柴油机“开锅”原因有那些？怎样排除和预防？

柴油机开锅怎么回事？？~

单缸柴油机“开锅”除了带负荷重外没问题以外，如果平常在负荷低的情况下发热非常快就有问题了！
首先看起动是否困难，再听声音，如果起动不困难，声音发出敲击而非敲击的声音，原因只有一个:喷油提前角超前引起！
这种现象一般出现在刚买的机器前几年，因为随着机器的齿轮磨损角度回到合理的角度，如果机器修理过要检查齿轮是否对错齿。
原因是：燃油喷发过早而活塞行程位置还在压缩离止点还远就爆燃了，这样就形成了一个能源浪费区，而浪费的能量就被水吸收而引起水发热过快而“开锅”快。

扩展资料：
在水箱内装有足够的冷却水，发动机在工作过程中会产生很高的热量，通过水泵带动水箱内冷却水在发动机内部循环，由于水和空气、油等介质相比它的比热最大，因此它的散热效果也最好，当水从发动机机体、气缸盖内的水套壁周围流过。
并与水套壁充分接触吸收周围热量将热量带走，然后经节温器进入散热器的进水口，在散热器内的温度很高的冷却水向流过散热器周围的空气散热以降低温度，最后降温后的冷却水经散热器的出水口返回水泵，如此循环。
参考资料：百度百科-开锅

　
　“妈妈，我想买辆柴油的哈弗H5！皮实耐操走天下！”
　　上面两张图，可以说概括了很多年轻人的“柴油车之梦”是如何断送的。上一期黑科技，我们带大家领教了马自达HCCI把原本的柴油压燃移植到汽油机上面，这次我们就来看看柴油发动机是如何“逆袭”的。
　　提起柴油发动机，大家的第一反应往往是公路上笨重的卡车和田野间的手扶拖拉机。粗野的扭矩、巨大的噪音和滚滚的黑烟成了国人对柴油机的一贯印象。殊不知时光荏苒，工程师们对柴油机的研究如同汽油机一样，从未停歇。目前，世界上领先的乘用车柴油机技术，已经完全颠覆我们对其固有的观念了。在此方面，国内推出的乘用车柴油机有欧意德、华泰等品牌，国外做得比较好的有奥迪TDI、路虎的TD系列等。
　　为什么“粗放”的柴油机能用到豪华车型上面？为什么我们国内却很少见到高端柴油机车型？今天的@汽车黑科技，我们准备了十足的干货，和大家分享目前柴油机上面搭载的各种牛叉技术——事实上，现在的柴油发动机早已不是我们印象中的那个样子。
柴油机是怎么工作的？
　　黑科技有必要先向大家简单介绍一下柴油机的工作原理。目前，绝大多数乘用车上面使用的是四冲程柴油机，而二冲程柴油机则更多使用在大型货车、拖拉机上面。如果大家了解自家车的汽油机工作过程的话，那么四冲程柴油机就不难理解了。
　　四冲程柴油机的工作原理与汽油机类似，每个工作循环由吸气、压缩、做功、排气四个行程组成。不同之处是，由于柴油的燃点较低（220℃），因此不需要点火装置，采用压燃的方式即可点燃缸内的燃油混合气，所以柴油机的压缩比普遍较高，在16-22之间。
　　高压缩比带来更大的噪音，最直观的感受莫过于拖拉机“突突突”的那种霸气，连喇叭都省了。另一方面，高压缩比加上柴油本身的特性，也使得柴油机在低转速状态下的扭矩明显高于汽油机，我们通常所说的“柴油机有劲”根源就在于此。但转速升高后（一般为3000rpm），柴油机扭矩明显下降，功率也达到峰值，无法再提高。
　　柴油中碳原子含量较高，且成分复杂，导致传统柴油机燃油利用率不高。由于燃烧不完全，排放物中氮氧化物、含硫化合物、含碳颗粒物的含量也非常高，“冒黑烟、气味大”正是这个原因。
　　总结起来，传统柴油机有如下特点：
　　1、压燃方式→压缩比高→低转高扭，噪音、震动大
　　2、柴油含碳量高→能量密度大→油耗低
　　3、成分复杂+压燃方式→燃油利用率低、排放问题
　　这样看来，貌似柴油机只适合粗暴的大货车嘛。可为什么奥迪、路虎等厂商多年来一直在坚持柴油机，并且将排量拓展到1.4L-6.0L上呢？因为工程师们坚信，柴油机可以在保证低油耗高扭矩的优势下，变得更精致、更清洁，而且他们做到了。那我们就来看看，先进的柴油机使用了哪些技术，从“傻大黑粗”变成“小家碧玉”。
燃油喷射有门道
　　·高压共轨
　　这项技术到现在已经有14年历史了，其作用之大不得不提。所谓高压共轨，简单来讲就是让燃油喷入各气缸之前，先在一条筒状的高压蓄力器中“逗留”一下，压力得到提高达到接近2000个大气压，并保证分布均匀，然后再流向喷油器。共轨和喷油器都连接着汽车的大脑——ECU，由其决定最佳的喷油时间、喷油量。
　　共轨技术另一个贡献在于，它将压力的生成与燃料的喷射分离开来，工程师能够对所有喷射自由配置，为开发设计带来很大的自由度。例如，奥迪的TDI柴油机可以将每个工作循环的8种喷射进行分类，2次预喷射使得燃烧更加安静，1次主喷射提供主要动力，5次后喷射能够减少污染物排放。
　　·压电式喷油器
　　高压共轨系统使得燃油压力非常高，因此需要极其精确的喷油装置才能Hold住，压电式喷油器就是最好的搭配。该喷油器的核心结构是压电执行器里的上百层压电晶体。
　　在对晶体施加电压时，单片晶体略微膨胀，在千分之一秒内迅速改变结构。上百个压电晶圆在喷油器中堆叠起来，产生明显的量变，顶开下方的喷油器针阀，这种传导中间没有机械连接，最为直接。这种压电喷油器的响应速度是传统喷油器的4倍，可以更加精准地配合共轨，控制喷油。同时，喷油孔的直径只有0.1mm，以此保证喷入气缸中的燃油雾化良好。
　　也就是说，共轨技术组合在很大程度上改善了柴油机“傻”的问题。
涡轮增压的发掘
　　·双涡轮增压+电子涡轮辅助
　　对于增压技术的发掘，似乎永远没有止境，柴油机亦是如此。
　　以柴油机中的新TDI机型为例，其3.0TDI使用了串联的双涡轮增压器，来弥补柴油机在高转速情况下动力的不足。转速低于2500rpm时，具有可变截面技术的小涡轮增压器完成大部分的增压工作。从大约2500rpm起，转换阀开始打开，小涡轮增压器逐渐将主要增压工作转交给大涡轮增压器。在转速为3500-4000rpm时，阀门完全打开，这时只有大涡轮增压器在增压。
　　如何让发动机在怠速起步阶段，转速很低的情况下也能有良好的动力输出呢？奥迪颇具创新地想了这么一个点子——电子涡轮。该装置相当于一台压气机，由电机驱动，位于中冷器的下游。在大多工作状态下，空气不会流经此处，只有在较低的发动机转速下，废气能量较低时，旁通阀关闭，空气才会流经此处加压。由于是电力驱动，工程师专门为这台电子涡轮提供了一个48V电路，并结合制动能量回收功能。
　　加装电子涡轮后，这台3.0TDI发动机的峰值扭矩由580Nm提高到了750Nm，转速点也由1400rpm提前至1250rpm，扭矩峰值和平台的提升还是很明显的。
　　·VTG可变涡轮截面
　　上面提到小涡轮增压器具有可变涡轮截面技术，这里有必要展开一下。涡轮增压器的工作原理想必大家多少都了解，那么可变截面又是什么意思呢？原来，在涡轮的四周，有一圈导流叶片，废气经过导流叶片后才会吹向涡轮。当驾驶员深踩油门时，导流叶片会在机械压感的作用下发生旋转，叶片间的夹角变小，这样一来能量不高的废气经过叶片后流速会提高，以更高的速度吹向涡轮，让涡轮更快地被催动起来。简单理解，就好比外面刮着柔和的风，如果你的窗户开得很大，吹进来的风也就很轻柔；如果窗户只留一道缝，你会发现进来的风速变快了。
　　可变截面涡轮（VTG）在保时捷的跑车上面也有搭载，是汽油机技术，现在已经推广到了柴油机，可见柴油机还有进一步挖掘的潜能。
排放控制
　　·SCR催化转化器
　　SCR指的是针对废气中的氮氧化物进行催化还原。途中红色球为NOx，灰色为碳颗粒，蓝色为氨气，绿色为生成的氮气。工作时，AdBlue溶液（蓝色）从贮槽喷射到SCR催化转换器中。这种水溶性添加剂在热废气中分解，生成氨气，将氮氧化物转化为无害的氮气和水。奥迪在新款3.0TDI发动机中将SCR催化转换器与柴油颗粒过滤器结合在了一起。由于在0℃以下时，AdBlue溶液会凝固，因此奥迪为催化转化器配置了电加热功能。
　　多说一句，AdBlue这种添加剂，我们通常叫它尿素。名字不好听，可确实对氮氧化物的排放抑制贡献了不少。另外，AdBlue是消耗品，日常用车中不要等到耗尽了再去添加。去年大众在美国排放作弊折戟沉沙，吃了公司有史以来最大的一次亏，实际上就是在通过软件规避SCR的启动，因为这个装置会提高用户的养车成本。
为何先进柴油机在国内遇尴尬
　　相信大家对目前的柴油发动机也有了一番新的认识。柴油机目前的技术水平、复杂程度、环境友好度，已经不亚于汽油机了。同时，它还保留柴油机特有的优势——低转速下动力强劲、油耗比同排量汽油机低30-40%，甚至达到某些混合动力车型的水平。实际上，目前欧洲公路上60%的车型使用的都是柴油机，但这个数字在我国只有1%。
　　像TDI这样的柴油机，欧6标准都能达到，中国的排放标准自然不在话下。可为何我们很难在城市中见到柴油轿车呢？主要原因有以下两点：
　　·一线大城市对柴油车政策过紧
　　像北京这样的城市，柴油乘用车政策“一刀切”，管你什么技术，只要烧柴油，统统不能上牌。若是坚持上了外地牌照，进京问题又随之而来。繁杂的手续、高约束的用车规定让很多人对柴油车望而却步，无奈最终选择了汽油车。对此，奥迪、起亚、双龙等国内外厂商也束手无策。
　　有了技术，有了消费需求，我们等到了市场，却还要等政策。
　　·我国柴油油品问题
　　大城市有购买限制，小城市没有吧？别急，我们的油品也是个大问题。先进的柴油机技术对油品的要求是比较严格的，而我们的柴油往往不能达到要求，具体表现为杂质和硫化物的含量偏高，这一点开车的朋友想必有切身体会。以我国现在的柴油油品，也只能满足公路上粗放、落后、低效的柴油机。
　　提高油品是最直接的办法，但要先问石化企业。这不是简单说说的事，要提高油品，在炼油的环节就要入手，升（jin）级（kou）设备。这是一项动辄几十亿上百亿的投资，并非一朝一夕就能完成。
　　@汽车黑科技认为，这两点原因相互间也是有牵制的。在政府看来，油品不提升，再好的柴油机技术也难以达标，所以我不会解禁；而在石化企业看来，政府不放宽柴油乘用车禁令，我何必投巨额资金提升油品？
　　希望有一天，我国的“三桶油”不仅价格，品质也能和国际接轨。回到技术，尽管目前国内现状尚不能完全满足先进柴油机的工况需求，但能看到柴油机在动力、排放方面的巨大进步，这本身就是一件值得高兴的事情。

“开锅”是指柴油机温度过高，冷却液在水箱内沸腾、冒蒸汽的现象。柴油机“开锅”的原因和预防、排除方法主要有：㈠. 散热器散热管（芯子）内壁结垢过厚，影响散热。使用中应注意加注洁净的冷却水；并定期清除水箱中的水垢；㈡. 散热器或冷却系漏水，造成冷却液不足。检查漏水的原因，排除故障后加足冷却水；㈢. 气缸垫或气缸套损坏，气缸内的高压气体进入水冷却系，导致水箱“翻泡”“开锅”（此种情况下，多 伴有柴油机机油乳化现象）。应检修气缸垫或气缸套是否损坏，必要时进行更换；㈣. 水泵损坏，冷却水不循环或循环强度不足。应检查水泵损坏的原因，必要时更换新水泵；㈤. 机器长时间高负荷工作，风扇皮带过松、风速不强，也会出现因过热而开锅的现象。应合理安排装载机的作业负荷，防止机器出现过热现象。㈥. 节温器损坏，导致大循环打不开，引起机器过热，应更换节温器。 应当注意，在高寒地区工作的装载机也会出现开锅现象，主要原因为散热器内冻结，冷却液无法进行大循环。

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