李永良

（西山煤電鐵路公司， 山西 太原 030053）

1 16V240ZJD型柴油機(jī)概述

為滿足1996年9月全面提高列車運(yùn)行速度、拓展鐵路列車貨物運(yùn)載能力的需求，我國研制了主要用于牽引客貨列車的干線的東風(fēng)4D型系列內(nèi)燃機(jī)車。

16V240ZJD型柴油機(jī)是東風(fēng)4D內(nèi)燃機(jī)的動力裝置，是一種新型柴油機(jī)型，經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)處于國內(nèi)領(lǐng)先、國際先進(jìn)水平，可以降低柴油機(jī)的燃油消耗率，大幅提高內(nèi)燃機(jī)車的耐久可靠性與最大運(yùn)行功率。東風(fēng)4D內(nèi)燃機(jī)車的柴油機(jī)燃雖然油消耗率低，但是功率大、牽引性能與牽引電動機(jī)的轉(zhuǎn)換性能好，此外16V240ZJD型柴油機(jī)的恒功率速度范圍非常廣，能夠完成機(jī)車的恒功率牽引。

2 東風(fēng)4D內(nèi)燃機(jī)車的冷卻水系統(tǒng)組成簡述

開式低溫冷卻水系統(tǒng)和閉式高溫冷卻水系統(tǒng)是東風(fēng)4D內(nèi)燃機(jī)車?yán)鋮s水系統(tǒng)的兩大組成部分。在東風(fēng)4D內(nèi)燃機(jī)車的冷卻室中，上部安裝有靜液壓油箱、散熱組和由靜液壓馬達(dá)驅(qū)動的冷卻風(fēng)扇；下部安裝有靜液壓泵、靜壓液變速箱、后轉(zhuǎn)向架牽引的電動通風(fēng)機(jī)與空氣干燥器。

低溫冷卻水系統(tǒng)主要用于靜液壓油、機(jī)油和增壓空氣的冷卻。低溫冷卻水系統(tǒng)是通過機(jī)車的柴油機(jī)驅(qū)動冷卻水系統(tǒng)中的低溫冷卻水泵運(yùn)行，首先使冷卻水分別進(jìn)入兩個不同的中冷器來冷卻增壓空氣。之后冷卻水從中冷器中出來匯合之后，又進(jìn)入機(jī)油熱交換器來吸收機(jī)油的熱量，冷卻高溫的機(jī)油。最后，冷卻機(jī)油的冷卻水進(jìn)入低溫散熱器，把吸收的熱量散發(fā)到大氣中去，頂開逆止閥再進(jìn)入低溫泵循環(huán)中[1]。

高溫冷卻水系統(tǒng)主要用于增壓器、汽缸套和汽缸蓋等部件的冷卻。安裝在高溫膨脹水箱上的壓力調(diào)節(jié)閥用來調(diào)節(jié)壓力。壓力調(diào)節(jié)閥可以保持高溫冷卻水系統(tǒng)的壓力在一定的范圍之內(nèi)，能夠保障高溫冷卻水系統(tǒng)的效能。

3 東風(fēng)4D內(nèi)燃機(jī)車?yán)鋮s水系統(tǒng)的作用

東風(fēng)4D內(nèi)燃機(jī)車?yán)鋮s水系統(tǒng)的作用主要有：利用中冷器，可以將增壓后的進(jìn)氣溫度迅速地降低，以確保柴油機(jī)的進(jìn)氣量，這樣柴油機(jī)便可以將柴油充分燃燒，使柴油機(jī)的功率得以提高；利用機(jī)油交換器可以冷卻高溫的機(jī)油，維持適合柴油機(jī)工作的機(jī)油溫度，確保柴油機(jī)能夠運(yùn)轉(zhuǎn)正常；可以直接冷卻高溫的柴油機(jī)受熱零部件，確保柴油機(jī)能夠正常運(yùn)行。

4 東風(fēng)4D內(nèi)燃機(jī)車水溫高的原因

4.1 溫控閥故障

冷卻風(fēng)扇是通過溫度控制閥的調(diào)節(jié)來控制，然而冷卻水的溫度又控制著溫度控制閥，因此溫度控制閥不僅是液壓傳動系統(tǒng)的一個執(zhí)行元件，還是液壓傳動系統(tǒng)中的一個溫度傳感元件。溫度控制元件常常在冷卻系統(tǒng)中的水溫急速升高的時候，出現(xiàn)冷卻風(fēng)扇轉(zhuǎn)速低于系統(tǒng)要求的現(xiàn)象，這是由于石蠟的脹力小，使冷卻風(fēng)扇的馬達(dá)充油不足。當(dāng)冷卻水系統(tǒng)的水溫超過柴油機(jī)正常工作的規(guī)定值，并且溫控閥附近的進(jìn)回管道的溫度并無差別，這些現(xiàn)象便說明溫控閥沒有及時關(guān)閉通路，造成壓力油的回流，使得冷卻風(fēng)扇的馬達(dá)充油不足，冷卻風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速低于系統(tǒng)要求[2]。

4.2 冷卻水泵故障

依靠冷卻水泵帶動、提高冷卻水系統(tǒng)的水壓，達(dá)到快速循環(huán)冷卻的目的，這便是東風(fēng)4D內(nèi)燃機(jī)車的冷卻水循環(huán)系統(tǒng)。假如冷卻水泵出現(xiàn)故障，則會導(dǎo)致冷卻水系統(tǒng)的水流量不足，減少了單位時間內(nèi)冷卻水與機(jī)油之間可交換的熱量，使得冷卻水系統(tǒng)的冷卻效果大大降低。逐個打開冷卻水泵對應(yīng)的大循環(huán)閥，對墻壁上的預(yù)熱鍋爐水壓表上的數(shù)值進(jìn)行觀察，如果發(fā)現(xiàn)冷卻水壓力明顯低于冷卻水泵在16V240ZJD柴油機(jī)滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時的冷卻水壓3.5 kg/cm2時，需要更換冷卻水泵。

4.3 馬達(dá)或靜液壓泵故障

柴油機(jī)曲軸在柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)之時，工作油受到靜液壓泵的高壓管路驅(qū)動，壓送到靜液壓馬達(dá)中，而高壓油也在此時流經(jīng)溫控閥與安全閥。當(dāng)柴油機(jī)的高溫冷卻水系統(tǒng)水溫度低于84℃、低溫冷卻水系統(tǒng)的水溫度低于56℃時，溫控閥的狀態(tài)是開啟的，而高壓油則從此溫控閥經(jīng)過回油管，重新流回油箱。這個時候的高壓油路無法建立壓力，風(fēng)扇葉片無法轉(zhuǎn)動，當(dāng)柴油機(jī)的高溫冷卻水系統(tǒng)水溫度達(dá)到84～92℃、低溫冷卻水系統(tǒng)的水溫度達(dá)到56～64℃時，溫控閥的狀態(tài)是部分關(guān)閉或完全關(guān)閉，高壓油進(jìn)入到靜液壓馬達(dá)，以帶動冷卻風(fēng)扇葉片轉(zhuǎn)動。高壓油在此時流入側(cè)百葉窗，控制了油缸并頂開了側(cè)百葉窗。如果馬達(dá)或是靜液壓泵發(fā)生故障，則會使靜液壓油管內(nèi)的油低于規(guī)定的壓力。當(dāng)東風(fēng)4D內(nèi)燃機(jī)車的冷卻水和機(jī)油溫度過高時，安全閥和溫控閥經(jīng)檢查后一切正常，但冷卻風(fēng)扇的葉片轉(zhuǎn)速低或停止轉(zhuǎn)動，則說明是馬達(dá)或者靜液壓泵發(fā)生了故障。其次，如果是側(cè)百葉窗控制油缸出現(xiàn)故障的話，也會打不開側(cè)百葉窗，使冷空氣的進(jìn)入受到影響[3]。

5 東風(fēng)4D內(nèi)燃機(jī)車水溫高的處理方法

1）出庫前應(yīng)當(dāng)認(rèn)真檢查內(nèi)燃機(jī)車的水系是否膨脹、冷卻水系統(tǒng)個部件正常運(yùn)轉(zhuǎn)、水位是否正常、有無泄漏。如果在啟動機(jī)車后發(fā)現(xiàn)冷卻水的溫度上升速度過快，要先考慮膨脹水箱是否缺水的問題，當(dāng)冷卻水系統(tǒng)開始上水的時候，要及時排氣，以防冷卻水系統(tǒng)的內(nèi)部存氣。

2）在啟動16V240ZJD柴油機(jī)之后，要檢查冷卻風(fēng)扇的葉片是否正常轉(zhuǎn)動，如果葉片的轉(zhuǎn)動不正常的話，要先用手觸碰溫度控制閥處的油管，如果手觸感覺溫控閥油管的溫度同靜液壓泵進(jìn)、出油管溫度相比，沒有明顯的差別的話，則說明溫控閥出現(xiàn)故障，應(yīng)當(dāng)及時上報檢修。在內(nèi)燃機(jī)車運(yùn)行過程中，如果出現(xiàn)溫控閥故障，要快速對溫控閥上的調(diào)節(jié)螺釘進(jìn)行手動調(diào)節(jié)，順時針轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)螺釘至極限，等到冷卻水溫度下降后，再手動調(diào)節(jié)螺釘至合適位置。

3）進(jìn)行機(jī)車的檢修分解與進(jìn)庫保養(yǎng)時，禁止使用高壓風(fēng)側(cè)向噴吹水箱冷卻單節(jié)表面以防止散熱器倒片，并且在發(fā)現(xiàn)散熱器出現(xiàn)倒片情況時，要及時地處理倒片問題；禁止使用硬物敲打或碰撞散熱器；禁止在冷卻單節(jié)上涂抹油脂，并且要對散熱器表明的異物與油脂及時清掃處理。

6 結(jié)語

東風(fēng)4D內(nèi)燃機(jī)車的水溫高的問題原因有許多，因此當(dāng)出現(xiàn)水溫高的現(xiàn)象時，要仔細(xì)觀察分析，找出問題的原因所在，并采取對應(yīng)的處理方法，及時排除故障，保障機(jī)車的安全運(yùn)行。