DF8B型內(nèi)燃機(jī)車油水溫度高的原因及處理方法

單紹平 李建龍 俎以宏

摘要：本文從DF8B型內(nèi)燃機(jī)車柴油機(jī)冷卻系統(tǒng)、燃燒過程等多個(gè)方面分析了油水溫度高的主要原因，并提出了切實(shí)可行的處理方法，有效減少了由于柴油機(jī)油水過高而產(chǎn)生的機(jī)車故障。

關(guān)鍵詞：DF8B型內(nèi)燃機(jī)車;油水溫度高;冷卻系統(tǒng);后燃

中圖分類號(hào)：U269.5? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-957X（2020）21-0141-02

0? 引言

DF8B型機(jī)車是干線貨運(yùn)大功率直流電傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車，是目前使用最多的內(nèi)燃機(jī)車貨運(yùn)機(jī)型，采用的是16V280ZJA型柴油機(jī)。在夏季，由于外部環(huán)境溫度過高，經(jīng)常會(huì)發(fā)生冷卻水溫度高的故障，使冷卻水溫度達(dá)到甚至超過允許的最高限工作溫度88°。水溫高會(huì)帶來一系列的問題：柴油機(jī)冷卻不利，受熱零部件機(jī)械強(qiáng)度降低，出現(xiàn)變形或裂紋，活塞和氣缸套配合間隙配合變小，摩擦磨損加劇;柴油機(jī)進(jìn)氣量減小，燃燒過程惡化，功率下降;水溫繼電器動(dòng)作，柴油機(jī)卸載;水溫高還會(huì)引起橡膠密封件老化，影響其密封效果和使用壽命。機(jī)油溫度高造成機(jī)油黏度下降，機(jī)油壓力低，零部件潤滑不良，機(jī)油快速老化，機(jī)油的使用壽命降低等一系列問題。油水溫度高會(huì)產(chǎn)生非常嚴(yán)重的后果，使柴油機(jī)卸載或停機(jī)，機(jī)車無法正常運(yùn)行，發(fā)生臨修或機(jī)故的次數(shù)大大增加，嚴(yán)重影響了鐵路運(yùn)行安全和鐵路生產(chǎn)秩序，迫切需要探索出柴油機(jī)油水溫度升高的主要原因，并提出具體的解決方法，有效遏制或減少該類故障的發(fā)生。

1? 柴油機(jī)冷卻系統(tǒng)工作原理分析

柴油機(jī)冷卻水系統(tǒng)主要由高溫水泵、低溫水泵、中冷器、散熱器組、膨脹水箱、機(jī)油熱交換器、閥類及儀表等組成。冷卻水系統(tǒng)采用高、低溫兩個(gè)獨(dú)立的循環(huán)系統(tǒng)，高溫冷卻水系統(tǒng)（圖1）是冷卻氣缸蓋、氣缸套和增壓器等部件的循環(huán)系統(tǒng);低溫冷卻水系統(tǒng)（圖2）是冷卻增壓后的空氣及機(jī)油的循環(huán)系統(tǒng)。

當(dāng)冷卻水溫度升高時(shí)，冷卻水會(huì)發(fā)生汽化，為了排出冷卻水汽化形成的氣體，設(shè)了兩根通往膨脹水箱的常開的排氣支管，汽化形成的氣體可通過膨脹水箱的加水口排出大氣。當(dāng)冷卻水溫度降低時(shí)，膨脹水箱里的水在高度差及大氣壓力的作用下，經(jīng)兩根出水管進(jìn)入兩個(gè)水泵，以補(bǔ)充冷卻水量，從而保證系統(tǒng)的正常工作。

機(jī)油通過機(jī)油熱交換器中的低溫冷卻水系統(tǒng)冷卻，為了保證一定的機(jī)油工作溫度，在靜液壓油路上設(shè)置溫度控制閥，并將其感溫元件安裝在機(jī)油熱交換器冷卻水出口管路上，當(dāng)油水溫度沒有達(dá)到溫控閥動(dòng)作值時(shí)，靜液壓油泵泵出的高壓油經(jīng)卸荷回路流回油箱，冷卻風(fēng)扇不轉(zhuǎn);當(dāng)油水溫度較高時(shí)，靜液壓油泵泵出的高壓油進(jìn)入靜液壓馬達(dá)，冷卻風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)，通過溫控閥控制冷卻風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，從而控制冷卻水的溫度，進(jìn)而控制機(jī)油溫度。

2? 柴油機(jī)油水溫度高的原因分析及處理方法

2.1 散熱器故障原因分析及處理方法

故障原因：①散熱器冷卻單節(jié)表面太臟，影響散熱效果;②散熱器冷卻單節(jié)水垢太厚，影響散熱效果;③散熱器冷卻單節(jié)的冷卻管路堵焊數(shù)量過多，造成管路狹窄或堵塞;在檢修作業(yè)安裝水孔管路法蘭時(shí)，密封膠使用過多，過量密封膠流到管道內(nèi)，造成管道狹窄或堵塞，影響散熱效果;④散熱器冷卻單節(jié)內(nèi)防護(hù)板密封不良或V型架下部檢查孔蓋未鎖閉或密封不嚴(yán)，造成冷空氣不流過散熱器，從縫隙中通過，降低了冷卻效果;⑤冷卻水中有大量空氣，產(chǎn)生氣堵，造成冷卻水循環(huán)阻滯，水溫急劇升高。

處理方法：①定期清洗散熱器冷卻單節(jié)表面，保持表面清潔，提高散熱效率;②檢修時(shí)，用水垢清洗液清洗冷卻單節(jié)水垢，保持內(nèi)壁無水垢，散熱良好;③檢修時(shí)，清理散冷卻單節(jié)中的冷卻管路焊點(diǎn)，增大孔徑流通面積;安裝水孔管路法蘭時(shí)，控制密封膠使用數(shù)量，避免或盡量減小管道狹窄或堵塞的情況發(fā)生;④檢修時(shí)，檢查冷卻單節(jié)內(nèi)防護(hù)板密封情況和V型架下部檢查孔蓋密封情況，保證安裝質(zhì)量;⑤上水或補(bǔ)水時(shí)，打開全部散熱器排氣閥，排出冷卻水中的空氣。

2.2 冷卻風(fēng)扇轉(zhuǎn)速不足或不轉(zhuǎn)原因分析及處理方法

原因分析：①靜液壓油管裂漏或靜液壓油臟;②靜液壓油泵或靜液壓馬達(dá)故障;③靜液壓油箱缺油;④溫控閥感溫元件失效，或溫控閥線路故障，溫控閥處在泄油位;⑤安全閥線路故障，安全閥卡在泄油位;⑥冷卻風(fēng)扇故障。

處理方法：①檢查靜液壓油管是否有滴漏現(xiàn)象，如有滴漏，更換接頭或密封圈。溫控閥或安全閥密封不良，造成機(jī)油泄露進(jìn)入靜液壓油，污染靜液壓油，定期檢查靜液壓油油質(zhì)，保持靜液壓油清潔;②檢查靜液壓油泵或靜液壓馬達(dá)，看看是否工作正常，如果不工作，檢查③④⑤項(xiàng);③檢查靜液壓油油箱油位是否正常，如果油量不足，補(bǔ)充靜液壓油;④檢查溫控閥感溫元件是否失效，如果失效更換感溫元件。檢查溫控線，測(cè)量或用手感知溫控線進(jìn)出油管的溫度差，如果溫差較大說明溫控線正常，如果溫差小且溫度高，說明溫控線故障，更換溫控線。如果是行車過程中，可以人為關(guān)閉溫控線，手動(dòng)調(diào)整螺釘直到冷卻風(fēng)扇高速運(yùn)轉(zhuǎn);⑤檢查安全閥，看是否卡在泄油位，如果卡死，更換安全閥。檢查安全線是否斷路，保證工作正常。如果是行車過程中，安全線故障，可以打開安全線上部螺堵，將調(diào)整螺釘擰緊，強(qiáng)行關(guān)閉安全線控制，使冷卻風(fēng)扇正常工作;⑥靜液壓馬達(dá)或風(fēng)扇故障，修理或更換冷卻風(fēng)扇。

2.3 循環(huán)水系統(tǒng)故障原因分析及處理方法

故障原因：①水循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)水量不足;②冷卻水系統(tǒng)內(nèi)有空氣;③冷卻水泵故障。

處理方法：①檢查膨脹水箱水位是否符合要求，如果水系統(tǒng)泄露會(huì)造成水量減少，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)水;②如果上水時(shí)，散熱器上的放氣閥沒有全部打開，水系統(tǒng)內(nèi)會(huì)有空氣，造成虛水位。在補(bǔ)水時(shí)，應(yīng)打開所有放氣閥，將水循環(huán)中的空氣排出后，再補(bǔ)水。③在柴油機(jī)工作狀態(tài)下，檢查冷卻水泵進(jìn)出口水管溫度，如果水管溫差較大，可以判斷是水泵故障，修理或更換冷卻水泵。

2.4 柴油機(jī)熱負(fù)荷增加引起油水溫度高的原因及處理方法

柴油機(jī)后燃嚴(yán)重，柴油機(jī)超負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間過長，都會(huì)因?yàn)椴裼蜋C(jī)熱負(fù)荷過高造成油水溫度高。在柴油機(jī)工作過程中，氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)零部件會(huì)產(chǎn)生磨損，氣門座會(huì)下陷，產(chǎn)生氣門間隙偏離標(biāo)準(zhǔn)值，造成進(jìn)氣時(shí)刻不合理，進(jìn)氣量少，燃燒不良出現(xiàn)后燃;排氣總管及支管給進(jìn)氣支管傳熱過多，導(dǎo)致進(jìn)氣溫度高，造成進(jìn)氣量減少，也會(huì)出現(xiàn)燃燒不良，柴油機(jī)后燃;噴油器密封不良或啟噴壓力過低，出現(xiàn)滴油或二次噴射現(xiàn)象，噴油泵供油壓力調(diào)整不當(dāng)或在使用中彈簧疲勞引起預(yù)緊力變小，導(dǎo)致供油時(shí)刻和燃油供油壓力不當(dāng)，都會(huì)造成柴油機(jī)后燃，從而出現(xiàn)油水溫度過高。

在日常檢修中，檢查柴油機(jī)排氣總管及支管石棉包扎狀態(tài)，保證隔熱良好;按照工藝標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整氣門間隙，提高進(jìn)氣沖量系數(shù);調(diào)整或更換工作不良的噴油泵和噴油器，提高燃油的噴射質(zhì)量。

2.5 機(jī)油熱交換器等部件故障分析及處理方法

如果高溫水溫度正常，兩個(gè)冷卻風(fēng)扇轉(zhuǎn)速正常，只有機(jī)油溫度高，可以判斷為機(jī)油熱交換器故障，檢查熱交換器進(jìn)出口油管溫度，如果溫差較小，可以判斷為熱交換器冷卻不良，對(duì)熱交換器清洗恢復(fù)其熱交換性能。主機(jī)油泵故障會(huì)使機(jī)油壓力降低，機(jī)油流量減少，也會(huì)造成機(jī)油溫度上升。

2.6 側(cè)百葉窗不開或開度不夠的原因及處理方法

DF8B型機(jī)車下百葉窗為手動(dòng)控制，當(dāng)夏季環(huán)境溫度高時(shí)，應(yīng)提前將下百葉窗全部打開，保證開關(guān)靈活，開度到位。上百葉窗開度根據(jù)油溫自動(dòng)控制，將溫控線開啟溫度由60℃調(diào)到50℃，自動(dòng)百葉窗油壓調(diào)整到700kpa以上，使百葉窗保持在全開位，保證冷卻間有足夠的冷空氣進(jìn)氣量，提高散熱速度。

2.7 安裝防護(hù)網(wǎng)導(dǎo)致的進(jìn)氣量不足的解決方法

為了防止春秋季節(jié)雜草和楊絮等空氣中雜物進(jìn)入冷卻間，會(huì)在百葉窗外加裝防護(hù)網(wǎng)。因雜草和楊絮等雜質(zhì)密度小、重量輕，會(huì)附著在百葉窗外面，導(dǎo)致百葉窗進(jìn)氣量不足，上頂百葉窗立不起來，冷卻空氣流通不暢，造成油水溫度高。解決方法如下：

①定期清理防護(hù)網(wǎng);②由于夏季空氣中雜質(zhì)少，在夏季到來時(shí)，將防護(hù)網(wǎng)去掉。此外，油水傳感器的故障誤報(bào)，顯示錯(cuò)誤，會(huì)造成油水溫度的假高而使機(jī)車降低功率?？梢圆痖_傳感器與水管的連接，檢查傳感器初始狀態(tài)，如果顯示溫度異常，更換傳感器。

3? 結(jié)束語

在內(nèi)燃機(jī)車的運(yùn)用過程中，經(jīng)常會(huì)遇到柴油機(jī)油水溫度高的情況，由于故障產(chǎn)生的因素很多，處理起來很麻煩，運(yùn)行過程中一旦發(fā)現(xiàn)，還必須及時(shí)判斷并快速排除，盡管處理方法多種多樣，但效果不盡人意，嚴(yán)重影響到了行車安全和鐵路運(yùn)行秩序。本文在調(diào)查分析研究的基礎(chǔ)上，從DF8B型內(nèi)燃機(jī)車柴油機(jī)燃燒過程、冷卻系統(tǒng)零部件、循環(huán)水系統(tǒng)等多個(gè)方面分析了油水溫度高產(chǎn)生的主要原因，并提出了預(yù)防和處理油水溫度高的具體措施，通過嚴(yán)格執(zhí)行以上措施，在機(jī)車運(yùn)用中，柴油機(jī)油水溫度高的故障明顯減少，不僅減少了故障發(fā)生的次數(shù)，縮短了檢修時(shí)間，還節(jié)約了檢修成本，收到了較好的效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳輝.DF8B型內(nèi)燃機(jī)車?yán)鋮s水系統(tǒng)故障分析[J].鐵道技術(shù)監(jiān)督，2011（2）.

[2]李合亮.DF8B型內(nèi)燃機(jī)車?yán)鋮s水系統(tǒng)故障分析與研究[J].四川建材，2018（10）.

[3]張玉友.DF8B型內(nèi)燃機(jī)車耗水量大的原因分析和處理措施[J].軌道交通裝備與技術(shù)，2015（2）.

[4]張宇.DF8B型內(nèi)燃機(jī)車油水溫度高的原因及處理措施[J].軌道交通裝備與技術(shù)，2010（6）.

[5]張偉.DF8B型內(nèi)燃機(jī)車油水溫度高的原因及控制[J].中小企業(yè)管理與科技，2010（10）.

[6]閆治.淺談內(nèi)燃機(jī)車油水溫度高故障的原因及解決措施[J].四川建材，2017（05）.

[7]岳芃喜.內(nèi)燃機(jī)車典型非正常卸載故障的判斷與處理[J].鐵道機(jī)車車輛工人，2008（03）.

[8]郭曉明，王鵬軒.內(nèi)燃機(jī)車凍結(jié)故障的分析與預(yù)防[J].鐵道機(jī)車車輛工人，2003（11）.

[9]董桂秋，李樹春.內(nèi)燃機(jī)車JZ-7型制動(dòng)機(jī)變向閥的故障及處理[J].職業(yè)技術(shù)，2012（10）.

[10]郭飛宇.內(nèi)燃機(jī)車蓄電池常見故障與維護(hù)[J].機(jī)械管理開發(fā)，2017（06）.