DF4D型機車柴油機冷卻系統常見問題分析及處理方案

呂行+孫杰

[摘 要]針對DF4D型內燃機車柴油機冷卻系統的運用現狀及常出現的問題，進行分析，提出了柴油機冷卻系統故障處理方案及維護保養(yǎng)的標準，達到指導現場檢修與確保機車安全運行的目的。

[關鍵詞]DF4D型內燃機車；柴油機冷卻系統；問題分析；處理方案

中圖分類號：R356.8 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）06-0356-01

一、引言

DF4D型內燃機車全國現有量1200余臺，分布13個鐵路局及各個地方鐵路公司、廠礦企業(yè)。16V240ZJD型柴油機作為其動力裝置，可以說是內燃機車的命脈，而冷卻系統是機車柴油機發(fā)揮大功率的重要保證，一旦冷卻系統出現問題、故障，將導致柴油機不能正常運轉，甚至危害機車的行駛安全。本文對柴油機冷卻系統各主要部件經常出現的慣性問題進行分析，提出相對全面的解決辦法，保證機車出廠的產品質量，能夠極大的降低返修率，具有重要意義，

二、冷卻系統的作用及原理

2.1 冷卻系統的作用

冷卻系統的作用是使柴油機在所有工況下都保持在適當的溫度范圍內，防止柴油機過熱或過冷。

柴油機若過熱，各部件因高溫膨脹使正常配合間隙遭到破壞，或因潤滑油在高溫下失效出現卡死現象；高溫也會導致各部件機械強度降低甚至損壞。柴油機在高溫環(huán)境下工作，吸氣量減少，燃燒不正常。柴油機若過冷，增加散熱損失，使機油粘度增大，摩擦功率損失增大。柴油機過熱或過冷，都會使柴油機動力性、經濟性指標下降。

2.2 冷卻系統的原理

DF4D型內燃機車柴油機冷卻系統分為高溫和低溫循環(huán)水系統，采用強制循環(huán)、常溫冷卻方式，高、低溫循環(huán)水共用一個膨脹水箱。高溫循環(huán)水系統的水經過高溫水泵的加壓后，用于冷卻氣缸套、氣缸蓋、增壓器等部件，進入高溫水散熱器及燃油預熱器、司機室熱風機，經由逆止閥回到高溫水泵，形成循環(huán)；低溫循環(huán)水系統的水經過低溫水泵的加壓后，用于冷卻中冷器、機油熱交換器，冷卻機油、靜液壓油等，進入低溫水散熱器、靜液壓油熱交換器，經由逆止閥回到低溫水泵，形成循環(huán)。柴油機各部件的熱量經過冷卻系統，在冷卻間由散熱器的散熱單節(jié)將大部分熱量傳遞給空氣，保證柴油機等各部件能夠及時冷卻，處在最佳的工作溫度下，周而復始。如圖1所示。

三、冷卻系統常出現的問題及原因分析

3.1 冷卻系統內的水量不足

導致冷卻系統缺水的主要原因是出現了泄漏。各進、出水管路、熱風機、散熱器等處的明顯泄漏；增壓器水腔與氣缸蓋有裂痕、氣缸套與水套之間的密封圈泄漏等較隱蔽的泄漏；柴油機起機過程中出現冒白煙、膨脹水箱水位下降等現象，水管路及高、低溫水泵并無泄漏時，說明有水參與燃燒，一般為氣缸蓋或中冷器泄漏。

除冷卻系統出現泄漏外，向冷卻系統中上水時，有可能放氣閥處于關閉狀態(tài)，冷卻系統內有空氣排不出，冷卻水并未充滿整個冷卻系統。

3.2 節(jié)溫器反復開閉振蕩現象

在冬季起動柴油機時，由于冷卻水溫度低，節(jié)溫器關閉。冷卻水在進行小循環(huán)時，溫度很快升高，節(jié)溫器開啟。與此同時，散熱器內的低溫冷卻水流入機體，使冷卻水又冷了下來，節(jié)溫器重新關閉，等到冷卻水再度升高，節(jié)溫器又再次打開，直到全部冷卻水的溫度穩(wěn)定之后，節(jié)溫器才趨于穩(wěn)定不再反復開閉。

3.3 散熱器散熱效果差

散熱器太臟造成堵塞直接導致了散熱器散熱效果差。機車的長時間運轉，散熱單節(jié)扁管外部的散熱片之間，一直充斥著不干凈的空氣，空氣中各式各樣灰塵、油污等雜質黏貼在散熱單節(jié)上，甚至造成散熱單節(jié)的堵塞。散熱器的散熱片中倒伏太多、由于加裝不合格冷卻水水腔內的表面水垢太厚、散熱單節(jié)的冷卻管路堵焊處理處過多，直接影響冷卻水的流量和散熱效果。檢修時在進出口水管路的法蘭處為了保證密封性使用密封膠，緊固法蘭時多余的密封膠被擠入冷卻水管路，密封膠凝結成塊，隨著冷卻水流到散熱單節(jié)內扁管管口處，卡在散熱器冷卻管管口或管內。

3.4 冷卻水溫度過高

整個冷卻系統中閥門很多，任何一個閥門出現問題，都會對柴油機的冷卻、降溫造成影響。

四、避免DF4D型內燃機車冷卻系統出現問題的處理方案

4.1 檢查泄漏點

檢查冷卻系統各部件有無泄漏，保證冷卻水在各部件內可以流通通暢。明顯部件的泄漏，只需時常注意水位的變化，一般都能夠及時發(fā)現和處理；壓器水腔有裂痕出現的裂漏，一般是從總管向外噴水，容易發(fā)現；氣缸套和氣缸蓋的裂漏可通過觀察機油油位來進行判斷，一般表現為油位上升、水箱水位下降。

4.2更改節(jié)溫器布置方式，定期檢查性能

為避免節(jié)溫器工作時反復開閉的振蕩現象，可以將節(jié)溫器布置在散熱器的出水管路中，這種布置方式可以減輕或消除節(jié)溫器振蕩想象，并能精確地控制冷卻水溫度。

定期檢查節(jié)溫器，拆下節(jié)溫器，用加溫試驗的方式檢驗其性能，保持節(jié)溫器正常工作才能使柴油機在低溫啟動時迅速升溫。

4.3 檢查散熱器外部狀態(tài)，對散熱單節(jié)進行處理

定期檢查散熱器的外部狀態(tài)，如有污物，可用高壓清洗機反向清洗，若污物過多，應拆下散熱單節(jié)更換。

檢查散熱器外觀，除了要注意泄漏的部位，還要檢查散熱片的彎曲變形，對于易變形的散熱片，及時校正，或者加裝防護格柵。定期檢查、清潔高溫散熱器的卸壓閥。

4.4 調整閥門狀態(tài)，保證冷卻風扇能夠正常旋轉

冷卻風扇正是否常旋轉可以從司機室Ⅱ端后墻動力間的小窗進行觀察。冷卻風扇轉動太慢或者根本不轉，先用手摸一下溫度控制閥處進、出油管的溫度，如果溫度沒有明顯低于靜液壓泵進、出油管的溫度，說明溫度控制閥滑閥沒有堵死閥口，可松開溫度控制閥體上的防緩螺釘，順時針擰動調整螺釘轉動到極限位置，10分鐘后，如果溫度控制閥的進、出油管的溫度有了明顯下降，表明該溫度控制閥的感溫元件損壞，應及時進行更換，使風扇全速旋轉，維持機車運行。

五、結束語

本文主要針對DF4D型內燃機車柴油機冷卻系統經常出現的慣性問題進行分析并提出處理方案，在柴油機出現故障后能夠及時有效的進行排查維修，減小因此問題造成的生產損失，具有普適性意義。除此之外還應做好日常維護保養(yǎng)、定期點檢，能夠更有效的杜絕一些不必要的安全隱患，以保證機車的運行安全。

參考文獻

[1] 何希才.DF4D型調車內燃機車[M].大連：大連機車車輛有限公司，2004

[2] 內燃機車的冷卻系統機器結構特點 （上）、（下）[J].國外內燃機車，1993， 6.