內(nèi)燃機車柴油機故障判斷分析與處理

陳寶文

摘要：在鐵路軌道交通事業(yè)不斷進步的影響之下，相關機械制造行業(yè)在驅(qū)動研究方面的投入力度也在不斷增加，期望能借由先進的科學技術手段來確保柴油機可以在充分燃燒的情況下做好能量的轉化和高效運用，以此來不斷促進火車的運行動力提升。作為內(nèi)燃機車日常運維人員，在柴油機燃燒工作的過程當中必須要注意做好質(zhì)檢和維修工作，對常見的一些故障提前進行分析處理，使火車的動力牽引環(huán)節(jié)更安全穩(wěn)定，為鐵路事業(yè)的發(fā)展效益做好保障工作。因此，本文將系統(tǒng)性地介紹內(nèi)燃機車的概念和柴油機的結構，并詳細介紹柴油機設備常見的故障和相關處理措施。

關鍵詞：內(nèi)燃機車;柴油機故障;分析與處理

引言：

柴油機的運行動力強勁，在運行過程當中能夠更好地實現(xiàn)傳動，在鐵路火車等方面有十分重要的應用，可以更好地實現(xiàn)牽引加速。在柴油機設備的驅(qū)動應用當中，定檢維修是確保運輸效益的重要環(huán)節(jié)，針對不同的設備故障原因和表現(xiàn)要加強明確，采用更具針對性的排障方式做好處理。作為鐵路內(nèi)燃機柴油機使用與管理人員，必須要加強重視并學習常見的設備故障類型，確保自身能夠提前發(fā)現(xiàn)并及時消除相關隱患，減少因內(nèi)燃機車故障而引發(fā)的停運問題，充分保障現(xiàn)代化鐵路運輸事業(yè)的發(fā)展。

一、內(nèi)燃機車柴油機運行與發(fā)展概述

（一）內(nèi)燃機車概念

相較于蒸汽機車，內(nèi)燃機車在動力供給和運行效率方面有很強的應用優(yōu)勢，在鐵路運營和軌道交通事業(yè)方面已經(jīng)成為標準配置之一。我國對于內(nèi)燃機車的研究起始于1958年，在逐步改善與更新過程當中已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)50km/h的運行速率，且在2005年起，我國的內(nèi)燃機車應用就已經(jīng)達到了世界領先水準。由于內(nèi)燃機車的動力強勁，將其作為鐵路火車的牽引動力更有利于實現(xiàn)提速和擴大運營，在經(jīng)濟方面能夠更好地節(jié)約能源，通過有效的能量轉換和傳動結構更好地將柴油燃燒的內(nèi)能轉變?yōu)樾凶叩尿?qū)動力，且使得運行速率得到了成倍提升。

（二）柴油機的結構

在內(nèi)燃機車工作的過程當中，需要依靠柴油機實現(xiàn)燃油供能來完成對火車的牽引和驅(qū)動。在柴油機中可以根據(jù)其不同的功能分為主燃器件和輔助器件兩個部分，可以分別完成柴油機啟動和運行過程當中的不同功能。在主燃器件當中包括了發(fā)動機、氣缸和軸承等部位，另外還有一些活塞連桿和潤滑系統(tǒng)等共同組成了輔助器件[1]。在柴油機啟動后通過控制系統(tǒng)的踩踏促使噴油器將柴油進行霧化處理，供發(fā)動機燃燒形成動能供給。柴油機內(nèi)部的氣缸通過往復的活塞式運動能夠有效地實現(xiàn)能量轉換，并將新鮮的氧氣和燃燒后的廢氣進行有效交換，促使發(fā)動機內(nèi)部能夠接觸到更加充足的氧氣并實現(xiàn)燃燒效果。在柴油機內(nèi)的其他零件種類和功能更多，在日常定檢的過程當中也要注意對其進行質(zhì)檢和清理，有效保障柴油機的穩(wěn)定高效運行。

二、柴油機設備故障的主要類型分析

（一）噴油器的故障

由于柴油機在運行過程當中需要為火車機車提供更大的牽引動力，在噴油和燃燒過程當中的工作壓強會有明顯上升，也導致噴油器位置發(fā)生故障的概率有了一定的上升。在啟動柴油機設備的過程當中，如果沒有合理控制噴油器的噴射壓力與速率，很有可能會造成霧化的柴油體積偏大而來不及充分燃燒的問題，這些油霧在和燃燒后的水蒸氣以及其他碳鏈小分子結合在一起后，很容易形成油污堵塞噴油器的出口，引發(fā)出油不順暢或滴油等故障[2]。當噴油器內(nèi)的油壓和實際容量不匹配后會造成出油過程的時間延誤，對于其燃燒和能量轉換會造成不利影響。在噴油器內(nèi)設置的針閥、霧化器等也容易出現(xiàn)故障，包括了卡死、滴油等不同的問題，需要做好應對和處理。

（二）機器排氣故障

在柴油燃燒后會產(chǎn)生二氧化碳、水蒸氣和其他成分需要通過排氣系統(tǒng)排出，且在排機系統(tǒng)內(nèi)設置有專門的氣缸來實現(xiàn)能量的轉換，減少燃燒過程當中產(chǎn)生的尾氣對環(huán)境的污染問題。在一些柴油器內(nèi)部管道存在問題的情況下，會發(fā)現(xiàn)從排氣系統(tǒng)當中排出的尾氣呈現(xiàn)灰黑色的狀態(tài)，說明燃燒當中產(chǎn)生的一些含碳和含硫等危害物質(zhì)沒有經(jīng)過氣缸處理就已經(jīng)排放到外界，導致無色的尾氣當中存在固體顆粒物質(zhì)，對大氣環(huán)境會產(chǎn)生較大的污染。常見的幾類排氣問題大多是由于氣缸、管道等的損壞引發(fā)的設備故障，需要通過有效的測試和分析后確定故障位置并對應的破損結構進行更換處理，確保柴油機燃燒時的充分性和環(huán)保性。

（三）機器敲缸故障

敲缸故障是柴油機運行時一類較為常見的問題，主要表現(xiàn)為在設備的啟動和運行過程當中發(fā)出的不正常聲響，需要技術人員認真核查對應的故障部位和聲響特點，以此來合理判斷具體損壞的零件位置以及損耗情況。在柴油機啟動和內(nèi)部柴油燃燒的過程當中，若異物進入了燃燒室，則會隨著氣流壓力出現(xiàn)在氣缸的活塞、底部和氣門等不同位置，在燃燒震動的影響之下發(fā)出敲打的聲音，這不僅會造成氣缸內(nèi)部結構損壞，還有可能會影響發(fā)動機的正常運行，從而引發(fā)安全事故[3]。再如，在柴油機燃燒時，為了保證氧氣充分進入會影響到增壓管線的運行狀態(tài)，一旦有異物進入，也會造成管道阻塞，從而引發(fā)機破事故。這是因為在柴油機的氣缸和活塞之間會存在一定的空隙，若內(nèi)部的間距設置不合理會導致氣缸運行時的一部分空氣不能較好地進入到燃燒室，由氣體振動而產(chǎn)生敲缸故障。

（四）機油循環(huán)故障

在柴油機內(nèi)可以通過循環(huán)的方式將機油傳輸?shù)叫枰褂玫奈恢?，更好地實現(xiàn)對內(nèi)部設備的潤滑維護，避免磨損等問題的出現(xiàn)。在該循環(huán)系統(tǒng)的運行過程當中，由于閥門、管道等機械性的故障問題會造成系統(tǒng)循環(huán)不暢或漏油的現(xiàn)象，嚴重的還有可能會造成油水互竄，對于柴油機運行的安全與穩(wěn)定產(chǎn)生了極大的威脅。在系統(tǒng)長時間運行的過程當中，一些水蒸氣等通過活塞間的空隙反流回循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)會造成機油稀釋的現(xiàn)象，對機油的品質(zhì)產(chǎn)生較大的影響，甚至可能會導致油水乳化、離析和沉淀，使柴油機內(nèi)部在運行過程當中不能得到良好的潤滑，容易引發(fā)設備磨損加劇等故障情況。

三、柴油機設備故障的處理維修方式

（一）噴油器的處理

在對柴油機的噴油器進行清洗和維修的過程中必須要考慮到日常使用不當?shù)葐栴}而引發(fā)的堵塞，針對這種情況還需要及時調(diào)整實操環(huán)節(jié)來減少噴油器的損壞概率，促使柴油機能夠穩(wěn)定運行。噴油器需要在定檢的過程中進行清洗，借助水壓將出口附近附著的油污灰塵等進行清除，確保其出油順暢[4]。對于一些無法清理的噴油器則需要通過更換的方式進行維修，確保在零件連接時的穩(wěn)固性，防止在出油時出現(xiàn)松動問題。在更換清洗完成后，技術人員要將噴油器進行復位和檢驗，查驗其在進行油氣霧化處理時的質(zhì)量，若不存在滴漏等問題則說明可以正常使用。由于噴油器是影響柴油出口的重要元件，必須要重視其出油的順暢性，確保能夠充分燃燒提供牽引動力。

（二）彈力系統(tǒng)檢修

噴油泵是柴油機內(nèi)部較為重要的動力運行環(huán)節(jié)之一，為保證泵口在進行油體輸送時對實際質(zhì)量能夠?qū)崿F(xiàn)良好控制，需要在泵口處安裝彈簧設備完成泵送任務。在長時間的使用過程當中，彈簧設備和空氣當中的水蒸氣、柴油等產(chǎn)生接觸則會加速材料的老化損壞程度，影響了噴油泵的實際運行。在進行彈力系統(tǒng)的檢修處理時需要將對應的零件拆除下來進行清洗和測試，若發(fā)現(xiàn)彈簧結構的系統(tǒng)參數(shù)不符合實際使用需求時則需要及時對其進行更換，并保證用材、彈力系數(shù)等一致，更好地替代原有損壞材料完成彈力系統(tǒng)的工作任務。技術人員需要對彈力系統(tǒng)的恢復效果進行校驗，使噴油泵的泵送運行順暢，對柴油的霧化效果做好保障。

（三）燃燒敲缸處理

在處理敲缸故障前需要先做好定性處理，可將供油尺調(diào)零后再次啟動柴油機，并查驗敲缸情況是否有所改善，明確敲缸故障點和類型后再進行對應的處理。燃燒敲缸主要發(fā)生在柴油機的燃燒啟動過程中，技術人員必須要加強關注，特別是在柴油機的啟停過程當中，若發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)短暫性的敲缸情況則說明可能是噴油泵出現(xiàn)運行故障，但還需要實行進一步的檢驗。一些柴油機的敲缸聲響會在運行過程當中逐漸減弱直至停止，這反映出了內(nèi)部噴油泵和發(fā)動機之間匹配性偏弱的問題，需要拆解后分別進行加固處理，避免因燃燒而產(chǎn)生的震動聲響[5]。在內(nèi)部高速運轉的過程當中若敲缸聲響持續(xù)存在則需要專門對噴油泵的運行狀態(tài)進行檢驗，包括了出油量、噴射壓力和供油刻線等，通過調(diào)節(jié)噴油泵的機械尺寸的方式予以消除。

（四）機械敲缸處理

盡管機械敲缸和燃燒敲缸之間的表現(xiàn)存在類似情況，但其故障發(fā)生的部位和產(chǎn)生的原因有很大差異，必須要提前明確并做好應對處理。機械敲缸故障主要發(fā)生的位置是柴油機的氣缸，當發(fā)現(xiàn)異常聲響時，首先要檢查氣缸內(nèi)是否存在有異物和零件，在柴油機啟動過程當中，由于氣缸的震動會帶動內(nèi)部的異物發(fā)出聲響，明確問題出現(xiàn)原因之后就能夠消除這種機械性震動引發(fā)的敲缸噪音。在柴油機啟動時的油箱水溫溫差過大時也會產(chǎn)生異響，這就要求技術人員在使用的過程當中要注意對水溫進行觀察，在其超過40℃后再進行啟機和加載[6]。在柴油機內(nèi)的氣門處存在有彈簧結構，在長時間的使用過程當中也可能會存在松動和老化的問題，在外界施加振動受力后也可能會引發(fā)敲缸現(xiàn)象，可以通過更換內(nèi)門彈簧的方式進行快速處理。

四、結束語

總之，內(nèi)燃機車的定檢當中需要著重關注燃油和轉化環(huán)節(jié)，特別是容易堵塞和氧化的噴油器，問題的出現(xiàn)與日常使用、清潔等有著很大關聯(lián)，需要做好有針對性的處理，并根據(jù)不同的季節(jié)氣候選擇對應的柴油和潤滑劑予以處理。柴油機內(nèi)部的彈力系統(tǒng)若發(fā)生老化、失效的問題必須要及時更換，避免影響柴油機的穩(wěn)定運行。針對燃燒敲缸和機械敲缸的問題要明確故障類型，采用對應的處理方式，仔細核查供油噴油處的實況，通過調(diào)整墊片厚度和更換噴油器等方式進行維修，維持柴油機的高效穩(wěn)定。

參考文獻：

[1]陳超，郝博.內(nèi)燃機車柴油機常見故障及處理方法分析[J].內(nèi)燃機與配件，2019（12）：150-151.

[2]楊衛(wèi).東風4B內(nèi)燃機車柴油機運轉故障的分析與處理[J].長春大學學報，2019（06）：06-09.

[3]張帆，程文紅.機車柴油機汽缸蓋罩手輪漏油的原因及解決措施[J].鐵道機車與動車，2017（03）：40-41.

[4]馮璐珂.內(nèi)燃機車柴油機常見故障及處理方法的思考[J].機械管理與開發(fā)，2019（03）：289-290.

[5]王斌.論GKD2型內(nèi)燃機車柴油機啟動時的故障及對策[J].內(nèi)燃機與配件，2019（07）：115-116.

[6]萬學一.DF4型內(nèi)燃機車柴油機突然卸載的故障分析及處理辦法[J].區(qū)域治理，2018（29）：268-269.