内燃机车柴油机常见故障与处理

赵瑞峰

摘要：随着我国经济技术和工业生产技术的不断发展，内燃机车已成为道路运输不可缺少的组成部分，销售市场的需求也越来越大。因此，内燃机车在铁路和公路运输中具有关键影响，对我国城镇化发展起到了推动作用。柴油机是内燃机车的关键位置，可以促进内燃机车的运行。众所周知，当今内燃机车中的柴油机还存在不足，并且经常出现一些故障，危及内燃机车的正常运行。本文的重点是分析内燃机车柴油机的常见问题，从而明确提出详细正确的处理方法。

Abstract： With the continuous development of China's economic technology and industrial production technology， diesel locomotive has become an indispensable part of road transportation， and the demand of the sales market is increasing. Therefore， diesel locomotives have a key impact on railway and highway transportation， and have promoted the development of urbanization in China. Diesel engine is the key position of diesel locomotive， which can promote the operation of diesel locomotive. As we all know， there are still deficiencies in the diesel engine of diesel locomotives， and some faults often occur， endangering the normal operation of diesel locomotives. The focus of this paper is to analyze the common problems of diesel locomotive diesel engine， so as to clearly put forward detailed and correct treatment methods.

關键词：内燃机车;柴油机;常见故障;处理

Key words： diesel locomotive;diesel engine;common faults;handle

中图分类号：U664.121.1                                    文献标识码：A                                  文章编号：1674-957X（2022）03-0124-03

0  引言

随着经济发展的全球化和中国城镇化发展的加快，轨道交通装备已成为城镇化发展的驱动力。在铁路运输中，内燃机车在我国城镇化发展中发挥着关键作用，做出了突出贡献。柴油机是内燃机车的关键，可以为机车的运行提供足够的动力。柴油机以其输出功率和驱动力较大的特点，在内燃机车的运行中得到了广泛的应用。众所周知，在内燃机车柴油机的试验检测环节，工作人员经常发现其中的柴油机在运行过程中发生异常情况，对内燃机车的正常运行造成影响。为此，对内燃机车柴油机的常见问题和常见故障进行了分析，指出详细的解决方案是内燃机车柴油机产品研发、生产和制造过程中应重点解决的问题。

1  内燃机车柴油机概况

1.1 内燃机车柴油机组成

柴油机主要是由以下六部分组成：固定件（主要由机体、气缸、气缸盖和主滚动轴承组成。固定件是柴油机的基本部件，是柴油机的基本组成部分）、运动部件（关键由活塞杆组、曲轴组、发动机曲轴组等组成，部件是柴油机的关键传热部件）、配气结构（关键是气缸、气缸扭簧、臂、摆杆、小链条和发动机凸轮曲柄连杆机构是柴油机通风全过程的控制机构）、进排气系统（由空气滤芯、中冷器、涡轮增压器、进（排气）支气管等，可以充分将清洁气体送入气缸，工作后的有机废气排入空气中）、燃油系统软件（关键是燃油滤清器、柴油泵、喷油泵及相关管路，保证清洁后的燃油进入气缸）、进气系统（关键是由主机油泵、运转油泵、机油滤芯和管路组成）。其他还有控制系统软件和冷却系统。

1.2 柴油机的原理

四冲程柴油机用于内燃机车，其原理基本相似。循环系统在其工作过程中包括进气、收缩、点火和膨胀、排气管等多个全过程。这整个过程相互联系，前后重叠。第一冲程是进气，它的日常任务是给气缸注入新鲜空气。当发动机曲轴转动肘部时，曲轴将活塞连杆从下止点移动到下止点[1]。同时利用与发动机曲轴相连的传动机构打开旁通阀，将外界气体充入气缸。第二个冲程是收缩。收缩时，活塞连杆从下止点移动到下止点。这个功能是双重的。首先是提高气体温度，为自己自行点火提前做好准备;最后是为蒸汽膨胀做功。第三冲程是燃烧膨胀。随着这个冲程的进行，大部分喷射到发动机燃烧室的燃料被点燃。点燃时放出大量热量，使蒸汽体的负荷和温度大大上升。活塞连杆用于超高压高温蒸汽体的运动，发动机曲轴根据连续杆转动，对外开放做功。因此，这种行程也称为工作或工作中的行程。随着活塞连杆的滑动，气缸的容积扩大，蒸汽体的工作压力降低。当活塞连杆到达下止点，自动排气阀打开时，工作行程结束。第四冲程是排气。排气冲程的作用是将膨胀后的有机废气排出，方便充入新鲜空气，为下一个循环的进气提前做好准备。工作时行程往复到下止点周边时，自动排气阀打开，活塞连杆在发动机曲轴和曲轴的带动下从下止点向上止点运动，将有机废气排放到用于排气的气缸。空气冲程完成后，再次开始进气冲程，因此循环系统在所有工作中重复上述整个过程。由于这种柴油机的工作循环系统是靠活塞连杆的四冲程，即发动机曲轴的两转来进行的，故称为四冲程柴油机。因为进气门和自动排气门都是早开晚关;因此，在排气管行程结束和进气口行程开始时，当活塞连杆在底部挡块附近时，进气门和自动排气门会有一段时间相互作用，此时打开同时。这段时间用发动机曲轴的转角表示，称为气阀重迭角[2]。

2  燃机车柴油机常见故障

2.1 内燃机车柴油机启动前常见问题

内燃机车柴油机运行前存在的关键问题分为以下两个层次。一方面，当内燃机车将部分车厢从机车行为主体上移开时，发动机曲轴很容易发生旋转不灵敏，其指示阀被喷上水或油。这就是内燃机车的原因。常见的问题更为广泛。另一方面，内燃机车内部稳压罐中的过滤阀可能含有少量喷出的水或油。

2.2 内燃机车柴油机油耗过快常见故障分析

油耗过大的根本原因是因为油污泄漏一般是指人眼可以清楚看到的泄漏。主要是输油管道损坏、管接头松动、缝隙过大、汽车油箱裂纹、管道导电软连接胶管老化等多种原因造成的。根据组织技术人员对发动机油耗记录的分析、柴油机和机车本身的结构分析，以及对工作实际情况的调查，各外部连接管道完好，油液泄漏已排除[3]。机油泄漏是指机油在通道内燃烧，一般人眼是看不到的。关键原因是有机油串入发动机燃烧室参与点火，涡轮增压器内部骨架密封损坏，柴油泵下体密封泄漏，气缸密封柴油机缸套老化。根据排查，涡轮增压器内框封、柴油泵下框封、柴油机缸套框封完好，不会漏油。同时，空气滤清器滤芯和进气系统状況良好。但是，在测试柴油机的高速并打开动力阀时，发现有机油排除，终于明确了导致内燃机车柴油机机油消耗过多的主要因素是柴油机整体性能有所下降，缸套偏磨损，出现发动机活塞和气缸。密闭条件不严密。根据解体后的检查，发现进气系统中存在有机油，部分机油回流到发动机燃烧室参与点火。同时，油的质量和应用周期时间是主要原因。原机车在国内维修时未更换活塞连杆和缸套，造成发动机活塞与发动机活塞槽侧间隙磨损。发动机活塞与缸腔间隙磨损严重，导致机车设备大修后运行一天多，机油在柴油机内部燃烧，使柴油机油消耗过快。

2.3 内燃机车柴油机启动时或启动后的常见问题

首先，内燃机车柴油机在整个运行过程中，其内的发动机曲轴会转动，但设备不运转。其次，如果内燃机车柴油机运行后相应的不可控设备被释放，设备将停止运行[4]。再次，内燃机车流出的蒸汽存在色调异常的问题，内燃机车柴油机的速比难以控制。最后，内燃机车在运行过程中，有时会出现飞车及其气门异响（敲缸），其内部协调器也会出现输出轴颤振的问题，但这个问题对速比是产生较小的影响。

2.4 内燃机车柴油机低压燃油系统缺陷分析

阀门和调压（限制）阀结构不科学，调节燃油工作压力的实际效果差，元件使用寿命低。DF4型机车选用的安全（调压）阀是一种座式阀，其功能是通过阀与齿轮箱之间总宽度不得超过1毫米的表面来实现的。当柴油机负荷低，使用油量少或精滤装置时，阀门经常工作，频繁敲击阀门与机体肯定会损害其使用寿命;同时，气门开度变化较大，气门和感觉引起的局部磨损和燃油工作压力波动不可避免地扩大，影响所提供机油的实际效果[5]。DF4型机车的阀门为套筒阀，总作用面积大。在阀门和阀套不卡死的情况下，其使用寿命大大增加，甚至可以无限期使用，直至机车损坏。从理论上讲，套筒阀比立式阀有很大的优势。事实上，也可以从我段75台NDS机车使用16年证明，没有出现过常见的阀门故障。

燃油粗滤器和精滤装置的总过滤面积过小，燃油空气滤清器滤芯的实际效果较差。DF4机车粗滤器采用不锈钢编织网结构，清洗难度大，铜丝网常被破坏;精滤装置虽然采用纸质滤芯，但空气滤芯的体积和总面积太小，无法集成到大功率柴油机中燃油系统软件要求，ND：型机车采用纸质滤芯，脏了就可以丢弃更换。价格低廉，制作简单。它可以确保机车对燃油系统软件的规定。

2.5 内燃机车柴油机调速电路调速故障分析

第一，柴油机速比不平衡。这种常见故障的发生率最大，常见故障点既分散又集中在少数几个位置。其中，常见故障最集中的部分是步进电机烧蚀。原因是电机三相绕组功率电阻（RW1-RW3）安装错误或调整不合理，步进电机运行时电流过大。错误安装的具体表现是“302”协同控制器伺服电机安装了200W、150SZ的电阻;调不合理的关键是阻值调得太小或三相阻值调的不一样。第二，是步进电机接线端子台短路。原因是安装步进电机的空间有限，实际操作不合理，丢失了“三相四线”接线端子。分散常见故障的关键点是控制器电路的串联互锁短路（虚连接）、控制器本身的常见故障、控制器电源插头（座）的虚连接。第三，柴油机速比与主控制器档位对应性差[6]。如上所述，由于控制器试验台不能完全模拟机车的具体运行状态，同时协调控制器的工作条件不可能完全一致。控制器首次安装时，需要根据柴油机的具体转速而定。对主要参数比工况进行现场调整。导致这种常见故障的因素是控制器未在现场调整主要参数或安装后调整不合理。

2.6 柴油机功率低

柴油机车采用恒输出功率控制，驾驶员控制板0—16位柴油机设定稳定速比匹配稳定输出功率。内燃机车在运行中，会出现柴油机速比达不到预设值，无法充分利用输出功率的情况。它与进气系统、燃油系统软件、进气系统和排气系统有关。进气供给不足，无法使用燃料使其完全点火;点火提前角不足导致发热量小，机械能转换降低，润滑油添加过多，人体负荷过重，柴油机造成机械能摆脱人体运转，排气管不良，柴油机背压膨胀，输出功率发挥较差。

3  内燃机车柴油机故障处理

3.1 曲轴转动而不发火的处理方法

柴油机曲轴转动不点火可能是由以下因素引起的。第一，是机车内部的汽车油箱内剩余油量不足，其中存在大量蒸气，导致燃油工作压力不足，甚至无法引起工作压力。第二，柴油机内部电池没电或各节损坏，其反装以及辅助电源开关的实际操作等都是造成柴油机转速与点火不匹配的规定。第三，机车内控支撑杆卡在挡油部位或协调控制器油温过低。发动机内部机油及其冷却循环水温度过低。针对这种情况的具体解决方法如下，首先，要排出汽车油箱内的水汽，进行供油。为此，应清除燃油搅拌泵中发现的异常情况。其次，更换新电池，检查安装位置是否错误。然后，应排除运行设备卡死的问题，进行维修。最后将机油及其冷却循环水加热到一定温度[7]。

3.2 机油消耗过快与柴油机不启动的解决方法

由于汽车机油消耗过快，根据拆解检查发动机活塞槽间隙磨损情况，更换新活塞环，同时更换所有活塞连杆。电力机车，启动后全部更换柴油机油观察30天的运行情况，发现汽车油耗趋于稳定，日均汽车油耗已达到标准范围。

柴油机不启动的正确处理方法，首先，应立即更换电池并补充足够的剩余油。其次，应立即拆下滤芯，并立即调整或更换减压阀。最后，针对停车设备活塞连杆卡死和喷油泵齿条咬紧的问题，用适当大小的力敲击液压缸。

3.3 内燃机车柴油机冒黑烟与运行时噪音过大的处理方法

首先，检查设备内部的涡轮增压器。如果损坏，应立即更换。如果没有损坏，要明确是否是排气管背压高引起的，如果是这个引起的。如果排气管冒黑烟，应检查并拆除排气管。其次，如果是由于喷油泵中某个残油齿轮松动导致排气管冒黑烟，应将松动的部分拧紧固定[8]。最后，一些损坏的输油泵及其滤芯应立即更换或拆除。

运行时噪音过大的解决方法，内燃机车柴油机在运行过程中，有声音是正常的，但如果噪音过大，工作人员必须停止内燃机车柴油机运行并进行检查。如果没有找到问题的根源，柴油机就不能运转。通过研发，内燃机车柴油机运行时噪音过大，其关键是内部零件不牢固或损坏严重，工作人员应必须拧紧组件并更换损坏更严重的部件。

3.4 内燃机车柴油机低压燃油系统缺陷改进措施

第一，拆下高压油泵前的粗滤器，避免粗滤器脏了后提高油的实际效果。第二，改进现有汽柴油加热系统软件，在高压油泵前安装汽柴油加热器，采用加热压力调节阀代替人工干预，提高加热的实际效果和合理性。第三，将阀门与泄压阀的结构改为一个完整的阀门，以提高其稳定性，增加使用寿命。第四，在机车内空间得到批准的情况下，尽量选择空气滤芯体积大、总面积大的纸质滤芯，以提高空气滤芯的实际效果。第五，提升夹层玻璃汽柴油泵油窗，有利于检查和查找常见故障。

3.5 内燃机车柴油机变速电源电路常见故障的预防措施

第一，制定控制器维护和测试标准。由于两种步进电机的电流差异比较大，一般情况下不允许按照技术参数调整来调整与协同控制器的对应关系。即调查所有DF8B电力机车控制器，在控制面板中心显眼处贴有特殊类型的标志。安装使用时积累的控制器备件的具体运行状态数据信息，为维修实验时的主要参数设置值提供依据。更换控制器时，确定主控制器各档位“上下”速比的具体运行情况，由专业维修人员调整控制器“步数”、“步幅”等主要参数。第二，为防止柴油机速比控制电路（接地装置）绝缘不良引起常见故障安全隐患，规定每次试验电机车绝缘时，连接线X14、6、7、8、9条地铁线路分别对控制器输入（主控制器数据信号）和输出（步进电机绕组）电源回路进行独立绝缘检测。

3.6 敲缸问题的正确处理方法

内燃机车柴油机气门异响问题主要是由于活塞连杆与缸套间隙扭簧断裂和喷油泵雾化异常引起的。首先，在内燃机车柴油机的具体安装过程中，相关工作人员应在安装前进行现场检查，确保柴油机安装现场没有其他污染物，并使用相应的配套设施。在进行安装。其次，在安装喷油泵之前，装配人员要对喷油泵视角及其点火提前角进行准确的计算，并保证温度不发生变化，从而提高汽油的点火质量和效率并保证喷油泵能正常稳定。最后，如果柴油机在整个应用过程中出现敲缸问题，还需要从以上两个层面进行检查，并采用有效的方法进行处理。

3.7 處理飞车与柴油机出力低的正确方法

解决机车出现飞车的问题，需要查询喷油泵内的齿条。如果明显卡在提供的油部分，则应将齿条修复到原始部分。同时，还应检查喷油泵主阀的发动机凸轮轴的损坏情况。如果损坏严重，则应使用制动系统的实际操作杆来开发制动系统。

柴油机出力低的解决方法：第一，检查空气滤清器滤芯的清洁度，进气口塑料软管是否有裂纹，空气滤芯是否脏污或进气塑料软管是否有裂纹并更换;第二，检查汽油滤清器，关键是要检查粗滤清器，粗滤清器内残留物太多要更换;第三，检查汽车油位计。如果油位高于油尺上的刻度，会排出不必要的汽车机油;第四，检查排气管罩的打开难易程度和角度，如果引擎罩打开灵巧性差或视野太小，更换雨帽;检查消音器是否积碳过多，积碳过多需清除。

因此，是非常有必要提高内燃机车的稳定性和适用性，采取一定的对策，解决常见故障的常见问题。此类问题一直无法解决，将影响内燃机车领域的发展趋，将成为我国城市公共交通系统优化稳步推进的主要障碍。

4  结论

总的来说，内燃机车柴油机近年来得到了广泛的应用，使用量很大。但是，在具体的应用过程中，由于网络监管不到位或库存不足等因素，造成了很多常见的故障问题。因此，一些公司必须处理常见的故障，并进行对问题和困难进行分析，并采取一定的对策，将问题和困难降到最低。这也可以让这个行业快速发展，保证内燃机车柴油机的安全，使内燃机车柴油机在中国和世界上取得更好的试验结果。

参考文献：

[1]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（12）：116-118.

[2]刘永强.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，2020（11）：172-173.

[3]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（01）：165-166.

[4]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（12）：150-151.

[5]冯璐珂.内燃机车柴油机常见故障及处理方法的思考[J].机械管理开发，2019，34（03）：289-290.

[6]王新朝，高峰.内燃机车柴油机故障判断分析与处理[J].内燃机与配件，2019（03）：138-139.

[7]陆海清.内燃机车柴油机常见故障及处理[J].科技风，2019（04）：128.

[8]张爱玲.内燃机车柴油机常见故障及处理方法分析[J].时代农机，2018，45（09）：197.