何紅兵

（攀枝花鋼釩有限公司物流中心，四川攀枝花 617000）

1 現(xiàn)狀

內(nèi)燃機(jī)車6240ZJ 柴油機(jī)氣缸組成主要由氣缸套、活塞、活塞環(huán)、氣缸蓋、氣門、噴油器等部件組成，其每個(gè)部件均按照既定的規(guī)律及順序依次連貫動(dòng)作。柴油機(jī)氣缸組成作為柴油機(jī)的動(dòng)力輸出源，其各部件的匹配質(zhì)量、相互運(yùn)動(dòng)情況直接影響著柴油機(jī)氣缸工作狀態(tài)。在使用過程中，由于氣缸組成各部件磨損、燒蝕、積碳等原因，各部件技術(shù)狀況變壞，氣缸密封性能下降，柴油機(jī)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性也相應(yīng)降低。柴油機(jī)氣缸壓力過低，將會(huì)造成柴油機(jī)輸出動(dòng)力下降，燃油、機(jī)油消耗量急劇上升，甚至造成柴油機(jī)啟機(jī)困難故障；柴油機(jī)氣缸壓力過高或壓力不均，勢必會(huì)造成柴油機(jī)工作粗暴、局部爆燃、振動(dòng)劇烈及聲音異常請(qǐng)情況，對(duì)機(jī)車正常運(yùn)行造成嚴(yán)重影響。

攀枝花鋼釩有限公司現(xiàn)配置有GK1C 型內(nèi)燃機(jī)車27 臺(tái)，其大修、架修、大/小輪修均由物流中心自備人員負(fù)責(zé)實(shí)施。自開展內(nèi)燃機(jī)車全面自主檢修以來，物流中心一直將柴油機(jī)檢修作為重點(diǎn)技術(shù)攻關(guān)項(xiàng)目，通過赴外送培和自我摸索，柴油機(jī)檢修技術(shù)得到了長足進(jìn)步。但經(jīng)對(duì)2011—2014年，27 臺(tái)GK1C 型內(nèi)燃機(jī)車6240 型柴油機(jī)故障統(tǒng)計(jì)分析，柴油機(jī)氣缸組件類故障率約為6%，但其故障處理所耗工時(shí)占比高達(dá)61%，屬檢修用工中的高比重項(xiàng)目，卻一直未能有一套科學(xué)便捷的故障判斷及處置方法支持檢修，存在技術(shù)管理漏項(xiàng)。

2 柴油機(jī)氣缸狀態(tài)檢測

常規(guī)的機(jī)車柴油機(jī)氣缸組成類故障判斷處理方法需對(duì)各氣缸進(jìn)行完全分解檢查，視檢查情況更換不良部件后再重新組裝調(diào)試，存在檢修工期長、用工數(shù)量多、物料成本高的諸多弊端。如何準(zhǔn)確檢測柴油機(jī)氣缸工作狀態(tài)、快速判斷處置氣缸故障點(diǎn)所在，已成為機(jī)車維修技術(shù)人員攻關(guān)的重點(diǎn)方向。通過多方討論實(shí)踐，基于氣缸壓力檢測裝置及工業(yè)窺視鏡，建立一套系統(tǒng)的氣缸狀態(tài)判斷方法，并付諸于實(shí)踐。

2.1 引入氣缸壓力檢測裝置

由6240ZJ 柴油機(jī)氣缸結(jié)構(gòu)組成及其工作原理可知：柴油機(jī)氣缸工作狀態(tài)的好壞將直接在2 個(gè)部分給予直接反應(yīng)：①氣缸壓縮壓力，即柴油機(jī)在惰轉(zhuǎn)（480 r/min）下，未爆發(fā)燃燒時(shí)的氣缸內(nèi)空氣的最大壓縮壓力；②氣缸爆發(fā)壓力，即柴油機(jī)在常用工況（700 r/min、手動(dòng)Ⅱ擋充油）下，爆發(fā)燃燒時(shí)的氣缸內(nèi)燃?xì)獾淖畲蟊l(fā)壓力。根據(jù)這兩項(xiàng)氣缸壓力參數(shù)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)氣缸組件匹配狀態(tài)、氣缸燃燒狀態(tài)進(jìn)行綜合判斷。

結(jié)合物流中心檢修部門的實(shí)際條件，將柴油機(jī)主機(jī)生產(chǎn)廠商配套的氣缸功率檢測設(shè)備進(jìn)行簡化運(yùn)用，以柴油機(jī)專用BY-5 爆發(fā)壓力表來實(shí)現(xiàn)氣缸壓力的檢測，并由專業(yè)檢修人員對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行逐步分解，進(jìn)而判斷出氣缸的綜合狀態(tài)及可能存在的故障點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)柴油機(jī)氣缸類相關(guān)故障的綜合檢測與判斷。

2.2 建立柴油機(jī)氣缸壓力標(biāo)準(zhǔn)值

為保證內(nèi)燃機(jī)車柴油機(jī)氣缸基本狀態(tài)有較準(zhǔn)確的對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)，通過對(duì)新購置的2 臺(tái)新機(jī)車（GK1C-0809/0810）柴油機(jī)氣缸狀態(tài)進(jìn)行檢測，得到常用工況下的壓縮壓力，爆發(fā)壓力，形成檢測參照標(biāo)準(zhǔn)。

2.2.1 檢測壓縮/爆發(fā)壓力值

啟動(dòng)柴油機(jī)，逐個(gè)打開氣缸蓋示功堵，并將高壓油泵齒條逐個(gè)推至斷油位，使用氣缸內(nèi)的壓縮空氣將示功堵管路內(nèi)的雜質(zhì)吹出，清潔檢測管道。

啟動(dòng)柴油機(jī)，轉(zhuǎn)速維持惰轉(zhuǎn)（480 r/min），待水溫達(dá)到42 ℃時(shí)，把爆發(fā)壓力表安裝至氣缸蓋示功堵（圖1）安裝口，將需要檢測的氣缸噴油泵齒條推至斷油位，使高壓油泵燃油無法進(jìn)入氣缸參與燃燒，僅空氣進(jìn)入氣缸內(nèi)進(jìn)行壓縮，然后打開示功堵鎖緊螺母，開始檢測壓縮壓力（記錄壓力表最高值，即氣缸最高壓縮壓力）。BY-5 爆發(fā)壓力表由一個(gè)特質(zhì)機(jī)械壓力表、示功堵表接頭及旋鈕開關(guān)組成，用于測量內(nèi)燃機(jī)氣缸燃燒室的爆發(fā)壓力。

將檢測完壓縮壓力的氣缸高壓油泵供油齒條安裝至正常供油位，提升柴油機(jī)轉(zhuǎn)速至700 r/min，變扭器手動(dòng)Ⅱ擋，開始逐缸檢測柴油機(jī)氣缸爆發(fā)壓力（記錄壓力表最高值，即氣缸最高爆發(fā)壓力）。依次按照步驟對(duì)6240柴油機(jī)其它各氣缸壓縮壓力值、爆發(fā)壓力值進(jìn)行檢測（表1），并予以記錄統(tǒng)計(jì)。注意事項(xiàng)：壓縮壓力測完后，將噴油泵夾頭裝回泵的齒條夾槽內(nèi)，預(yù)防飛車；測量前用示功閥排氣，測量時(shí)不能用爆發(fā)壓力表的放氣閥排氣，防止?fàn)C傷。

圖1 BY-5 爆發(fā)壓力表測試氣缸爆發(fā)壓力

2.2.2 確定柴油機(jī)氣缸壓縮/爆發(fā)壓力標(biāo)準(zhǔn)值

由表1 統(tǒng)計(jì)可知，GK1C-0809/0810 兩臺(tái)機(jī)車的壓縮壓力值分布于1.8±0.2 MPa 范圍；爆發(fā)壓力值分布于4.8±0.2 MPa 范圍。根據(jù)上述檢測標(biāo)準(zhǔn)值，再此對(duì)其它機(jī)車6240 柴油機(jī)狀態(tài)進(jìn)行對(duì)照檢測，基本符合該統(tǒng)計(jì)值，為此，綜合各項(xiàng)影響因素，將6240 柴油機(jī)常用工況（700 r/min、手動(dòng)Ⅱ擋充油時(shí)）的壓縮壓力判斷標(biāo)準(zhǔn)值設(shè)定為1.8±0.2 MPa，爆發(fā)壓力判斷標(biāo)準(zhǔn)值設(shè)定為4.8±0.2 MPa。

表1 GK1C-0809/0810 機(jī)車氣缸壓縮/爆發(fā)壓力檢測值

3 建立柴油機(jī)氣缸狀態(tài)判斷標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)上述6240ZJ 柴油機(jī)氣缸狀態(tài)檢測方式，對(duì)各GK1C 型內(nèi)燃機(jī)車進(jìn)行狀態(tài)檢測，結(jié)合各項(xiàng)檢測數(shù)據(jù)及實(shí)際存在問題，得出如下技術(shù)規(guī)律，可對(duì)機(jī)車故障檢修判斷提供技術(shù)支持。

3.1 壓縮壓力現(xiàn)狀值與故障狀態(tài)判斷

氣缸壓縮壓力整體偏高時(shí)，將有助于柴油機(jī)燃燒，提高效率，無異常影響。氣缸壓縮壓力整體偏低（＜1.5 MPa）時(shí)，柴油機(jī)氣缸各部狀態(tài)均較差，氣缸套、活塞環(huán)磨損較大，應(yīng)組織按內(nèi)燃機(jī)車大輪修或局部范圍檢修。氣缸壓縮壓力整體偏低（≥1.5 MPa，＜1.8 MPa）時(shí)，柴油機(jī)狀態(tài)正常，可繼續(xù)運(yùn)用，但應(yīng)按正常計(jì)劃及時(shí)回庫狀態(tài)評(píng)估。氣缸壓縮壓力個(gè)別偏低（＜1.5 MPa）時(shí)，采取以下措施。

（1）啟動(dòng)柴油機(jī)，推動(dòng)高壓油泵供油齒條至斷油位，打開氣缸蓋罩殼，觀察氣缸圍墻內(nèi)有無壓縮空氣竄出（潤滑油內(nèi)冒氣泡或?qū)Ч芨Z氣嘯叫）。若有氣泡從潤滑油內(nèi)竄出，則噴油器墊異常，應(yīng)重新選配安裝；若導(dǎo)管竄氣嘯叫，則導(dǎo)管磨損異常，應(yīng)重新檢修氣缸蓋氣門導(dǎo)管。

（2）啟動(dòng)柴油機(jī)，觀察柴油機(jī)異常氣缸蓋周圍是否有漏氣嘯叫聲，否則需重新選配安裝氣缸蓋。

（3）打開進(jìn)氣管，盤動(dòng)或使用電機(jī)甩車，觀察氣門密封是否良好，是否存在漏氣現(xiàn)象，否則需檢修氣缸蓋組件。

（4）使用滲透法檢查氣缸活塞環(huán)密封狀態(tài)，若不良，需開缸檢查。

（5）使用工業(yè)內(nèi)窺鏡從噴油器安裝孔深入氣缸，檢測缸套壁及可見活塞邊緣是否存在拉傷情況，否則需檢修活塞組件。

3.2 爆發(fā)壓力現(xiàn)狀值與故障狀態(tài)判斷

氣缸爆發(fā)壓力個(gè)別偏高（≥5.4 MPa）時(shí)，氣缸參與燃燒的燃油過多，工作粗暴，噴油器須重新校正。氣缸爆發(fā)壓力個(gè)別偏低（≤4.5 MPa）時(shí)，氣缸參與燃燒燃油過少，無工作壓力，噴油器可能存在燒死或霧化不良情況，須重新校正噴油器或高壓油泵。氣缸爆發(fā)壓力整體偏高或偏低時(shí)，可能與噴油泵工作狀態(tài)，供油提前角度有關(guān)聯(lián)，需要進(jìn)一步對(duì)供油系統(tǒng)工作狀態(tài)進(jìn)行確定，然后制定相關(guān)調(diào)整措施。

表2 柴油機(jī)氣缸基本狀態(tài)檢查

4 實(shí)用效果

通過采用6240ZJ 柴油機(jī)氣缸壓縮/爆發(fā)壓力值檢測對(duì)比方法，對(duì)在廠檢修及故障回修的0489，0350，0272，0273 等機(jī)車柴油機(jī)進(jìn)行全面檢測（表2），對(duì)照3.1 和3.2 的方式判斷故障點(diǎn)及原因，精準(zhǔn)率100%。

通過對(duì)以上4 臺(tái)機(jī)車6240ZJ 柴油機(jī)氣缸壓力檢測數(shù)據(jù)分析，有針對(duì)性的制定出了解決措施，實(shí)現(xiàn)了快速判斷處理氣缸組件故障目的。此柴油機(jī)氣缸壓縮/爆發(fā)壓力值檢測方法的實(shí)施應(yīng)用推廣，可大幅降低檢修成本，避免物料浪費(fèi)，提高了檢修效率，而且對(duì)保持柴油機(jī)良好的工作性能有顯著的作用。

5 結(jié)束語

本文提出的6240ZJ 柴油機(jī)氣缸狀態(tài)的檢測與判斷方法由主機(jī)廠柴油機(jī)功率檢測設(shè)備原理簡化而來，它具有成本低、操作簡便、上手快速的特點(diǎn)，實(shí)用效果顯著，具有較高的推廣價(jià)值。