內(nèi)燃機車柴油機常見故障與處理

趙瑞峰

摘要：隨著我國經(jīng)濟技術和工業(yè)生產(chǎn)技術的不斷發(fā)展，內(nèi)燃機車已成為道路運輸不可缺少的組成部分，銷售市場的需求也越來越大。因此，內(nèi)燃機車在鐵路和公路運輸中具有關鍵影響，對我國城鎮(zhèn)化發(fā)展起到了推動作用。柴油機是內(nèi)燃機車的關鍵位置，可以促進內(nèi)燃機車的運行。眾所周知，當今內(nèi)燃機車中的柴油機還存在不足，并且經(jīng)常出現(xiàn)一些故障，危及內(nèi)燃機車的正常運行。本文的重點是分析內(nèi)燃機車柴油機的常見問題，從而明確提出詳細正確的處理方法。

Abstract： With the continuous development of China's economic technology and industrial production technology， diesel locomotive has become an indispensable part of road transportation， and the demand of the sales market is increasing. Therefore， diesel locomotives have a key impact on railway and highway transportation， and have promoted the development of urbanization in China. Diesel engine is the key position of diesel locomotive， which can promote the operation of diesel locomotive. As we all know， there are still deficiencies in the diesel engine of diesel locomotives， and some faults often occur， endangering the normal operation of diesel locomotives. The focus of this paper is to analyze the common problems of diesel locomotive diesel engine， so as to clearly put forward detailed and correct treatment methods.

關鍵詞：內(nèi)燃機車;柴油機;常見故障;處理

Key words： diesel locomotive;diesel engine;common faults;handle

中圖分類號：U664.121.1 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-957X（2022）03-0124-03

0 ?引言

隨著經(jīng)濟發(fā)展的全球化和中國城鎮(zhèn)化發(fā)展的加快，軌道交通裝備已成為城鎮(zhèn)化發(fā)展的驅動力。在鐵路運輸中，內(nèi)燃機車在我國城鎮(zhèn)化發(fā)展中發(fā)揮著關鍵作用，做出了突出貢獻。柴油機是內(nèi)燃機車的關鍵，可以為機車的運行提供足夠的動力。柴油機以其輸出功率和驅動力較大的特點，在內(nèi)燃機車的運行中得到了廣泛的應用。眾所周知，在內(nèi)燃機車柴油機的試驗檢測環(huán)節(jié)，工作人員經(jīng)常發(fā)現(xiàn)其中的柴油機在運行過程中發(fā)生異常情況，對內(nèi)燃機車的正常運行造成影響。為此，對內(nèi)燃機車柴油機的常見問題和常見故障進行了分析，指出詳細的解決方案是內(nèi)燃機車柴油機產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)和制造過程中應重點解決的問題。

1 ?內(nèi)燃機車柴油機概況

1.1 內(nèi)燃機車柴油機組成

柴油機主要是由以下六部分組成：固定件（主要由機體、氣缸、氣缸蓋和主滾動軸承組成。固定件是柴油機的基本部件，是柴油機的基本組成部分）、運動部件（關鍵由活塞桿組、曲軸組、發(fā)動機曲軸組等組成，部件是柴油機的關鍵傳熱部件）、配氣結構（關鍵是氣缸、氣缸扭簧、臂、擺桿、小鏈條和發(fā)動機凸輪曲柄連桿機構是柴油機通風全過程的控制機構）、進排氣系統(tǒng)（由空氣濾芯、中冷器、渦輪增壓器、進（排氣）支氣管等，可以充分將清潔氣體送入氣缸，工作后的有機廢氣排入空氣中）、燃油系統(tǒng)軟件（關鍵是燃油濾清器、柴油泵、噴油泵及相關管路，保證清潔后的燃油進入氣缸）、進氣系統(tǒng)（關鍵是由主機油泵、運轉油泵、機油濾芯和管路組成）。其他還有控制系統(tǒng)軟件和冷卻系統(tǒng)。

1.2 柴油機的原理

四沖程柴油機用于內(nèi)燃機車，其原理基本相似。循環(huán)系統(tǒng)在其工作過程中包括進氣、收縮、點火和膨脹、排氣管等多個全過程。這整個過程相互聯(lián)系，前后重疊。第一沖程是進氣，它的日常任務是給氣缸注入新鮮空氣。當發(fā)動機曲軸轉動肘部時，曲軸將活塞連桿從下止點移動到下止點[1]。同時利用與發(fā)動機曲軸相連的傳動機構打開旁通閥，將外界氣體充入氣缸。第二個沖程是收縮。收縮時，活塞連桿從下止點移動到下止點。這個功能是雙重的。首先是提高氣體溫度，為自己自行點火提前做好準備;最后是為蒸汽膨脹做功。第三沖程是燃燒膨脹。隨著這個沖程的進行，大部分噴射到發(fā)動機燃燒室的燃料被點燃。點燃時放出大量熱量，使蒸汽體的負荷和溫度大大上升。活塞連桿用于超高壓高溫蒸汽體的運動，發(fā)動機曲軸根據(jù)連續(xù)桿轉動，對外開放做功。因此，這種行程也稱為工作或工作中的行程。隨著活塞連桿的滑動，氣缸的容積擴大，蒸汽體的工作壓力降低。當活塞連桿到達下止點，自動排氣閥打開時，工作行程結束。第四沖程是排氣。排氣沖程的作用是將膨脹后的有機廢氣排出，方便充入新鮮空氣，為下一個循環(huán)的進氣提前做好準備。工作時行程往復到下止點周邊時，自動排氣閥打開，活塞連桿在發(fā)動機曲軸和曲軸的帶動下從下止點向上止點運動，將有機廢氣排放到用于排氣的氣缸?？諝鉀_程完成后，再次開始進氣沖程，因此循環(huán)系統(tǒng)在所有工作中重復上述整個過程。由于這種柴油機的工作循環(huán)系統(tǒng)是靠活塞連桿的四沖程，即發(fā)動機曲軸的兩轉來進行的，故稱為四沖程柴油機。因為進氣門和自動排氣門都是早開晚關;因此，在排氣管行程結束和進氣口行程開始時，當活塞連桿在底部擋塊附近時，進氣門和自動排氣門會有一段時間相互作用，此時打開同時。這段時間用發(fā)動機曲軸的轉角表示，稱為氣閥重迭角[2]。

2 ?燃機車柴油機常見故障

2.1 內(nèi)燃機車柴油機啟動前常見問題

內(nèi)燃機車柴油機運行前存在的關鍵問題分為以下兩個層次。一方面，當內(nèi)燃機車將部分車廂從機車行為主體上移開時，發(fā)動機曲軸很容易發(fā)生旋轉不靈敏，其指示閥被噴上水或油。這就是內(nèi)燃機車的原因。常見的問題更為廣泛。另一方面，內(nèi)燃機車內(nèi)部穩(wěn)壓罐中的過濾閥可能含有少量噴出的水或油。

2.2 內(nèi)燃機車柴油機油耗過快常見故障分析

油耗過大的根本原因是因為油污泄漏一般是指人眼可以清楚看到的泄漏。主要是輸油管道損壞、管接頭松動、縫隙過大、汽車油箱裂紋、管道導電軟連接膠管老化等多種原因造成的。根據(jù)組織技術人員對發(fā)動機油耗記錄的分析、柴油機和機車本身的結構分析，以及對工作實際情況的調(diào)查，各外部連接管道完好，油液泄漏已排除[3]。機油泄漏是指機油在通道內(nèi)燃燒，一般人眼是看不到的。關鍵原因是有機油串入發(fā)動機燃燒室參與點火，渦輪增壓器內(nèi)部骨架密封損壞，柴油泵下體密封泄漏，氣缸密封柴油機缸套老化。根據(jù)排查，渦輪增壓器內(nèi)框封、柴油泵下框封、柴油機缸套框封完好，不會漏油。同時，空氣濾清器濾芯和進氣系統(tǒng)狀況良好。但是，在測試柴油機的高速并打開動力閥時，發(fā)現(xiàn)有機油排除，終于明確了導致內(nèi)燃機車柴油機機油消耗過多的主要因素是柴油機整體性能有所下降，缸套偏磨損，出現(xiàn)發(fā)動機活塞和氣缸。密閉條件不嚴密。根據(jù)解體后的檢查，發(fā)現(xiàn)進氣系統(tǒng)中存在有機油，部分機油回流到發(fā)動機燃燒室參與點火。同時，油的質量和應用周期時間是主要原因。原機車在國內(nèi)維修時未更換活塞連桿和缸套，造成發(fā)動機活塞與發(fā)動機活塞槽側間隙磨損。發(fā)動機活塞與缸腔間隙磨損嚴重，導致機車設備大修后運行一天多，機油在柴油機內(nèi)部燃燒，使柴油機油消耗過快。

2.3 內(nèi)燃機車柴油機啟動時或啟動后的常見問題

首先，內(nèi)燃機車柴油機在整個運行過程中，其內(nèi)的發(fā)動機曲軸會轉動，但設備不運轉。其次，如果內(nèi)燃機車柴油機運行后相應的不可控設備被釋放，設備將停止運行[4]。再次，內(nèi)燃機車流出的蒸汽存在色調(diào)異常的問題，內(nèi)燃機車柴油機的速比難以控制。最后，內(nèi)燃機車在運行過程中，有時會出現(xiàn)飛車及其氣門異響（敲缸），其內(nèi)部協(xié)調(diào)器也會出現(xiàn)輸出軸顫振的問題，但這個問題對速比是產(chǎn)生較小的影響。

2.4 內(nèi)燃機車柴油機低壓燃油系統(tǒng)缺陷分析

閥門和調(diào)壓（限制）閥結構不科學，調(diào)節(jié)燃油工作壓力的實際效果差，元件使用壽命低。DF4型機車選用的安全（調(diào)壓）閥是一種座式閥，其功能是通過閥與齒輪箱之間總寬度不得超過1毫米的表面來實現(xiàn)的。當柴油機負荷低，使用油量少或精濾裝置時，閥門經(jīng)常工作，頻繁敲擊閥門與機體肯定會損害其使用壽命;同時，氣門開度變化較大，氣門和感覺引起的局部磨損和燃油工作壓力波動不可避免地擴大，影響所提供機油的實際效果[5]。DF4型機車的閥門為套筒閥，總作用面積大。在閥門和閥套不卡死的情況下，其使用壽命大大增加，甚至可以無限期使用，直至機車損壞。從理論上講，套筒閥比立式閥有很大的優(yōu)勢。事實上，也可以從我段75臺NDS機車使用16年證明，沒有出現(xiàn)過常見的閥門故障。

燃油粗濾器和精濾裝置的總過濾面積過小，燃油空氣濾清器濾芯的實際效果較差。DF4機車粗濾器采用不銹鋼編織網(wǎng)結構，清洗難度大，銅絲網(wǎng)常被破壞;精濾裝置雖然采用紙質濾芯，但空氣濾芯的體積和總面積太小，無法集成到大功率柴油機中燃油系統(tǒng)軟件要求，ND：型機車采用紙質濾芯，臟了就可以丟棄更換。價格低廉，制作簡單。它可以確保機車對燃油系統(tǒng)軟件的規(guī)定。

2.5 內(nèi)燃機車柴油機調(diào)速電路調(diào)速故障分析

第一，柴油機速比不平衡。這種常見故障的發(fā)生率最大，常見故障點既分散又集中在少數(shù)幾個位置。其中，常見故障最集中的部分是步進電機燒蝕。原因是電機三相繞組功率電阻（RW1-RW3）安裝錯誤或調(diào)整不合理，步進電機運行時電流過大。錯誤安裝的具體表現(xiàn)是“302”協(xié)同控制器伺服電機安裝了200W、150SZ的電阻;調(diào)不合理的關鍵是阻值調(diào)得太小或三相阻值調(diào)的不一樣。第二，是步進電機接線端子臺短路。原因是安裝步進電機的空間有限，實際操作不合理，丟失了“三相四線”接線端子。分散常見故障的關鍵點是控制器電路的串聯(lián)互鎖短路（虛連接）、控制器本身的常見故障、控制器電源插頭（座）的虛連接。第三，柴油機速比與主控制器檔位對應性差[6]。如上所述，由于控制器試驗臺不能完全模擬機車的具體運行狀態(tài)，同時協(xié)調(diào)控制器的工作條件不可能完全一致?？刂破魇状伟惭b時，需要根據(jù)柴油機的具體轉速而定。對主要參數(shù)比工況進行現(xiàn)場調(diào)整。導致這種常見故障的因素是控制器未在現(xiàn)場調(diào)整主要參數(shù)或安裝后調(diào)整不合理。

2.6 柴油機功率低

柴油機車采用恒輸出功率控制，駕駛員控制板0—16位柴油機設定穩(wěn)定速比匹配穩(wěn)定輸出功率。內(nèi)燃機車在運行中，會出現(xiàn)柴油機速比達不到預設值，無法充分利用輸出功率的情況。它與進氣系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)軟件、進氣系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)有關。進氣供給不足，無法使用燃料使其完全點火;點火提前角不足導致發(fā)熱量小，機械能轉換降低，潤滑油添加過多，人體負荷過重，柴油機造成機械能擺脫人體運轉，排氣管不良，柴油機背壓膨脹，輸出功率發(fā)揮較差。

3 ?內(nèi)燃機車柴油機故障處理

3.1 曲軸轉動而不發(fā)火的處理方法

柴油機曲軸轉動不點火可能是由以下因素引起的。第一，是機車內(nèi)部的汽車油箱內(nèi)剩余油量不足，其中存在大量蒸氣，導致燃油工作壓力不足，甚至無法引起工作壓力。第二，柴油機內(nèi)部電池沒電或各節(jié)損壞，其反裝以及輔助電源開關的實際操作等都是造成柴油機轉速與點火不匹配的規(guī)定。第三，機車內(nèi)控支撐桿卡在擋油部位或協(xié)調(diào)控制器油溫過低。發(fā)動機內(nèi)部機油及其冷卻循環(huán)水溫度過低。針對這種情況的具體解決方法如下，首先，要排出汽車油箱內(nèi)的水汽，進行供油。為此，應清除燃油攪拌泵中發(fā)現(xiàn)的異常情況。其次，更換新電池，檢查安裝位置是否錯誤。然后，應排除運行設備卡死的問題，進行維修。最后將機油及其冷卻循環(huán)水加熱到一定溫度[7]。

3.2 機油消耗過快與柴油機不啟動的解決方法

由于汽車機油消耗過快，根據(jù)拆解檢查發(fā)動機活塞槽間隙磨損情況，更換新活塞環(huán)，同時更換所有活塞連桿。電力機車，啟動后全部更換柴油機油觀察30天的運行情況，發(fā)現(xiàn)汽車油耗趨于穩(wěn)定，日均汽車油耗已達到標準范圍。

柴油機不啟動的正確處理方法，首先，應立即更換電池并補充足夠的剩余油。其次，應立即拆下濾芯，并立即調(diào)整或更換減壓閥。最后，針對停車設備活塞連桿卡死和噴油泵齒條咬緊的問題，用適當大小的力敲擊液壓缸。

3.3 內(nèi)燃機車柴油機冒黑煙與運行時噪音過大的處理方法

首先，檢查設備內(nèi)部的渦輪增壓器。如果損壞，應立即更換。如果沒有損壞，要明確是否是排氣管背壓高引起的，如果是這個引起的。如果排氣管冒黑煙，應檢查并拆除排氣管。其次，如果是由于噴油泵中某個殘油齒輪松動導致排氣管冒黑煙，應將松動的部分擰緊固定[8]。最后，一些損壞的輸油泵及其濾芯應立即更換或拆除。

運行時噪音過大的解決方法，內(nèi)燃機車柴油機在運行過程中，有聲音是正常的，但如果噪音過大，工作人員必須停止內(nèi)燃機車柴油機運行并進行檢查。如果沒有找到問題的根源，柴油機就不能運轉。通過研發(fā)，內(nèi)燃機車柴油機運行時噪音過大，其關鍵是內(nèi)部零件不牢固或損壞嚴重，工作人員應必須擰緊組件并更換損壞更嚴重的部件。

3.4 內(nèi)燃機車柴油機低壓燃油系統(tǒng)缺陷改進措施

第一，拆下高壓油泵前的粗濾器，避免粗濾器臟了后提高油的實際效果。第二，改進現(xiàn)有汽柴油加熱系統(tǒng)軟件，在高壓油泵前安裝汽柴油加熱器，采用加熱壓力調(diào)節(jié)閥代替人工干預，提高加熱的實際效果和合理性。第三，將閥門與泄壓閥的結構改為一個完整的閥門，以提高其穩(wěn)定性，增加使用壽命。第四，在機車內(nèi)空間得到批準的情況下，盡量選擇空氣濾芯體積大、總面積大的紙質濾芯，以提高空氣濾芯的實際效果。第五，提升夾層玻璃汽柴油泵油窗，有利于檢查和查找常見故障。

3.5 內(nèi)燃機車柴油機變速電源電路常見故障的預防措施

第一，制定控制器維護和測試標準。由于兩種步進電機的電流差異比較大，一般情況下不允許按照技術參數(shù)調(diào)整來調(diào)整與協(xié)同控制器的對應關系。即調(diào)查所有DF8B電力機車控制器，在控制面板中心顯眼處貼有特殊類型的標志。安裝使用時積累的控制器備件的具體運行狀態(tài)數(shù)據(jù)信息，為維修實驗時的主要參數(shù)設置值提供依據(jù)。更換控制器時，確定主控制器各檔位“上下”速比的具體運行情況，由專業(yè)維修人員調(diào)整控制器“步數(shù)”、“步幅”等主要參數(shù)。第二，為防止柴油機速比控制電路（接地裝置）絕緣不良引起常見故障安全隱患，規(guī)定每次試驗電機車絕緣時，連接線X14、6、7、8、9條地鐵線路分別對控制器輸入（主控制器數(shù)據(jù)信號）和輸出（步進電機繞組）電源回路進行獨立絕緣檢測。

3.6 敲缸問題的正確處理方法

內(nèi)燃機車柴油機氣門異響問題主要是由于活塞連桿與缸套間隙扭簧斷裂和噴油泵霧化異常引起的。首先，在內(nèi)燃機車柴油機的具體安裝過程中，相關工作人員應在安裝前進行現(xiàn)場檢查，確保柴油機安裝現(xiàn)場沒有其他污染物，并使用相應的配套設施。在進行安裝。其次，在安裝噴油泵之前，裝配人員要對噴油泵視角及其點火提前角進行準確的計算，并保證溫度不發(fā)生變化，從而提高汽油的點火質量和效率并保證噴油泵能正常穩(wěn)定。最后，如果柴油機在整個應用過程中出現(xiàn)敲缸問題，還需要從以上兩個層面進行檢查，并采用有效的方法進行處理。

3.7 處理飛車與柴油機出力低的正確方法

解決機車出現(xiàn)飛車的問題，需要查詢噴油泵內(nèi)的齒條。如果明顯卡在提供的油部分，則應將齒條修復到原始部分。同時，還應檢查噴油泵主閥的發(fā)動機凸輪軸的損壞情況。如果損壞嚴重，則應使用制動系統(tǒng)的實際操作桿來開發(fā)制動系統(tǒng)。

柴油機出力低的解決方法：第一，檢查空氣濾清器濾芯的清潔度，進氣口塑料軟管是否有裂紋，空氣濾芯是否臟污或進氣塑料軟管是否有裂紋并更換;第二，檢查汽油濾清器，關鍵是要檢查粗濾清器，粗濾清器內(nèi)殘留物太多要更換;第三，檢查汽車油位計。如果油位高于油尺上的刻度，會排出不必要的汽車機油;第四，檢查排氣管罩的打開難易程度和角度，如果引擎罩打開靈巧性差或視野太小，更換雨帽;檢查消音器是否積碳過多，積碳過多需清除。

因此，是非常有必要提高內(nèi)燃機車的穩(wěn)定性和適用性，采取一定的對策，解決常見故障的常見問題。此類問題一直無法解決，將影響內(nèi)燃機車領域的發(fā)展趨，將成為我國城市公共交通系統(tǒng)優(yōu)化穩(wěn)步推進的主要障礙。

4 ?結論

總的來說，內(nèi)燃機車柴油機近年來得到了廣泛的應用，使用量很大。但是，在具體的應用過程中，由于網(wǎng)絡監(jiān)管不到位或庫存不足等因素，造成了很多常見的故障問題。因此，一些公司必須處理常見的故障，并進行對問題和困難進行分析，并采取一定的對策，將問題和困難降到最低。這也可以讓這個行業(yè)快速發(fā)展，保證內(nèi)燃機車柴油機的安全，使內(nèi)燃機車柴油機在中國和世界上取得更好的試驗結果。

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