劉紅亮 羅雙泉

目前，柴油機(jī)是船舶的主要?jiǎng)恿ρb置之一，如何加強(qiáng)對(duì)船舶柴油機(jī)冷卻系統(tǒng)的維護(hù)和保養(yǎng)，已成為各單位裝備建設(shè)中研究的新課題。下面，筆者就船舶柴油機(jī)冷卻系統(tǒng)的維護(hù)和保養(yǎng)談一些粗淺看法。

一、船舶柴油機(jī)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)

從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工作條件等角度來(lái)看，船舶柴油機(jī)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)有以下三個(gè)方面：

一是強(qiáng)化程度高，氣缸爆發(fā)壓力高，輸出功率大，燃燒產(chǎn)生的熱量多，冷卻系統(tǒng)負(fù)荷大：

二是濕式氣缸套，發(fā)動(dòng)機(jī)缸徑大，剛性差，工作時(shí)缸套外表面和冷卻頻繁接觸，振動(dòng)頻繁且劇烈：

三是工作條件差，工作頻率高，可靠性及耐久性要求高。

這些特點(diǎn)決定了船舶柴油機(jī)需要對(duì)其冷卻系統(tǒng)進(jìn)行不同于其他一般發(fā)動(dòng)機(jī)的特別維護(hù)和保養(yǎng)。

二、冷卻系統(tǒng)對(duì)冷卻液的要求

船舶柴油機(jī)冷卻系統(tǒng)中的冷卻液應(yīng)有良好的質(zhì)量，需含有適當(dāng)數(shù)量?jī)?yōu)質(zhì)、高效的化學(xué)添加劑（以抑制和防止冷卻系統(tǒng)零部件腐蝕和穴蝕、積垢等），并能基本濾除諸如芯砂、沉淀物、油泥、灰塵、腐蝕產(chǎn)物、磨損的密封件碎片等雜質(zhì)。具體要求為：

（一）防穴蝕（或點(diǎn)蝕）

穴蝕是快速運(yùn)動(dòng)或振動(dòng)的表面或其附近因?yàn)閴毫蜐穸茸兓鸬母邏赫婵招馀萃蝗黄屏讯l(fā)生的一種剝離金屬材料表面層的腐蝕現(xiàn)象，是機(jī)械式和腐蝕式破壞的共同體現(xiàn)，穴蝕影響水泵軸、水泵殼體、缸套、調(diào)溫器等正常工作。缸套和水泵葉輪的穴蝕，進(jìn)一步增加了冷卻液對(duì)零部件的腐蝕速度。因此，船舶柴油機(jī)冷卻液中必須加入防穴蝕的添加劑，以便在鑄鐵零件、鋼制零件等表面形成一種薄的、致密的而且很堅(jiān)韌的薄膜狀保護(hù)層（膜），使缸套、水泵葉輪等零件免遇穴蝕破壞。

（二）防腐蝕作用

柴油機(jī)冷卻系統(tǒng)中，經(jīng)常使用諸如銅、鑄鐵、鋼、鋼制零部件和焊錫等多種金屬，這些金屬在不同的冷卻液中受到不同程度的腐蝕。因腐蝕作用而引起的腐蝕產(chǎn)物會(huì)堵塞冷卻液通道，并淀積于傳熱零件表面，引起零部件過(guò)熱，惡化熱傳導(dǎo)，降低冷卻系統(tǒng)的傳熱效率，并引起許多零部件的不必要的更換。因此，冷卻液必須具有防腐蝕作用。

（三）防垢作用

水中的鈣鹽、鎂鹽及其它化學(xué)物質(zhì)在熱的柴油機(jī)冷卻液中會(huì)沉淀并沉積于傳熱表面，形成積垢；另外，冷卻液中的添加劑的濃縮物和分解物等也會(huì)形成積垢。積垢破壞了熱傳導(dǎo)，削弱了冷卻系統(tǒng)的傳熱效率。導(dǎo)致不均勻的熱量分布，引發(fā)“熱點(diǎn)”，引起缸蓋等零部件的炸裂，加速了引起發(fā)動(dòng)機(jī)損壞的主要因素即活塞環(huán)的磨損，刮傷缸套和活塞、燒壞氣門，適當(dāng)?shù)姆拦竸┛梢砸种坪头乐沟V物質(zhì)、泊泥、消耗的添加劑等沉積于傳熱表面。因此要求冷卻液必須含有適量的防垢劑。

（四）防泡和消泡作用

在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)中，當(dāng)冷卻液循環(huán)過(guò)程中存在大量氣泡時(shí)，由于氧氣存在而引起氧化腐蝕：氣泡還會(huì)使液體導(dǎo)熱性能、水泵工作壓力下降，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻、傳熱極不利，而且空氣中應(yīng)有一種消泡和防泡劑。在發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中，不斷消除、抑制冷卻液中產(chǎn)生的空氣泡或泡沫。

三、冷卻系統(tǒng)的維護(hù)和保養(yǎng)

（一）對(duì)冷卻水、防凍液和清洗劑的要求

1.冷卻水的要求

柴油機(jī)常用的冷卻水有泉水、河水、湖水、井水和自來(lái)水等，這些水的成分、清潔程度和礦物質(zhì)含量等不盡相同，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)面作用也不一樣。水中的氯化物和硫化物會(huì)增加缸套和鋁合金的穴蝕以及鋼、鑄鐵和鋁的腐蝕速率：硫化物及硬水（鈣鹽和鎂鹽）在傳熱表面引起沉淀，硬度過(guò)高，不僅將引起化學(xué)添加劑沉淀，還會(huì)引起冷卻系統(tǒng)零件水側(cè)形成積垢，這種垢物質(zhì)是一種影響零件傳熱能力、引起“熱點(diǎn)”的垢物，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)引起缸蓋、噴油器等零件炸裂、氣門燒壞等等。

2.防凍液的要求

在氣溫低于0℃的地區(qū)，應(yīng)該在冷卻液中使用有效的防凍液。這樣，不但有利于提高發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液的沸點(diǎn)，還有利于防止發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液開鍋。

一般選擇水與乙二醇的混合液作為發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)中的防凍液。因?yàn)橐叶伎梢耘c水無(wú)限制的混合；二是乙二醇可以提高發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液的沸點(diǎn)，對(duì)避免柴油機(jī)開鍋有利，可以大大提高設(shè)備的工作效率：三是乙二醇比較安全，其揮發(fā)量小，可以回收利用，反復(fù)使用比較節(jié)約。

3.清洗劑的要求

常用的清洗劑有堿性清洗劑和酸洗清洗劑兩種，主要有乙二醇（草酸）、碳酸氫鈉和硫酸、鹽酸等。其中堿性清洗劑可以清除冷卻系統(tǒng)中的硅凝膠，“錫花”和油渣等，酸性清洗劑則用于清洗冷卻系統(tǒng)中較厚的油泥等。

（二）冷卻系統(tǒng)的凈化

新柴油機(jī)使用前或柴油機(jī)大修后，應(yīng)對(duì)冷卻系統(tǒng)進(jìn)行清洗，并檢查冷卻系統(tǒng)各零部件的密封情況，確保冷卻系統(tǒng)清潔又密封。

冷卻系統(tǒng)凈化后，即可根據(jù)所使用的柴油機(jī)的冷卻系統(tǒng)容量向冷卻系統(tǒng)加入適量的軟化水或去離子水，待水滿后，再開機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)約五分鐘，以完全排除殘存在冷卻系統(tǒng)中的空氣，之后再向冷卻系統(tǒng)加水至規(guī)定的容量或水位。

（三）使用中的柴油機(jī)冷卻系統(tǒng)維護(hù)和保養(yǎng)

冷卻液中的化學(xué)添加劑隨著柴油機(jī)工作時(shí)間的延長(zhǎng)，不斷地被消耗和稀釋，冷卻液中添加劑濃度也在不斷地降低，因此對(duì)冷卻系統(tǒng)必須進(jìn)行定期的維護(hù)和保養(yǎng)。

在船舶柴油機(jī)的的第一次常規(guī)保養(yǎng)（或更換機(jī)油）時(shí)，必須將水濾器預(yù)加芯子更換或換成水濾器工作（或維修）芯子。在以后的每一次常規(guī)保養(yǎng)檢查時(shí)，都要換裝水濾器工作（或維修）芯子。但是，如在水濾器芯子更換期中間向冷卻系統(tǒng)加入了配制的冷卻液，則應(yīng)使用水濾器預(yù)加芯子進(jìn)行更換：或者每一次放完冷卻系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)安裝水濾器預(yù)加芯子。

（四）定期清洗冷卻系統(tǒng)

柴油機(jī)在使用過(guò)程中，其冷卻系統(tǒng)出現(xiàn)下列問(wèn)題：

一是變質(zhì)，即引起防凍液中的乙二醇化學(xué)變質(zhì)成為有機(jī)酸。

二是化學(xué)添加劑沉淀。即冷卻液中的化學(xué)添加劑在完成應(yīng)該完成的作用后并未消失，而是在冷卻液中沉淀出來(lái)。

三是污染。即泄入冷卻液中的機(jī)油和燃燒廢氣會(huì)污染柴油機(jī)冷卻液。

四是礦物質(zhì)濃度升高。

因此，不能無(wú)限期的使用已加入柴油機(jī)冷卻系統(tǒng)中的冷卻液。正常情況下，就經(jīng)濟(jì)角度而言，一般推薦柴油機(jī)冷卻液使用一年。對(duì)于一個(gè)經(jīng)過(guò)濾清和定期維護(hù)保養(yǎng)的冷卻液，一般推薦使用兩年時(shí)間。