DF4型內燃機車柴油機停機故障原因與判斷處理

劉　彬　中國鐵路上海局集團有限公司合肥機務段

1 問題的提出

隨著DF4型內燃機車運行年限的增加及機車牽引重量的提高，DF型機車途中經常發生柴油機停機的故障，2014年1月-2017年12月合肥機務段DF4型機車共發生63件途中柴油機停機故障，其中電器原因的19件，占31%，聯調原因40件，占63%，柴油機機油壓力原因4件，占6%。這些問題如果應急處理不當極易導致機破的發生,對機車的正常運用和運輸組織造成影響。通過對DF4型內燃機車柴油機停機故障原理的分析，找出柴油機停機的主要原因并制定有效的應急和補強措施成為當務之急。

2 柴油機停機的原因

（1）油壓繼電器不良造成的柴油機停機。在柴油機正常運行過程中，停車電磁閥DLS受控于停機油壓繼電器和差示壓力計中間繼電器4ZJ。只有在電路上保證DLS始終有電，柴油機才不會停機。在DLS電路中串聯的停機油壓繼電器從增壓器機油壓力取信號，當該油壓繼電器故障或接線不良時，雖然機油壓力在正常范圍內，柴油機也會停機。DF4B-9116機車小修后庫內走車，柴油機2次停機，檢查發現1YJ、3YJ裝反。油壓實際高于120kPa，但是停機油壓繼電器由于接反了，門限值提高為160kPa，造成柴油機停機。可見油壓繼電器在停機電路中的重要性。

（2）燃油泵自動開關不良或燃油壓力低造成的停機。內燃機車柴油機燃油供給是依靠2個燃油泵進行的，一旦燃油泵自動開關跳閘，柴油機沒有燃油供給，必然停機。燃油泵自動開關3DZ、4DZ跳閘的主要原因就是電機不良或燃油泵卡死，DF系列內燃機車都是雙套燃油泵，用備用燃油泵就可以維持列車運行（注意關閉停止工作的燃油輸送泵的截止閥，以防逆止閥作用不良而從停止工作的燃油輸送泵管路回油）。DF4D-3055機車途中出現柴油機停機，檢查發現燃油泵電機換向器由于受柴油機上方滴漏的燃油影響，積碳增多，換向條件惡化，自動開關跳閘，司機啟用備用的第2燃油泵后恢復正常。在柴油機負荷工況下，因燃油壓力低，供油量不足，使柴油機得不到所需的燃料以維持恒定的功率和轉速，也會造成柴油機功率過大而壓轉速停機。燃油系統有空氣進入，一般發生在初次檢修后。在柴油機工作過程中，因燃油系統有空氣進入，噴油泵無法得到正常所需的燃料，隨著空氣在燃油管路中所占容積的增大，使柴油機逐漸降速而停機，其特征表現柴油機壓轉速，冒黑煙。

（3）總控自動開關15DZ跳閘造成柴油機停機。當DF型機車控制電路中有線路短路、線圈燒損等故障時，15DZ跳閘，整個控制電路失電，柴油機停機。

（4）差示壓力計動作。差示壓力計是防止柴油機曲軸箱超壓后造成柴油機破損擴大的重要裝置，當曲軸箱壓力過高或油氣分離器堵塞等造成差示壓力計動作，通過電路控制使柴油機停機。機車在運行途中，如果柴油機突然停機，操縱臺“差示壓力”紅燈亮，曲軸箱防爆閥頂開，動力間充滿油氣，差示壓力計內導電液吹出，多是軸瓦嚴重燒損（包括主軸瓦、連桿瓦、凸輪軸瓦等）、曲軸或連桿斷、缸套或活塞拉傷等故障造成的動作。由于其安裝在動力間，工作環境惡劣，差示計管脫落或堵塞等也會造成柴油機停機。

（5）機車負載突變造成柴油機停機。內燃機車在牽引列車運行過程中，由于線路坡度、天氣狀況、機車本身等各方面原因，有時會發生負載突然變化，造成柴油機停機。DF4D-3309機車途中柴油機停機，乘務員巡視沒有發現異常，再次起機，提手柄柴油機壓轉速停機，由于沒有找到故障處所，司機反復試驗3次均停機，第4次起機后再提手柄后恢復正常，一路正常運行到終點。后檢查發現主整流柜內側有一根二極管線辮子已熔斷。由于整流元件短路，電流過大，加載時柴油機壓轉速停機，最后當線辮子熔斷后故障消失。

（6）機油壓力低造成柴油機停機。柴油機機油壓力低是比較常見的一個故障，主要原因是柴油機軸瓦燒瓦，增壓器機油安全閥故障，機油濾清器臟，機油油位低，機油稀釋，主機油泵吸油管有漏氣處所造成機油系統吸入空氣，主機油泵傳動齒套剃齒，主機油泵端板與座板磨損等造成機油潤滑油隙過大，機油油壓下降。

（7）調控系統故障造成的柴油機停機。主要是聯合調節器油壓低或滑閥卡死。DF4D-3219機車運行途中曾先后出現柴油機轉速降不下來和停不了機的現象，后來檢查發現聯合調節器滑閥柱塞被異物墊住，飛錘停在最低轉速位置；DF4B-9145機車途中停機，檢查聯合調節器主動齒輪安裝螺釘脫落，建立不起油壓造成停機。其次是極限調控裝置動作造成停機。DF4D-3040機車柴油機易停機，檢查發現極限齒輪曠量大，后緊固齒輪螺母，更換尼龍塊故障現象消除。其三聯合調節器最低轉速止擋脫落也會造成柴油機在最低轉速停機。

3 故障判斷和處理

（1）檢查操縱臺有無故障顯示燈顯示。若操縱臺“差示壓力”紅燈亮，此時切不可盲目啟動柴油機，而應該立即往動力間檢查柴油機曲軸箱狀態、差示壓力計導電液狀態，當差示壓力計導電液沒有吹出，曲軸箱防爆閥沒有異常泄漏時，再檢查柴油機機油油位、燃油油位，一切正常，可以判斷為差示壓力計誤動作，可嘗試再次起機 (密切注意差示壓力計液面高度變化維持運行)。若“差示壓力”紅燈未亮，應及時查看4K、燃油泵自動開關狀態，如正常則進一步合燃油泵檢查燃油壓力是否在正常范圍內，并結合排氣閥排氣，確認燃油泵電機、燃油箱油位、燃油粗濾器、精濾器及管路有無泄漏等。機車4K、燃油泵自動開關及電機均為雙備份，一旦故障可以轉換另一套（另一端）。

（2）檢查極限調速裝置有無動作，如果發生動作要確認柴油機之前沒有超速運轉，判斷極限裝置為誤動作時，及時恢復復原手柄，再次啟動柴油機。如果柴油機因超速運轉而發生極限裝置動作，應檢查前后通風機尼龍繩狀態，如果狀態良好，甩車聽柴油機是否有異音，正常則再次啟動柴油機，并檢查各缸及調控裝置狀態。如果柴油機轉速正常而極限裝置動作，最簡單的處理方法是拆下極限裝置拉桿銷，甩除極限裝置維持運行，但是務必緩慢加減載，防止發生柴油機超速而保護裝置失去保護發生較大故障。

（3）檢查機油系統。這是所有停機故障中涉及面最廣的一項判斷，這也說明了機油系統對柴油機的重要性。機油系統的檢查，最直觀的就是機油溫度和機油油位，機油油位低會造成油壓過低，如果沒有備用機油，只有請求救援。機油溫度高會造成油壓低，此時應檢查冷卻水系統及靜液壓系統。最難判斷的就是主機油泵或柴油機內部故障造成的機油系統故障，列車運行途中，時間也不允許。簡單的方法就是，如果機油油位、溫度正常，冷卻水沒有泄漏，油壓正常建立，再次起機松下1QA后不停機，則為系統誤動作，注意觀察機油壓力，維持運行，如果松開1QA后又停機，為了縮短處理時間，立即短接1、2YJ（為了更加迅速處理，可以直接頂死DLS芯桿），運行中注意觀察機油壓力有無異常。如果柴油機轉動，油壓不能正常建立，則請求救援。如果以上檢查一切正常，柴油機可以正常啟動，但是松開1QA柴油機轉速下降到0，短接1、2YJ也不行，則為聯合調節器最低轉速止擋脫落，此時可不作任何處理，起機后立即將主手柄提到"保"位，柴油機應能正常運轉。在這種情況下，無論是加載還是減載，主手柄在"0"位、"1"位時間均不可過長，而且還要注意與機控開關2K的配合。

4 改進措施

（1）差示壓力計引線處涂防水膠。內燃機車差示壓力計基本上都是位于膨脹水箱下方，一旦水箱或管路漏水，均會造成引線處短路，使得差示壓力計誤動作，涂膠就是為了避免此現象發生。修程中對油氣分離器進行清洗并盯控差示液的補加。

（2）油壓繼電器接線端子加裝防脫桿。用直徑1.5mm長度20mm的鐵絲與油壓繼電器接線鼻焊接在一起，加大了線鼻子強度。3ZJ、4ZJ中間繼電器438、438常閉觸點加裝短接線，防止一個觸點不良造成誤動作。

（3）聯系廠家對聯合調節器主動齒輪安裝螺釘進行優化，對最低轉速止擋加雙絲桿。一旦第一道止擋脫落，還有第二道止擋起作用，保持柴油機轉速不低于最低運行轉速。

（4）對DF4型內燃機車全面開展精品機車整治，重點處理機車電線路、自動開關等部位的虛、碰、磨等，消除因機車控制電路故障造成柴油機停機。

（5）加強對機車機油壓力的盯控，對預報柴油機停機故障必須從柴油機、電器、聯調等方面查找原因，必要時由專業人員添乘機車進行查找故障并徹底消除。