内燃机车故障 内燃机车柴油机运行故障分析及处理方法研究 落伍网

于宪宇++于洪博

[摘 要]针对DF4B 型内燃机车柴油机运用中惯性停机故障，根据故障原因分类统计结果，从机油系统机油压力偏低方面，阐述柴油机惯性停机的原因，并采取相应措施，使机车柴油机运用中惯性停机故障明显下降。

[关键词]电传动内燃机车 柴油机 惯性停机 成因分析 改进

中图分类号：TP216 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）19-0398-01

1、概况

内燃机车柴油机运行中惯性停机是影响机车运用较为突出的一种故障，频繁的自动停机，会导致列车途停，干扰运输秩序，并可能由于现场处理不当引发柴油机大部件破损，危及行车安全。因此，非常有必要分析柴油机惯性停机原因，并采取相应措施，以保障内燃机车运用安全。

2、 机车机油系统概述

DF4B型内燃机车机油系统是以机油泵作为动力破事机油循环流动，机油经过滤清和冷却后，向柴油机各零部件的摩擦表面供给一定压力和温度的洁净机油并冷却活塞。机油带出摩擦及部分燃烧的热量，最后流回柴油机油底壳内。

整个机油系统包括柴油机油底壳、机油泵、机油热交换器、机油滤清器、柴油机内部润滑系统、机油离心精滤器、启动机油泵、油压继电器和仪表、各种阀及管路等。此外还有对机油进行预热的辅助机油泵。

柴油机启动时，安装在机车动力室的启动机油泵，从柴油机自由端油底壳内吸油加压后，通过逆止阀压入机油主循环管路内，经过机油热交换器、机油精滤器进入柴油机主机油道后注入各摩擦表面并充满整个润滑系统，然后再流回油底壳。保证柴油机有足够的润滑，在启动时不受磨损。

柴油机启动后，启动机油泵停止打油，柴油机上的主机油泵开始工作，从油底壳内吸油加压后经热交换器、滤清器冷却净化后，进入柴油机润滑系统润滑各零部件的摩擦表面及冷却活塞后流回油底壳内。其中有总循环量的5～15%的机油经离心精滤器过后流回油底壳，提高机油的滤清效果。

3 、 柴油机惯性停机分析

DF4B 型机车柴油机惯性停机故障原因统计分析发现，机油压力偏低占38%，这种故障是惯性停机的主要原因。

3.1 机油压力偏低

机油压力偏低造成柴油机惯性停机，主要表现为柴油机加载、卸载或机车空气压缩机启动时突然停机。

DF4B 型柴油机机油系统有机内循环通路和机外循环通路。为保证柴油机的润滑，在柴油机增压器机油滤清器（磁性滤清器）后设有油压继电器。当柴油机主机油道末端油压下降到油压继电器设定值（80 kPa）时，第 1 和第 2 油压继电器（1YJ 和 2YJ）动作，切断电磁连锁器（DLS）线圈电源，通过联合调节器作用使喷油泵停止供油，柴油机停机。

3.1.1 主机油泵供油量不足

主机油泵供油量不足，主要表现为主机油泵出口压力低，形成原因主要有以下 3 种情况。

（1）主机油泵及泵传动机构故障。这类故障会造成机油出口压力明显下降，可通过观察主机油泵出口压力来确定。

（2）主机油泵吸油口滤网堵塞。当主机油泵吸油口滤网被污物、油泥等堵塞时，会造成主机油泵吸油困难，机油压力下降，可通过观察主机油泵出口压力确定。

（3）泵前管路漏气。如果油底壳油位低，主机油泵工作时会吸入空气，泵内真空度下降，导致供油量不足。特别是当油底壳内部吸油管管口法兰密封不严或管路上部出现裂纹时，如果油底壳油位偏低，机车在运行中会因机油波动而吸气，导致机油压力下降或波动。

3.1.2 机油通道阻塞

机油通道阻塞，主要表现为管道前后压力差大，形成原因主要有以下 2 种情况。

（1）机油粗滤器、磁性滤清器因脏物堵塞。当机油内不溶物增多时，会积聚在机油粗滤器、磁性滤清器滤芯，使机油流经滤清器后压力大幅降低。特别是当磁性滤清器装反时，固定滤芯的螺丝容易松动而堵塞进油道，造成增压器压力低。通过比较滤清器前后油压压力大小，即可判断机油粗滤器或磁性滤清器是否堵塞。

（2）小油管阻塞。油压继电器、各机油压力表油管内径较小，当异物进入时会造成阻塞。在拆装增压器滤清器过程中，极易使污物进入油压继电器管路接头处，造成阻塞。出现这种故障时，机车仪表往往显示压力正常，但部分继电器因油压不足断电，柴油机已停机。

3.1.3 机油系统泄油量大

（1）主机油泵安全阀、旁通减压阀故障。当安全阀或旁通减压阀常开或关闭不严时，过多的机油将直接流回油底壳，导致主机油泵出口压力不足。这种情况可通过观察主机油泵出口压力来判断。

（2）启动机油泵、辅助机油泵逆止阀故障或截止阀误开启。当各类逆止阀关不严时，主机油泵供油中将有小部份通过逆止阀流回油底壳，造成机油压力偏低。这种情况可通过各点前后压力差来判断。

（3）增压器安全阀不良。如果安全阀阀座密封不严或弹簧断裂，安全阀在低压时开启，增压器油入口压力会大幅降低，油压继电器油压也会降低。这类故障可通过对比前后2个增压器各自机油压力来判断。

（4）柴油机各润滑面润滑间隙偏大。柴油机主轴承、连杆轴承、凸轮轴轴承及增压器轴承均为滑动轴承，随着轴瓦的磨耗，润滑间隙增大，导致泄油量变大。这种情况可通过观察主机油泵出口压力及末端压力或计算两者之间的压力差来判断。

3.1.4 机油稀释

若柴油机燃油进入机油系统，机油会稀释，运动粘度下降，压力降低。导致机油稀释的主要因素有3种。

（1）气缸套、气缸盖破损。

（2）凸轮轴箱内的喷油泵、喷油器回油管接头松动，或回油管断裂。

（3）喷油器雾化不良或不雾化。

3.1.5 机油温度高

在机车运行过程中，机油温度会逐步升高，机油粘度逐步下降，机油压力也随之下降，容易造成停机。这种故障多发生在炎热的暑季，而且存在一定的隐蔽性。也就是说当机车返段后，由于油温已经降低，机油压力重新恢复至正常状态，故障不易被发现。此外，机油长时间处于高温状态时易引起机油加速老化。

DF4B 型机车最常见的情况是，若机油温度较高，机车加载或空气压缩机启动时出现停机。原因是柴油机负载变化会引发转速波动，机车加载或空气压缩机启动时，柴油机转速会下降30 r/min左右，机油压力将随柴油机转速下降而降低。如果柴油机机油压力偏低，这个波动会造成柴油机增压器油入口压力瞬间低于油压继电器（1YJ和2YJ）释放值，导致 DSL 断电，柴油机停机。

4 、 改进措施

根据上述分析，并总结机务段反馈信息，对机车机油系统和保护电路采取以下改进措施。

4.1 装用复合陶瓷喷油器针阀偶件

在所有内燃机车上推广使用复合陶瓷喷油器针阀偶件。陶瓷喷油器针阀偶件可确保运用60万km，雾化不良故障率低，可有效防止因喷油器不良造成的机油稀释。

4.2 喷油器回油管改到柴油机机体外

为防止燃油回油管断裂或连接不良造成机油稀释，将喷油器回油管移出凸轮轴箱，在柴油机机体两侧布置污油管，连接各喷油器回油管，再在柴油机机体两端汇流进入污油箱。

4.3 第1和第2油压继电器改为延时电路

机油系统泄油量大、滤清器脏物堵塞、油压继电器管路阻塞（污物或空气泡）等导致的部分机车机油压力偏低，在实际工作中处理起来较繁锁。这些机车在运用中经常发生机车加载、卸载或空气压缩机启动时油压波动到达1YJ或2YJ下限停机。为了解决此故障，通过改造DLS线圈电路，来减小途中停机故障发生的概率。

5、 改进效果

通过实施上述改造方案后，机车柴油机惯性停机率明显降低。同时，在遇到柴油机惯性停机故障时，现场查找与处理时间大大缩短。

参考文献

[1] 吴维胜.东风4 型内燃机车应急故障处理[M].北京：中国铁道出版社，1994.

[2] 铁道部大连机车车辆工厂.东风4B 型内燃机车柴油机[M].大连 ：大连理工大学出版社，1988.

[3] 铁道部大连机车车辆工厂.东风4B 型内燃机车电力传动[M].大连 ：大连理工大学出版社，1991.