DF8B型內(nèi)燃機(jī)車柴油機(jī)費(fèi)水原因的分析

王曉軍

（山西潞安集團(tuán)鐵路運(yùn)營(yíng)公司， 山西 長(zhǎng)治 046000）

1 工程概況

DF8B型內(nèi)燃機(jī)車是我國(guó)鐵路運(yùn)輸中采用的柴油機(jī)主要車型，該機(jī)車安裝為16V280ZJA型柴油機(jī)，其最大運(yùn)行功率為3 680 kW（5 000馬力）。對(duì)

16V280ZJA柴油機(jī)分析可知，其有高、低溫兩個(gè)冷卻水循環(huán)系統(tǒng)和一個(gè)預(yù)熱系統(tǒng)。冷卻水循環(huán)系統(tǒng)的主要作用是對(duì)受熱零部件進(jìn)行冷卻，設(shè)計(jì)中采用膨脹水箱中的貯水對(duì)冷卻水進(jìn)行有效的補(bǔ)充；氣缸套、氣缸蓋、增壓器等零部件主要是采用的高溫冷卻水循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行冷卻；增壓空氣、機(jī)油主要是采用低溫冷卻水循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行冷卻。從而使得柴油機(jī)工作時(shí)采用的熱量可以及時(shí)排散，保障了柴油機(jī)的正常作業(yè)。

潞安集團(tuán)鐵路運(yùn)營(yíng)公司現(xiàn)配屬使用DF8B型內(nèi)燃機(jī)車5臺(tái)，主要是承擔(dān)集團(tuán)公司貨物列車牽引任務(wù)。從近三年的情況來(lái)看運(yùn)用機(jī)車柴油機(jī)費(fèi)水的故障時(shí)有發(fā)生，但是造成該故障的位置非常之多，故障原因也是復(fù)雜多變。發(fā)生故障后，對(duì)于問(wèn)題的查找非常之難，對(duì)故障的準(zhǔn)備判斷的時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)故障問(wèn)題的檢修工作量大。因此在檢修時(shí)，如需要快速準(zhǔn)確地找到故障點(diǎn)，就必須根據(jù)故障現(xiàn)象進(jìn)行分析，采取有效的手段，才能找出準(zhǔn)確故障部位，采取措施進(jìn)行解決，避免故障擴(kuò)大或造成機(jī)破。

2 兩起典型費(fèi)水故障案例及其原因

2.1 典型費(fèi)水故障案例

1）DF8B5338機(jī)車自2017年9月18日中修后走行8萬(wàn)km開(kāi)始出現(xiàn)柴油機(jī)費(fèi)水現(xiàn)象，經(jīng)檢查未發(fā)現(xiàn)故障。于是進(jìn)行了跟蹤觀察，在水箱滿水位的情況下，機(jī)車運(yùn)行330 km后，水表顯示水位下降一半，機(jī)車回段后扣車檢查試驗(yàn)，然后通過(guò)自負(fù)荷、水阻試驗(yàn)后，結(jié)果顯示水位下降沒(méi)有明顯的變化，無(wú)法及時(shí)有效地對(duì)故障的位置進(jìn)行判斷。2017年9月29日，該車再次預(yù)報(bào)費(fèi)水，扣車進(jìn)行修理。修理方案為靜態(tài)進(jìn)行水壓試驗(yàn)，采用機(jī)車滿水的狀態(tài)下，水系統(tǒng)密封后加600 kPa的空氣壓力，保持時(shí)間8 h，檢查各部漏泄情況，打開(kāi)各缸示功閥，進(jìn)行甩車檢查，未發(fā)現(xiàn)漏泄處。疑為增壓器水腔有裂紋，會(huì)導(dǎo)致冷卻水滲漏，更換增壓器后故障仍然存在疑是中冷器漏水，更換中冷器后現(xiàn)象仍然存在。10月13日再次上線運(yùn)行，又發(fā)生費(fèi)水現(xiàn)象；14日再次扣車，使用打壓方法，保壓時(shí)間延長(zhǎng)至12 h，再將柴油機(jī)恢復(fù)至可起機(jī)狀態(tài)，打開(kāi)各缸示功閥，進(jìn)行甩車檢查，發(fā)現(xiàn)12缸示功閥有水噴出，吊下汽缸蓋檢查，發(fā)現(xiàn)氣缸蓋火力面有～15 mm的裂紋，上面覆蓋厚厚的一層水垢，更換該汽缸蓋后費(fèi)水現(xiàn)象消失。所以造成該起費(fèi)水故障的原因就是汽缸蓋裂紋，冷卻水在柴油機(jī)高轉(zhuǎn)速狀態(tài)下，氣缸吸氣沖程時(shí)冷卻水被吸入燃燒室造成費(fèi)水[1-3]。

2）DF8B5164機(jī)車中修后走行22萬(wàn)km，2017年10月8口出現(xiàn)費(fèi)水現(xiàn)象，經(jīng)靜態(tài)水系統(tǒng)打壓檢查，穩(wěn)壓箱排污閥中有水排出，疑是中冷器漏水，吊下中冷器檢查無(wú)異狀，此時(shí)發(fā)現(xiàn)中冷器坐下方機(jī)體第7缸處水腔與穩(wěn)壓箱隔板有滲水現(xiàn)象，經(jīng)進(jìn)一步檢查，該處隔板鑄造有砂眼，冷卻水從砂眼滲入穩(wěn)壓箱，造成費(fèi)水，將砂眼焊堵后故障消除。

2.2 典型費(fèi)水故障原因

從以上兩起柴油機(jī)費(fèi)水故障及原因可知，

16V280ZJA型柴油機(jī)的費(fèi)水故障較為隱蔽，對(duì)故障的處所及原因的查找的工作量巨大。DF8B5338機(jī)車第12缸氣缸蓋裂紋是導(dǎo)致費(fèi)水的主要原因：氣缸蓋受力面在爆發(fā)力的作用下，在時(shí)間累計(jì)到一定程度時(shí)會(huì)產(chǎn)生疲勞裂紋，初期氣缸蓋受力面上的裂紋是非常小的，只在高負(fù)荷情況下會(huì)有少量水進(jìn)入燃燒室參加燃燒，費(fèi)水量很小，不易查找。隨著柴油機(jī)在大負(fù)載的的情況下使用，裂紋在不斷擴(kuò)大，靜態(tài)水系統(tǒng)打壓檢測(cè)時(shí)（靜置12 h以上），才會(huì)有水通過(guò)裂紋進(jìn)入燃燒室，柴油機(jī)甩車時(shí)發(fā)現(xiàn)有水。DF8B5164機(jī)車柴油機(jī)費(fèi)水是由于機(jī)體穩(wěn)壓箱內(nèi)的鑄造砂眼造成。DF8B機(jī)車使用的柴油機(jī)缸套沒(méi)有水套，如機(jī)體鑄造時(shí)有砂眼，柴油機(jī)在運(yùn)用過(guò)程中，因振動(dòng)、穴蝕等原因，砂眼就會(huì)逐漸貫通，前期漏水少，隨著缺陷逐漸擴(kuò)大，而漏水較多時(shí)才從穩(wěn)壓箱排污閥中流出。

3 檢查及處理方法

通過(guò)對(duì)上述兩臺(tái)機(jī)車及其他機(jī)車費(fèi)水的故障查找，結(jié)合其他相關(guān)理論與實(shí)踐知識(shí)，總結(jié)出了一套判斷、處理機(jī)車柴油機(jī)費(fèi)水的方法，具體方案如下：

1）首先檢查穩(wěn)壓箱排污閥看是否有水排出，如果檢查后有水排出，基本可以斷定漏水位置主要有：中冷器、穩(wěn)壓箱內(nèi)的中冷水管或穩(wěn)壓箱內(nèi)機(jī)體裂紋。有了以上的基本判斷，可以拆下自由端中冷器，使用鏡子對(duì)上述三個(gè)部位進(jìn)行詳細(xì)的檢查。

2）對(duì)水箱水表進(jìn)行檢查，檢查是否存在油跡。如果存在油跡情況一般為油水熱交換器內(nèi)部管子發(fā)生裂漏問(wèn)題，必須進(jìn)行更換。

3）檢查高低溫水泵的溢水孔，看是否有水流出。如果有水流出說(shuō)明水泵水封漏水，必須及時(shí)清理油泥、水垢的堵塞問(wèn)題，同時(shí)檢查水泵時(shí)還要化驗(yàn)柴油機(jī)潤(rùn)滑油。

4）檢查氣缸蓋、排氣支管、氣缸蓋處是否存在水痕，如存在水痕，則可能是螺栓孔加工過(guò)深造成與水腔相通，必須及時(shí)進(jìn)行處理。

5）檢查氣缸套與機(jī)體結(jié)合處的密封情況，查看密封圈是否已老化或是破損。查看方法：打開(kāi)曲軸箱蓋對(duì)各缸下方查看是否存在水滴，即可掌握密封情況。如老化或是破損，就必須進(jìn)行更換。

6）檢查氣缸是否有裂紋，可以打開(kāi)示功閥進(jìn)行甩車，如發(fā)現(xiàn)示功閥孔中有水霧排出，說(shuō)明氣缸有裂紋，必須及時(shí)對(duì)氣缸進(jìn)行更換。

7）通過(guò)上述檢查，如無(wú)法發(fā)現(xiàn)故障處所時(shí)可起機(jī)檢查。提前對(duì)水箱水位進(jìn)行記錄，及時(shí)觀察水箱水位變化情況，如果發(fā)現(xiàn)水位上升超過(guò)10 mm時(shí)，可能氣缸蓋或氣缸套裂有裂紋。如觀察到水箱水位無(wú)明顯變化的情況下，可以進(jìn)行自負(fù)荷試驗(yàn)，緩慢增加柴油機(jī)轉(zhuǎn)速，保持900～950 r/min，觀察膨脹水箱水位是否有波動(dòng)現(xiàn)象，用來(lái)判斷氣缸蓋是否存在較小裂紋；采用逐個(gè)甩缸法來(lái)判定在高負(fù)載時(shí)是否發(fā)生燃?xì)飧Z入高溫水系統(tǒng)的現(xiàn)象。

8）以上方法均未發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)，進(jìn)行水系統(tǒng)密封打壓檢測(cè)，具體方法如前所述[4-5]。

4 結(jié)語(yǔ)

內(nèi)燃機(jī)車柴油機(jī)費(fèi)水原因較多，在柴油機(jī)故障當(dāng)中是屬于疑難故障，沒(méi)有明顯的原因和詳細(xì)的維修辦法。必須根據(jù)實(shí)際情況，在維修過(guò)程中進(jìn)行不斷的摸索，掌握相應(yīng)的維修經(jīng)驗(yàn)，去對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查并查找原因，進(jìn)行有針對(duì)性的維修。該研究可以為DF8B型內(nèi)燃機(jī)車柴油機(jī)費(fèi)水原因的查找及維修提供技術(shù)支持。