Deutzシリーズ空冷ディーゼルエンジンの過熱の原因分析と解消

1 はじめに
Deutzシリーズの空冷ディーゼルエンジン（以下、ディーゼルエンジンと呼ぶ）には水冷システムが不要であるため、構造が単純で、製造コストが低く、経済性が高く、環境適応性が高く、熱が速いという利点があります。エンジンと良好な始動性。しかし、風によるディーゼルエンジンの強制冷却により、ディーゼルエンジンが適切に使用および維持されていないと、ディーゼルエンジンの温度が高くなりすぎて、シリンダーヘッド温度アラームおよびオイル温度のアラームが発生します。警報。
ディーゼルエンジンの温度が高すぎると、動力性能の低下、さらにはシリンダーの引っ張り、タイルの燃焼などの事故につながり、さらに深刻な場合、エンジンの自然発火につながります。空冷ディーゼルエンジンの使用中に油温が高くなりすぎるという故障現象を踏まえ、本稿では様々な角度から故障の原因とトラブルシューティング方法を分析し、さらに典型的な故障を例を挙げて説明します。

2 Deutz シリーズディーゼルエンジンの紹介
2.1 適用範囲
Deutzシリーズの空冷式ディーゼルエンジンは、ドイツのDeutz社(KHD)が製造する空冷V型ディーゼルエンジンで、主に12気筒と8気筒で、鉄道の自輪走行装置に広く使用されています。主なモデルは、タンピングトラック DCL-32/DC-32、パワースタビライザー WD-320、バラストシェーピングトラック SPZ-200/DPZ-350、スクリーンクリーナー QS です。 -650。
2.2 技術的特徴
ディーゼルエンジンは高速 4 ストロークの V 型構造で、シリンダー配置の角度は 90 度です。直噴タイプ ω U型またはU型燃焼室。ガントリークランクケースと各シリンダーに1つのカバーが採用され、クランクシャフトのコネクティングロッド機構はマルチサポート3層合金滑り軸受です。並列コネクティングロッドと 3 つのシールリングを備えた油冷ピストン。フロント固定ブレード付きの水平軸流ファン。高速運転に適応した回転装置と動弁装置を備えたオーバーヘッドバルブ。自動インジェクター付きオイル供給システム; フレームヒーターと補助加熱装置を備えたコールドスタートシステム。後部はすば歯車駆動機構。
2.3 Deutz ディーゼルエンジンの技術パラメータ
型式コードの具体的な意味：主に413と513の空冷Deutzモデルがあり、型式コードの意味は図1に示されています。

DEUTZ B/L413F/513/C シリーズ空冷ディーゼルエンジンの主な技術パラメータについては、表 1 を参照してください。

ディーゼルエンジンのシリンダーヘッドのアラーム温度は 175 度、過給されたディーゼルエンジンオイルのアラーム温度は 125 度、過給されていないディーゼルエンジンオイルのアラーム温度は 115 度です。

3 ディーゼルエンジン高温の原因分析

3.1 冷却システムの故障
(1) ラジエーターが汚れている
ターボチャージャー付きディーゼルエンジンのシリンダーライナー、シリンダーヘッド、オイルラジエーター、インタークーラーラジエーターは、ディーゼルエンジンの熱放散の主要部分です。ラジエーターにほこりがたまると、ディーゼルエンジンの冷却効果に直接影響します。したがって、これらの部品は定期的に清掃する必要があり、ファン、シリンダーライナー、オイルラジエーター、油圧オイルラジエーターのオイルまたはオイル回路は、ほこりの蓄積を加速させないようにいつでも取り除く必要があります。

(2) 冷却風案内板のシール不良
Deutz ディーゼルエンジンの冷却空気の流れ図を図 2 (冷却空気の流れ図) に示します。

エアデフレクターの役割は、シリンダーライナーの冷却空気をガイドしてシリンダーライナーを均一に冷却することです。そのため、エアデフレクターは完全で、亀裂や落下ブロックがなく、必要に応じて交換する必要があります。エアデフレクターのタイロッドの位置を定期的にチェックし、ずれが生じた場合はエアデフレクターをタイムリーに調整して締める必要があります。

(3) 空気圧チャンバーの上部カバープレートの密閉性が低い
ディーゼルエンジンのその他のメンテナンスや修理作業を行うために、空気圧チャンバーのカバープレートが取り外されることがあるため、固定ネジが紛失する場合があります。したがって、空気圧チャンバーのカバープレートの固定ネジが完全で締め付けられているかどうか、空気圧チャンバーのカバープレートが変形して損傷しているかどうか、およびシーリングストリップが完全かどうかを確認する必要があります。

(4) 冷却ファンの問題
冷却ファンの吸気口は滑らかではありません。冷却ファンの防護柵板が油汚れでふさがれたり、ファンの静翼にほこりがたまったりすると、空気伝導率が低下し、冷却ファンの吸込風量が低下し、運転効率が低下します。そのため、冷却ファンや防護柵の汚れは定期的に掃除する必要があります。

オイル二次フィルターが汚れています。オイルファインフィルターハウジングはカプラーの駆動ドラムに接続されているため、ディーゼルエンジンが回転している限り、オイルファインフィルターハウジングも回転し、オイル内の固形異物がエンジンの内壁で分離されます。遠心力の作用下でオイルファインフィルターハウジング、高効率のファインフィルターの効果を形成します。長期間オイルをきれいにしないと、オイルファインフィルターの内壁が厚くなり、ファインフィルターの効果が悪くなり、オイルが汚れて、ディーゼルエンジン全体の冷却に影響を与えます。そのため、オイルファインフィルタは、少なくとも年に 1 回は定期的に点検および清掃してください。

方法：図3（オイルファインフィルター整備図）のように、六角ボルト1を緩め、カバー2を外し、六角ボルト3を緩め、補強リングを取り外します。ソケットレンチを右に回し、フィルターカップ 4 を押し出し、フィルターカバーを取り外して内部を清掃し、再組み立ての際に「O」リングの位置に注意し、損傷した「O」リングをすぐに交換します。試運転時にシールが正常かどうかを確認してください。

(5) 温度センサー、温度計の故障、破損. センサーまたは温度計に問題があると、エンジン温度が誤って表示されたり、高温の誤警報が発生したりします。この問題は、対応するセンサーまたは温度計を交換することで解決できます。

3.2 ディーゼルエンジン燃焼室の吸気不足

(1) エアフィルターの目詰まり
鉄道整備機械の過酷な作業環境により、エアフィルターがほこりで目詰まりしやすく、ディーゼルエンジンの吸気不足、燃焼悪化、排気温度上昇、出力低下などの原因となっています。したがって、エアフィルターは必要に応じて定期的に清掃または交換する必要があります。

(2) エアフィルターメンテナンスインジケーター機能不良
メンテナンスインジケーターが破損していないか確認してください。メンテナンスインジケータが機能しない場合、オペレーターが内部の清浄度を観察することは容易ではありません。次第に粉塵が詰まり、ディーゼルエンジンの温度が上昇し、極端な場合にはディーゼルエンジンが停止することがあります。

(3) 吸気管と排気管の漏れ
吸気管が密閉されていないと、ディーゼルエンジンの出力が直接低下します。排気管が密閉されていないと、ターボチャージャー付きディーゼルエンジンの過給圧が非常に低くなります。パワーに達していない状態でスロットルを上げると、燃料噴射が過剰になり、ディーゼルエンジンの燃焼が悪化し、熱負荷が増大してオーバーヒートします。開封の際は、すべてのシールリングが完全であるか、すべてのフランジネジが締められているか、フランジパイプ継手が損傷していないかを確認してください。

(4) インタークーラーの汚れ
ターボチャージャー付きディーゼルエンジンの場合、コンプレッサーを通過した後の吸気の温度が急激に上昇し、ディーゼルエンジンの充填量に直接影響しますが、インタークーラーは高温の吸気を冷却できます。通常、冷却ファンの入口温度が 25 度、コンプレッサー出口の入口温度が 150 度の場合、インタークーラー後の入口温度は約 70 度まで下げることができます。インタークーラーの上部がほこりでいっぱいになっていると、インタークーラーの冷却効果に直接影響するため、すぐに掃除する必要があります。

(5) ターボチャージャーの故障
過給機の故障の原因としては、①ディーゼルエンジンの長期使用やエアフィルターの除塵効果の低下などにより吸気量が減少し、ディーゼルエンジンが過熱する場合があります。したがって、関連部品の洗浄回数を増やし、スケールが深刻な場合は、スケールを除去してこすり落とす必要があります。 ②過給機にカーボン堆積物が発生し、ディーゼルエンジンの長期の燃焼不良により、タービンホイールの両側、回転軸とラビリンスシールリングの間にカーボン堆積物が形成され、過給機の機能に影響を与える可能性があります。さらに燃焼を悪化させます。解消策は、ディーゼルエンジンの良好な燃焼状態を確保し、過給機を定期的に分解・点検することです。

(6) 排気不良
排気管が変形したり詰まったりすると、ディーゼルエンジンの排気に直接影響を与え、新鮮な空気の量を減らし、過給機の速度に影響を与え、吸気圧の低下、ディーゼルエンジンの劣化につながります燃焼と温度上昇。したがって、排気管やその他の排気チャンネルを頻繁にチェックして清掃し、詰まりを解消する必要があります。

3.3 燃料系統の故障

(1) インジェクターの故障
一般に、燃料噴射器が漏れたり、燃料の微粒化が不十分になったりすると、ディーゼルエンジンの燃焼が悪化し、ディーゼルエンジンが過熱します。このため、燃料インジェクタの噴射圧力を調整する必要があります。噴射に異常がある場合は、燃料噴射器を交換し、噴射圧力を再調整する必要があります。

(2) 給油進角誤差
遅かれ早かれ、燃料噴射ポンプはディーゼルエンジンの作動性能に影響を与えるため、燃焼によって放出される熱を十分に作動させることができないため、適時に調整する必要があります。表 2 に Deutz 空冷ディーゼル機関の噴射進角と噴射圧力を示す．

(3) 燃料供給アドバンサーの故障
燃料インジェクターの前進の損傷は、燃料供給の前進角度のエラーにつながり、ディーゼルエンジンの動作性能に影響を与え、ディーゼルエンジンが過熱する原因となります。アドバンスを取り外して損傷を確認し、修復します。

(4) 燃料噴射ポンプの燃料噴射量が多すぎる
燃料噴射ポンプの燃料噴射量は、ディーゼルエンジンが設置されている地域の標高と一致する必要があります。ディーゼルエンジンの場合、燃焼室内の吸気量と燃料噴射量を一致させます。どちらもディーゼルエンジンの出力と温度レベルを決定します。燃料噴射量が地域の標高と一致せず、燃料噴射量が多くなる場合、ディーゼルエンジンの熱負荷が高くなり、ディーゼルエンジンの技術パラメータに従って燃料噴射量を調整する必要があります. 表 3 は Deutz 空冷ディーゼルエンジンのインジェクションポンププランジャーの 100 サイクルの参考燃料噴射量です。

3.4 潤滑システムの故障

(1) 油面異常
ディーゼルオイルサンプ内のオイルの位置は、クランクシャフトが浸っていないという事実に左右されます。オイルレベルが高すぎると、クランクシャフトがオイルを攪拌し、オイル温度が上昇します。油面が低すぎると、油の循環負荷が大きくなり、油温も上昇します。 DEUTZ ディーゼルオイルスケールには、長時間駐車したディーゼルエンジンのオイルレベルを測定するためと、ディーゼルエンジンを停止した直後にオイルレベルを測定するために、2 種類のマークが設定されています。

ポイントマーク：ディーゼルエンジンを長時間駐車した後、ポイントマークに従って始動前のオイルレベルを測定するものとします。

ラインマーキング: 1 ～ 2 分間のアイドリング後にディーゼルエンジンが停止したら、ラインマーキングに従ってオイルレベルを測定します。

(2) オイルラジエータの汚れ
オイルラジエーターが汚れていると、オイル冷却効果が低下し、油温が上昇します。解決策は、オイルクーラーを定期的に掃除することです。

(3) オイルラジエーターの温度調節弁の破損
油温調整弁は、オイルラジエーター下のバイパスバルブ本体に取り付けられています。オイル温度制御バルブの機能は、冷間始動時または高温および低温条件下でのディーゼルエンジンの正常な動作を確保することです。このとき、オイルの粘度と圧力が高いため、強制冷却はオイルを通常の動作温度に上昇させるのに役立ちません。オイルが 94 度に達すると、温度制御バルブが開き、オイルが冷却のためにオイルラジエーターを循環できるようになります。温度が 94 度より低い場合、温度制御バルブがロックされ、オイルはプライマリオイルに直接バイパスされます。フィルター。温度調節弁が故障すると、オイルラジエータで循環油を冷却できなくなり、油温が上昇します。

4 典型的な障害分析

故障したディーゼルエンジンのモデルは F12L513F です。ディーゼルエンジンが搭載されている機械式トラックの名前は08-32タンピングトラックです。

4.1 故障現象
タンピングトラックが 30 分以上稼働すると、エンジンオイルの温度が警告され、エンジンオイルの圧力が約 1 bar 低下します。この時、実測エンジンオイル温度は110度を超えます。

4.2 障害分析
エンジンオイル過熱アラームは、ディーゼルエンジンオイルの熱放散が不十分なために発生するはずです。ディーゼルエンジンの現象によると、油温が高くなる主な理由は次のとおりです。

(1) 冷却ファンの速度が遅すぎる、または停止している。
(2) 空気圧室の密閉性が悪いと、空気圧室の圧力が低くなり、放熱できなくなります。
(3) ラジエータ表面のオイル汚れは、ラジエータの放熱不良の原因となります。
(4) オイルラジエーターのサーモスタットが正常に作動せず、ラジエーターが作動しない。

4.3 ディーゼルエンジンの検査工程
(1) ファン速度が約 4700 n/min で、通常の速度範囲内であることを回転計で確認します。
(2) 空気圧チャンバーのシーリングストリップとすべての風防を確認します。シーリングストリップは無傷です。ウインドディフレクターを確認したところ、ウインドディフレクターの1つに固定ボルトが2本欠落しており、そこから冷却用の空気が漏れていました。不足しているボルトを完了した後、ここでの冷却空気の漏れは、オイル温度を警告レベルに上昇させるのに十分ではないと分析されています。
(3) 引き続きチェックします。ラジエータの表面に油汚れがないこと、およびラジエータの表面に圧縮空気を吹き付けた後、十分に換気されていることを確認してください。

(4) オイルラジエーターを分解したところ、サーモスタットにオイルが残っていなかった。ラジエーターサーモスタットを分解したところ、サーモスタットが正常に作動しないことが判明。サーモスタットを新品に交換したところ、ディーゼルエンジンの運転中にオイルパン内の油温が下がり続け、油圧も正常に戻った。再度連続タンピング運転を行ったところ、油温警報は消え、オイルパン内の油温は90～95度の正常範囲内で推移しました。

4.4 故障発生過程
サーモスタットが正常に開かないため、エンジンオイルがラジエーターで冷却されず、エンジンオイルの温度上昇が速すぎます。連続運転後、エンジンオイルの粘度が低下し、圧力が低下します。この障害が長期間処理されない場合、シリンダーの引っ張りやベアリングなどの重大な結果も引き起こします。

5つの提案

空冷ディーゼルエンジンの冷却効果は、ディーゼルエンジンの寿命に影響します。冷却システムは定期的にチェックしてメンテナンスする必要があります。
(1) ファンカプラの遠心式微細フィルタ内のオイルスラッジを年に 1 回以上清掃して、カプラの正常な給油を確保してください。
(2) ディーゼルエンジンの空気圧チャンバーの気密性を定期的にチェックし、各フロントガラスとシーラントストリップをチェックし、損傷したものを適時に修理および交換します。
(3) サーモスタットの作動を定期的に点検してください。オイルパン内の油温が90～95度に達すると、オイルラジエーターに熱風が吹き込む、つまりサーモスタットが開いた状態になります。 95 度で熱放散がない場合は、サーモスタットを確認してください。
(4) 定期的に圧縮空気を使用して、ラジエーター表面の油汚れやほこりを取り除き、ラジエーターが良好な放熱効果を維持できるようにします。