東風(fēng)8B 型內(nèi)燃機(jī)車故障分析與檢修

謝 猛

（中鐵十五局集團(tuán)軌道交通運(yùn)營(yíng)公司，河南洛陽(yáng) 471002）

0 引言

東風(fēng)8B 型內(nèi)燃機(jī)車是在原東風(fēng)8 型內(nèi)燃機(jī)車基礎(chǔ)上進(jìn)行提升軸重的設(shè)計(jì)升級(jí)產(chǎn)品，整車結(jié)構(gòu)布局主要包括上、下兩部分：上部是車體及安裝在車體上的設(shè)備；下部?jī)啥藶樽咝胁俊⒅虚g為可拆式的燃油箱，燃油箱的前后端設(shè)置總風(fēng)缸，其左、右兩側(cè)為蓄電池箱。與東風(fēng)8 型內(nèi)燃機(jī)車使用情況相比，東風(fēng)8B 機(jī)車換裝發(fā)動(dòng)機(jī)功率較大、軸重及牽引速度等技術(shù)水平有了明顯提升，運(yùn)行可靠性較強(qiáng)，能滿足新型重載高速鐵路運(yùn)輸各項(xiàng)工作要求。

為降低東風(fēng)8B 型內(nèi)燃機(jī)車故障頻率，尤其是車載發(fā)動(dòng)機(jī)故障引起的機(jī)車停輪，應(yīng)注重對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)故障檢修，確保整車完好率及出勤率。

1 排氣總管發(fā)紅故障分析

東風(fēng)8B 型內(nèi)燃機(jī)車車載發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)為16V280ZJA，16 缸V列四沖程渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，運(yùn)行功率3680 kW，各缸排氣管及排氣總管集中在發(fā)動(dòng)機(jī)上部。排氣總管發(fā)紅故障，就是柴油機(jī)的排氣溫度較高，已經(jīng)超出了設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)允許溫升最大限度值（氣缸蓋出口燃?xì)鉁囟取?20 ℃，增壓器渦輪進(jìn)口燃?xì)鉁囟取?30 ℃），給發(fā)動(dòng)機(jī)工作以致行車帶來(lái)極大安全隱患。此故障最易發(fā)生在夏季，一旦發(fā)現(xiàn)排氣總管發(fā)紅問(wèn)題，就需扣車排查處理，極大影響機(jī)車使用率，如造成途停更會(huì)影響整個(gè)區(qū)間使用安全和整條線路的調(diào)度使用，導(dǎo)致運(yùn)輸指標(biāo)降低和經(jīng)濟(jì)損失。

針對(duì)東風(fēng)8B 型內(nèi)燃機(jī)車排氣總管發(fā)紅故障成因分析：

（1）東風(fēng)8B 型內(nèi)燃機(jī)車柴油機(jī)內(nèi)的空氣流失，無(wú)法滿足東風(fēng)8B 型內(nèi)燃機(jī)車柴油機(jī)運(yùn)行要求，顯著現(xiàn)象包括通道泄漏、增壓器故障、空氣濾清器堵塞等[1]，造成無(wú)法對(duì)進(jìn)入氣缸的燃油和空氣進(jìn)行充分性地霧化處理，使東風(fēng)8B 型內(nèi)燃機(jī)車柴油機(jī)的燃燒效果不佳。此情況下如繼續(xù)使用，就會(huì)使其排氣溫度越來(lái)越高，直到超出標(biāo)準(zhǔn)溫度最大限度值，引發(fā)東風(fēng)8B 型內(nèi)燃機(jī)車排氣總管發(fā)紅故障。

（2）因氣門關(guān)閉不嚴(yán)、燃燒室漏氣等因素影響，使發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室空氣壓力降低，噴入燃燒室燃油與空氣混合遇到阻礙，在東風(fēng)8B 型內(nèi)燃機(jī)車持續(xù)應(yīng)用的過(guò)程中燃燒不斷惡化，也易出現(xiàn)排氣總管發(fā)紅故障情況。

（3）噴油器霧化不良、噴油泵供油流量不足等影響，供油提前角偏差會(huì)對(duì)氣缸中燃油燃燒充分性造成影響，出現(xiàn)東風(fēng)8B 型內(nèi)燃機(jī)車排氣總管發(fā)紅故障[2]。嚴(yán)重的還會(huì)影響到柴油機(jī)運(yùn)行安全性，如未及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障、解決故障，就會(huì)引發(fā)火災(zāi)，造成嚴(yán)重后果。

2 排氣總管發(fā)紅故障檢修

結(jié)合上述對(duì)東風(fēng)8B 型內(nèi)燃機(jī)車排氣總管發(fā)紅故障原因分析，有目的地開(kāi)展故障檢修工作，主要從進(jìn)氣系統(tǒng)整體性檢修、燃油系統(tǒng)檢修方面探究。

2.1 進(jìn)氣系統(tǒng)整體性檢修

進(jìn)氣系統(tǒng)整體性檢修，核心內(nèi)容包括泄漏、堵塞、增壓器故障問(wèn)題。

（1）泄漏。主要就是對(duì)進(jìn)氣系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)檢查，尤其是對(duì)各部件連接處進(jìn)行細(xì)致的檢查，各連接處的法蘭墊因?yàn)椴牧稀惭b工藝、維修人員安裝質(zhì)量造成的密實(shí)性問(wèn)題，最易影響進(jìn)氣系統(tǒng)穩(wěn)定性，是引發(fā)進(jìn)氣系統(tǒng)泄漏的主要影響因素之一。通過(guò)專業(yè)工作人員對(duì)進(jìn)氣系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行全面檢查，能夠避免進(jìn)氣系統(tǒng)中存在漏氣隱患[3]。其中，在進(jìn)氣系統(tǒng)檢查的過(guò)程中，要確保其處于自負(fù)荷狀態(tài)，能夠在啟機(jī)、關(guān)閉交替測(cè)試過(guò)程中完成進(jìn)氣系統(tǒng)漏氣檢查工作，準(zhǔn)確掌握進(jìn)氣系統(tǒng)泄漏具體位置，以控制進(jìn)氣管道系統(tǒng)密封性為基礎(chǔ)前提，再設(shè)置進(jìn)氣系統(tǒng)處于滿負(fù)荷狀態(tài)，有效消除進(jìn)氣系統(tǒng)泄漏隱患。

（2）堵塞。考慮到進(jìn)氣系統(tǒng)各構(gòu)件自身質(zhì)量，依然是以進(jìn)氣系統(tǒng)滿負(fù)荷為檢修條件，如果在檢修的過(guò)程中不存在堵塞問(wèn)題，但是故障依然存在，還需先把進(jìn)氣系統(tǒng)中的中冷器進(jìn)氣管道拆下，檢查進(jìn)氣系統(tǒng)中的上腔冷卻芯散熱片表面，可通過(guò)清洗、更換等方式，解決進(jìn)氣系統(tǒng)堵塞，避免引發(fā)排氣總管發(fā)紅故障。此外，還需對(duì)進(jìn)氣系統(tǒng)的中冷器出口溫度檢査，如果其水溫＞60 ℃，還需拆解中冷器，檢查冷卻芯管，選擇更換方式，解決中冷器出口堵塞問(wèn)題。

（3）增壓器故障。主要內(nèi)容是增壓器轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)效果，詳細(xì)觀察壓氣機(jī)工作輪葉片變形程度，是否出現(xiàn)了刮蹭問(wèn)題。觀察增壓器噴嘴環(huán)與廢氣渦輪變形程度，是否存在積碳問(wèn)題。在增壓器故障檢修環(huán)節(jié)中，首先，要設(shè)置進(jìn)氣系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，需在靜態(tài)條件下開(kāi)展增壓器故障檢查工作，確保檢查結(jié)果真實(shí)與準(zhǔn)確，掌握增壓器運(yùn)行正常或故障狀態(tài)[4]。其次，對(duì)增壓器壓力值、工作效率等檢查，如果壓力值、工作效率較低，還需更換構(gòu)件處理后再進(jìn)行檢修試驗(yàn)，從而避免增壓器故障而引發(fā)排氣總管發(fā)紅故障。

2.2 燃油系統(tǒng)檢修

燃油系統(tǒng)檢修主要從噴油器霧化狀態(tài)、供油提前角兩方面探究。

（1）檢查噴油器霧化狀態(tài)：是因?yàn)闁|風(fēng)8B 型內(nèi)燃機(jī)車已經(jīng)發(fā)生了排氣總管發(fā)紅問(wèn)題，還需對(duì)排氣總管發(fā)紅處的四周噴油器工作狀態(tài)進(jìn)行檢查，檢查核心是噴油器霧化狀態(tài)，依據(jù)檢查情況，可選擇檢修或更換噴油器的方式，再次對(duì)排氣總管發(fā)紅處的四周噴油器霧化狀態(tài)檢查。如果在修換后的二次檢查過(guò)程中仍然存在排氣總管發(fā)紅問(wèn)題，還需對(duì)噴油器解體檢查，測(cè)定氣缸蓋底平面伸出量，一般情況下其伸出量控制5.3～5.8 mm，可明確檢査噴油泵狀態(tài)符合系統(tǒng)運(yùn)行要求，從而解決東風(fēng)8B 型內(nèi)燃機(jī)車排氣總管發(fā)紅故障。

（2）檢查供油提前角：供油提前角對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)燃油燃燒質(zhì)量具有非常重要的影響，燃油燃燒效果好壞是確定柴油機(jī)工作狀態(tài)的重要評(píng)定指標(biāo)，燃燒效果不佳也是引發(fā)排氣總管發(fā)紅故障的主要影響因素，務(wù)必高度重視進(jìn)行檢查。首先，對(duì)氣缸爆發(fā)壓力檢查，無(wú)異常情況后；其次，檢查爆發(fā)壓力是否低于正常值情況，如果低于正常值，還需對(duì)噴油泵進(jìn)行解體處理，并完成下體各構(gòu)件的尺寸測(cè)量工作；最后，準(zhǔn)確計(jì)算出噴油泵墊片厚度，有依據(jù)性地對(duì)供油提前角合理調(diào)整，從而降低排氣總管發(fā)紅故障率。

3 冷卻水系統(tǒng)故障分析

冷卻水系統(tǒng)是東風(fēng)8B 型內(nèi)燃機(jī)車發(fā)動(dòng)機(jī)重要組成內(nèi)容，并對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)各部位金屬結(jié)構(gòu)件及零部件、機(jī)油、增壓空氣溫度等有直接性影響，冷卻水系統(tǒng)發(fā)生故障，就會(huì)引發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)故障乃至整車故障問(wèn)題[5]。

在機(jī)車正常運(yùn)行過(guò)程中，引發(fā)冷卻水系統(tǒng)故障的原因比較多，如冷卻水溫度較高、冷卻水泄漏、膨脹水箱水位異常下降等因素，都可能引發(fā)冷卻水系統(tǒng)故障問(wèn)題，需依據(jù)冷卻水系統(tǒng)故障原因詳細(xì)分析，為冷卻水系統(tǒng)故障檢修提供重要基礎(chǔ)條件。

（1）引發(fā)冷卻水系統(tǒng)故障的因素，主要是雙流道銅散熱器低、高溫溫差，在機(jī)車運(yùn)行過(guò)程中，冷卻水系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)低溫、高溫竄水現(xiàn)象。依據(jù)實(shí)際情況，工作人員開(kāi)展實(shí)踐探究，結(jié)合實(shí)踐探究中所記錄的信息數(shù)據(jù)，如果冷卻水系統(tǒng)低、高溫信息數(shù)據(jù)溫差≤4 ℃，說(shuō)明冷卻水系統(tǒng)出現(xiàn)了故障問(wèn)題。

（2）內(nèi)燃機(jī)車內(nèi)的膨脹水箱，也是引發(fā)冷卻水系統(tǒng)故障的主要影響因素之一。通常情況下，膨脹水箱是半封閉結(jié)構(gòu)狀態(tài)，在應(yīng)用過(guò)程中溢水管內(nèi)的排氣管會(huì)直接暴露在自然環(huán)境中。一旦排氣管口出現(xiàn)了堵塞情況，就會(huì)使冷卻水系統(tǒng)內(nèi)部壓力發(fā)生變化，影響柴油機(jī)加載運(yùn)行效果，最終導(dǎo)致膨脹水箱內(nèi)水位下降，引發(fā)冷卻水系統(tǒng)故障。

4 冷卻水系統(tǒng)故障檢修

結(jié)合上述對(duì)東風(fēng)8B 型內(nèi)燃機(jī)車?yán)鋮s水系統(tǒng)故障原因分析，能夠了解機(jī)車?yán)鋮s水系統(tǒng)故障問(wèn)題的主要因素包括兩方面，一方面是雙流道銅散熱器低、高溫竄水；另一方面是膨脹水箱故障。針對(duì)冷卻水系統(tǒng)故障檢修，依據(jù)具體故障展開(kāi)分析。

4.1 雙流道銅散熱器低、高溫竄水檢修

對(duì)雙流道銅散熱器低、高溫竄水檢修，首先，需掌握引發(fā)此故障的具體原因。如果是單節(jié)內(nèi)部竄水，原因1：水腔隔板銹蝕或焊接不良；原因2：與管板接觸處的冷卻管破裂或銹蝕；如果是單節(jié)安裝在集流管上時(shí)竄水，原因1：安裝散熱器時(shí)密封墊、集流管低高溫水口及散熱器單節(jié)低高溫水口未對(duì)正[6]；原因2：低、高溫側(cè)溝通或隔離薄弱。其次，結(jié)合引發(fā)雙流道銅散熱器低、高溫竄水現(xiàn)象，控制內(nèi)燃機(jī)車自身質(zhì)量，督促相關(guān)單位在裝車運(yùn)輸時(shí)，要放平內(nèi)燃機(jī)車，確保其受力均勻。最后，考慮雙流道銅散熱器單節(jié)安裝位置，一般情況下是在集流管上部，而在運(yùn)行中出現(xiàn)竄水情況，需在檢修環(huán)節(jié)中把工作重心放在單節(jié)安裝孔距、低高溫水口間距、相互對(duì)齊等部分，建議選用專業(yè)胎具。

4.2 膨脹水箱檢修

膨脹水箱檢修也極其重要，是因?yàn)榕蛎浰浒l(fā)生故障，會(huì)使水箱中的水溢出。對(duì)此，最有效的方法就是在排氣口處設(shè)置壓力調(diào)節(jié)閥，對(duì)東風(fēng)8B 型內(nèi)燃機(jī)車?yán)鋮s水系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)適當(dāng)改造，讓膨脹水箱與大氣直接相通，能合理解決機(jī)車?yán)鋮s水系統(tǒng)膨脹水箱故障。此外，膨脹水箱故障檢查工作也需定期開(kāi)展，主要是對(duì)排氣口堵塞情況仔細(xì)觀察，如果排氣口處有水垢、鐵銹，還需及時(shí)解決排氣口堵塞問(wèn)題，確保機(jī)車?yán)鋮s水系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

5 結(jié)語(yǔ)

對(duì)東風(fēng)8B 型內(nèi)燃機(jī)車故障進(jìn)行分析，主要從排氣總管發(fā)紅故障、冷卻水系統(tǒng)故障兩方面展開(kāi)分析，結(jié)合具體故障探究原因，掌握引發(fā)故障的具體原因后，積極開(kāi)展機(jī)車故障檢修工作。同時(shí)，還能在檢修的過(guò)程中掌握機(jī)車內(nèi)部結(jié)構(gòu)，降低故障檢修工作難度，通過(guò)對(duì)故障問(wèn)題的解決，確保機(jī)車有效運(yùn)行。