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為什么單缸拖拉機水燒開了不會抱瓦、粘缸?

2021-02-24
104次

拖拉機采用單缸拖拉機臥式發動機,散熱方式為蒸發式散熱。采用開放式水箱,使用時在水箱內加入冷卻水(軟水)即可:






這種單缸柴油機工作一段時間后,水箱內的冷卻水始終處于沸騰狀態,但并不會出現拉缸抱瓦的現象,高溫可以導致發動機拉缸、粘缸、抱瓦,但是水箱不缺水的情況下,水箱內的冷卻水即使沸騰也不會導致發動機高溫,也就不會拉缸。


高溫會導致發動機拉缸,極端情況下會導致粘缸。內燃機在工作時會散發出巨大的熱量,柴油機燃燒室內氣體溫度更高可以達到2000℃,平均溫度也在600-1000℃之間。



而氣缸套、活塞環等鋼制品退火溫度在600℃左右,當燃燒室內溫度不能及時散發掉的時候,氣缸套/氣缸蓋等零部件就會被燒紅。鋼鐵被燒紅以后剛性會下降,鋼制品徹底變成了鐵制品,鋼和鐵的區別還是很大的。


單缸拖拉機


鐵制品不耐磨、不耐沖擊、不耐熱等,因此只要發動機高溫后,發動機的四配套基本就報廢了!如果發動機高溫沒有及時停車,那么在高溫的作用下活塞、活塞環與缸壁之間會出現粘連,卡死的現象,活塞運行阻力增加,最后卡死不動。這就是常說的粘缸。如果發現高溫后及時停車,那么四配套也需要換掉 ,因為用不了多久發動機就會出現運轉無力、燒機油的現象,這是因為鋼套等零部件退火后不耐磨造成的。


在高溫的作用下缸壁很快就會失圓,變橢圓,缸壁內部出現機械拉傷,活塞環退火后磨損增加,密閉性下降,因此會出現漏氣的現象,發動機動力不足,曲軸箱的機油也會竄入燃燒室一塊燃燒,發動機無法正常使用必須要大修。


單缸拖拉機雖然水箱時刻保持沸騰狀態,但是缸套溫度并不高,燃燒室產生的熱量可以通過冷卻水沸騰來散發掉的。


如果拆開水箱加注口 ,那么就可以直接看到氣缸外壁。這類臥室柴油機的缸套都是水平放置的,放置方式與斯巴魯水平對單缸拖拉機廠家置發動機是一樣的。單缸機的氣缸是泡在水箱內的冷卻水中的,這就是最典型的濕式缸套。


氣缸套外壁直接與冷卻水接觸,散熱也是最暴力最直接的,原理與鐵鍋燒開水一樣。如果鍋里沒有水,那么鐵鍋很快就會被燒紅,鍋底溫度會急劇升高,如果火力足夠旺那么鐵鍋燒融也是可能的。



但是鍋里加了水以后就不一樣了,水雖然會保持沸騰狀態但是鍋底的溫度始終不會超過110℃。水蒸發后不斷的吸收熱量,鍋底的熱量也就源源不斷的散發到空氣中。



單缸柴油機散熱和鐵鍋燒水沒什么兩樣,其實這是蒸發式散熱。水分子不斷的擴散到空氣中,通過蒸發來降低水溫。蒸發式散熱雖然散熱能力比較強,但是代價就是冷卻水會逐步消耗。因此采用蒸發式散熱的單缸柴油機,使用過程中要注意水箱內的水位,液面降低后要即使的補水,避免發動機高溫。


可以看出來,當水箱內冷卻水沸騰時、氣缸壁溫度就不會太高,始終保持在100℃左右。而這個溫度對于單缸發動機來講就是發動機允許的工作溫度,單缸發動機缸徑大、活塞行程長、轉速低,工作溫度稍高一些也沒有問題,皮實耐用。其實發動機工作時并不是溫度越低越好,在合適的溫度區間發動機才會工作在更佳狀態。



其他發動機也是如此,例如多缸發動機都帶有節溫器,冷車啟動時節溫器禁止冷卻液大循環,以保證發動機快速升溫。當水溫上升到節溫器開啟值的時候,節溫器打開,進入大循環模式發動機溫度會迅速降下來。這樣就保證了發動機溫度始終在90-105℃之間,一些高性能發動機溫度上限會設定在110℃左右。如果發動機溫度過低,首先混合氣燃燒不完全、其次發動機的運行阻力也會增加。這樣一來發動機效率也會降低,而且溫度低的時候機件磨損也會加大。


因此單缸柴油機即使水箱處在沸騰狀態,也不會導致發動機高溫,只有缺水或者無水的情況下才會導致發動機干燒、拉缸抱瓦。拖拉機這類農機具工作時間普遍較短,持續工作的機會并不多。因此大多數拖拉機采用蒸發式散熱就能滿足散熱要求。



一些大馬力拖拉機則采用了與汽車一樣的循環散熱系統,冷卻液消耗量低、長時間工作時不用準備冷卻水,比較方便。


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