eliminará y raspará cuando sea grave. ② Los depósitos de carbón se generan en el sobrealimentador, y la combustión deficiente a largo plazo del motor diésel puede causar que se formen depósitos de carbón en ambos lados de la rueda de la turbina, entre el eje giratorio y el anillo de sello laberíntico, lo que afecta la función del sobrealimentador, y empeora aún más la combustión. Las medidas de eliminación son asegurar el buen estado de combustión del motor diésel y desmontar e inspeccionar periódicamente el sobrealimentador.

   (6) escape pobre
Si el tubo de escape está deformado o bloqueado, afectará directamente el escape del motor diesel, reducirá la cantidad de aire fresco y afectará la velocidad del sobrealimentador, lo que resultará en la reducción de la presión de admisión, el deterioro del motor diesel combustión y el aumento de temperatura. Por lo tanto, es necesario revisar y limpiar el tubo de escape y otros canales de escape con frecuencia para eliminar la obstrucción.

3.3 Fallo del sistema de combustible

   (1) Fallo del inyector
Generalmente, el inyector de combustible tiene fugas o la atomización del combustible es deficiente, lo que empeora la combustión del motor diesel y hace que el motor diesel se sobrecaliente. Por esta razón, se debe ajustar la presión de inyección del inyector de combustible. Si la inyección es anormal, se debe reemplazar el inyector de combustible y se debe reajustar la presión de inyección.

    (2) Error de ángulo de avance del suministro de combustible
Tarde o temprano, la bomba de inyección de combustible afectará el rendimiento de trabajo del motor diesel, por lo que el calor liberado por la combustión no se puede utilizar por completo para el trabajo, por lo que debe ajustarse a tiempo. La Tabla 2 muestra el ángulo de avance de la inyección y la presión de inyección del motor diesel enfriado por aire Deutz.

    (3) Falla del avance del suministro de combustible
El daño del avance del inyector de combustible provocará un error en el ángulo de avance del suministro de combustible, afectará el rendimiento de trabajo del motor diésel y hará que el motor diésel se sobrecaliente. Retire el avance para comprobar el daño y repararlo.

   (4) El volumen de inyección de combustible de la bomba de inyección de combustible es demasiado grande
El volumen de inyección de combustible de la bomba de inyección de combustible debe coincidir con la altitud del área donde se encuentra el motor diesel. Para el motor diesel, el volumen de admisión y el volumen de inyección de combustible en la cámara de combustión están emparejados. Ambos determinan el nivel de potencia y temperatura del motor diesel. Si el volumen de inyección de combustible no coincide con la altitud de la región, lo que resulta en un gran volumen de inyección de combustible, la carga térmica del motor diésel será alta y el volumen de inyección de combustible debe ajustarse de acuerdo con los parámetros técnicos del motor diésel. . La Tabla 3 es el volumen de inyección de combustible de referencia para 100 ciclos del émbolo de la bomba de inyección del motor diesel enfriado por aire Deutz.

3.4 Fallo del sistema de lubricación

    (1) Nivel de aceite anormal
La posición del aceite en el cárter de gasóleo está sujeta a que el cigüeñal no esté sumergido. Cuando el nivel de aceite es demasiado alto, el cigüeñal removerá el aceite, elevando así la temperatura del aceite; Cuando el nivel de aceite es demasiado bajo, la carga circulante del aceite es grande y la temperatura del aceite también aumenta. Para medir el nivel de aceite de un motor diésel que ha estado estacionado durante mucho tiempo antes de arrancar, y para medir el nivel de aceite inmediatamente después de parar el motor diésel, se establecen dos tipos de marcas en la escala de aceite diésel DEUTZ.

Marca de punto: después de que el motor diesel haya estado estacionado durante mucho tiempo, el nivel de aceite antes de arrancar se medirá de acuerdo con la marca de punto.

Marcado de línea: cuando el motor diésel se detiene después de estar en ralentí durante 1~2 minutos, mida el nivel de aceite de acuerdo con el marcado de línea.

(2) Radiador de aceite sucio
El radiador de aceite sucio reducirá el efecto de enfriamiento del aceite y aumentará la temperatura del aceite. La solución es limpiar el enfriador de aceite regularmente.

    (3) Válvula de control de temperatura dañada en el radiador de aceite
La válvula de control de temperatura del aceite está instalada en el cuerpo de la válvula de derivación debajo del radiador de aceite. La función de la válvula de control de temperatura del aceite es garantizar el funcionamiento normal del motor diésel durante el arranque en frío o en condiciones de mucho frío y baja temperatura. En este momento, debido a la alta viscosidad y la alta presión del aceite, el enfriamiento forzado no conduce al aumento del aceite a la temperatura normal de funcionamiento. Cuando el aceite alcanza los 94 grados, la válvula de control de temperatura se abre para permitir que el aceite circule a través del radiador de aceite para enfriarlo. Cuando la temperatura es inferior a 94 grados, la válvula de control de temperatura se bloquea y el aceite se desvía directamente al aceite primario. filtrar. Cuando falla la válvula de control de temperatura, el radiador de aceite no puede enfriar el aceite en circulación, lo que provoca un aumento de la temperatura del aceite.

4 Análisis típico de fallas

El modelo de motor diesel con falla es F12L513F; El nombre del camión mecánico donde se encuentra el motor diesel es 08-32 camión bateador.

4.1 Fenómeno de falla
Cuando el camión apisonador esté funcionando durante más de media hora, la temperatura del aceite del motor emitirá una alarma y la presión del aceite del motor descenderá aproximadamente 1 bar. En este momento, la temperatura medida del aceite del motor superará los 110 grados.

4.2 Análisis de fallas
La alarma de sobrecalentamiento de la temperatura del aceite del motor debe ser causada por la mala disipación de calor del aceite del motor diesel. De acuerdo con el fenómeno del motor diesel, las principales razones de la temperatura excesiva del aceite son las siguientes:

(1) La velocidad del ventilador de refrigeración es demasiado baja o deja de funcionar.
(2) El sellado deficiente de la cámara de presión de aire provoca la baja presión de la cámara de presión de aire y el calor no se puede disipar.
(3) La superficie sucia del radiador de aceite provoca una mala disipación del calor del radiador.
(4) El termostato del radiador de aceite no funciona correctamente, lo que hace que el radiador no funcione.

4.3 Proceso de inspección de motores diésel
(1) Verifique que la velocidad del ventilador sea de aproximadamente 4700 n/min y dentro del rango de velocidad normal con un tacómetro.
(2) Compruebe la tira de sellado de la cámara de presión de aire y todos los protectores contra el viento. La tira de sellado está intacta. Al revisar el deflector de viento, se encontró que faltaban dos pernos de fijación en uno de los deflectores de viento y que se filtraba algo de aire de refrigeración. Después de completar los tornillos que faltan, se analiza que la fuga de aire de refrigeración aquí no es suficiente para que la temperatura del aceite suba al nivel de alarma.
(3) Continúe comprobando. Compruebe que la superficie del radiador esté libre de suciedad de aceite y que el radiador esté bien ventilado después de soplar su superficie con aire a presión.

(4) Después de desarmar el radiador de aceite, se encontró que no había aceite en el termostato. Después de desmontar el termostato del radiador, se encontró que el termostato no podía funcionar correctamente. Después de reemplazar un nuevo termostato, se encontró que la temperatura del aceite medida en el cárter de aceite seguía bajando mientras el motor diesel estaba funcionando, y la presión del aceite también volvió a la normalidad. Cuando se llevó a cabo nuevamente la operación de compactación continua, la alarma de temperatura del aceite desapareció y la temperatura del aceite medida en el cárter de aceite permaneció dentro del rango normal de 90~95 grados.

    4.4 Proceso de generación de fallas
Debido a que el termostato no se puede abrir con normalidad, el aceite del motor no ha sido enfriado por el radiador, lo que provoca que la temperatura del aceite del motor aumente demasiado rápido. Después de una operación continua, la viscosidad del aceite del motor disminuirá y la presión disminuirá. Si esta falla no se maneja durante mucho tiempo, también causará graves consecuencias, como tirones de cilindros y cojinetes.

5 Sugerencias

El efecto de enfriamiento del motor diesel enfriado por aire afecta la vida útil del motor diesel. El sistema de refrigeración debe revisarse y mantenerse regularmente.
(1) Limpie el lodo de aceite en el filtro centrífugo fino del acoplador del ventilador al menos una vez al año para garantizar el suministro normal de aceite al acoplador.
(2) Verifique regularmente la hermeticidad de la cámara de presión de aire del motor diesel, verifique cada parabrisas y tira selladora, y repare y reemplace los dañados a tiempo.
(3) Verifique periódicamente el funcionamiento del termostato. Cuando la temperatura del aceite en el cárter de aceite alcanza los 90~95 grados, el radiador de aceite debe tener aire caliente, es decir, el termostato debe estar abierto. Si no hay disipación de calor a 95 grados, verifique el termostato.
(4) Use regularmente aire a presión para eliminar la suciedad y el polvo del aceite en la superficie del radiador, de modo que el radiador pueda mantener un buen efecto de disipación de calor.