內(nèi)燃機車柴油機常見故障及應(yīng)對策略

鄧國璋

摘要：隨著我國科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，在交通領(lǐng)域中創(chuàng)造了不少輝煌的成就，內(nèi)燃機車就是一項鮮明的例子。內(nèi)燃機車在我國的交通行業(yè)中占據(jù)著重要地位，對我國的社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要的促進(jìn)作用，我國內(nèi)燃機車自發(fā)展以來到如今已經(jīng)處于國際領(lǐng)先水平。而柴油機作為內(nèi)燃機車的核心部位，為內(nèi)燃機車的運行起著帶動作用，因此在內(nèi)燃機車被廣泛應(yīng)用的當(dāng)下對柴油機的管理維護(hù)提出了更高的要求。本文將針對柴油機常見故障進(jìn)行分析并提出相應(yīng)的解決策略。

關(guān)鍵詞：內(nèi)燃機車柴油機;故障分析;應(yīng)對策略

中圖分類號：U269.5+5? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）06-0101-02

0? 引言

我國內(nèi)燃機車的發(fā)展至今已有多個年頭，在當(dāng)下社會經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的同時各行各業(yè)都在不斷更新改變，為了順應(yīng)當(dāng)下社會發(fā)展的趨勢，內(nèi)燃機車也不例外。柴油機作為內(nèi)燃機車的重要部位，它的出現(xiàn)改變了整個世界的交通方式，有效帶動了鐵路行業(yè)的發(fā)展。柴油機具有油耗低、經(jīng)濟(jì)耐用且安全性能較高的優(yōu)勢在內(nèi)燃機車行業(yè)中被廣泛應(yīng)用。

1? 內(nèi)燃機車的發(fā)展戰(zhàn)略地位

改革開放以來我國的鐵路發(fā)展呈現(xiàn)迅猛上升的趨勢，尤其是我國高鐵位列我國的新四大發(fā)明，已然是我國工業(yè)的第一張名片。我國高鐵的鋪設(shè)里程、技術(shù)含量等均領(lǐng)先于全球各國，在如今可謂是傲視群雄。但是我國除了高鐵，在鐵路上還有很多其他火車在運行，例如以電力機車頭提供動力的火車、以內(nèi)燃機車頭提供動力的火車。尤其是內(nèi)燃機車用的是不可再生能源，在當(dāng)下高鐵迅猛發(fā)展且呼吁環(huán)保的時代，內(nèi)燃機車的發(fā)展卻能夠穩(wěn)住腳跟，在鐵路行業(yè)中仍然被重視運用。

我國的火車按照生產(chǎn)組織劃分為機車、客車、貨車和動車四大類。其中的機車就是人們常見的火車頭，并且分為電力機車和內(nèi)燃機車。在日常生活中人們所乘坐的動車、高鐵是每節(jié)車廂都提供動力的，而機車則不同，火車運行速度全憑車頭帶動，這里指的就是機車。有了提供動力的機車，后面就可以掛上客車車廂或者貨車車廂。電力機車和內(nèi)燃機車最大的區(qū)別就是動力源不同，電力機車用電，則內(nèi)燃機車使用的是柴油。據(jù)統(tǒng)計我國至目前擁有的機車總量約為2.1萬輛，其中內(nèi)燃機車占比達(dá)到40%左右。為什么在全世界都在開始提倡使用新能源的時候還要必須保證內(nèi)燃機車的保有量？首先要從經(jīng)濟(jì)角度進(jìn)行考慮，電氣化鐵路鋪設(shè)的成本要遠(yuǎn)高于內(nèi)燃機車線路鋪設(shè)的成本，我國現(xiàn)階段還有很多地區(qū)處于地廣人稀的狀態(tài)。其次從建設(shè)成本的角度考慮來講電氣化線路并不劃算，例如被稱為是天路的青藏線，從格爾木至拉薩區(qū)間是由和諧內(nèi)5型內(nèi)燃機車完成的旅客運輸任務(wù);再例如神華集團(tuán)運煤的專用線路上也基本上是依靠內(nèi)燃機車為主。除此以外保持內(nèi)燃機車的另外一個重要原因就是戰(zhàn)略儲備，電力車固然好但是線路容易損壞，而且修理費時費力，一旦出現(xiàn)電路受損的情況或者變電站出現(xiàn)損壞，整條線路就必須停運，而內(nèi)燃機車只要鐵路是好的就能夠正常使用。例如在08年由于大雪原因?qū)е码姎饣€路受到影響，所有用電的火車都無法運行，而此時內(nèi)燃機車的機動能力和搶險能力就被凸顯出來。同理一旦戰(zhàn)爭出現(xiàn)，鐵路要做到最重要的內(nèi)陸物資運輸職責(zé)，如果此時電力線路出現(xiàn)損壞的現(xiàn)象，內(nèi)燃機車的戰(zhàn)略地位就變得更為重要。因此在現(xiàn)階段全球各國當(dāng)中都會保持內(nèi)燃機車的保有量來防止萬一。近年來隨著我國工業(yè)水平的不斷提高，我國內(nèi)燃機生產(chǎn)企業(yè)水平也達(dá)到了世界級的水平，例如中車大連機車車輛有限公司就成為了杰出的代表。

2? 內(nèi)燃機車柴油機的構(gòu)成和工作原理

2.1 柴油機的構(gòu)成

在日常生活中使用較為廣泛的是柴油機車，內(nèi)燃機車柴油機是由進(jìn)氣門、排氣門、運動件、潤滑系統(tǒng)、固定件、氣缸、以及其他系統(tǒng)等組成。在柴油機的進(jìn)氣系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)中包括空氣濾清器以及管道等[1]。通過機械運動將外部的空氣傳送到氣缸當(dāng)中，再經(jīng)過燃燒處理將廢氣排出;運動件中的主要組成部分為連桿、曲軸、活塞、水泵以及搖臂等組成，能夠?qū)毫Ξa(chǎn)生的機械運動進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換;柴油機的主要固定件分為氣缸蓋、主軸承和氣缸套，這些主要的固定件構(gòu)成了柴油機的工作循環(huán)空間，是柴油機其他部件安裝的基礎(chǔ);潤滑系統(tǒng)主要包括機油濾清器、油溫表和機油泵，潤滑系統(tǒng)的作用是能夠?qū)櫥吞峁┙o運動零件的摩擦表面，使其減少摩擦、降低損耗。

2.2 內(nèi)燃機車柴油機的工作原理

作為最通用且經(jīng)濟(jì)的內(nèi)燃件，柴油機為鐵路的發(fā)展提供了重要的服務(wù)。為了有效釋放柴油機中的化學(xué)能，燃料被霧化并與高溫高壓的空氣相接觸，如此一來能量就能夠被有效的轉(zhuǎn)換成機械能[2]。所以在柴油機的運行中關(guān)鍵就是連續(xù)不斷的產(chǎn)生高溫高壓的氣體。首先柴油機中的活塞連接著曲柄和氣缸，構(gòu)成了曲柄滑塊機構(gòu)，在這個機構(gòu)中活塞的直線運動轉(zhuǎn)換成了曲柄的旋轉(zhuǎn)運動，在內(nèi)燃機中發(fā)動機的缸體用來支撐這種機構(gòu)，氣缸蓋、閥門和燃油噴射器安裝在缸體的上方，當(dāng)活塞向下移動時進(jìn)氣閥打開，外界的空氣就會被吸入，在返程內(nèi)進(jìn)氣閥和排氣閥被關(guān)閉，因此氣缸內(nèi)的空氣被壓縮，在壓縮期間活塞對氣體做工，這樣氣體的溫度和壓力就會上升到足以使氣體燃燒的程度。霧化的燃料被注入到壓縮的空氣中，燃料就會發(fā)生不受控制的自發(fā)式爆炸，就會導(dǎo)致將溫度和壓力上升到很高的值，高能氣體就會推動活塞向下運動，氣體對活塞做工，氣體的內(nèi)能就轉(zhuǎn)換成了機械能。由于系統(tǒng)的慣性活塞會向上移動，排氣閥打開且氣體排出，接下來就會循環(huán)“吸氣”的過程，重復(fù)持續(xù)的產(chǎn)生能量。在柴油發(fā)動機活塞頂部具有空腔，在壓縮期間該空腔有助于產(chǎn)生高速漩渦，目的是讓噴射的燃料與空氣有效混合。

3? 內(nèi)燃機車柴油機常見故障分析

內(nèi)燃機車的內(nèi)部構(gòu)造十分復(fù)雜，伴隨著我國科技手段的不斷提升內(nèi)燃機車的使用范圍逐漸擴(kuò)大，而柴油機作為重要的核心部件，為內(nèi)燃機車提供充足的動力能源，因此現(xiàn)階段對柴油機的運行提出了更高的要求，以下是柴油機易出現(xiàn)的常見故障，對此作具體分析：

①柴油機開啟前的常見故障：柴油機在開啟前內(nèi)燃機車會有個別車廂脫離主體，此時容易出現(xiàn)曲軸轉(zhuǎn)動不靈敏、功閥噴水等現(xiàn)象發(fā)生，還有可能存在內(nèi)部排污閥存水或機油噴出的現(xiàn)象。

②柴油機啟動中的常見故障：當(dāng)柴油機開啟時曲軸會開始運動，而此時可能存在曲軸轉(zhuǎn)動但機器卻不運行的現(xiàn)象，或者當(dāng)柴油機啟動后由于電機的轉(zhuǎn)速過快，電機軸承無法承載過高強度的負(fù)荷出現(xiàn)軸承斷裂等。

③柴油機啟動后的常見故障：當(dāng)柴油機開始運行排出的氣體顏色不在正常范圍且轉(zhuǎn)速難以控制，或者一旦松開1QA就出現(xiàn)無法運轉(zhuǎn)的狀態(tài)。

④柴油機的各項保護(hù)措施不到位：內(nèi)燃機車柴油機的日常維護(hù)保養(yǎng)工作是十分重要的，如果保護(hù)措施沒有進(jìn)行到位，對內(nèi)燃機車的穩(wěn)定運行會造成極大的影響。首先是柴油機的過載保護(hù)。在柴油機的各項組成構(gòu)件中固定部件是基礎(chǔ)，如果柴油機容量不能滿足荷載要求或者超負(fù)荷就會出現(xiàn)柴油機過載故障，一旦出現(xiàn)該問題且沒有及時處理則發(fā)電機的熱量會由于長時間的電流壓力而無法散出，增加了柴油機的運行溫度，造成柴油機老化或者內(nèi)部構(gòu)件出現(xiàn)損壞，與此同時會大大降低柴油機的使用壽命，嚴(yán)重時則會導(dǎo)致柴油機喪失整體功能[3]。其次由于柴油機的電流過大與并聯(lián)運行的機組負(fù)載要求不吻合，還可能是柴油機出現(xiàn)某些外部故障且沒有及時處理導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)故障造成欠壓，出現(xiàn)該情況時就會大大降低電壓加快壓縮機電流的運行速度，最后導(dǎo)致出現(xiàn)與柴油機過載保護(hù)故障同樣的老化和損壞問題[4]。最后還可能是由于多種因素影響導(dǎo)致外部短路，例如人為操作不當(dāng)使柴油機的運行功率出現(xiàn)問題，而且柴油機是多臺機組并聯(lián)運行的，一旦其中一臺機組出現(xiàn)故障則會導(dǎo)致其他機組的運行出現(xiàn)不穩(wěn)定的狀況，嚴(yán)重時則會影響整個鐵路運輸?shù)姆€(wěn)定和安全。

4? 內(nèi)燃機車柴油機常見故障的應(yīng)對策略

①如果在柴油機啟動中出現(xiàn)發(fā)電機運轉(zhuǎn)而柴油機卻不運行的情況時首先要考慮是否是蓄電池的原因，工作人員可先對蓄電池進(jìn)行充電做實驗;如果不是蓄電池的原因就要考慮是否是燃油系統(tǒng)出現(xiàn)故障;如果柴油機出現(xiàn)飛車的現(xiàn)象首要考慮的是柴油機的超速安全裝置，如若不是該原因造成的飛車就要查看是否是噴油泵的問題，如果是齒條卡在了供油位上就要及時將齒條復(fù)位;如果柴油機啟動后排出的氣體顏色不正常首要檢查內(nèi)部的增壓器是否損壞，如果是增壓器損壞及時更換即可，如果不是該原因可考慮是否由于噴油泵的油量齒圈松動造成的氣體顏色不正常，如果是將松動的部件擰緊即可[5]。然后應(yīng)對機油濾清器進(jìn)行及時清理;如果當(dāng)柴油機啟動時響聲過大相關(guān)人員必須立即進(jìn)行檢查是否由于某部件出現(xiàn)脫落或損壞，例如連桿的螺栓松動，在處理好之前不可啟動柴油機。

②柴油機的日常維修保養(yǎng)尤為關(guān)鍵，尤其在柴油機啟動前和啟動運行中必須要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行操作，并要及時做好運行記錄。除此以外要對柴油機的主輔機開展定期檢查工作，并要及時清理柴油機中的各項部件，防止有雜物或灰塵堆積到主輔機的進(jìn)出口處，對于其他的運行部件同樣要做好定期檢查工作，發(fā)現(xiàn)某項運轉(zhuǎn)部件出現(xiàn)異常情況要及時記錄維修。保證柴油機運行穩(wěn)定。

③在人員問題上鐵路運輸管理者要加強重視，選擇有專業(yè)素養(yǎng)的工作人員對柴油機進(jìn)行定期檢查，制定合理的獎罰制度，激發(fā)工作人員的工作熱情，能夠在工作中一絲不茍，降低柴油機發(fā)生故障的概率，保證柴油機的運行穩(wěn)定。其次在柴油機的選擇上要選能夠完全滿足列車運行需求的柴油機，避免柴油機出現(xiàn)過載狀態(tài)導(dǎo)致絕緣老化或部件損壞，延長其使用壽命，能夠進(jìn)一步提高鐵路運輸?shù)陌踩院头€(wěn)定性。

5? 結(jié)束語

內(nèi)燃機車作為鐵路運輸?shù)囊豁椫匾绞皆谖覈踔寥蚋鲊?dāng)中一直被廣泛應(yīng)用，占據(jù)著十分重要的地位。柴油機作為內(nèi)燃機車的核心部件，其運行的穩(wěn)定性直接關(guān)乎著內(nèi)燃機車的整體運行安全，現(xiàn)階段對柴油機的運行提出了更高的要求，柴油機存在的很多問題就逐漸的顯現(xiàn)出來。基于此本文從多個角度分析了柴油機的常見故障并提出了相關(guān)的應(yīng)對策略，為進(jìn)一步消除柴油機容易出現(xiàn)的故障提供了參考。

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