内燃机车柴油机常见故障及应对策略

邓国璋

摘要：随着我国科学技术的迅猛发展，在交通领域中创造了不少辉煌的成就，内燃机车就是一项鲜明的例子。内燃机车在我国的交通行业中占据着重要地位，对我国的社会经济发展具有重要的促进作用，我国内燃机车自发展以来到如今已经处于国际领先水平。而柴油機作为内燃机车的核心部位，为内燃机车的运行起着带动作用，因此在内燃机车被广泛应用的当下对柴油机的管理维护提出了更高的要求。本文将针对柴油机常见故障进行分析并提出相应的解决策略。

关键词：内燃机车柴油机;故障分析;应对策略

中图分类号：U269.5+5                               文献标识码：A                                文章编号：1674-957X（2021）06-0101-02

0  引言

我国内燃机车的发展至今已有多个年头，在当下社会经济飞速发展的同时各行各业都在不断更新改变，为了顺应当下社会发展的趋势，内燃机车也不例外。柴油机作为内燃机车的重要部位，它的出现改变了整个世界的交通方式，有效带动了铁路行业的发展。柴油机具有油耗低、经济耐用且安全性能较高的优势在内燃机车行业中被广泛应用。

1  内燃机车的发展战略地位

改革开放以来我国的铁路发展呈现迅猛上升的趋势，尤其是我国高铁位列我国的新四大发明，已然是我国工业的第一张名片。我国高铁的铺设里程、技术含量等均领先于全球各国，在如今可谓是傲视群雄。但是我国除了高铁，在铁路上还有很多其他火车在运行，例如以电力机车头提供动力的火车、以内燃机车头提供动力的火车。尤其是内燃机车用的是不可再生能源，在当下高铁迅猛发展且呼吁环保的时代，内燃机车的发展却能够稳住脚跟，在铁路行业中仍然被重视运用。

我国的火车按照生产组织划分为机车、客车、货车和动车四大类。其中的机车就是人们常见的火车头，并且分为电力机车和内燃机车。在日常生活中人们所乘坐的动车、高铁是每节车厢都提供动力的，而机车则不同，火车运行速度全凭车头带动，这里指的就是机车。有了提供动力的机车，后面就可以挂上客车车厢或者货车车厢。电力机车和内燃机车最大的区别就是动力源不同，电力机车用电，则内燃机车使用的是柴油。据统计我国至目前拥有的机车总量约为2.1万辆，其中内燃机车占比达到40%左右。为什么在全世界都在开始提倡使用新能源的时候还要必须保证内燃机车的保有量？首先要从经济角度进行考虑，电气化铁路铺设的成本要远高于内燃机车线路铺设的成本，我国现阶段还有很多地区处于地广人稀的状态。其次从建设成本的角度考虑来讲电气化线路并不划算，例如被称为是天路的青藏线，从格尔木至拉萨区间是由和谐内5型内燃机车完成的旅客运输任务;再例如神华集团运煤的专用线路上也基本上是依靠内燃机车为主。除此以外保持内燃机车的另外一个重要原因就是战略储备，电力车固然好但是线路容易损坏，而且修理费时费力，一旦出现电路受损的情况或者变电站出现损坏，整条线路就必须停运，而内燃机车只要铁路是好的就能够正常使用。例如在08年由于大雪原因导致电气化线路受到影响，所有用电的火车都无法运行，而此时内燃机车的机动能力和抢险能力就被凸显出来。同理一旦战争出现，铁路要做到最重要的内陆物资运输职责，如果此时电力线路出现损坏的现象，内燃机车的战略地位就变得更为重要。因此在现阶段全球各国当中都会保持内燃机车的保有量来防止万一。近年来随着我国工业水平的不断提高，我国内燃机生产企业水平也达到了世界级的水平，例如中车大连机车车辆有限公司就成为了杰出的代表。

2  内燃机车柴油机的构成和工作原理

2.1 柴油机的构成

在日常生活中使用较为广泛的是柴油机车，内燃机车柴油机是由进气门、排气门、运动件、润滑系统、固定件、气缸、以及其他系统等组成。在柴油机的进气系统和排气系统中包括空气滤清器以及管道等[1]。通过机械运动将外部的空气传送到气缸当中，再经过燃烧处理将废气排出;运动件中的主要组成部分为连杆、曲轴、活塞、水泵以及摇臂等组成，能够将压力产生的机械运动进行能量转换;柴油机的主要固定件分为气缸盖、主轴承和气缸套，这些主要的固定件构成了柴油机的工作循环空间，是柴油机其他部件安装的基础;润滑系统主要包括机油滤清器、油温表和机油泵，润滑系统的作用是能够将润滑油提供给运动零件的摩擦表面，使其减少摩擦、降低损耗。

2.2 内燃机车柴油机的工作原理

作为最通用且经济的内燃件，柴油机为铁路的发展提供了重要的服务。为了有效释放柴油机中的化学能，燃料被雾化并与高温高压的空气相接触，如此一来能量就能够被有效的转换成机械能[2]。所以在柴油机的运行中关键就是连续不断的产生高温高压的气体。首先柴油机中的活塞连接着曲柄和气缸，构成了曲柄滑块机构，在这个机构中活塞的直线运动转换成了曲柄的旋转运动，在内燃机中发动机的缸体用来支撑这种机构，气缸盖、阀门和燃油喷射器安装在缸体的上方，当活塞向下移动时进气阀打开，外界的空气就会被吸入，在返程内进气阀和排气阀被关闭，因此气缸内的空气被压缩，在压缩期间活塞对气体做工，这样气体的温度和压力就会上升到足以使气体燃烧的程度。雾化的燃料被注入到压缩的空气中，燃料就会发生不受控制的自发式爆炸，就会导致将温度和压力上升到很高的值，高能气体就会推动活塞向下运动，气体对活塞做工，气体的内能就转换成了机械能。由于系统的惯性活塞会向上移动，排气阀打开且气体排出，接下来就会循环“吸气”的过程，重复持续的产生能量。在柴油发动机活塞顶部具有空腔，在压缩期间该空腔有助于产生高速漩涡，目的是让喷射的燃料与空气有效混合。

3  内燃机车柴油机常见故障分析

内燃机车的内部构造十分复杂，伴随着我国科技手段的不断提升内燃机车的使用范围逐渐扩大，而柴油机作为重要的核心部件，为内燃机车提供充足的动力能源，因此现阶段对柴油机的运行提出了更高的要求，以下是柴油机易出现的常见故障，对此作具体分析：

①柴油机开启前的常见故障：柴油机在开启前内燃机车会有个别车厢脱离主体，此时容易出现曲轴转动不灵敏、功阀喷水等现象发生，还有可能存在内部排污阀存水或机油喷出的现象。

②柴油机启动中的常见故障：当柴油机开启时曲轴会开始运动，而此时可能存在曲轴转动但机器却不运行的现象，或者当柴油机启动后由于电机的转速过快，电机轴承无法承载过高强度的负荷出现轴承断裂等。

③柴油机启动后的常见故障：当柴油机开始运行排出的气体颜色不在正常范围且转速难以控制，或者一旦松开1QA就出现无法运转的状态。

④柴油机的各项保护措施不到位：内燃机车柴油机的日常维护保养工作是十分重要的，如果保护措施没有进行到位，对内燃机车的稳定运行会造成极大的影响。首先是柴油机的过载保护。在柴油机的各项组成构件中固定部件是基础，如果柴油机容量不能满足荷载要求或者超负荷就会出现柴油机过载故障，一旦出现该问题且没有及时处理则发电机的热量会由于长时间的电流压力而无法散出，增加了柴油机的运行温度，造成柴油机老化或者内部构件出现损坏，与此同时会大大降低柴油机的使用寿命，严重时则会导致柴油机丧失整体功能[3]。其次由于柴油机的电流过大与并联运行的机组负载要求不吻合，还可能是柴油机出现某些外部故障且没有及时处理导致系统出现故障造成欠压，出现该情况时就会大大降低电压加快压缩机电流的运行速度，最后导致出现与柴油机过载保护故障同样的老化和损坏问题[4]。最后还可能是由于多种因素影响导致外部短路，例如人为操作不当使柴油机的运行功率出现问题，而且柴油机是多台机组并联运行的，一旦其中一台机组出现故障则会导致其他机组的运行出现不稳定的状况，严重时则会影响整个铁路运输的稳定和安全。

4  内燃机车柴油机常见故障的应对策略

①如果在柴油机启动中出现发电机运转而柴油机却不运行的情况时首先要考虑是否是蓄电池的原因，工作人員可先对蓄电池进行充电做实验;如果不是蓄电池的原因就要考虑是否是燃油系统出现故障;如果柴油机出现飞车的现象首要考虑的是柴油机的超速安全装置，如若不是该原因造成的飞车就要查看是否是喷油泵的问题，如果是齿条卡在了供油位上就要及时将齿条复位;如果柴油机启动后排出的气体颜色不正常首要检查内部的增压器是否损坏，如果是增压器损坏及时更换即可，如果不是该原因可考虑是否由于喷油泵的油量齿圈松动造成的气体颜色不正常，如果是将松动的部件拧紧即可[5]。然后应对机油滤清器进行及时清理;如果当柴油机启动时响声过大相关人员必须立即进行检查是否由于某部件出现脱落或损坏，例如连杆的螺栓松动，在处理好之前不可启动柴油机。

②柴油机的日常维修保养尤为关键，尤其在柴油机启动前和启动运行中必须要严格按照相关规定进行操作，并要及时做好运行记录。除此以外要对柴油机的主辅机开展定期检查工作，并要及时清理柴油机中的各项部件，防止有杂物或灰尘堆积到主辅机的进出口处，对于其他的运行部件同样要做好定期检查工作，发现某项运转部件出现异常情况要及时记录维修。保证柴油机运行稳定。

③在人员问题上铁路运输管理者要加强重视，选择有专业素养的工作人员对柴油机进行定期检查，制定合理的奖罚制度，激发工作人员的工作热情，能够在工作中一丝不苟，降低柴油机发生故障的概率，保证柴油机的运行稳定。其次在柴油机的选择上要选能够完全满足列车运行需求的柴油机，避免柴油机出现过载状态导致绝缘老化或部件损坏，延长其使用寿命，能够进一步提高铁路运输的安全性和稳定性。

5  结束语

内燃机车作为铁路运输的一项重要方式在我国甚至全球各国当中一直被广泛应用，占据着十分重要的地位。柴油机作为内燃机车的核心部件，其运行的稳定性直接关乎着内燃机车的整体运行安全，现阶段对柴油机的运行提出了更高的要求，柴油机存在的很多问题就逐渐的显现出来。基于此本文从多个角度分析了柴油机的常见故障并提出了相关的应对策略，为进一步消除柴油机容易出现的故障提供了参考。

参考文献：

[1]周学福.内燃机车柴油机常见故障及处理方法[J].内燃机与配件，2020（001）：165-166.

[2]陈超，郝博，董建峰，李阳，车雷涛.内燃机车柴油机常见故障及处理方法分析[J].内燃机与配件，2019（012）：150-151.

[3]朱德翔.内燃机车柴油机常见故障及处理方法分析[J].电脑知识与技术，2018（020）：257-258.

[4]王熙杰.内燃机车柴油机常见故障及应对策略[J].南方农机，2020（011）：104.

[5]卢秀霞，李晓静.内燃机车柴油机常见故障及处理方法分析[J].设备管理与维修，2020（012）：116-118.

[6]张忠，顾皓，洪永，张子涵.DF7G型内燃机车膨胀水箱箱体焊接工艺及操作技巧[J].金属加工（热加工），2020（12）：27-30.

[7]郑永强，薛良君，张强.基于提高冷却温度的机车柴油机部件可靠性研究[J].铁道机车车辆，2020，40（04）：80-84.

[8]毛林根.浅析内燃机车柴油机油水系统故障诊断与处理[J].铁道机车与动车，2019（11）：31-35，6.