DF4D型機(jī)車油氣分離器作用不良問題分析及解決方法

陶思凱 中國鐵路上海局集團(tuán)有限公司杭州機(jī)務(wù)段

1 問題的提出

自2010年起，DF4D型內(nèi)燃機(jī)車陸續(xù)調(diào)撥杭州機(jī)務(wù)段配屬。目前我段共配屬DF4D型內(nèi)燃機(jī)車20臺(tái)，主要擔(dān)當(dāng)貨運(yùn)牽引任務(wù)。在前期運(yùn)用過程當(dāng)中，DF4D型內(nèi)燃機(jī)車時(shí)常出現(xiàn)柴油機(jī)油氣分離器向機(jī)車頂棚噴油的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了機(jī)車的外觀整潔，給機(jī)車乘務(wù)人員的日常使用和保養(yǎng)造成了一定的困難。情況嚴(yán)重時(shí)，還會(huì)引起差示壓力計(jì)誤動(dòng)作，造成柴油機(jī)突然停機(jī)。在段技術(shù)科的指導(dǎo)下，整備車間將油氣分離器由筒式改為片式，此后故障問題基本得到了控制。但是近期由我段值乘的DF4D4219機(jī)車在運(yùn)用途中又出現(xiàn)了此故障。乘務(wù)人員請(qǐng)求救援后，機(jī)車附掛回段，我段也因此受到了一定的經(jīng)濟(jì)損失。DF4D型機(jī)車在經(jīng)過了一次大修和一次中修后，此故障又有了抬頭的趨勢(shì)，所以很有必要對(duì)此問題進(jìn)行進(jìn)一步的分析及處理。

2 問題的分析

柴油機(jī)油氣分離器的作用是對(duì)曲軸箱內(nèi)的混合油氣進(jìn)行油氣分離，讓氣體排向大氣，讓分離后的機(jī)油通過一定的管道返回柴油機(jī)的油底殼。

在這一過程中，主要有兩個(gè)值得注意的問題。其一，油垢會(huì)附著在油氣分離器的濾網(wǎng)上，積累到一定程度就會(huì)使濾網(wǎng)失去作用。其二，分離后的機(jī)油不能及時(shí)返回油底殼。機(jī)油在油氣分離器內(nèi)停留過久時(shí)，柴油機(jī)轉(zhuǎn)速一旦增加，就會(huì)導(dǎo)致混合油氣的壓力加大，從而使這部分機(jī)油隨氣體一起噴出，因此噴出的氣體當(dāng)中會(huì)帶有大量的油滴。而在機(jī)車頂棚上，油氣分離器的出氣孔是用一塊U型鐵皮倒扣著的，當(dāng)噴出的氣體沖向這塊鐵皮時(shí)，鐵皮由于本身比較平滑，就會(huì)把氣體反射至機(jī)車頂棚，其中夾帶的大量油滴也就附著在機(jī)車頂棚上，久而久之聚集得越來越多，四散流去。

除了影響外觀整潔之外，油氣分離器作用不良還會(huì)對(duì)柴油機(jī)運(yùn)行造成直接影響。柴油機(jī)的曲軸箱內(nèi)存在一定的壓力，當(dāng)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速加大時(shí)，箱內(nèi)的壓力也隨之增加。一旦油氣分離器阻塞或效果不好，曲軸箱內(nèi)的壓力就可能超出差示壓力的范圍，引起差示壓力計(jì)誤動(dòng)作，從而造成柴油機(jī)突然停機(jī)。因此，保持油氣分離器正常工作對(duì)機(jī)車的正常運(yùn)行十分重要。

3 問題產(chǎn)生的主要原因及解決方法

通過以上分析和對(duì)DF4D型內(nèi)燃機(jī)車柴油機(jī)的作用原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的學(xué)習(xí)研究，借鑒我段以往經(jīng)驗(yàn)可以總結(jié)出以下幾點(diǎn)可能導(dǎo)致油氣分離器作用不良的原因。就每個(gè)原因，針對(duì)性的解決方法也一并提出。

3.1 濾網(wǎng)長久不清洗或更換

濾網(wǎng)長久不清洗或更換，造成污物阻塞，使油氣分離器失去分離油氣的作用或分離效果較差。

解決方法：檢修時(shí)，我們應(yīng)定期進(jìn)行清洗或更換油氣分離器，保證油氣分離器自身的清潔狀況，以達(dá)到最佳的油氣分離效果。

3.2 油氣分離器片子倒片及孔錯(cuò)位角度不夠

由于片式油氣分離器固定螺絲較松，所以容易出現(xiàn)片子倒片的現(xiàn)象。安裝時(shí)如未注意孔的錯(cuò)位情況，就會(huì)使油氣不能分離或分離效果差，油不斷在儲(chǔ)油槽堆積。隨著機(jī)車負(fù)荷的增加，油就會(huì)噴出車頂。

解決方法：結(jié)合修程，對(duì)中出機(jī)車進(jìn)行普查，消除隱患。

3.3 活塞組裝不當(dāng)

活塞組裝不當(dāng)也會(huì)造成曲軸箱壓力的上升。在檢修作業(yè)中，如果檢修工藝未執(zhí)行到位，就可能出現(xiàn)活塞密封環(huán)未錯(cuò)位、環(huán)槽間隙過大、活塞環(huán)斷裂、活塞與缸套配合間隙過大等情況，進(jìn)一步導(dǎo)致高溫燃?xì)飧Z入曲軸箱當(dāng)中，就會(huì)造成油氣分離器噴油現(xiàn)象。如果曲軸箱的壓力達(dá)到了差示動(dòng)作范圍，在運(yùn)用途中，就會(huì)造成差示壓力計(jì)誤動(dòng)作，引起柴油機(jī)停機(jī)。

解決方法：加強(qiáng)對(duì)檢修人員的培訓(xùn)，檢修作業(yè)要嚴(yán)格按照檢修工藝來執(zhí)行，真正將“三檢一驗(yàn)制”落到實(shí)處。

3.4 油氣分離器回油管堵塞

造成回油管路不暢通或堵塞的可能原因有：

（1）原來改裝油氣分離器所使用的片子采用的是普通鐵片，表面噴涂油漆，經(jīng)過多年的使用，油漆脫落造成油氣分離器回油管堵塞，回油不暢；

（2）外部的垃圾通過車頂上部透氣孔進(jìn)入油氣分離器的內(nèi)部，堵塞回油孔；

（3）油氣分離器的回油管過細(xì)或其他原因造成的管路不暢通。

在高負(fù)荷情況下，機(jī)車運(yùn)行使曲軸箱壓力上升，而經(jīng)油氣分離器分離后的滑油不能及時(shí)地通過回油管路返回柴油機(jī)油底殼，使噴出的氣體將存積的滑油帶出，噴向車頂（此時(shí)未達(dá)到差示動(dòng)作壓力）。

解決方法：

（1）提升油氣分離器片子等級(jí)，如改為不銹鋼，增加油氣分離的效果，減少片子自身質(zhì)量造成回油管堵塞的可能；

（2）改變車頂油氣分離器透氣孔結(jié)構(gòu)，杜絕外部垃圾進(jìn)入油氣分離器；

（3）回油管過細(xì)或沒有時(shí)，可通過加粗或加裝進(jìn)行改造；

（4）要經(jīng)常檢查油氣分離器回油管道是否暢通，油管臟了應(yīng)及時(shí)疏通，同時(shí)結(jié)合修程增加拆檢、清洗油氣分離器的次數(shù)，提高油氣分離的效果；

3.5 滑油粘度高

東風(fēng)4D型內(nèi)燃機(jī)車（DF4D）是在東風(fēng)4B型內(nèi)燃機(jī)車（DF4B）基礎(chǔ)上的一種強(qiáng)化型機(jī)車，用16V240ZJD型柴油機(jī)取代了16V240ZJB型柴油機(jī)。DF4D型機(jī)車在原有的16V240ZJB型柴油機(jī)結(jié)構(gòu)上，通過增加燃油及空氣的供應(yīng)，來提高燃燒量，從而加大功率。因工作環(huán)境相應(yīng)的惡化，潤滑油受高溫的影響，油品首當(dāng)其沖，滑油粘度上升。而當(dāng)初DF4D型機(jī)車使用筒式濾芯時(shí)，就是因?yàn)楦哒扯鹊幕投氯麨V芯，時(shí)常造成向車頂噴油、差示壓力計(jì)誤動(dòng)作等故障?，F(xiàn)在，筒式濾芯雖然均已更換為片式濾芯，但滑油的品質(zhì)依然十分重要。滑油粘度過高時(shí)，還是會(huì)造成油氣分離器向車頂噴油的現(xiàn)象。

解決方法：定期化驗(yàn)油質(zhì)，根據(jù)化驗(yàn)結(jié)果添加所需滑油添加劑，減緩油品的老化，延長滑油的使用壽命。

3.6 防護(hù)罩功能缺陷

油氣分離器頂部出氣孔的防護(hù)罩只起到了擋風(fēng)的作用，無法防護(hù)噴上來的油氣混合物。

解決方法：改進(jìn)出氣管頂部的防護(hù)罩。我們?cè)O(shè)計(jì)了一種能進(jìn)行油氣二次分離的防護(hù)罩(如圖1所示)。

圖1 能進(jìn)行油氣二次分離的防護(hù)罩

該防護(hù)罩既可防塵防風(fēng)，又可使噴出的油氣混合物進(jìn)行二次分離。作用原理是：排氣孔出來的混合油氣向上噴發(fā)時(shí)，會(huì)接觸到防護(hù)罩的濾網(wǎng)并進(jìn)行油氣分離，油滴附著于網(wǎng)上經(jīng)過一定的聚集，就順著濾網(wǎng)流向防護(hù)罩圓弧下面的集油槽，集油槽內(nèi)的機(jī)油達(dá)到一定程度時(shí)，就經(jīng)過槽下面的回油管流向排氣孔，再經(jīng)油氣分離器的回油管路流到柴油機(jī)的油底殼。而分離后的氣體經(jīng)過集油槽與出氣管之間的縫隙流向大氣。

4 總結(jié)

通過以上的改進(jìn)措施，可以很好的改善柴油機(jī)油氣分離器引起的向機(jī)車頂棚噴油和差示壓力計(jì)誤動(dòng)作的問題。這些措施對(duì)機(jī)車改動(dòng)并不大，但是需要我們檢修人員在檢修作業(yè)時(shí)，做到精檢細(xì)修，以更高的標(biāo)準(zhǔn)要求機(jī)車質(zhì)量。另外，這種防護(hù)罩制作較簡(jiǎn)單，成本低廉。如果能把出氣口的鐵皮護(hù)罩換成這種新型的能進(jìn)行二次油氣分離的防護(hù)罩，相信油氣分離器作用不良的問題一定能得到很大改善。