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为什么单缸拖拉机水烧开了不会抱瓦、粘缸?

2021-02-24
71次

拖拉机采用单缸拖拉机卧式发动机,散热方式为蒸发式散热。采用开放式水箱,使用时在水箱内加入冷却水(软水)即可:






这种单缸柴油机工作一段时间后,水箱内的冷却水始终处于沸腾状态,但并不会出现拉缸抱瓦的现象,高温可以导致发动机拉缸、粘缸、抱瓦,但是水箱不缺水的情况下,水箱内的冷却水即使沸腾也不会导致发动机高温,也就不会拉缸。


高温会导致发动机拉缸,极端情况下会导致粘缸。内燃机在工作时会散发出巨大的热量,柴油机燃烧室内气体温度更高可以达到2000℃,平均温度也在600-1000℃之间。



而气缸套、活塞环等钢制品退火温度在600℃左右,当燃烧室内温度不能及时散发掉的时候,气缸套/气缸盖等零部件就会被烧红。钢铁被烧红以后刚性会下降,钢制品彻底变成了铁制品,钢和铁的区别还是很大的。


单缸拖拉机


铁制品不耐磨、不耐冲击、不耐热等,因此只要发动机高温后,发动机的四配套基本就报废了!如果发动机高温没有及时停车,那么在高温的作用下活塞、活塞环与缸壁之间会出现粘连,卡死的现象,活塞运行阻力增加,最后卡死不动。这就是常说的粘缸。如果发现高温后及时停车,那么四配套也需要换掉 ,因为用不了多久发动机就会出现运转无力、烧机油的现象,这是因为钢套等零部件退火后不耐磨造成的。


在高温的作用下缸壁很快就会失圆,变椭圆,缸壁内部出现机械拉伤,活塞环退火后磨损增加,密闭性下降,因此会出现漏气的现象,发动机动力不足,曲轴箱的机油也会窜入燃烧室一块燃烧,发动机无法正常使用必须要大修。


单缸拖拉机虽然水箱时刻保持沸腾状态,但是缸套温度并不高,燃烧室产生的热量可以通过冷却水沸腾来散发掉的。


如果拆开水箱加注口 ,那么就可以直接看到气缸外壁。这类卧室柴油机的缸套都是水平放置的,放置方式与斯巴鲁水平对单缸拖拉机厂家置发动机是一样的。单缸机的气缸是泡在水箱内的冷却水中的,这就是最典型的湿式缸套。


气缸套外壁直接与冷却水接触,散热也是最暴力最直接的,原理与铁锅烧开水一样。如果锅里没有水,那么铁锅很快就会被烧红,锅底温度会急剧升高,如果火力足够旺那么铁锅烧融也是可能的。



但是锅里加了水以后就不一样了,水虽然会保持沸腾状态但是锅底的温度始终不会超过110℃。水蒸发后不断的吸收热量,锅底的热量也就源源不断的散发到空气中。



单缸柴油机散热和铁锅烧水没什么两样,其实这是蒸发式散热。水分子不断的扩散到空气中,通过蒸发来降低水温。蒸发式散热虽然散热能力比较强,但是代价就是冷却水会逐步消耗。因此采用蒸发式散热的单缸柴油机,使用过程中要注意水箱内的水位,液面降低后要即使的补水,避免发动机高温。


可以看出来,当水箱内冷却水沸腾时、气缸壁温度就不会太高,始终保持在100℃左右。而这个温度对于单缸发动机来讲就是发动机允许的工作温度,单缸发动机缸径大、活塞行程长、转速低,工作温度稍高一些也没有问题,皮实耐用。其实发动机工作时并不是温度越低越好,在合适的温度区间发动机才会工作在更佳状态。



其他发动机也是如此,例如多缸发动机都带有节温器,冷车启动时节温器禁止冷却液大循环,以保证发动机快速升温。当水温上升到节温器开启值的时候,节温器打开,进入大循环模式发动机温度会迅速降下来。这样就保证了发动机温度始终在90-105℃之间,一些高性能发动机温度上限会设定在110℃左右。如果发动机温度过低,首先混合气燃烧不完全、其次发动机的运行阻力也会增加。这样一来发动机效率也会降低,而且温度低的时候机件磨损也会加大。


因此单缸柴油机即使水箱处在沸腾状态,也不会导致发动机高温,只有缺水或者无水的情况下才会导致发动机干烧、拉缸抱瓦。拖拉机这类农机具工作时间普遍较短,持续工作的机会并不多。因此大多数拖拉机采用蒸发式散热就能满足散热要求。



一些大马力拖拉机则采用了与汽车一样的循环散热系统,冷却液消耗量低、长时间工作时不用准备冷却水,比较方便。


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