东风4D内燃机车水温高原因及处理方法

李永良

（西山煤电铁路公司， 山西 太原 030053）

1 16V240ZJD型柴油机概述

为满足1996年9月全面提高列车运行速度、拓展铁路列车货物运载能力的需求，我国研制了主要用于牵引客货列车的干线的东风4D型系列内燃机车。

16V240ZJD型柴油机是东风4D内燃机的动力装置，是一种新型柴油机型，经济技术指标处于国内领先、国际先进水平，可以降低柴油机的燃油消耗率，大幅提高内燃机车的耐久可靠性与最大运行功率。东风4D内燃机车的柴油机燃虽然油消耗率低，但是功率大、牵引性能与牵引电动机的转换性能好，此外16V240ZJD型柴油机的恒功率速度范围非常广，能够完成机车的恒功率牵引。

2 东风4D内燃机车的冷却水系统组成简述

开式低温冷却水系统和闭式高温冷却水系统是东风4D内燃机车冷却水系统的两大组成部分。在东风4D内燃机车的冷却室中，上部安装有静液压油箱、散热组和由静液压马达驱动的冷却风扇；下部安装有静液压泵、静压液变速箱、后转向架牵引的电动通风机与空气干燥器。

低温冷却水系统主要用于静液压油、机油和增压空气的冷却。低温冷却水系统是通过机车的柴油机驱动冷却水系统中的低温冷却水泵运行，首先使冷却水分别进入两个不同的中冷器来冷却增压空气。之后冷却水从中冷器中出来汇合之后，又进入机油热交换器来吸收机油的热量，冷却高温的机油。最后，冷却机油的冷却水进入低温散热器，把吸收的热量散发到大气中去，顶开逆止阀再进入低温泵循环中[1]。

高温冷却水系统主要用于增压器、汽缸套和汽缸盖等部件的冷却。安装在高温膨胀水箱上的压力调节阀用来调节压力。压力调节阀可以保持高温冷却水系统的压力在一定的范围之内，能够保障高温冷却水系统的效能。

3 东风4D内燃机车冷却水系统的作用

东风4D内燃机车冷却水系统的作用主要有：利用中冷器，可以将增压后的进气温度迅速地降低，以确保柴油机的进气量，这样柴油机便可以将柴油充分燃烧，使柴油机的功率得以提高；利用机油交换器可以冷却高温的机油，维持适合柴油机工作的机油温度，确保柴油机能够运转正常；可以直接冷却高温的柴油机受热零部件，确保柴油机能够正常运行。

4 东风4D内燃机车水温高的原因

4.1 温控阀故障

冷却风扇是通过温度控制阀的调节来控制，然而冷却水的温度又控制着温度控制阀，因此温度控制阀不仅是液压传动系统的一个执行元件，还是液压传动系统中的一个温度传感元件。温度控制元件常常在冷却系统中的水温急速升高的时候，出现冷却风扇转速低于系统要求的现象，这是由于石蜡的胀力小，使冷却风扇的马达充油不足。当冷却水系统的水温超过柴油机正常工作的规定值，并且温控阀附近的进回管道的温度并无差别，这些现象便说明温控阀没有及时关闭通路，造成压力油的回流，使得冷却风扇的马达充油不足，冷却风扇的转速低于系统要求[2]。

4.2 冷却水泵故障

依靠冷却水泵带动、提高冷却水系统的水压，达到快速循环冷却的目的，这便是东风4D内燃机车的冷却水循环系统。假如冷却水泵出现故障，则会导致冷却水系统的水流量不足，减少了单位时间内冷却水与机油之间可交换的热量，使得冷却水系统的冷却效果大大降低。逐个打开冷却水泵对应的大循环阀，对墙壁上的预热锅炉水压表上的数值进行观察，如果发现冷却水压力明显低于冷却水泵在16V240ZJD柴油机满负荷运转时的冷却水压3.5 kg/cm2时，需要更换冷却水泵。

4.3 马达或静液压泵故障

柴油机曲轴在柴油机运转之时，工作油受到静液压泵的高压管路驱动，压送到静液压马达中，而高压油也在此时流经温控阀与安全阀。当柴油机的高温冷却水系统水温度低于84℃、低温冷却水系统的水温度低于56℃时，温控阀的状态是开启的，而高压油则从此温控阀经过回油管，重新流回油箱。这个时候的高压油路无法建立压力，风扇叶片无法转动，当柴油机的高温冷却水系统水温度达到84～92℃、低温冷却水系统的水温度达到56～64℃时，温控阀的状态是部分关闭或完全关闭，高压油进入到静液压马达，以带动冷却风扇叶片转动。高压油在此时流入侧百叶窗，控制了油缸并顶开了侧百叶窗。如果马达或是静液压泵发生故障，则会使静液压油管内的油低于规定的压力。当东风4D内燃机车的冷却水和机油温度过高时，安全阀和温控阀经检查后一切正常，但冷却风扇的叶片转速低或停止转动，则说明是马达或者静液压泵发生了故障。其次，如果是侧百叶窗控制油缸出现故障的话，也会打不开侧百叶窗，使冷空气的进入受到影响[3]。

5 东风4D内燃机车水温高的处理方法

1）出库前应当认真检查内燃机车的水系是否膨胀、冷却水系统个部件正常运转、水位是否正常、有无泄漏。如果在启动机车后发现冷却水的温度上升速度过快，要先考虑膨胀水箱是否缺水的问题，当冷却水系统开始上水的时候，要及时排气，以防冷却水系统的内部存气。

2）在启动16V240ZJD柴油机之后，要检查冷却风扇的叶片是否正常转动，如果叶片的转动不正常的话，要先用手触碰温度控制阀处的油管，如果手触感觉温控阀油管的温度同静液压泵进、出油管温度相比，没有明显的差别的话，则说明温控阀出现故障，应当及时上报检修。在内燃机车运行过程中，如果出现温控阀故障，要快速对温控阀上的调节螺钉进行手动调节，顺时针转动调节螺钉至极限，等到冷却水温度下降后，再手动调节螺钉至合适位置。

3）进行机车的检修分解与进库保养时，禁止使用高压风侧向喷吹水箱冷却单节表面以防止散热器倒片，并且在发现散热器出现倒片情况时，要及时地处理倒片问题；禁止使用硬物敲打或碰撞散热器；禁止在冷却单节上涂抹油脂，并且要对散热器表明的异物与油脂及时清扫处理。

6 结语

东风4D内燃机车的水温高的问题原因有许多，因此当出现水温高的现象时，要仔细观察分析，找出问题的原因所在，并采取对应的处理方法，及时排除故障，保障机车的安全运行。