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一臺ZL50型裝載機作業(yè)時(shí)，出現冷卻液溫度增高、動(dòng)力下降和加速不良等現象。停機檢查，發(fā)現散熱器中冷卻液不足。加足冷卻液后，故障消除，但運轉約2h后，故障再次出現。停機檢查，發(fā)現散熱器中冷卻液又少了很多。于是，進(jìn)一步查找泄漏的原因。
檢查發(fā)動(dòng)機機油，油尺顯示油位正常；拆下氣門(mén)室罩蓋，發(fā)現缸蓋上面有少量白色泡沫。放水檢查，發(fā)現液質(zhì)渾濁、無(wú)油漬。ZL50型裝載機配置的是上柴615型發(fā)動(dòng)機，其冷卻系統如附圖所示。
6135型發(fā)動(dòng)機機油壓力為0.15-0.5MPa，高于循環(huán)冷卻液壓力，如果機油冷卻器處發(fā)生泄漏，則機油必然侵入水路，現冷卻液中無(wú)油漬，故可判定機油冷卻器不泄漏。
將散熱器溢水管口堵住，用一膠管，使其一端連接散熱器加水口，另一端插入盛有澄清生石灰水溶液的玻璃杯中，啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機后，侵入生石灰溶液變渾濁，靜置后有沉淀生成。說(shuō)明水套內氣體含有CO2成分，即燃燒廢氣侵入子水套。
由此判定氣缸套處于發(fā)生了冷卻液泄漏。
拆下氣缸蓋，果然發(fā)現第III缸燃燒室積炭嚴重，活塞頂表面潮濕且有水銹，缸套有拉傷痕跡。清除了積炭，更換了第III缸活塞、活塞環(huán)、缸套及封水圈，裝配后試機，本以為故障已排除，但數小時(shí)后故障再次出現。根據本次故障的癥狀（冷卻液大量泄漏，機油液面上升不明顯，燃燒廢氣侵入水套），應該斷定為缸套處發(fā)生了泄漏。其他析推理如下：吸氣行程時(shí)，氣缸內形成負壓，冷卻液由孔隙進(jìn)入氣缸；壓縮行程時(shí)，部分冷卻液在壓縮形成的高溫氣體中汽化；作功沖程時(shí)，冷卻液在高溫下進(jìn)一步汽化，同時(shí)高壓燃氣由孔隙侵入水套；排氣行程時(shí)，大量汽化了的冷卻液隨燃燒廢氣排入大氣，殘留的少量冷卻液隨著(zhù)活塞的往復運動(dòng)穿過(guò)活塞環(huán)的開(kāi)口，沿氣缸壁流入油底殼。但現在的判斷與實(shí)際不符，難道還有另一種情況？帶著(zhù)疑惑再次拆檢了發(fā)動(dòng)機。
仔細檢查了第III缸燃燒室和氣缸墊的密封情況，測定了缸蓋的平面度，檢查的結果及測得的數據均表明正常。于是，對缸蓋進(jìn)行了水壓試驗，結果發(fā)現有水從排氣門(mén)處流出。拆下排氣門(mén)時(shí)，發(fā)現在氣門(mén)座附近有一條清晰可見(jiàn)的10mm長(cháng)的裂紋，表明冷卻液就是從這里泄漏的。原來(lái)，間歇性排出的燃燒廢氣在缸蓋排氣門(mén)處形成了脈動(dòng)氣流，壓力的波動(dòng)營(yíng)造出呼吸效應，就是在這種呼吸效應下，冷卻液被吸入排氣門(mén)口，燃燒廢氣被壓進(jìn)水套。由于裂紋的位置較低，被吸入的冷卻液不可能全部隨燃燒廢氣排出，殘留的少量冷卻液在排氣門(mén)開(kāi)啟時(shí)流入氣缸，并在燃燒室留下銹痕，造成本次故障的全部癥狀。找到故障根源并更換缸蓋后，故障徹底消除。
檢查拆下的舊缸蓋，發(fā)現水套內壁有厚厚的一層水垢。分析認為，結垢降低了熱傳導效率，使局部區域因散熱性變差而溫度上升，導致與鄰近區域產(chǎn)生溫差或溫差加大，熱應力因溫差的加大而增大，會(huì )在應力集中的薄弱部位產(chǎn)生裂紋，而缸蓋的排氣門(mén)座就屬于這樣的部位，它溫度高、散熱條件差、結構單薄，水垢的隔熱作用使散熱條件進(jìn)一步惡化，因而在應力集中的作用下產(chǎn)生了裂紋。
結垢不僅使冷卻系散熱性能變差，發(fā)動(dòng)機溫度升高，而且會(huì )對發(fā)動(dòng)機造成更為嚴重的危害，甚至使缸蓋及缸體產(chǎn)生裂紋。本次缸蓋裂紋就是一個(gè)有力的佐證。認識到冷卻系結垢危害的嚴重性后，就須從根本上排除和預防。采用水垢清洗劑清除冷卻系水垢，或在散熱器中加入煮沸后充分沉淀的自來(lái)水（使硬水軟化），就能從根本上避免水垢的形成，徹底消除隱患。
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