DF4型內燃機車運行中水溫高的原因及處理措施

謝曉虎 張磊

摘要：機車水溫高是機車運用中常見的一種故障。近年來隨著獨山子石化公司輕烴原料需求增加，輕烴和原油混編列車運量逐年增加，專用鐵路配屬的DF4型內燃機車在13‰的坡道上滿負荷牽引運行的頻次不斷加大，機車運行中水溫高故障發生的概率也在增加，影響正常運行。如何防范運行車機車水溫高故障是鐵路專用線必須要重視的課題。

關鍵詞：水溫高;冷卻系統;原因分析;處理措施

2019年4月19日16時13分，獨山子石化公司專用鐵路3405次（DF4D型0255牽引）列車運行至北站進站預告信號機處，機車乘務員發現機車水溫表顯示溫度過高，機車卸載，列車被迫停車。經檢查確認故障為高溫水管上的橡膠連接管破裂，導致冷卻水泄露、水溫升高，引發機車卸載停車。

機車水溫高可能造成的后果主要有以下幾點：

1.冷卻系統各部橡膠密封元件老化，使密封性能降低，導致泄漏，嚴重者致機油稀釋、乳化。

2.水溫繼電器動作，迫使柴油機自動卸載，使柴油機、電機負荷瞬時間增大，縮短其使用壽命;同時造成列車迫停，影響正常運輸組織和效率。

3.中冷器冷卻水溫度升高，會影響空氣增壓效果，使氣缸中的空氣進入量減少，燃油在氣缸中的燃燒不充分，降低了機車的經濟性能。

4.機油稀釋黏度下降，影響柴油機各部件的潤滑效果，縮短部件使用壽命，同時，也會造成機油壓力不足，使柴油機卸載、停機。

5.柴油機某些零件過熱，會破壞正常工作間隙，導致機油變質、燒結，潤滑條件進一步惡化，嚴重時造成零件卡死、拉缸等。

為有效防控水溫高造成的不良后果，如何預防水溫高這一常見故障，我們從冷卻系統工作原理入手，分析故障原因，提出一些防范措施和處理辦法。

一、高低溫水系統工作原理

DF4型內燃機車柴油機冷卻系統分為高、低溫循環水系統。高溫循環水系統主要用于冷卻氣缸套、氣缸蓋、增壓器等部件，低溫循環水系統主要用于冷卻機油、增壓空氣、靜液壓油等。柴油機各部件的熱量通過冷卻循環水系統，通過冷卻散熱器單節，將大部分熱量傳遞至空氣中，以保證柴油機各部件得到及時的冷卻降溫，使其處在最佳工作溫度下。高、低溫循環水系統不同點是冷卻對象不同，相同點是冷卻后水溫升高，再通過散熱單節，將熱量散失掉。

二、靜液壓系統工作原理

在機車油水溫度未達到溫度控制閥（以下簡稱溫控閥）動作值時，靜液壓油缸中的油經過靜液壓泵壓出高壓油，經溫控閥旁通油路回到靜液壓油缸，此時工作通路中未建立起油壓，冷卻風扇不轉。當油水溫度達到一定溫度時，溫控閥動作;逐漸關閉旁通油路，高壓油經過工作通路進入靜液壓馬達，驅動馬達旋轉，從而驅動冷卻風扇從低速向高速旋轉。當油水溫度降低時，過程相反，從而實現溫控閥自動控制冷卻風扇工作。

三、水溫高的原因分析

1.冷卻水系統有漏點、水箱補水時排氣閥沒開造成假水位等，使冷卻水系統實際水量不足，導致水溫升高。

2.溫控閥的感溫元件作用不良或滑閥卡滯，均能造成冷卻風扇不轉或轉動太慢，空氣流通量較小、流速下降，換熱效率低，導致水溫升高。

3.靜液壓系統工作油量不足或嚴重污染，靜液壓馬達不轉或轉速慢，靜液壓泵壓力低或無壓，冷卻風扇不能正常工作，導致水溫升高。

4.散熱片表面黏附著污物灰塵、散熱片倒伏較多或內部水腔結水垢太厚，均能影響散熱效果，導致水溫高。

5.冷卻間百葉窗未打開或打不開，散熱器無法快速散熱，影響散熱效果，導致水溫高。

6.柴油機氣缸內燃燒不良，造成排氣溫度升高，排氣總管溫度高，熱輻射影響到旁邊出水總管的溫度，導致水溫升高。

四、水溫高的預防和應急處理措施

1.機車出庫前應認真檢查水箱水位及冷卻水系統各部位有無漏泄。若啟機后發現冷卻水溫度上升過快，應檢查水箱是否缺水、冷卻水系統管路中是否有空氣或連通水閥是否關閉。

2.柴油機啟機后應檢查冷卻風扇轉動是否正常（可從窺視孔觀察）。如果旋轉不正常，應用手摸溫控閥處油管的溫度，確認與靜液壓泵進出油管的溫度一樣或變化不明顯，可以判斷溫控閥作用不良，應立即報檢修。在運用途中發現溫控閥作用不良時，可順時針手動調節溫控閥體上的調節螺釘至極限位，使滑閥向下移位，關閉旁通油路，維持風扇正常運轉。待水溫降至規定溫度后，再將調節螺釘逆時針退回到合適位置（嚴禁將調節螺釘全部退出）。

3.及時處理散熱器表面倒伏的部分，清掃表面的油污和雜物，確保散熱器有效散熱。

4.啟機后，應及時檢查冷卻間兩側百葉窗能否打開，如打不開應立即進行處理。

5.運行巡檢時若發現排氣總管發紅，多為柴油機燃燒不良，回段后立即報檢修。

6.司機立即將主手柄回零位，斷開機控開關，再將主手柄提起，使柴油機轉速升至800轉/分以上，強迫加速降溫。

7.日常要加強對冷卻系統各部橡膠密封元件檢查，發現龜裂、老化或到使用周期后，應及時更換。

8.運行中如出現冷卻水系統管路或橡膠連接件破損，冷卻水大量泄漏，應立即停車停機，請求救援。

夏季天氣炎熱，環境溫度高，機車運用過程中極易發生水溫高故障。因此，機車乘務員在運用中要重點關注機車水溫的變化，仔細觀察，詳細記錄，回段后詳細地向檢修人員反饋故障現象，以便檢修人員精準處理。在運行途中采用應急處理的方法后，乘務員要加強巡檢，持續關注溫度變化，防止故障擴大，確保安全維持進站。

（作者單位：新疆獨山子石化公司鐵路運輸公司）

參考文獻：

[1]楊兆昆.東風4型內燃機車乘務員[M].北京：中國鐵道出版社，2001.

[2]鐵道部大連機車車輛廠.東風4型內燃機車[M].大連：大連理工大學出版社，1993.