内燃机车柴油机常见故障例析.doc

内燃机车柴油机常见故障例析.doc 内燃机车柴油机常见故障例析 笔者是大板机务段检修车间的一名技术员，与内燃机车朝夕相处，深知柴油机作为机车的动力源，其复杂性和重要性，在日常工作中，笔者注重积累经验，针对所遇到的故障，看现象、查原因、定措施，养成了既强调抓预防，又重视应急处理的良好习惯，下面结合工作实际就柴油机启动前、启机时及运行中的一些典型故障做部分例析，请老师指正。 第一章 内燃机车柴油机的发展 第一节 内燃机车的发展简史 1897年，德国人狄塞尔首先研制成功柴油机。 1905年，美国通用电气公司(GE)研制成功第一台电传动内燃机车。 1924年，世界上第一台干线内燃机车在苏联诞生，功率736KW，时速50km/h。 1958年，我国开始设计试制内燃机车，1964年开始批量生产。 第二节 我国内燃机车的发展状况 我国铁路运用机车中，内燃机车数量约合运用机车总数的70%，2005年12月在集通铁路大板机务段蒸汽机车全部下线，这标志着我国铁路用电力牵引和内燃牵引取代蒸汽牵引的牵引动力现代化已经全面实现。我国的 - 1 - 内燃机车发展历史，自1958年开始，从早期仿造水平由低到高，经历了几个阶段的发展。当前，我国生产的内燃机车从技术性能指标等方面，都达到了国内外的先进水平。如我国主型客、货运机车东风4B型、4C、4D，客运快速所使用的东风4D型客，货运重载用东风8B等。 第二章 内燃机车的基本结构 第一节 内燃机车柴油机的组成 一、固定件:主要由机体、气缸、气缸盖和主轴承等组成。固定件是柴油机的基础部件，是柴油机各种零部件的基础。 二、运动件:主要有活塞组、连杆组、曲轴组等组成。运动件是柴油机的主要能量转换件。 三、配气结构:主要有气门、气门弹簧、摇臂、推杆、顶杆及凸轮轴等组成，配气机构是柴油机换气过程的控制机构。 四、进、排气系统:由空气滤清器、中冷器、涡轮增压器、进(排)气管道等组成，它能足够的清洁空气送入气缸，并将作功后的废气排入大气。 五、燃油系统:主要有燃油滤清器、喷油泵、喷油器和有关管路组成，保证清洁的燃油进入气缸。 六、润滑系统:主要由主机油泵、启动机油泵，机油滤清器及管路组成。 - 2 - 七、其它还有调控系统和冷却水系统等。 第三章 内燃机车故障的形成 第一节 内燃机车故障的形成 在运用过程中，机车的技术状态达不到预定的工作性能，就是说机车发生了故障。 机车发生故障的主要表现是: 1.动力性能的恶化——柴油机功率下降，牵引力下降; 2.经济性变坏——燃烧不良、机油烧损严重、燃料与润滑油的耗量增加; 3.可靠性下降——例如电气系统绝缘老化、击穿、短路、动作失灵;再如机械部分配间隙增大、联接松动、产生冲击、出现敲击声，可能引起零、部件的断裂，甚至危及行车安全。 机车运用和修理经验表明，机车零、部件的损伤也是各种各样的。但是，如果从修理角度加以检查，就会发现机车故障的形成都是零件与零件之间的关系不对;或者是零件本身有了缺陷;或者两者都有。 零件与零件之间的关系不对，包括配合关系、相对应和协调关系遭到破坏。例如，柴油机排气颜色不正常，可能由于活塞环和汽缸套磨损间隙增大、活塞环弹力减弱等原因，使活塞环和汽缸套的配合特性受到破坏。 - 3 - 颜色不正常，还可能由于喷油时间不对，说明配气系统零件的相对位置有问。随着油泵柱塞副的磨损，柴油机工作转速常常变得不平稳，大多由于柱塞的过分磨耗和各柱塞磨耗不一致，使燃油供量减少，各缸供量不均，结果调速器的转速与相应燃油供量间出现不协调以及各缸之间的供油量不协调。 零件的缺陷包括尺寸、形状的变化(例如轴和孔出现椭圆度、圆柱度超差;零件的弯曲、扭曲和断裂等);表面质量变坏(例如表面出现刮痕、锈蚀、积炭和水垢等)以及材质变坏等。 零件尺寸、形状的变化往往导致配合特性的破坏。这就属于零件既有缺陷，而零件与零件之间的关系也不对的情况。 第二节 产生损伤的原因 一、自然损伤 一台技术状态良好的机车，即使运用正确，机车零、部件也会由于磨损、蚀损、疲劳和变形等原因而逐渐损伤。这是不能避免的，我们称之为自然损伤。它包括: 1.1 磨损 就是指一个物体工作表面的材料，由于表面相对运动而逐渐损耗的现象。是导致现代机器失效的主要原因。 - 4 - 在机车的运用中，即使我们正确地进行操纵和保养，机车零件间的原有配合特性仍然不可避免的会遭到破坏逐渐产生磨损。既所谓正常磨损。如果对于机车的使用不当，引起零件迅速的、突然的磨损，则称为非正常磨损，或称为先期磨损。非正常磨损是由于责任性原因所造成的，是可以避免的。正常磨损是随机车走行公里的增加而缓慢增长的，它是使机车技术状态不断变坏的一个重要因素。正常磨损是不可避免的，但我们可以设法减轻它。 1.2 蚀损 (一)零件的腐蚀:就是金属和周围介质发生的化学作用或电化学作用而造成的破坏。按其机理可分为两类:即化学腐蚀和电化学腐蚀。 腐蚀的结果，使金属零件表面的成分、性质、尺寸和形状发生了变化，从而缩短了金属零件的使用期限。 对于内燃机车金属零件来说，腐蚀也是一个很普遍的问题。例如，汽缸头、汽缸套、冷却单节和管道水腔的腐蚀，高温下的氧化，转向架的锈蚀以及机体和汽缸套水侧表面穴蚀等等。 (二)金属零件的穴蚀 随着柴油机转速的不断提高，在某些零件与冷却水、高压燃油接触的表面上，就会产生穴蚀，也可以称为点蚀。 由于柴油机有效压力和转速的提高，结构日益紧凑，零件壁厚减小， - 5 - 因而穴蚀问题越显的突出。随着零件耐磨性的提高，有时磨损量仅为0.01至0.03mm，而穴蚀深度已超过壁厚的一半，所以穴蚀渐渐成为零件使用寿命的决定因素。 1.3 疲劳 在长期交变载荷下，齿轮、轴和轴类的零件往往由于某些原因产生疲劳裂纹，导致零件表面剥落或整个断裂。疲劳与裂纹是内燃机车零件常见的损伤之一。 (一)疲劳机理 疲劳是材料在交变载荷作用下的一种破坏现象。疲劳破坏的发生决定于:交变载荷所引起应力的大小;交变载荷的循环次数以及材料的抗疲劳强度三个因素。 交变载荷所引起的应力小于一定数值时材料可以承受无限多次循环载荷而不致破坏，这个数值叫做疲劳强度极限。如果应力大于疲劳强度极限时，材料所承受的循环次数就有限度，达到这个循环次数时，材料就会破坏。 有关研究证明，材料的疲劳破坏是由于材料在交变载荷作用下，首先产生了微观裂纹，然后逐渐加深和扩展形成宏观裂纹。随着循环次数的增加，裂纹不断扩展，即有效面积不断缩小，当有效面积缩小到不能承受外加载荷时，即发生断裂。 - 6 - (二)疲劳裂损的原因 在常规的“无限寿命”设计中，都是根据疲劳强度极限曲线和安全系数进行设计的。可是零件在运用过程中仍然过早地发生意外破坏，这就是说设计的可靠性仍未得到充分保证。这种情况的出现，是由于用来确定材料疲劳特性的试样与实际零件存在着很大的差别。传统的疲劳强度极限曲线，是用表面经过精心抛光的光滑试样通过实验获得的。所谓疲劳强度极限，实际上是试样不产生疲劳裂纹(或微小疲劳裂纹不发生扩展)的最高应力水平。但是实际零件在制造、检修和运用过程中，往往由于各种原因，使零件表面存在着各种缺陷。当带着这种类裂纹的零件，承受交变载荷时，即使其交变载荷所引起的应力，小于疲劳强度极限，表面上存在的裂纹可能不断扩展，最终导致零件的破坏。 1.4 变形 材料长期承受载荷，会产生缓慢的塑性变形，其结果使零件伸长、缩短、弯曲或扭曲。变形超过一定限度时，零件与零件的相互关系既遭到破坏。 二、责任性原因 1、设计方面 由于计算错误、结构设计不合理、材质和热处理选用不当等原因，而造成某些零件的惯性损伤。 2、工艺方面 没有严格遵守正确的制造和修理技术工艺。例如材质和 - 7 - 热处理不合要求、焊缝质量不合格、加工精度和粗糙度不合要求、装配时没有保证所要求的配合等等。 3、使用方面 大多是由于没有严格遵守正确的规章。例如操纵不当、保养维修不良等等。 很显然，对于自然损伤，我们必须对它作进一步的研究，尽量减少它的危害。而对于责任原因，只要我们在思想上加以重视，建立健全岗位责任制，认真遵守执行正确的有关技术和规章制度，完全可以避免责任性原因造成的损伤。 第四章 内燃机车柴油机常见故障及处理 第一节 启机前的常见故障及异常现象 一、甩车时曲轴不转; 二、甩车时示功阀喷水; 三、甩车时示功阀喷机油; 四、甩车时示功阀喷火或喷燃油; 五、稳压箱排污阀有水或油排出。 第二节 启机前的常见故障例析 我们以示功阀喷水为例结合实际案例，从现象、后果、剖析原因以及如何预防等几方面做以解析: - 8 - 1、现象:柴油机甩车过程中，示功阀有水喷出。 2、后果:甩车时示功阀喷水，说明燃烧室有水进入，当水量达到一定程度，就会发生水锤，由于水的压缩产生巨大冲击力，冲出活塞顶和汽缸盖，造成气缸盖碎裂，连杆弯曲，曲轴断裂等严重事故。 3、水的来源:(1)机车露天存放，从烟筒处由于盖不严进入雨水。(2)中冷器漏水。(3)气缸盖水腔裂漏。 为防止水锤，应加强劳动纪律，严格化作业程序，按规定启机前，长时间停留的机车，应对其进行甩车。事故案例:大板机务段东风4B型6104机车，机车到段后段备，夜班20:00非常预备，对机车进行了正常整备作业。第二天早7点乘务员出勤时，发现烟筒冒白烟，初步以为是中冷器漏泄，后经判断为第五缸头漏(从示功阀处排出水雾)，后入库解体发现为五缸进气阀内水腔裂80—100mm，五缸连杆弯曲，将五缸缸套打碎，同一曲柄的13缸连杆也相应弯曲，造成很大损失。事故原因为乘务员长时间停留不按规定甩车，并且没有及时发现烟筒冒白烟。由此可见启机前的许多异常现象对我们判断机车状态是决不能忽视的。 第三节 启机时和启机后故障及异常现象 一、启动时，曲轴转动但不发火; 二、启动后，松开1QA后又停机; 三、排气冒黑烟; - 9 - 四、排气冒白烟; 五、排气冒蓝烟; 六、柴油机转速失控; 七、柴油机飞车; 八、柴油机敲缸; 九、联合调节器输出轴抖动，但转速无明显变化。 第四节 启机时和启机后故障例析 当柴油机启动后，应该对其进行全面检查，熟悉每一部件的特点和结构，主要是凭眼看、耳听、手摸和凭积累的工作经验。眼看主要看三漏(漏气、漏水、漏油)现象，以及能目测到的异常情况;耳听柴油机是否平稳，有无异音、杂音，运转是否正常有规律，手摸高压油管、传动齿轮箱温度及这些零部件内的油压脉冲来判断机件工作是否正常。 例如敲缸是柴油机比较常见的故障: (一)现象:柴油机在正常工作状态下，声音柔和稳定，但由于某种原因，燃烧室内会发出“嘡、嘡、嘡”的响声，这种现象称为敲缸。 (二)后果: 1、柴油机在长期敲缸的状态下工作，会影响燃烧室的零部件的使用寿命。如果敲缸的原因是由于燃烧室内有异物，它不但会打坏气缸盖、活塞顶部、气门、喷油器等，而且当异物由排气支管排出到总管后，会随废气 - 10 - 到达增压器，打坏增压器的喷嘴环和涡轮叶片，后果是严重的。 2、无论是活塞与缸套间隙过大，或因燃烧方面的原因引起敲缸，均会使未完全燃烧的或没有燃烧的燃油进入曲轴箱的机油内，使机油发生稀释。 (三)原因分析:产生敲缸的原因有很多，有机械方面的原因，燃烧方面的原因，产生的后果也不同，综合起来主要原因有以下几个方面 1、机械敲缸 (1)活塞与缸套的配合间隙过大; (2)柴油机工作时的油水温度过底，特别是在冷机时启机更易发生敲缸。 (3)气门弹簧折裂。 (4)燃烧室内有异物，如喷油器头断落在燃烧室内，亦或有金属件落入燃烧室内。 2、燃烧敲缸，也就是所说的“爆燃”。 (1)启机时敲缸，启机后消失，积存燃油的原因。 (2)喷油器雾化不良造成间断敲缸。 (3)各喷油泵的小供油量相差悬殊造成间断敲缸。 (4)喷油提前角偏大，大量燃油过早气缸内造成连续性敲缸。 (四)防止措施: 1、柴油机组装时，严防杂物落入燃烧室内; - 11 - 2、组装时检查活塞与缸套的配合间隙，防止间隙过大; 3、各缸喷油泵的小供油量尽可能一致; 4、喷油提前角避免过大以防粗暴燃烧 ;其余的还要注意启机时一定要预热到20度以上，保证燃油雾化质量、及时修正功率等。 例如:大板机务段东风4B型6108号机车于2005年11月15日担当好鲁库—大板间44135次货物列车。好鲁库站17:10分开车，18:31分运行至经棚站时，副司机巡检检查发现柴油机第8缸有敲缸声音，没有引起注意，列车运行至上店站时，发现增压器大量喷油，维持回段后检查发现8缸气门脱落、汽缸盖破损、各缸内、稳压箱内、增压器内有大量油、水及机械残渣，初步判断是8缸气门脱落，造成原因扩大的后果是乘务员判断处理不及时，发现机械敲缸应正确处理，防止事态扩大。 第五章 机车运行中柴油机的故障及分析 第一节 柴油机的故障 机车运行中柴油机一般为重功率运转。对各部件要求达到一定程度，这时的常见故障一般表现为: 一、柴油机功率不足; 二、柴油机功率不稳; 三、回手柄停机; - 12 - 四、柴油机飞车; 五、增压器喘振; 六、柴油机总管、支管发红; 七、差示压力计动作; 八、柴油机大油封漏; 九、柴油机小油封漏; 十、机油压力低或无压力等。 第二节 运行中柴油机的常见故障例析 机车运行中柴油机发生故障时，一定不能慌乱，找出故障原因，根据具体情况分别对待，不能盲目维持运行。例如由于机油压力低强行维持运行造成严重后果:我段东风4B型9010机车中修后走行8500公里左右，在经棚补机所担当补机，机车运行时发生卸载，乘务员发现机油压力低，由于经验不足，没有进一步查明原因，怀着侥幸心理把DLS顶住维持运行，造成曲轴瓦碾片，曲轴粘在机体上的严重后果损失很大。机油压力偏低时应该严格按下列程序检查处理: (1)首先要要鉴别机油压力表显示是否正确。 (2)如机油压力表显示正确，表明机油压力正常，但油压继电器动作，使柴油机发生卸载或停机，则可能是油压继电器本身失效。若机车是在运行途中，可短接油压继电器，维持运行。 - 13 - 例如2007年4月5日白旗机务段东风4D型4069机车，担当大板,好鲁库间33520次，运行至公主梗车站时，柴油机突然停机，司机再次启机失败，停车后检查，发现DLS线圈座安装松动，活动芯杆下移后，不能有效的使滑阀关闭联合调节器油路，使动力活塞下方因建立不起油压而停机。经紧固DLS线圈后再次启机，油压正常，顺利牵引到目的地。再例如2007年5月25日大板机务段东风4A型0636机车，担当大板,好鲁库间33180次，运行至嘎啦德斯太车站时，柴油机突然停机，司机再次启机失败，停车后检查，发现DLS线圈芯杆备帽松动，顶死DLS仍不能启机，经查找故障处所，为DLS线圈芯杆备帽松动所致。该备帽松动后，芯杆相对位置提高，工作时下移行程较小，使针阀不能再工作位，联调不能再工作位，导致停机。 (3)如更换了油压继电器后仍出现油压继电器动作的现象，说明到达油压继电器的油压确实低了，此时绝对不能用短接油压继电器的去处理了。例如，2006年5月18日，大板机务段东风4B型6103机车，担当通辽,大板间33128次列车，运行至开鲁车站时，柴油机突然停机，经了解，此车段内启机正常，机油压力、燃油压力符合标准，开鲁站停机后再次启机失败，后经司机逐项检查发现柴油机油底壳油位太低，低于下刻线50MM。分析原因，主机油泵泵油困难，使油压达不到98KPA，1,2YJ不能吸合，在启机过程中，松开1QA后启机失败。途中以外停机，首先要检查原因， - 14 - 不能盲目启机。检查CS、4ZJ滑油系统、燃油系统、联调、极限调速器等。如因油位太低而停机，应急时补油。 (4)检查机车上机油滤清器的前后压力差是否过大，进行处理。 (5)检查机油的粘度。运行中我们只能从这几个方面来排查了。 还有几个实例: 1、大板机务段东风4B型0570机车于2006年2月15日，担当大板—好鲁库间运行，突然柴油机卸载，转速降至最低，司机立即将手柄回至零位，检查后无异状，再次提手柄时，除1、2位能加载外，其它柴油机转速不上升，于是采取扳动供油拉杆维持运行至好鲁库站。 ，于2006年3月7日，第二次小2、大板机务段东风4B型0392机车 修后，在库内11道过滤机油完毕，启机转线时，突然停机，再次起机时无效，发现供油拉杆不动作，解体联合调节器，发现联调内传动轴折损。 3、大板机务段东风4B型6011机车，于2006年3月13日，担当好鲁库—大板间运行，柴油机转速突然上升，加载，断4K极限动作，柴油机停机，启机时发现供油拉杆不动作，人工扳动供油拉杆启机后，检查发现机油压力及各部正常，于是人工扳动供油拉杆维持运行至大板站，回段修车发现联调传动轴花键剃齿。 4、大板机务段东风4A型0636号机车,于2006年02月12日担当好鲁库—大板间44125次列车。好鲁库13.57开车，运行至上店站外，司机发 - 15 - 现机车烟囱冒黑烟，当时柴油机转数800，司机回手柄，柴油机转速突然上升，副司机去动力间进行检查，发现柴油机转速已经上升至1600转，立即击打紧急停车按纽，柴油机停机，没有扩大后果;检查发现前后通风机转子破损变形，无法运行，乘务员根据当时情况，初步判断机车增压器作用不良，17.22停，处理无效请求救援， 回段后进行解体检查，发现该车联合调节器传动轴花键打平，柴油机无任何破损，前后通风机转子破损变形。造成该现象的主要原因联合调节器传动轴花键因材质不良打平，致使柴油机在高转速运转的情况下，不起调节作用，转速失控，在回手柄处理时造成柴油机转速飞升，机电功率瞬间失调，致使柴油机过载冒黑烟。 5、大板机务段东风4A型0666号机车于2006年12月1日，因柴油机停机，造成机破。回段后对燃油吸油管路进行解体检查、分析确认:是由于吸油管路老化，距吸油管底部170mm处出现砂眼，使燃油泵不能把燃油吸上、柴油机不能工作。 6、大板机务段东风4A型0666号机车于2007年1月2日担当查布嘎—大板间44168次列车。查布嘎站1:46分开车，运行至古鲁满汗—宝木吐间622K，237m处，柴油机突然停机，停车后检查、试验发现产生不了机油压力，请求救援。 回段后对机油系统进行解体检查发现:主机油泵传动轴断，使机油不能产生压力，柴油机不能工作，造成机破。 7、大板机务段东风4D型4069号机车，于2007年7月10日担当大— - 16 - 正间40910次货物列车。8:27分运行至桑根达来—压拉盖图间291公里，384米时，突然机油无压力，柴油机停机，8:42分维持进压拉盖图站，于9:13分请求救援。机车回段后经解体检查发现，由于主机油泵主动轴断裂，机油压力无法建立，造成机破。 8、大板机务段东风4D型4071号机车，于2007年8月13日担当集—正间39011次货物列车。该机车运行至星耀—朝格间202公里，989米时，机车柴油机转速突然下降至600转，前烟筒冒黑烟、喷油并起火，于17:16停车后灭火，检查发现自由端增压器故障，无法继续运行， 于17:19分请求救援，造成机破。 机车回段后经鉴定，导致机破发生的原因为:自由端增压器因内油封破损漏泄致使叶轮扫膛、转子固死。 9、大板机务段东风4A型0392号机车，于2007年9月19日担当哲—大间39028次货物列车。该车哲里木22:22开，9月20日5:30该车运行至沙日乃,道德间801公里+783米处时，柴油机剧烈抖动，司机迅速回手柄断电，此时机械间传来爆炸声并起火，停车灭火后检查发现第6缸连杆折损，并打碎6缸曲轴箱观察孔盖，无法运行 ，于5:34分请求救援。 机车回段后经、鉴定认为，该车由于第6缸曲轴断裂，造成6缸连杆脱落，并打碎6缸曲轴箱观察孔盖，无法维持运行，造成机破。机车回库后通过检查发现: (1)曲轴6位连杆径已断成数块. - 17 - (2)6位连杆从曲轴箱内甩出,将机体筋板打坏,曲轴检查孔打坏,2个连杆螺钉被拉伸断裂. (3)第6缸活塞从销孔处碎开. (4)机体6位缸孔下筋板已打坏. 原因分析: (1)由于运行中产生油水锤已排除 (2)曲轴先断,柴油机因立即停机;单曲轴断,无抱缸不会造成活塞破损以及连杆螺钉拉伸断裂. 10、大板机务段东风4D型4273机车，于2007年9月30日担当正— :23开，运行达盖—保健间154公里集间40908次货物列车。正镶白旗18 ，828米处，因柴油机转速突然下降至600转，前烟筒大量冒黑烟，维持运行至保健站，经处理无效后，于13:26分请求救援，造成机破。 回段后经鉴定，发现导致机破发生的原因自由端增压器轴承烧死致使叶轮扫膛、转子固死。造成机破。 以上几个例子使我们不难看出对于有关增压器及联合调节器故障的检查和判断，对于途中是否继续维持运行和有效防止事故后果进一步扩大至关重要，就此我们结合联合调节器或调控系统有关的机车柴油机故障问题予以浅析: 一、柴油机起机困难或根本就起不了机 - 18 - 1、喷油泵齿条没有拉了来或拉出量过小。这时要考虑有如下可能: 检查联合调节器: (1)DLS是否吸合或吸合了停车阀不到位。 (2)油池油位高低和蓄压室油压高低。 (3)传动轴折断或滚键。 (4)对于C3X型联合调节器，起动限油量调的过小。 (5)柱塞相对滑阀位置不正确或卡滞。 例如:大板机务段东风4D型4178号机车，于2007年10月7日担当 正—1311—61.2。该车运行至东井—集间88182次货物列车，编组50 子站下行预告信号机时，发现柴油机功率突然下降，提手柄，柴油机不长转,低转速运行至化德站。经检修人员到化德站上车后，对机车进行检查，发现原因为该车新造联合调节器故障，功率滑阀卡滞，油马达不起，机车功率900KW左右。抢修人员对联合调节器进行清洗换油后，启机后机车运转正常。 检查油量调节杆: (1)移动阻力大或固死在停油位。 (2)运动间隙大或连接销脱落。 检查滑油压力是否低，使停机油压继电器动作。 例如:大板机务段东风4A型0438号机车，于2007年10月4日担当 - 19 - 大—查间T82261次货物列车，司机杨立民、学习司杨晓亮。牵引55-4824—66.4。大板站14:21开，运行至宝木吐站，车级联控车站回答2道停车，站外调速后，车站通知2道通过，缓解后发现柴油机停机，学习司机立即去机械间检查，未发现异状，重新启机，距出站信号机20米左右启机成功，14:45分停车，停车后柴油机再次自然停机，检查无异状后，再次启机，发现滑油压力低(80KPA),于是短封1,2YJ,处理完毕后15:00开车，18:20分运行至查布嘎站, 回段后经技术、验收、检修、运用、安全共同进行鉴定，发现导致机破发生的原因为主机油泵齿系量大，造成机油压力低于1,2YJ动作值，1,2YJ保护装置动作，切断DLS电路，致使柴油机停机。 例如:大板机务段东风4A型0666号机车于2007年1月2日担当查—大间44168次列车，司机张景明、学习司机佟云海。牵引41---3512---48.9。查布嘎站1:46分开车，运行至古鲁满汗—宝木吐间622K，237m处，柴油机突然停机，停车后检查、试验发现产生不了机油压力，请求救援。 回段后经技术、验收、安全、检修、运用共同对机油系统进行解体检查、分析确认:是由于主机油泵传动轴断，使机油不能产生压力，柴油机不能工作，造成机破。 2、喷油泵齿条拉出足够多:这时，不太可能是调节器故障。应检查:(1)柴油机各缸气密性:如气门间隙、活塞环耗量，甚至气门变形都可能使气密性降低，从而使气缸压缩压力降低，柴油机难以着火。(2)柴油机 - 20 - 机油、水温低:和气缸压缩压力降低一样，油、水温度低，也使柴油机难以着火燃烧。(3)燃油压力低或燃油中混有空气。(4)起动电机电路有故障，使柴油机达不到其发火转速。 二、联合调节器蓄压室油压异常 1、油压偏高。这可能是: (1)蓄压弹簧刚度大或自由高度高，上、下压盖拧入过多。 (2)蓄压室内活塞卡死。 (3)蓄压室内2—直径4.5泄油孔位置偏低、堵死或没钻通。 2、油压偏低。这可能是: (1)齿轮油泵吸油孔进油不畅。 (2)齿轮油泵齿轮齿测间隙、齿轮顶圆和中间体径向间隙、齿轮两端面和中间体、下体轴向间隙等超限。 (3)蓄压弹簧刚度小或自由高度低，上、下压盖拧入量不足。 (4)蓄压室泄油孔位置偏上。 (5)自动停车装置中停车阀关闭不严。 (6)滑阀组装在中间体中轴向间隙大。 (7)高压油路系统有关铸件铸造缺陷，加工件油孔钻偏，组装件间结合面上密封件放置不正或缺损。 三、柴油机悠车 1、低速空转悠车 - 21 - 检查联合调节器: 1)油池油位过高或过低;油液中混有异物如机械杂物、棉线、水或空 气等。 (2)补偿针伐调整不当或松动。 (3)贮气筒油位下降。 (4)柱塞和滑阀或滑阀和套座相对滑动阻力大。 (5)补偿活塞或动力活塞及柱塞纵向窜动。 (6)补偿活塞和缸体间或动力活塞杆和隔板间径向间隙超限。 7)缓冲弹簧软硬不当。扭簧变形或调整不当。 ( 8)飞锤摆动不灵活。 ( (9)滑阀装配中油泵主动齿轮和套座间锥形螺钉松动。 检查控制机构: (1)机构运动间隙是否超限。 (2)机构运动阻力是否过大。 检查调控传动: (1)传动齿轮传动间隙过大或掉牙。 (2)传动轴上传动键滚键。 检查柴油机: (1)各缸压缩压力和爆发压力均匀性。 - 22 - (2)各缸喷油泵和喷嘴工作均匀性。 (3)某些运动件非正常损坏，影响柴油机工作平稳性。(4)燃油中混有水份或空气。 2、高转速负载悠车 检查联合调节器: (1)增载和减载速度调节针阀开度。 (2)贮气筒油位变化。 (3)功率滑阀套上方压力弹簧未装或弹力太弱。 4)功率滑阀相对功率滑阀套移动阻力大。 ( 5)励磁调节电阻间虚接。 ( (6)电刷动触头和定触头间或触头和滑环装配间接触不良。 检查励磁电气系统故障，如测速发电机皮带打滑或松旷，调整电阻卡子接触不良等。 检查柴油机运动件或燃烧室包容件状态。 四、柴油机飞车 飞车一般发生在柴油机起动过程中或大功率卸载时，有时甚至降转速的操纵也会导致转速飞升以致飞车事故发生。当极限调速器动作时，联合调解器可能导致的因素有: (1)最高转速止挡螺钉松脱或掉头。 - 23 - (2)动力活塞抗劲或其复位弹簧复位力弱、折断;动力活塞下方卸油回路不畅。 (3)柱塞犯卡或柱塞位置偏下。 (4)补偿针阀开度过小。 (5)滑阀装配中1.6?0.1装配重叠调整不当。 例如:06年3月13日，我段东风4B型6011机车好—大间运行，柴油机转速突然上升，加载，断4K极限动作，柴油机停机，启机时发现供油拉杆不动作，人工扳动供油拉杆启机后，检查发现机油压力及各部正常，于是人工扳动供油拉杆维持运行至大板站，回段修车发现联调传动轴花键剃齿。再例如:大板机务段东风4A型0666号机车于2006年5月15日担当好—大间44135次列车，司机刘包容、副司机许强。牵引45---2347---55.8。好鲁库站7:11分开车，8:31分运行至下坑车站外479K，500m回手柄柴油机转速上升，更换无级调速器插头失效，手动调整转速仍不能降速，击打紧急停车按钮无效，回段后解体检查发现，柴油机6、15、16缸高压油泵注塞卡在供油位，多个缸进排气阀间隙过大，前通风机绞坏，尼龙绳断裂。经检查分析燃油精滤器有一个滤芯胶垫装错位置，致使未经过滤就进入高压油泵中，污物将3个高压油泵柱塞卡死，造成飞车。 五、柴油机停不了机 这有4种可能: 1、喷油泵齿条于供油“0”位还供油。 - 24 - 2、DLS没断电或停车阀没完全打开油路及卡死。 3、油量调节杆卡在供油位。 4、柴油机滑油进入燃烧室。 例如:07年5月12日东风4B型6011机车本段小修2次水阻时完毕时， 断1K、4K柴油机停不了机，经检修人员检查发现QC没有粘连，进一步检 查发现油量调节杆卡在供油位，致使柴油机停不了机，后处理完毕后停机 正常。 六、柴油机在降低转速过程中停机 其原因可能是: 1、联合调节器中: (1)DLS断电、停车阀动作。 (2)最低转速挡螺钉松脱或掉头。 (3)柱塞位置偏上或运动阻力大。 (4)滑阀装配中1.6?0.1装配重叠有误。 (5)蓄压室油压低。 (6)油马达卡在增载位。 2、其他原因: (1)油量调节杆移动阻力大。 (2)柴油机滑油压力随转速下降过快。 (3)柴油机运动件非正常损坏。 - 25 - 七、运转中控制手把没变，柴油机突然停机 可能产生的原因如下: (1)极限调速器卸载减油滞后动作了。 (2)联合调节器中DLS断电。 (3)联合调节器油液太脏、影响其正常调节功能。 5)差压压力计动作。 ( (6)滑油系统故障，停机油压继电器动作。 例如:大板机务段东风4B型6031号机车于2006年9月15日担当好—大间L35次列车，司机邹春辉、副司机许广强。牵引15---847---35.8。好鲁库站7:11分开车，8:31分运行至下坑车站外479K，500m时发现8缸波纹管裂损，差示动作柴油机停机，检查处理后无效，8:45分请求救援。 回段解体发现5活塞裂，致使大量燃起窜入曲轴箱，曲轴箱压力超过588KPA,接通4ZJ电路，造成CS动作柴油机停机。再例如例如:大板机务段东风4B型6020号机车于2006年12月17日担当好—大间35021次列车，司机朱春辉、副司机李广强。牵引55---2847---65.8。好鲁库站12:41分开车，18:01分运行至上店车站外492K，900m出时，回手柄停机，再次启机失败。回段后分析造成停机的原因为联合调节器油稀释，联调齿轮泵达不到规定泵油压力，动力活塞承受压力小于弹簧压力时供油拉杆回移而停机。造成联调油稀释的原因混入其它如柴油，或清洗时余油未放尽或者油温太高所 - 26 - 致。 八、柴油机转速达到730,780转/分时，柴油机卸载 故障分析判断: 1、观察司机室及动力室的机油压力表的指示值大于156KPa时，为807与810号线之间的卸载油压继电器3YJ、4YJ故障或触点接触不良。可短接X5/10，X5/11维持运行。 2、若机油压力低于156KPa时，可检查机油系统管路有无漏泄;检查机油滤清器进出口压力差，如果大于245KPa则为机油滤清器太脏引起堵塞，应按滤清器盖上的标记方向转动滤芯轴，当转动滤芯轴后压力差仍不下降，应拆下滤芯组分解清洗。 3、若机油滤清器进出口压差不大，可观察动力室仪表，根据主机油泵出口压力和机油滤清器前压力，检查机油热交换器的阻力大小，判断机油热交换器是否有堵塞现象。如机油热交换器阻力大小，可打开与机油热交换器并联管路上的截止阀，使一部分机油不经过热交换器以减少机油系统的流阻。 4、若机油系统各部件阻力不大，管路系统无故障，在柴油机停机后打开曲轴管箱检查孔盖，观察油底壳油网上是否有合金末。如有合金末，说明轴瓦大面积剥离或严重磨损，轴颈与瓦之间的间隙过大而漏油严重，导致机油压力降低。 - 27 - 5、若油底壳油网无合金末，可检查柴油机油底壳油位高度和机油温度。如油底壳油位太低可加油补充到近于油尺上刻线位置。若机油温度太高;应检查冷却风扇温度控制阀是否发生故障，如有故障进行处理，加强冷却降低机油温度。 6、若柴油机油底壳油位和机油温度均正常，则是主机油泵故障。可能是人字具体内容轮端面与轴承座板磨损严重，间隙增大或拉伤磨成凹陷，或是机油稀释严重而使粘度降低，漏泄严重而建立不起来油压。属于此故障可将柴油机转速降至730转/分以下维持运行，机车回机务段处理。 九、加负载降转速 当控制机构中弹性连接杆异常伸长时，加载降转速，可能是油量调节杆被异物阻挡所致。 当弹性连接杆没有伸长时，有可能是联合调节器中发生以下状况: 1、滑阀抗劲。 2、缓冲弹簧弱。 3、柱塞控制盘几何精度差，平衡时泄漏大。 4、动力活塞和缸体间间隙超限。 十、喷油泵齿条抖动大 1、导致齿条抖动大的因素对于联合调节器有: (1)匀速盘中驱动盘和从动盘间在正反时针两个方向上，相对摆不灵活或在两个方向摆动幅度相差大。 - 28 - (2)匀速盘中扭簧松动、变形以至自身各圈相碰或与上下压盖相碰。 (3)滑阀装配中油泵齿轮和套座间锥形螺钉松动和中间体相摩擦。 例如:2007年4月28日东风4A型0548机车水阻时，13、15缸喷油泵齿条抖动大，打开凸轮轴观察孔盖，泵下体及凸轮轴无拉伤现象，进一步检查发现滑阀装配中油泵齿轮和套座间锥形螺钉松动和中间体相摩擦，造成喷油泵齿条抖动。 2、对于柴油机有: (1)调控传动中传动齿轮掉牙或传动键松动。 (2)柴油机传动机构中齿轮传动不平稳。 3)柴油机运动件非正常损坏导致机械振动增大。 ( 例如:大板机务段东风4D型4242号机车，于2007年8月28日担当集—正间39115次货物列车，司机姚烨东、学习司机梁道林。编组64—3498—70.4。该车14:14运行至七苏木,大陆号间15公里，396米处时，突然听到机械间一声巨响，柴油机冒黑烟，司机室转速表降至零位但柴油机未停机。再次加载转速不升，无法正常运行 14:25停车，于14:29分请求救援，造成机破。 机车回段后解体发现，由于柴油机右侧过轮装配支架轴沿螺纹根部断裂，导致右侧凸轮轴不能正常旋转，致使1,8缸不能正常工作，造成机车加载转速不升，无法在6‰上坡道牵引运行，造成机破。 十一、柴油机输出功率增大 - 29 - 1、如这时喷油泵齿条比正常情况下位移没有增大，则功率的增大和调节器无关。可能是: (1)燃油热值增大或密度增大。 (2)进气温度降低或增压器效率提高。 2、如这时喷油泵齿条拉出量较正常情况下大，可能是: (1)联合调节器油马达卡在增载位。 (2)牵引发电机励磁回路可调电阻短路。 例如:大板机务段东风4B型6011号机车于2007年9月15日担当好 1847---55.8。—大间44123次列车，司机王辉、副司机马强。牵引45---但列车运行至马架子站时，柴油机转速突然下降，手动调速仅600转左右，并时有停机现象，检查柴油机总管红冒黑烟，经进一步检查发现功调电阻卡在增载位，不能进行恒功率励磁，使柴油机处于过载位置状态，引起转速失控，燃烧不良并冒黑烟。后使用故障励磁维持回段。 柴油机做为内燃机车的心脏，机车牵引动力的主要来源，在铁路运输中占有重要位置，只有正确掌握柴油机基本原理，科学合理的制定柴油机检修工艺流程，正确判断使用过程中出现的各种故障现象，将故障隐患消灭在库内。对于提高运输生产秩序，促进国民经济生产具有重要作用。 - 30 - 结 束 语 本文根据作者实际工作经验，着重分析了内燃机车柴油机典型故障的现象原因等，旨在为运用中的乘务及检修人员提供一些直观的范例，从而在故障判断和维持运用以及快速检修上提供一些有力帮助，为保证机车质量和运输效率，促进铁路事业的发展提供保障。 由于作者水平有限，文中的不妥和错误之处，敬请各位老师和同学指正。 - 31 -