Oil Contains Coolant
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
- 水
- 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
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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 或 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 或 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
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图 1 | g02877941 |
典型水泵 (1) 溢流孔 (2) 毛毡灰尘滤清器 |
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故障诊断与排除测试步骤     | 值     | 结果     |
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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。     |
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图 2 | g02887699 |
典型机油冷却器 (3) 端板 (4) 隔板 |
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故障排除测试步骤     | 值     | 结果     |
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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。     |
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故障排除测试步骤     | 值     | 结果     |
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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。     |
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图 3 | g02887919 |
(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 |
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故障排除测试步骤     | 值     | 结果     |
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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。     |
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图 4 | g02909817 |
(8) 进气弯头 |
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故障排除测试步骤     | 值     | 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。     |
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图 5 | g02910497 |
(9) 缸套下边缘 (10) 主轴承盖 |
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故障排除测试步骤     | 值     | 结果     |
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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。     |
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图 6 | g02916296 |
(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 |
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故障排除测试步骤     | 值     | 结果     |
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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。     |
Caterpillar Information System:
3176C Engine Cooling System Coolant (ELC) - Change
3524B Engines for Off-Highway Trucks Fuel in Cooling System
3176C and 3196 Industrial Engines Speed/Timing Sensor - Remove and Install
3176C and 3196 Industrial Engines Engine Oil Pressure Sensor - Remove and Install
G3300 Engines Cooling System Coolant (DEAC) - Change
C-10 and C-12 Truck Engines Compression Brake
G3500 Engines Camshaft
C-9 Engine for TK711, TK721, TK722, TK732, TK741, TK751, and TK752 Track Feller Bunchers Engine Oil in Cooling System
G3300 Engines Ignition System Spark Plugs - Inspect/Replace
318B Excavator Machine System Specifications Track Roller (Single Flange)
3500 Spark Ignited Engines Engine Design
3406E On-Highway Engine Engine Oil Pressure Sensor - Remove and Install
3516B Engine for Caterpillar Built Machines Engine Has Early Wear
3524B Engines for Off-Highway Trucks Low Engine Oil Pressure
3606 and 3608 Engines Exhaust Manifold
3524B Engines for Off-Highway Trucks Coolant Temperature Is Too High
3516B Engine for Caterpillar Built Machines Fuel Dilution of Engine Oil
3406E On-Highway Engine Turbocharger - Assemble
3500B and 3500B High Displacement Generator Set Engines Exhaust Temperature Is Too High
Installation And Initial Start Up Procedures For G3300 And G3400 Engines{1000} Installation And Initial Start Up Procedures For G3300 And G3400 Engines{1000}
3612 and 3616 Engines Water Temperature Regulator
3176C Industrial Engine Belt Tightener - Remove and Install
G3300 Engines Crankcase Blowby - Measure/Record
C9 Engine For Caterpillar Built Machines Alternator - Remove and Install