內燃機車水溫高原因及處理方法

付慶祥

摘 要：水溫高是機車運用中常見的一種故障，特別是近年來，隨著邯鋼發(fā)展，整列原燃料、進廠，成品鋼材的出廠，重載、低速、大功率、滿負荷牽引，更是直接誘發(fā)了內燃機車發(fā)生水溫高故障，嚴重影響了機車的正常運用和運輸任務的順利完成，搞好這方面的研究勢在必行。

關鍵詞：水溫高；冷卻系統(tǒng)；原因分析；處理

水溫高是機車運用中常見的一種故障，特別是近年來，隨著邯鋼發(fā)展，整列原、燃料進廠，成品鋼材出廠，重載、低速、大功率、滿負荷牽引，更是直接誘發(fā)了內燃機車發(fā)生水溫高故障，嚴重影響了機車的正常運用和運輸任務的順利完成。水溫高可能造成的后果如下：⑴可導致冷卻系統(tǒng)各部橡膠密封元件老化，密封性能降低，導致泄露，嚴重者導致機油稀釋，乳化；⑵水溫達到界定值時，水溫繼電器動作，迫使柴油機自動卸載，打亂正常的運輸計劃，嚴重時可能影響高爐生產；⑶中冷器冷卻水溫升高，影響空氣增壓效果，使氣缸充入空氣量減少，造成柴油機燃燒不良、冒黑煙；⑷機油粘度下降，油膜建立困難，影響零部件的潤滑，縮短使用壽命，同時因溫度升高機油稀釋，嚴重時可造成機油壓力不足，使柴油機卸載停機；⑸柴油機有關零部件在過熱狀態(tài)下工作，零部件間正常工作間隙被破壞，可使其咬死損壞，甚至報廢。下面從冷卻系統(tǒng)工作原理、原因分析及防治處理三方面作一下介紹并提出處理辦法。

高低溫水系統(tǒng)工作原理：東風4D機車柴油機冷卻系統(tǒng)分為高溫和低溫循環(huán)水系統(tǒng)。高溫循環(huán)水系統(tǒng)主要用于冷卻氣缸套，氣缸蓋，增壓器等部件；低溫循環(huán)水系統(tǒng)主要用于冷卻機油，增壓空氣，靜液壓油等。柴油機各部件的熱量通過冷卻循環(huán)系統(tǒng)，在冷卻間由散熱器冷卻單節(jié)將大部分熱量傳遞給空氣，以保證柴油機各部件得到及時冷卻，使其處在最佳工作溫度。

靜液壓系統(tǒng)工作原理：在機車油、水溫度未達到溫控閥動作值時，靜液壓油經過靜液壓泵壓出，高壓油經溫控閥旁通油路回到靜液壓油箱，此時工作通路建立不起壓力，冷卻風扇不轉運，當油溫或水溫達到一定溫度時，溫控閥動作，開始逐漸關閉旁通油路，高壓油經工作通路進入靜液壓馬達，驅動馬達旋轉，從而驅動風扇從低轉速向高轉速旋轉。溫度降低時，過程相反，從而實現(xiàn)溫控閥自動控制冷卻風扇工作。安全閥在管路中起緩和管路中高壓油沖擊作用，防止壓力突然升高造成管裂。

水溫高的原因分析：⑴冷卻水系統(tǒng)內的水量不足：造成水量不足的原因，除冷卻水系統(tǒng)發(fā)生泄漏外，在向冷卻水系統(tǒng)補水，上水時，有可能放氣閥沒有打開，造成充滿水的假象。在補水、上水時必須打開有關放氣閥，便于上水過程中將冷卻水系統(tǒng)內的空氣排出。如果氣體存在于散熱器內，會導致冷卻水不能在散熱器內有效循環(huán)，造成水溫急速上升，因此，機車起機后水位應保持在8分水以上。⑵溫度控制閥的感溫元件作用不良，或溫控閥滑閥卡死造成冷卻風扇不轉或轉動太慢，空氣流通量小，流速下降，熱交換效率降低，達不到冷卻降溫要求，導致水溫升高。⑶靜液壓馬達不轉或轉速慢可能是靜液壓系統(tǒng)工作油量不足，除溫度控制閥自身故障外，安全閥旁通閥芯被異物墊起，造成閥芯關閉不良，安全閥卡死在常開位，使靜液壓泵壓力低或無壓力；系統(tǒng)內有異物，冷卻風扇不能達到正常工作轉速或卡死，也會導致油，水溫度升高。⑷由于機車長期運轉，散熱器冷卻單節(jié)持續(xù)流通著“不潔”大氣，被大氣中的各式各樣污物粘附甚至堵塞，如灰塵，油污，貨場的煤粉，紙屑，春秋季節(jié)空中的各種植物飛絮等，這些因素一旦與機車的靜液壓油路泄漏相配合，冷卻單節(jié)的散熱條件會非常惡劣。這是內燃機車油、水溫度逐漸升高的關鍵原因。⑸散熱器的散熱片倒伏太多或水腔內表面水垢太厚，影響散熱器散熱效果，也是油、水溫度高的原因，這一原因主要發(fā)生在加裝不合格冷卻水，尤其是長期使用自來水時，該問題更為嚴重。⑹冷卻間百葉窗未打開或打不開，使冷卻散熱器的空氣無法快通過或通氣量不足。⑺柴油機燃燒不良，造成增壓器排溫高，排氣總管升溫過高，烤得出水總管過熱，造成水溫高，此故障將造成惡性循環(huán)，應及時報修處理。

水溫高的防治及處理方法：從以上分析可以看出，影響油，水溫度升高的因素比較多，要處理這一問題，的確有很大難度。根據(jù)我部近年來，機車運行中發(fā)生的水溫高案例的調查分析，找到了一些機車在運用中發(fā)生水溫高故障時可借鑒的方法：⑴機車出庫前應認真檢查膨脹水箱水位及冷卻水系統(tǒng)各部位有無漏泄，如啟機后發(fā)現(xiàn)冷卻水溫升過快，應首先考慮膨脹水箱缺水，冷卻水系統(tǒng)上水時，應養(yǎng)成排氣的習慣，防止冷卻系統(tǒng)內部存氣。⑵柴油機啟機后應檢查冷卻風扇轉動是否正常，如旋轉不正常，先用手摸溫度控制閥處油管的溫度，如該處溫度沒有明顯低于靜液壓泵進、出油管的溫度，說明溫度控制閥作用不良，此時應及時報修。如在運用中發(fā)生溫度控制閥作用不良時，可迅速手動調節(jié)閥體上的調節(jié)螺釘，順時針轉動到極限位置，待水溫降至規(guī)定溫度后，再將調節(jié)螺釘逆時針退回到合適位置（注意不能完全將調節(jié)螺釘退出，完全退出后將使調節(jié)螺釘失效）。⑶檢修分解、進庫保養(yǎng)時，禁止用硬物碰撞或敲打散熱器，禁止用高壓風、水向冷卻單節(jié)表面?zhèn)认驀姶担乐股崞蛊?，發(fā)現(xiàn)散熱器倒片時應及時處理；不得在冷卻單節(jié)涂抹油脂，應及時清掃散熱器表面的油泥、異物。⑷啟機后應檢查冷卻間的自動與手動百葉窗是否能打開，如打不開，應進行處理。⑸發(fā)現(xiàn)柴油機燃燒不良，排氣總管發(fā)紅時應及時報修處理。

運行中水溫高的應急處理方法：⑴手動將冷卻間百衲夜窗全部打開，將溫度控制閥調節(jié)螺順時針調至極限位，檢查水箱水位，檢查冷卻系統(tǒng)各部有無漏泄，盡快找到故障處所。⑵將司控器主手柄回零，斷開機控開關，在空載情況下將柴油機轉速提至800轉/分以上，強迫降溫。⑶待水溫降至規(guī)定溫度后，再將調節(jié)螺釘逆時針退回到合適位置，并隨時關注冷卻水的溫度變化，加強巡視。

改進方案：⑴在溫度控制閥回油管路上加設一閥門，在正常運用時，此閥門處于全開位置不起作用，當溫度控制閥失效時，用此閥門可人工調節(jié)溫度控制閥的回油量，利用此閥門的開啟程度，控制冷卻風扇的轉速，將水溫控制在規(guī)定范圍內。⑵在散熱器冷卻單節(jié)外部增加防護網(wǎng)，可防止散熱器倒片及大的異物堵塞散熱器表面。⑶在機車運用集中區(qū)域如西區(qū)值班室、軋鋼值班室等區(qū)域，加設機車補水點，嚴禁補加或長時待使用自來水。目前老區(qū)值班室己設置了機車補水點，但存水量有限，建議在各補水點安裝一臺小型制水設備以保證機車在缺水時能及時補水。此外，夏季環(huán)境溫度高，易發(fā)生水溫高故障，機車乘務員在運用中應仔細觀察機車水溫高發(fā)生的詳細情況，進庫后，要及時全面地向檢修部門反映故障現(xiàn)象，這對于準確的處理故障非常有利。如運用中水箱缺水不能補充標準冷卻液時，可加桶裝飲用純凈水代替，如沒有純凈水必須加自來水、井水等天然水來保證機車用水時，要及時通知值班員，由值班員作好記錄并報設備科備案，以便機車進庫后根據(jù)化驗情況進行處理。