王曉軍

（山西潞安集團鐵路運營公司， 山西 長治 046000）

1 工程概況

DF8B型內(nèi)燃機車是我國鐵路運輸中采用的柴油機主要車型，該機車安裝為16V280ZJA型柴油機，其最大運行功率為3 680 kW（5 000馬力）。對

16V280ZJA柴油機分析可知，其有高、低溫兩個冷卻水循環(huán)系統(tǒng)和一個預(yù)熱系統(tǒng)。冷卻水循環(huán)系統(tǒng)的主要作用是對受熱零部件進行冷卻，設(shè)計中采用膨脹水箱中的貯水對冷卻水進行有效的補充；氣缸套、氣缸蓋、增壓器等零部件主要是采用的高溫冷卻水循環(huán)系統(tǒng)進行冷卻；增壓空氣、機油主要是采用低溫冷卻水循環(huán)系統(tǒng)進行冷卻。從而使得柴油機工作時采用的熱量可以及時排散，保障了柴油機的正常作業(yè)。

潞安集團鐵路運營公司現(xiàn)配屬使用DF8B型內(nèi)燃機車5臺，主要是承擔集團公司貨物列車牽引任務(wù)。從近三年的情況來看運用機車柴油機費水的故障時有發(fā)生，但是造成該故障的位置非常之多，故障原因也是復(fù)雜多變。發(fā)生故障后，對于問題的查找非常之難，對故障的準備判斷的時間長，對故障問題的檢修工作量大。因此在檢修時，如需要快速準確地找到故障點，就必須根據(jù)故障現(xiàn)象進行分析，采取有效的手段，才能找出準確故障部位，采取措施進行解決，避免故障擴大或造成機破。

2 兩起典型費水故障案例及其原因

2.1 典型費水故障案例

1）DF8B5338機車自2017年9月18日中修后走行8萬km開始出現(xiàn)柴油機費水現(xiàn)象，經(jīng)檢查未發(fā)現(xiàn)故障。于是進行了跟蹤觀察，在水箱滿水位的情況下，機車運行330 km后，水表顯示水位下降一半，機車回段后扣車檢查試驗，然后通過自負荷、水阻試驗后，結(jié)果顯示水位下降沒有明顯的變化，無法及時有效地對故障的位置進行判斷。2017年9月29日，該車再次預(yù)報費水，扣車進行修理。修理方案為靜態(tài)進行水壓試驗，采用機車滿水的狀態(tài)下，水系統(tǒng)密封后加600 kPa的空氣壓力，保持時間8 h，檢查各部漏泄情況，打開各缸示功閥，進行甩車檢查，未發(fā)現(xiàn)漏泄處。疑為增壓器水腔有裂紋，會導(dǎo)致冷卻水滲漏，更換增壓器后故障仍然存在疑是中冷器漏水，更換中冷器后現(xiàn)象仍然存在。10月13日再次上線運行，又發(fā)生費水現(xiàn)象；14日再次扣車，使用打壓方法，保壓時間延長至12 h，再將柴油機恢復(fù)至可起機狀態(tài)，打開各缸示功閥，進行甩車檢查，發(fā)現(xiàn)12缸示功閥有水噴出，吊下汽缸蓋檢查，發(fā)現(xiàn)氣缸蓋火力面有～15 mm的裂紋，上面覆蓋厚厚的一層水垢，更換該汽缸蓋后費水現(xiàn)象消失。所以造成該起費水故障的原因就是汽缸蓋裂紋，冷卻水在柴油機高轉(zhuǎn)速狀態(tài)下，氣缸吸氣沖程時冷卻水被吸入燃燒室造成費水[1-3]。

2）DF8B5164機車中修后走行22萬km，2017年10月8口出現(xiàn)費水現(xiàn)象，經(jīng)靜態(tài)水系統(tǒng)打壓檢查，穩(wěn)壓箱排污閥中有水排出，疑是中冷器漏水，吊下中冷器檢查無異狀，此時發(fā)現(xiàn)中冷器坐下方機體第7缸處水腔與穩(wěn)壓箱隔板有滲水現(xiàn)象，經(jīng)進一步檢查，該處隔板鑄造有砂眼，冷卻水從砂眼滲入穩(wěn)壓箱，造成費水，將砂眼焊堵后故障消除。

2.2 典型費水故障原因

從以上兩起柴油機費水故障及原因可知，

16V280ZJA型柴油機的費水故障較為隱蔽，對故障的處所及原因的查找的工作量巨大。DF8B5338機車第12缸氣缸蓋裂紋是導(dǎo)致費水的主要原因：氣缸蓋受力面在爆發(fā)力的作用下，在時間累計到一定程度時會產(chǎn)生疲勞裂紋，初期氣缸蓋受力面上的裂紋是非常小的，只在高負荷情況下會有少量水進入燃燒室參加燃燒，費水量很小，不易查找。隨著柴油機在大負載的的情況下使用，裂紋在不斷擴大，靜態(tài)水系統(tǒng)打壓檢測時（靜置12 h以上），才會有水通過裂紋進入燃燒室，柴油機甩車時發(fā)現(xiàn)有水。DF8B5164機車柴油機費水是由于機體穩(wěn)壓箱內(nèi)的鑄造砂眼造成。DF8B機車使用的柴油機缸套沒有水套，如機體鑄造時有砂眼，柴油機在運用過程中，因振動、穴蝕等原因，砂眼就會逐漸貫通，前期漏水少，隨著缺陷逐漸擴大，而漏水較多時才從穩(wěn)壓箱排污閥中流出。

3 檢查及處理方法

通過對上述兩臺機車及其他機車費水的故障查找，結(jié)合其他相關(guān)理論與實踐知識，總結(jié)出了一套判斷、處理機車柴油機費水的方法，具體方案如下：

1）首先檢查穩(wěn)壓箱排污閥看是否有水排出，如果檢查后有水排出，基本可以斷定漏水位置主要有：中冷器、穩(wěn)壓箱內(nèi)的中冷水管或穩(wěn)壓箱內(nèi)機體裂紋。有了以上的基本判斷，可以拆下自由端中冷器，使用鏡子對上述三個部位進行詳細的檢查。

2）對水箱水表進行檢查，檢查是否存在油跡。如果存在油跡情況一般為油水熱交換器內(nèi)部管子發(fā)生裂漏問題，必須進行更換。

3）檢查高低溫水泵的溢水孔，看是否有水流出。如果有水流出說明水泵水封漏水，必須及時清理油泥、水垢的堵塞問題，同時檢查水泵時還要化驗柴油機潤滑油。

4）檢查氣缸蓋、排氣支管、氣缸蓋處是否存在水痕，如存在水痕，則可能是螺栓孔加工過深造成與水腔相通，必須及時進行處理。

5）檢查氣缸套與機體結(jié)合處的密封情況，查看密封圈是否已老化或是破損。查看方法：打開曲軸箱蓋對各缸下方查看是否存在水滴，即可掌握密封情況。如老化或是破損，就必須進行更換。

6）檢查氣缸是否有裂紋，可以打開示功閥進行甩車，如發(fā)現(xiàn)示功閥孔中有水霧排出，說明氣缸有裂紋，必須及時對氣缸進行更換。

7）通過上述檢查，如無法發(fā)現(xiàn)故障處所時可起機檢查。提前對水箱水位進行記錄，及時觀察水箱水位變化情況，如果發(fā)現(xiàn)水位上升超過10 mm時，可能氣缸蓋或氣缸套裂有裂紋。如觀察到水箱水位無明顯變化的情況下，可以進行自負荷試驗，緩慢增加柴油機轉(zhuǎn)速，保持900～950 r/min，觀察膨脹水箱水位是否有波動現(xiàn)象，用來判斷氣缸蓋是否存在較小裂紋；采用逐個甩缸法來判定在高負載時是否發(fā)生燃氣竄入高溫水系統(tǒng)的現(xiàn)象。

8）以上方法均未發(fā)現(xiàn)故障點，進行水系統(tǒng)密封打壓檢測，具體方法如前所述[4-5]。

4 結(jié)語

內(nèi)燃機車柴油機費水原因較多，在柴油機故障當中是屬于疑難故障，沒有明顯的原因和詳細的維修辦法。必須根據(jù)實際情況，在維修過程中進行不斷的摸索，掌握相應(yīng)的維修經(jīng)驗，去對設(shè)備進行檢查并查找原因，進行有針對性的維修。該研究可以為DF8B型內(nèi)燃機車柴油機費水原因的查找及維修提供技術(shù)支持。