劉操++張彩英++馮大平
摘 要:針對(duì)DF8B型內(nèi)燃機(jī)車16V280型機(jī)車柴油機(jī)功率不足的現(xiàn)象,分析了功率不足產(chǎn)生的原因,找到了正確處理故障的方法,采用了相應(yīng)的措施后,收到了良好的效果
關(guān)鍵詞:機(jī)車柴油機(jī);功率不足;故障處理
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.06.004
1 問題的提出
DF8B型內(nèi)燃機(jī)車是目前鐵路主干線提速重載主要貨運(yùn)機(jī)車之一。其16V280型機(jī)車柴油機(jī)在臺(tái)架試驗(yàn)和檢修后交付的機(jī)車中,發(fā)現(xiàn)有柴油機(jī)功率不足的現(xiàn)象,這不僅增加了檢修成本,降低了機(jī)車的交車兌現(xiàn)率,而且對(duì)柴油機(jī)的使用壽命,機(jī)車牽引運(yùn)輸能力的發(fā)揮也造成了影響。
2 原因分析
柴油機(jī)運(yùn)行時(shí),各個(gè)轉(zhuǎn)速下都應(yīng)達(dá)到該轉(zhuǎn)速的相應(yīng)功率,而且排氣溫度等參數(shù)都應(yīng)在限制范圍內(nèi),否則就認(rèn)為柴油機(jī)功率不足。導(dǎo)致柴油機(jī)功率不足主要有如下原因:
(1)燃油中有空氣,水分或管路泄露壓力太低,或者是燃油系統(tǒng)安全閥或限壓閥調(diào)整壓力太低,不能充滿噴油泵低壓油腔,使噴油泵供油不足。
(2)噴油泵或噴油器發(fā)生故障。
1)噴油泵下體滾輪、襯套等損壞,造成噴油泵供油不正常。噴油泵柱塞卡死,柱塞套和出油閥裂紋或柱塞彈簧折斷,造成個(gè)別氣缸不工作或功率不足,而造成整機(jī)功率不足。
2)噴油器狀態(tài)不良,如噴油器調(diào)壓彈簧折斷或調(diào)壓螺栓松。將導(dǎo)致噴油泵內(nèi)的燃油直接噴射到氣缸內(nèi)或燃油達(dá)不到理想的噴霧效果,造成燃燒不充分。噴油器體和支座板等出現(xiàn)裂紋,高壓油管和進(jìn)油管等接頭處損壞,以及高壓油管本身裂紋等原因所形成的燃油大量泄露,造成個(gè)別氣缸功率不足,造成整機(jī)功率不足。
(3)調(diào)速器故障。調(diào)速器的功用是根據(jù)柴油機(jī)負(fù)荷的變化改變供油量,使柴油機(jī)達(dá)到規(guī)定的轉(zhuǎn)速,消除影響柴油機(jī)功率的因素,使柴油機(jī)保持恒功率。調(diào)速器的功率滑閥滑閥套卡滯。功率電阻開焊,斷路,或者油馬達(dá)不靈活,卡死在減油位,都能造成柴油機(jī)功率不穩(wěn)或不足。
(4)控制拉桿裝置出現(xiàn)故障。左右排拉桿的位置調(diào)定不當(dāng),會(huì)產(chǎn)生兩排噴油泵供油的明顯差異,使供油量小的一排不能達(dá)到要求的功率,或控制拉桿被噴油泵或異物卡死在某一位置,推不到相應(yīng)功率的供油刻線,由此而造成柴油機(jī)功率不足。
(5)增壓氣及空氣進(jìn)氣系統(tǒng)故障。
1)增壓氣發(fā)生故障。增壓氣是由廢氣渦輪和離心式壓氣機(jī)組成。壓氣的工作輪與廢氣渦輪同軸,柴油機(jī)排出的廢氣在渦輪中膨脹做功使渦輪高速旋轉(zhuǎn),并帶動(dòng)壓氣機(jī)一起做功。如軸承損壞,壓氣氣機(jī)沾污,渦輪部分嚴(yán)重積碳,壓氣機(jī)及渦輪片與罩殼碰擦或被異物打壞等,都會(huì)使增壓氣無(wú)法正常運(yùn)行,使柴油機(jī)進(jìn)氣壓力下降而造成功率不足。
2)空氣進(jìn)氣系統(tǒng)故障。進(jìn)入氣缸的空氣首先經(jīng)空氣濾清器,進(jìn)去增壓氣的壓氣機(jī)內(nèi),增壓后空氣的壓力和溫度均上升,然后經(jīng)擴(kuò)散彎管進(jìn)入中冷器,使空氣溫度降低,進(jìn)一步提高增壓氣空氣密度后,進(jìn)去穩(wěn)壓箱。進(jìn)入穩(wěn)壓箱內(nèi)的空氣便由相應(yīng)的進(jìn)氣支管進(jìn)入各個(gè)氣缸。空氣濾清器太臟,堵塞嚴(yán)重,或者進(jìn)氣管上的帆布被吸癟,造成進(jìn)氣真空度過(guò)大。增壓氣壓氣機(jī)出口至氣缸之間的通道空氣泄露嚴(yán)重。特別是增壓氣與中冷氣之間的橡膠軟管破損或卡箍松動(dòng)時(shí),漏氣更加嚴(yán)重。中冷器空氣腔因沾污堵塞,冷卻效率太低,或者中冷水溫度太高,造成氣缸進(jìn)氣量不足,均會(huì)降低柴油機(jī)功率。如2015年某公司交付的機(jī)車中,就有多臺(tái)16V280型機(jī)車柴油機(jī),因穩(wěn)壓箱載絲斷造成穩(wěn)壓箱漏氣,柴油機(jī)功率達(dá)不到。
(6)氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)發(fā)生故障,造成氣門打不開,關(guān)不死。如搖臂座螺柱斷,搖臂,橫臂調(diào)整螺釘松動(dòng)或折斷,橫臂跳轉(zhuǎn)或橫臂導(dǎo)桿折斷等原因,都會(huì)影響氣門開度不足甚至打不開,如2016年6月5日,某公司檢修的16V280型5408號(hào)機(jī)車柴油機(jī),在臺(tái)架試驗(yàn)時(shí)發(fā)生了氣門脫落的故障,造成了氣門與活塞頂相撞的事故,原因是鎖夾落進(jìn)彈簧上座內(nèi)過(guò)多,此時(shí)氣門未被夾牢,掉入氣缸內(nèi)。氣缸進(jìn)排氣不暢而影響柴油機(jī)功率。
3 故障判斷處理方法
(1)針對(duì)燃油壓力低,先用手摸各缸高壓油管,看是否各個(gè)缸都有脈動(dòng),有哪個(gè)缸高壓油管沒有脈動(dòng)或脈動(dòng)較弱,表明空氣被吸入燃油管路,應(yīng)打開燃油精濾器上的放氣閥,把空氣排進(jìn)直到各個(gè)缸高壓油管的脈動(dòng)正常,如果燃油壓力還是低,就應(yīng)檢查各管路泄露情況,如有泄露及時(shí)處理。并檢查燃油系統(tǒng)安全閥或限壓閥調(diào)整壓力是否符合要求,使其保證燃油末端壓力達(dá)到技術(shù)規(guī)定的0.15~0.35Mpa之間。
(2)針對(duì)噴油泵或噴油器發(fā)生故障,比如,噴油泵柱塞套和出油閥裂紋,會(huì)使燃油從噴油泵的上部出油閥接頭四周噴出;齒條出現(xiàn)裂紋時(shí),也會(huì)從噴油泵齒條處噴出大量燃油;如果齒條處有燃油滲出,一般是柱塞套與殼體之間的密封墊不嚴(yán)密所致;如果柱塞卡死,則齒條推不動(dòng);噴油泵下體故障或柱塞彈簧折斷,雖然不能直接發(fā)現(xiàn),但是可以聽到異常的金屬敲擊聲。若用手摸高壓油管,其脈動(dòng)較弱或無(wú)規(guī)律。用手推噴油泵齒條時(shí),可聽到氣缸內(nèi)無(wú)規(guī)律的爆發(fā)聲。出現(xiàn)以上故障,應(yīng)先確定故障部位把噴油泵拆下進(jìn)行修復(fù),要在試驗(yàn)臺(tái)上試驗(yàn)合格后重新裝上,或更換噴油泵,更換的新噴油泵要根據(jù)公式δ=B—K重新計(jì)算調(diào)整墊片厚度。
針對(duì)噴油器調(diào)壓彈簧折斷或調(diào)壓螺栓松的原因,在噴油器解體后對(duì)調(diào)壓彈簧進(jìn)行認(rèn)真檢查,發(fā)現(xiàn)調(diào)壓彈簧有裂紋,兩端偏磨和歪扭變型及時(shí)更換。在噴油器調(diào)整符合要求后,將調(diào)整螺栓防緩母壓緊,防止調(diào)壓螺栓松動(dòng)。噴油器體和支座板等出現(xiàn)裂紋或進(jìn)油管接頭與噴油器連接的密封墊損壞時(shí),會(huì)有大量的燃油從噴油器的回油管流出,這時(shí)要及時(shí)更換噴油器或密封墊。
(3)針對(duì)調(diào)速器故障,先檢查拉桿系統(tǒng)沒有故障,供油齒條刻線卻拉不回來(lái),一般是調(diào)速器或電氣故障所致。再對(duì)調(diào)速器的功率滑閥滑閥套,油馬達(dá)是否卡滯,功率電阻是否開焊,斷路情況檢查,并及時(shí)給以處理。
(4)針對(duì)控制拉桿裝置出現(xiàn)故障??上葯z查是否有異物卡死拉桿,這些異物可能是檢查和處理柴油機(jī)時(shí)遺留下的工具,棉絲或其他雜物,如有及時(shí)清除。再檢查是否有犯卡的噴油泵,對(duì)于應(yīng)用中的柴油機(jī),應(yīng)把犯卡泵的齒條拔插座里的夾頭銷拔出旋轉(zhuǎn)90度,卡在夾頭座的凹槽里,等停機(jī)后把該泵拆下修理或更換。之后檢查各缸噴油泵的齒條刻線是否一致,如不一致應(yīng)調(diào)整一致。
(5)增壓氣如果發(fā)生故障,運(yùn)行時(shí)將會(huì)有明顯的振動(dòng)和異音。在應(yīng)用中當(dāng)聽到增壓氣有異音時(shí),應(yīng)作及時(shí)檢查修理。當(dāng)出現(xiàn)空氣量不足而導(dǎo)致柴油機(jī)功率不足的情況時(shí),往往會(huì)伴有柴油機(jī)排氣溫度過(guò)高,冒黑煙等現(xiàn)象。此時(shí)應(yīng)檢查進(jìn)氣系統(tǒng),首先用手伸入兩氣缸蓋間(靠氣缸蓋與缸套結(jié)合面處),如發(fā)現(xiàn)有一定溫度的氣流,說(shuō)明氣缸蓋與缸套之間有漏氣現(xiàn)象,而且漏氣部位基本在缸噴油器進(jìn)油接管孔的截面處,可重新緊固氣缸螺栓進(jìn)行處理。再用手伸入各進(jìn)氣通道如增壓氣與中冷氣之間的橡膠軟管,穩(wěn)壓箱與機(jī)體結(jié)合面之間等是否有漏氣現(xiàn)象給予緊固或更換。還要注意中冷水的溫度是否過(guò)高,如果水溫度過(guò)高,還將伴有機(jī)油溫度高的現(xiàn)象,在中冷水溫過(guò)高的情況下,應(yīng)檢查水泵出口壓力和冷卻系統(tǒng)的冷卻風(fēng)扇轉(zhuǎn)速是否有大面積的倒片或被異物堵塞等不良狀態(tài),如有更換單節(jié)或清除異物。
(6)柴油機(jī)運(yùn)行時(shí),若氣缸蓋罩嚴(yán)重晃動(dòng),并有大量機(jī)油泄露,但緊固罩蓋的手輪并沒有松動(dòng),一般是由于搖臂座的安裝螺柱折斷,應(yīng)及時(shí)停機(jī)更換:如果氣門間隙遠(yuǎn)大于規(guī)定值,應(yīng)順序檢查搖臂和橫臂的調(diào)整螺釘是否松動(dòng),拆下?lián)u臂應(yīng)檢查是否彎曲變形,氣門桿與導(dǎo)管是否卡滯,氣門鎖夾折斷或鎖夾落在彈簧上座內(nèi)過(guò)多(此時(shí)氣門未被夾牢,容易掉入氣缸內(nèi))。
通過(guò)以上檢查如有問題及時(shí)更換處理。
4 結(jié)束語(yǔ)
柴油機(jī)功率不足危害性大,通過(guò)采取上述方法,分析、判斷和處理,消除了柴油機(jī)功率不足的現(xiàn)象,保證了機(jī)車的交車兌現(xiàn)率,降低了機(jī)車維修成本,提高了柴油機(jī)使用壽命,收到了良好效果。
參考文獻(xiàn):
[1]鐵道部大連機(jī)車車輛廠.《東風(fēng)4型內(nèi)燃機(jī)車》240-275系列柴油機(jī)[M].大連理工大學(xué)出版社,1996(04):2.
[2]戚墅堰機(jī)車車輛廠.《16V280柴油機(jī)》東風(fēng)8東風(fēng)11型內(nèi)燃機(jī)車[M].中國(guó)鐵道出版社,2001(04):2.