3500B and 3500B High Displacement Generator Set Engines Caterpillar


Oil Contains Coolant

Usage:

785C 1HW
如果发动机机油分析结果有下述物质存在的迹象,则表示机油中含有冷却液:

  • 乙二醇

  • 钠 (Na),当使用常规冷却液时

  • 钾 (K),当使用长效冷却液 (ELC) 时

  • 冷却液中的硅 (Si) 用作消泡剂。 Si 也用作铝制部件的防腐蚀剂。

在没有乙二醇或水的机油分析中,Na 或 K 和 Si 的水平可能会偏高。 发动机操作期间,如果冷却液燃烧,乙二醇或水将会蒸发。

有些情况下,当发动机不工作时,水或乙二醇可能会渗入机油中。

机油中出现 Si 和乙二醇或水表示有冷却液直接进入。

进行故障诊断与排除前,查看机油分析的结果。

查看维修记录,以确定更可能导致冷却液污染的部件。

机油分析结果和可能的原因

表 1
机油分析结果     可能的原因     其他说明    
高 Na 或 K
高 Si
存在乙二醇或水    
水套水泵或辅助水泵密封失效     首先故障排除可能性更大的水套水泵    
高 Na 或 K
存在乙二醇或水    
机油冷却器泄漏     发动机操作期间,机油压力大于冷却液压力。 随着机油进入冷却系统,冷却液液位将升高。

如果发动机多天未用或泄漏严重,乙二醇和水可能会进入机油。    
高 Na 或 K
无乙二醇或水

高 Na 或 K
高 Si
存在乙二醇或水    
涡轮增压器芯开裂     如果冷却液通道与涡轮壳体之间有裂纹,冷却液将会在排气中燃烧。

机油系统密封上的排气背压会导致污染。

排气冒白烟。

冷却液通道和机油油道之间的裂纹会使得冷却液进入回油。    
高 Na 或 K
无乙二醇或水    
缸盖裂纹     燃烧冷却液数月后,机油油样中可能会出现乙二醇和水。

如果发动机多天未用,也可能出现乙二醇和水。

小的裂纹很难发现。

只有当缸盖炽热时,小的裂纹才会裂开。

严重的裂纹会导致液锁,但这种情况不太可能出现。    
高 Na 或 K
如果发动机操作,则没有乙二醇或水
如果发动机长时间未运转,则存在乙二醇或水    
后冷器芯开裂     典型快速扩展

起动时长时间冒白烟

对于严重泄漏,会在操作期间持续冒白烟。    
高 Na 或 K
无乙二醇或水

高 Na 或 K
存在乙二醇或水    
缸套开裂     缸套不太可能开裂。

缸套开裂会使得冷却液进入燃烧室或曲轴箱。

通常,缸套开裂与活塞咬缸有关。

裂纹在未加警告或很少警告的情况下迅速形成。    
高 Na 或 K
存在乙二醇或水    
下部缸套密封件损坏     下部缸套密封件故障比较少见。

下部密封件故障可能是由安装问题或气穴侵蚀导致。    
高 Na 或 K
无乙二醇或水    
缸盖密封垫故障     有时由于缸盖密封垫故障,会在机油中检测到少量燃烧的冷却液。

缸盖密封垫故障更为常见的症状是冷却液中有排气。    
高 Na 或 K
存在乙二醇或水    
水冷式空气压缩机头部开裂(如有配备)     空气压缩机冷却液通道泄漏会使得冷却液流入空气系统或润滑系统。

如果在空气压力可能进入冷却系统的区域出现泄漏,则冷却系统可能被加压。

如果冷却液泄漏到空气系统中,空气干燥器和空气滤清器可能会很快堵塞。    

建议的措施




图 1g02877941

典型水泵

(1) 溢流孔

(2) 毛毡灰尘滤清器

表 2
故障诊断与排除测试步骤         结果    
1. 检查水泵有无泄漏

对水套水泵和辅助水泵执行此步骤。 从水套水泵开始,此泵更可能出现泄漏。

A. 找到水泵壳体中的漏水孔 (1) 。 从漏水孔上拆下毛毡灰尘滤清器 (2) (如有配备)。

· 如果冷却液流来自漏水孔,则机油中混入冷却液可能是由水泵密封失效导致。

· 稍微潮湿的灰尘滤清器是可以接受的,但冷却液流则表示水泵密封存在过度泄漏。

· 仅目视检查灰尘滤清器还不够。 灰尘滤清器可能看上去干燥,但泵却存在内部冷却液泄漏,只有在拆下滤清器时才能发现。    
水泵密封失效     结果:有来自漏水孔的冷却液流。

修理:更换水泵密封或水泵。

结果:没有来自漏水孔的冷却液流。

修理:在水泵中安装新的毛毡灰尘滤清器。

转至测试步骤 2。    



图 2g02887699

典型机油冷却器

(3) 端板

(4) 隔板

表 3
故障排除测试步骤         结果    
2. 目视检查冷却液中有无发动机机油

A. 卸下散热器盖。 借助明亮的手电筒查看冷却液顶部有无浮油。    
机油冷却器泄漏     结果:冷却液顶部有浮油。

修理:
1. 排空发动机机油并更换机油滤清器。

2. 拆解机油冷却器。 查看隔板和管之间有无磨蚀或磨损。 查看端板上的密封有无断裂。

3.修理或更换机油冷却器。 在发动机中重新加注机油。

结果:冷却液顶部没有浮油。

转至测试步骤 3。    

表 4
故障排除测试步骤         结果    
3. 检查涡轮增压器有无泄漏。

A. 将冷却液排到涡轮增压器液位以下。

B. 塞住冷却液回流管。

C. 使用
100 kPa (15 psi) 的空气压力加压涡轮增压器的冷却液供应侧。

D. 监测压力。    
涡轮增压器芯开裂     结果:存在气压损失。

修理:更换涡轮增压器芯或涡轮增压器。

结果:没有压力损失的情况下,气压维持在
100 kPa (15 psi)。

继续测试步骤 4。    



图 3g02887919

(5) 排气侧螺塞

(6) 进气侧气门室盖螺栓的孔

(7) 排气侧内弹簧

表 5
故障排除测试步骤         结果    
4. 检查缸盖进气侧有无冷却液泄漏迹象。

A. 从孔 (6) 上拆下气门室盖螺栓。

注:螺栓应相对干燥。 螺栓上可能有少量积碳,这属于正常现象。

B. 检查螺栓上有无湿气和冷却液残留物。    
缸盖裂纹     结果:螺栓端部潮湿或螺栓上有冷却液残留物。

修理:缸盖可能有裂纹。 更换缸盖。

注:拆下缸盖后,检查气缸进气弯头内侧。 检查有无白色或紫红色的冷却液残留物。 部分残留物可能会从进气门飞舞到弯头中。 如果弯头内侧完全被残留物覆盖,则故障是由后冷器泄漏导致。

结果:螺栓相对干燥。 螺栓上没有冷却液残留迹象。

继续测试步骤 5。    
5. 检查缸盖排气侧有无冷却液泄漏迹象。

A. 拆下螺塞 (5) 。

B. 使用光谱仪检查螺塞,以检测是否存在 NA 或 K。

C. 将内窥镜插入螺塞 (5) 的孔中以检查排气口。 检查有无湿滑的残余物。

D. 拆下阀室盖。 使用明亮的手电筒检查排气侧的两个内弹簧 (7) 。 检查有无黑色胶状物质。

这些物质是由冷却液和机油混合物燃烧产生,在操作中被推到气门导管上方。    
缸盖裂纹     结果:发现下述状况中的至少一个:

· 螺塞 (5) 上发现 NA 或 K。
· 排气口中发现湿滑的残留物。
· 内弹簧上发现黑色胶状残留物。

修理:缸盖可能有裂纹。 更换缸盖。

结果:没有发现冷却液迹象。

转至测试步骤 6。    



图 4g02909817

(8) 进气弯头

表 6
故障排除测试步骤         结果    
6. 检查进气弯头内侧。

A. 拆下适合发动机型号的两个进气弯头:

- 对于 16 缸发动机,拆下缸盖 1 和 16 的弯头

- 对于 12 缸发动机,拆下缸盖 1 和 12 的弯头

- 对于 8 缸发动机,拆下缸盖 1 和 8 的弯头

检查弯头内侧。 检查有无白色或紫红色的残留物。

注:如果缸盖进气侧有裂纹,部分残留物可能会从进气门飞舞到弯头中。 如果弯头内侧完全被残留物覆盖,则故障是由后冷器泄漏导致。    
后冷器芯泄漏     结果:一或两个弯头有白色或紫红色的残留物。

修理:要找到泄漏,将冷却系统加压至
103 kPa (15 psi)。 使用明亮的手电筒查看进气歧管。 修理或更换后冷器芯。

结果:弯头没有白色或紫红色的残留物。
转至测试步骤 7。    



图 5g02910497

(9) 缸套下边缘

(10) 主轴承盖

表 7
故障排除测试步骤         结果    
7. 加压气缸。

A. 根据专门说明书, REHS7138, "3500 发动机新气缸泄漏测试步骤"加压各气缸。

B. 检查冷却系统的加压情况。 同时检查气缸压缩损失。

注:通常,缸套开裂与缸套和活塞环损坏有关。 几乎会立刻出现气缸压缩损失。    
缸套开裂     结果:冷却系统压力升高和/或气缸压缩快速损失。

修理:更换损坏的零件。

结果:冷却系统没有加压。 气缸压缩没有快速损失。

修理:转至测试步骤 8。    
8. 检查有无内部冷却液泄漏。

A. 如有必要,拆下曲轴箱侧盖。

B. 将冷却系统加压至
103 kPa (15 psi)。

C. 检查缸套 (9) 最低的边缘和主轴承盖 (10) 上有无冷却液滴落。    
下部缸套密封件损坏     结果:缸套最低的边缘和主轴承盖上有冷却液滴落。

修理:拆下缸套并更换密封件。

结果:缸套最低的边缘和主轴承盖上没有冷却液滴落。
转至测试步骤 9。    
9. 检查缸盖密封垫有无泄漏。

A. 检查冷却液中有无燃烧气体。

a. 将软管一端连接到散热器上,另一端浸入水箱中。

b. 运转发动机并观察软管在水中的一端。

软管中可能会冒出一些孤立的气泡,但如果出现成串气泡。 排气被强行排入冷却液。

B. 加压缸盖。

a. 在缸盖中安装一个空喷油器。

b. 向气缸中施加最大
690 kPa (100 psi) 的氮气压力。

c. 观察水套水的水位是否升高,以及有无出现气泡。    
缸盖密封垫泄漏     结果:软管冒出成串气泡,表示排气被强行排入冷却液中。

修理:使用断缸测试切断气缸组,以便隔离故障缸盖。 更换缸盖密封垫。

结果:

当缸盖加压时,水套水的水位升高和/或水套水中冒出气泡。

修理:更换缸盖密封垫。

结果:软管没有冒出成串气泡。 缸盖加压时,水套水的水位没有升高。 水套水中没有冒出气泡。

转至测试步骤 10。    



图 6g02916296

(11) 供应至压缩机的冷却液

(12) 冷却液排放

(13) 从压缩机到油底壳的回油

表 8
故障排除测试步骤         结果    
10. 检查空气压缩机头部有无开裂。

A. 检查冷却系统有过过多加压。

a. 在空气压缩机不工作的情况下,操作发动机。 监测冷却系统压力。

b. 启用空气压缩机并检查冷却系统有无过多加压。

B. 检查从空气压缩机到油底壳的回油中有无冷却液。

C. 加压空气压缩机头部。

a. 从空气压缩机上断开冷却液软管。

b. 塞住空气压缩机的冷却液进口或出口。 使用
100 kPa (15 psi) 的空气压力加压其他开口。

c. 监测压力。    
水冷式空气压缩机头部开裂     结果:发现下述状况中的至少一个:

· 当空气压缩机工作时,冷却系统压力升高。
·空气压缩机回油中发现冷却液。
· 压缩机头部存在压降。

修理:更换空气压缩机。    

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