DF8B型內燃機車柴油機功率不足的原因分析與處理

劉操++張彩英++馮大平

摘 要：針對DF8B型內燃機車16V280型機車柴油機功率不足的現象，分析了功率不足產生的原因，找到了正確處理故障的方法，采用了相應的措施后，收到了良好的效果

關鍵詞：機車柴油機；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型內燃機車是目前鐵路主干線提速重載主要貨運機車之一。其16V280型機車柴油機在臺架試驗和檢修后交付的機車中，發現有柴油機功率不足的現象，這不僅增加了檢修成本，降低了機車的交車兌現率，而且對柴油機的使用壽命，機車牽引運輸能力的發揮也造成了影響。

2 原因分析

柴油機運行時，各個轉速下都應達到該轉速的相應功率，而且排氣溫度等參數都應在限制范圍內，否則就認為柴油機功率不足。導致柴油機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，或者是燃油系統安全閥或限壓閥調整壓力太低，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，造成個別氣缸不工作或功率不足，而造成整機功率不足。

2）噴油器狀態不良，如噴油器調壓彈簧折斷或調壓螺栓松。將導致噴油泵內的燃油直接噴射到氣缸內或燃油達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裂紋，高壓油管和進油管等接頭處損壞，以及高壓油管本身裂紋等原因所形成的燃油大量泄露，造成個別氣缸功率不足，造成整機功率不足。

（3）調速器故障。調速器的功用是根據柴油機負荷的變化改變供油量，使柴油機達到規定的轉速，消除影響柴油機功率的因素，使柴油機保持恒功率。調速器的功率滑閥滑閥套卡滯。功率電阻開焊，斷路，或者油馬達不靈活，卡死在減油位，都能造成柴油機功率不穩或不足。

（4）控制拉桿裝置出現故障。左右排拉桿的位置調定不當，會產生兩排噴油泵供油的明顯差異，使供油量小的一排不能達到要求的功率，或控制拉桿被噴油泵或異物卡死在某一位置，推不到相應功率的供油刻線，由此而造成柴油機功率不足。

（5）增壓氣及空氣進氣系統故障。

1）增壓氣發生故障。增壓氣是由廢氣渦輪和離心式壓氣機組成。壓氣的工作輪與廢氣渦輪同軸，柴油機排出的廢氣在渦輪中膨脹做功使渦輪高速旋轉，并帶動壓氣機一起做功。如軸承損壞，壓氣氣機沾污，渦輪部分嚴重積碳，壓氣機及渦輪片與罩殼碰擦或被異物打壞等，都會使增壓氣無法正常運行，使柴油機進氣壓力下降而造成功率不足。

2）空氣進氣系統故障。進入氣缸的空氣首先經空氣濾清器，進去增壓氣的壓氣機內，增壓后空氣的壓力和溫度均上升，然后經擴散彎管進入中冷器，使空氣溫度降低，進一步提高增壓氣空氣密度后，進去穩壓箱。進入穩壓箱內的空氣便由相應的進氣支管進入各個氣缸。空氣濾清器太臟，堵塞嚴重，或者進氣管上的帆布被吸癟，造成進氣真空度過大。增壓氣壓氣機出口至氣缸之間的通道空氣泄露嚴重。特別是增壓氣與中冷氣之間的橡膠軟管破損或卡箍松動時，漏氣更加嚴重。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，造成氣缸進氣量不足，均會降低柴油機功率。如2015年某公司交付的機車中，就有多臺16V280型機車柴油機，因穩壓箱載絲斷造成穩壓箱漏氣，柴油機功率達不到。

（6）氣門驅動機構發生故障，造成氣門打不開，關不死。如搖臂座螺柱斷，搖臂，橫臂調整螺釘松動或折斷，橫臂跳轉或橫臂導桿折斷等原因，都會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號機車柴油機，在臺架試驗時發生了氣門脫落的故障，造成了氣門與活塞頂相撞的事故，原因是鎖夾落進彈簧上座內過多，此時氣門未被夾牢，掉入氣缸內。氣缸進排氣不暢而影響柴油機功率。

3 故障判斷處理方法

（1）針對燃油壓力低，先用手摸各缸高壓油管，看是否各個缸都有脈動，有哪個缸高壓油管沒有脈動或脈動較弱，表明空氣被吸入燃油管路，應打開燃油精濾器上的放氣閥，把空氣排進直到各個缸高壓油管的脈動正常，如果燃油壓力還是低，就應檢查各管路泄露情況，如有泄露及時處理。并檢查燃油系統安全閥或限壓閥調整壓力是否符合要求，使其保證燃油末端壓力達到技術規定的0.15～0.35Mpa之間。

（2）針對噴油泵或噴油器發生故障，比如，噴油泵柱塞套和出油閥裂紋，會使燃油從噴油泵的上部出油閥接頭四周噴出；齒條出現裂紋時，也會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密所致；如果柱塞卡死，則齒條推不動；噴油泵下體故障或柱塞彈簧折斷，雖然不能直接發現，但是可以聽到異常的金屬敲擊聲。若用手摸高壓油管，其脈動較弱或無規律。用手推噴油泵齒條時，可聽到氣缸內無規律的爆發聲。出現以上故障，應先確定故障部位把噴油泵拆下進行修復，要在試驗臺上試驗合格后重新裝上，或更換噴油泵，更換的新噴油泵要根據公式δ=B—K重新計算調整墊片厚度。

針對噴油器調壓彈簧折斷或調壓螺栓松的原因，在噴油器解體后對調壓彈簧進行認真檢查，發現調壓彈簧有裂紋，兩端偏磨和歪扭變型及時更換。在噴油器調整符合要求后，將調整螺栓防緩母壓緊，防止調壓螺栓松動。噴油器體和支座板等出現裂紋或進油管接頭與噴油器連接的密封墊損壞時，會有大量的燃油從噴油器的回油管流出，這時要及時更換噴油器或密封墊。

（3）針對調速器故障，先檢查拉桿系統沒有故障，供油齒條刻線卻拉不回來，一般是調速器或電氣故障所致。再對調速器的功率滑閥滑閥套，油馬達是否卡滯，功率電阻是否開焊，斷路情況檢查，并及時給以處理。

（4）針對控制拉桿裝置出現故障。可先檢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時遺留下的工具，棉絲或其他雜物，如有及時清除。再檢查是否有犯卡的噴油泵，對于應用中的柴油機，應把犯卡泵的齒條拔插座里的夾頭銷拔出旋轉90度，卡在夾頭座的凹槽里，等停機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，如不一致應調整一致。

（5）增壓氣如果發生故障，運行時將會有明顯的振動和異音。在應用中當聽到增壓氣有異音時，應作及時檢查修理。當出現空氣量不足而導致柴油機功率不足的情況時，往往會伴有柴油機排氣溫度過高，冒黑煙等現象。此時應檢查進氣系統，首先用手伸入兩氣缸蓋間（靠氣缸蓋與缸套結合面處），如發現有一定溫度的氣流，說明氣缸蓋與缸套之間有漏氣現象，而且漏氣部位基本在缸噴油器進油接管孔的截面處，可重新緊固氣缸螺栓進行處理。再用手伸入各進氣通道如增壓氣與中冷氣之間的橡膠軟管，穩壓箱與機體結合面之間等是否有漏氣現象給予緊固或更換。還要注意中冷水的溫度是否過高，如果水溫度過高，還將伴有機油溫度高的現象，在中冷水溫過高的情況下，應檢查水泵出口壓力和冷卻系統的冷卻風扇轉速是否有大面積的倒片或被異物堵塞等不良狀態，如有更換單節或清除異物。

（6）柴油機運行時，若氣缸蓋罩嚴重晃動，并有大量機油泄露，但緊固罩蓋的手輪并沒有松動，一般是由于搖臂座的安裝螺柱折斷，應及時停機更換：如果氣門間隙遠大于規定值，應順序檢查搖臂和橫臂的調整螺釘是否松動，拆下搖臂應檢查是否彎曲變形，氣門桿與導管是否卡滯，氣門鎖夾折斷或鎖夾落在彈簧上座內過多（此時氣門未被夾牢，容易掉入氣缸內）。

通過以上檢查如有問題及時更換處理。

4 結束語

柴油機功率不足危害性大，通過采取上述方法，分析、判斷和處理，消除了柴油機功率不足的現象，保證了機車的交車兌現率，降低了機車維修成本，提高了柴油機使用壽命，收到了良好效果。

參考文獻：

[1]鐵道部大連機車車輛廠.《東風4型內燃機車》240-275系列柴油機[M].大連理工大學出版社，1996（04）：2.

[2]戚墅堰機車車輛廠.《16V280柴油機》東風8東風11型內燃機車[M].中國鐵道出版社，2001（04）：2.