摘要： 柴油发电机漏水是指散热器中的冷却水经散热器、水泵、气缸套等处漏出的故障。柴油发电机外部渗漏的常见原因有：机体或缸盖裂纹漏水、水箱裂纹漏水、机体和水箱砂眼漏水、水堵漏水、水箱螺栓漏水，一般可用紧固螺栓、焊补及涂密封胶的方法加以解决。本文系统分析散热器因腐蚀老化漏水的原因及冷却液质量对其使用寿命的影响，详细阐述水泵壳体裂纹、轴承座孔磨损、水封损坏及陶瓷水封脆裂等渗漏故障的修补工艺与操作要点；重点介绍机体和缸盖裂纹的五种修补方法——环氧树脂胶粘、螺钉填补、补板封补、焊补及堵漏剂堵漏的适用范围、施工步骤和工艺要求；最后分析冷却水与机油互窜的严重后果，深入剖析缸套阻水圈失效、机体裂纹、机油冷却器损坏等导致冷却水漏入机油系统的成因，为柴油发电机冷却系统漏水故障的诊断与修复提供完整的工艺参考。
一、柴油机漏水原因和修补措施
1. 散热器漏水的原因和修补
散热器漏水大都是因为被冷却液腐蚀造成的，尤其使用寿命超过十年以上的散热器漏水，基本都是因被腐蚀造成的。因此说冷却液的质量很重要，直接影响散热器使用寿命。另外，如果发电机性能不好，冷却系统和润滑系统、燃烧系统窜气，就更容易腐蚀水箱，而一旦腐蚀到锈烂的地步，在压力、温度较高的状态下就会漏水。散热器漏水的修补应根据漏点位置和大小选择不同方法：微小砂眼可用专用散热器堵漏剂进行内部密封处理；边角处小型裂纹可采用锡焊或银钎焊修复；散热管大面积腐蚀或芯体严重老化时，应更换散热器总成。修复后须进行0.15～0.20 MPa的水压试验，保压5分钟无渗漏方可装复使用。
2. 水泵水渗漏的原因和修补
（1）水泵壳体裂纹。水泵壳体裂纹可在裂纹两端钻止裂孔（直径3～5mm），然后开“V”形坡口（角度60°～90°），用铸铁焊条进行焊补。焊补前应将壳体预热至200～300℃，焊后缓冷以防止产生新裂纹。焊补后须进行0.3 MPa水压试验验证密封性。
（2）轴承或衬套座孔磨损。可镗大座孔镶入衬套，再按标准尺寸加工。衬套外径与座孔的过盈量一般为0.02～0.04mm，压入后需铰削内孔至标准配合尺寸，保证轴承安装后的同轴度不大于0.02mm。
（3）水泵壳体与密封衬垫接触平面有擦痕、麻点、沟槽或不平时，可在车床上车平，车削量以消除缺陷为限，一般不超过0.3mm。加工后的平面度应不大于0.03mm。
（4）水封损坏。采用水封螺帽下压石墨、石棉填料形式的水封漏水，可逐步拧紧水封螺母压紧填料，如仍漏水，则应更换水封填料。采用密封圈、水封碗等零件进行封水的水封，如果漏水，可能是橡胶老化、弹簧变软或耐磨圈磨损严重导致的，此时则应更换水封总成。磨损了的密封圈端面应进行研磨，密封座面磨损也应磨平，研磨后的端面平面度应不大于0.01mm。
（5）柴油发电机水封有的采用陶瓷材料，耐磨，密封性能好，但这属脆性材料。工作过程中如缺水，在高温情况下马上加进凉水，水封就会脆裂，造成漏水。必须让发电机空转，温度下降后才能慢慢增添冷却水，并时常调整风扇皮带的张紧度，防止皮带过紧或过松引起水泵轴承受力异常。
3. 机体、缸盖裂纹引起的漏水
柴油发电机缺水过热状态下突然加入冷却水，会引起机体、缸盖炸裂而漏水。冬季没有使用防冻液的备用柴油发电机忘记放掉冷却水，也易将机体冻裂。此外，长期超负荷运转导致的疲劳裂纹、缸盖螺栓紧固力矩不均匀引起的变形裂纹也是常见原因。发现裂纹后应立即停机，按第二节所述方法进行修补或更换。
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图1 康明斯柴油发动机维修服务 |
图2 柴油机冷却系统结构和原理图 |
二、机体和缸盖裂纹修补方法
1. 环氧树脂胶粘
环氧树脂胶粘接具有粘接力强、收缩小、耐疲劳等优点，同时工艺简单、操作方便、成本低。其主要缺点是不耐高温、不耐冲击等，而且在下一次修理时，经热碱水煮洗后会产生脱落现象，需要重新粘接。所以，气缸体和气缸盖除燃烧室、气门座等高温区域外，其余部位均可采用这种方法进行修复。
施工前须彻底清洁裂纹表面，用丙酮或酒精脱脂，然后将环氧树脂胶均匀涂敷于裂纹区域并加压固化。固化温度和时间按胶粘剂说明书执行（通常室温固化24小时或加热至60℃固化2小时）。
2. 螺钉填补
（1）适用范围与特点。这种方法适用于某些受力不大、强度要求小和裂纹范围较短（一般在50mm以下）的平面部位，其修理质量较高，但较费工时。具体的填补工艺如下。
（2）裂纹止裂与钻孔。在裂纹两端各钻一个限制孔，如图3中所示1和2，以防止裂纹的继续延伸。
（3）沿裂纹走向钻孔。沿裂纹钻孔3、4、5，孔的直径视螺纹的直径而定，并保证孔与孔之间重叠1/3孔径（比如第3孔应与6、7孔各重叠1/3孔径）。
（4）攻螺纹。在上述1、2、3、4、5孔中攻出螺纹。
（5）拧入紫铜杆。在攻好的螺纹中，拧入预先铰好螺纹的紫铜杆（拧入部分涂以白漆），拧好后切断铜杆，使切断处高出裂纹表面1～1.5mm（如图4所示）。
（6）二次钻孔与填满。在已经切断的螺杆之间钻孔6、7、8、9，按照上述方法攻螺纹并拧入螺杆，使之填满裂纹，形成一条螺钉链。
（7）修整与密封。为使填满紧密起见，应用手锤在已切断的螺杆之间轻轻敲打，最后用锉刀修平，必要时可用锡焊，以防渗漏。
3. 补板封补
（1）适用范围。在气缸体、气缸盖受力不大的部位上，如裂纹较长或有破洞时，在破损处的四周采用补板封补。
（2）裂纹止裂。在各裂纹端部钻孔，限制其延伸。
（3）补板制作。用3～5mm厚的紫铜板或1.5～2mm厚的铁板，截成与破口轮廓相似、四周大于破口15～20mm的补板。如破裂的表面有凸起部分，需在补板上敲出同样凸起形状，使整个补板能与封补部位的表面贴合。
（4）补板钻孔。在补板四周每隔10～15mm，钻直径4～6mm的孔，其位置离补板边沿1mm左右。
（5）机体钻孔与攻丝。将补板按在破口上，从补板孔中用划针在气缸体上做出钻孔记号，移去补板后，在记号处钻出深度约10mm左右的孔，并攻出所需直径的螺纹。
（6）安装与密封。在气缸体与补板之间，填入涂有白漆的石棉衬垫，然后用平头螺栓将补板紧固在气缸体上，必要时将补板四周用小锤敲击，并进一步拧紧螺栓，以增加其密封性。
4. 焊补
（1）适用范围。气缸体与气缸盖的裂纹，如发生在受力较大或温度较高的部位，以及用以上几种方法不易操作的部位，多采用焊补法修复。
（2）裂纹止裂。在裂纹两端各钻一个3～5mm的孔，防止裂纹的延伸。
（3）开坡口与清理。按具体情况，将裂纹凿成60°～90°的V形槽，并清理干净，露出金属光泽。
（4）焊补工艺要求。采用电焊时，应使用直流电焊；采用乙炔焊时，应将缸体或缸盖垫平，将焊区缓慢预热至500℃左右，焊补后加热至500～550℃保持1h，然后在不少于16h内缓冷至常温。焊补后须进行0.3～0.4MPa水压试验，保压10分钟无渗漏为合格。
5. 堵漏剂堵漏
（1）适用范围与限制。堵漏剂通常是由水玻璃、无机聚沉剂、有机絮凝剂、无机填充剂和粘接剂等组成的胶状液体，适用于铸铁或铝缸体所出现的细小裂纹、砂眼等缺陷的堵漏。采用堵漏剂进行修复裂纹时，应先找出漏水的部位，确定裂纹的长度、宽度或砂眼的孔径。如裂纹长度超过40～50mm时，可在裂纹两端钻3～4mm的限制孔，并点焊或攻螺纹拧上螺钉，防止裂纹的延伸。同时，每隔30～40mm钻孔（不钻通）点焊或攻螺纹拧上螺钉，避免工作中的振动使裂纹扩展。若裂纹宽度、砂眼孔径超过0.3mm时最好不用这种方法修复。
（2）操作步骤。将被堵漏部位彻底除油除锈，将堵漏剂摇匀后涂敷于缺陷处，按产品说明进行固化（通常需加热至80～100℃加速固化）。堵漏剂堵漏仅适用于小裂纹或有微量渗漏时采用。
（3）不可修复的判定。若裂纹发生在关键部位，如缸孔边、主轴承座等受力较大的部位时，一般无法修复，应更换气缸体或气缸盖。凡经过修补的气缸体和气缸盖都应进行水压试验，以检查其是否有渗漏现象。
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图3 缸盖裂纹螺钉填补的钻孔顺序 |
图4 螺钉填补裂纹拧入紫铜杆的方法 |
三、冷却水与机油混入的后果
1. 水分对机油性能的影响
康明斯柴油发电机润滑系统中，机油是在高温、大负荷和高速条件下工作，主要对运动件起到润滑、冷却、密封、净化的作用。影响机油性能的因素很多，如粘度、酸值和闪点，而水分的影响尤为严重。水分超标会对金属件产生强的腐蚀作用，同时易使机油呈泡沫状而破坏金属表面的油膜，严重破坏机油润滑性能，如不及时排除，则可能引发机损事故，因此机油中不允许含有水分。
2. 冷却水漏入机油系统的成因
机油中含有水分，主要是由于柴油发电机的冷却水漏入机油系统造成的，而冷却水漏入机油的成因很多，主要包括以下方面。
（1）缸套安装不正确。缸套安装时未使用专用压入工具或压入力不均匀，导致缸套变形或阻水圈损坏。
（2）选购的缸套阻水圈质量有问题或安装不当。阻水圈材料不符合要求或安装时扭曲、划伤，失去密封作用。
（3）阻水圈安装后未进行密封性检漏或检漏方法不当，造成缸套密封不严而发生漏水。
（4）缸套或机体质量有问题时，缸套或机体便会在发电机发生敲缸、拉缸、超负荷、缸套润滑不良、冷却水温度突变等因素影响下产生裂纹或变形，造成冷却水经裂纹渗至曲轴箱内。
（5）缸体与缸套配合间隙过大，容易造成阻水圈压紧度不足，在机体振动等因素作用下，也易使冷却水在密封圈处发生渗漏。
（6）机油冷却器、增压器、气缸盖发生裂纹等故障现象，也会引起冷却水漏入机油。
3. 机油中进水的检查方法
（1）目视检查法。拔出机油尺，若机油呈乳白色泡沫状，说明已混入大量水分。
（2）加热检查法。取少量机油置于铁板上加热至100℃以上，若听到明显的“噼啪”爆裂声，表明机油中含有水分。
（3）观察加机油口和曲轴箱通风口，若有白色雾气持续逸出，则表明冷却水已进入曲轴箱。
（4）检查膨胀水箱液位下降速度。若液位下降明显且外部无可见漏水点，则应检查机油中是否进水。
4. 预防措施
在使用发电机过程中，必须加强科学管理、合理使用、及时维修，特别要注重对发电机冷却系统和机油系统的管理。在更换阻水圈时，应选用原厂配件，安装前将阻水圈在机油中浸泡使其软化，安装时使用专用工具，确保不扭曲、不划伤。安装缸套后须进行0.3 MPa水压试验，保压5分钟确认无渗漏后方可进行后续装配。冬季停机后若未使用防冻液，必须彻底放净冷却水，防止冻裂。
总结： 柴油发电机冷却系统漏水故障的成因复杂，涉及散热器腐蚀老化、水泵水封损坏及壳体裂纹、机体与缸盖热应力裂纹等多种情况。在修补方法上，应根据缺陷部位和严重程度选择适宜工艺：散热器微小漏点可用堵漏剂或锡焊修复，大面积老化应更换总成；水泵壳体裂纹可用铸铁焊条焊补，轴承座孔磨损可镶套修复，水封损坏应更换总成；机体和缸盖裂纹可采用环氧树脂胶粘（适用于非高温区域）、螺钉填补（适用于50mm以下短裂纹）、补板封补（适用于破洞或长裂纹）、焊补（适用于受力高温部位）及堵漏剂堵漏（适用于细小裂纹砂眼）五种方法。冷却水漏入机油系统主要由缸套阻水圈失效、机体缸套裂纹或配合间隙过大引起，须通过规范安装、水压试验和及时巡检加以预防。凡经过修补的机体和缸盖均须进行水压试验验证密封性。科学管理冷却系统和机油系统，定期检查冷却液质量、阻水圈状态和机油颜色变化，是防止漏水故障、保障柴油发电机可靠运行的重要措施。
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