DF4型內(nèi)燃機(jī)車運(yùn)行中水溫高的原因及處理措施

謝曉虎 張磊

摘要：機(jī)車水溫高是機(jī)車運(yùn)用中常見(jiàn)的一種故障。近年來(lái)隨著獨(dú)山子石化公司輕烴原料需求增加，輕烴和原油混編列車運(yùn)量逐年增加，專用鐵路配屬的DF4型內(nèi)燃機(jī)車在13‰的坡道上滿負(fù)荷牽引運(yùn)行的頻次不斷加大，機(jī)車運(yùn)行中水溫高故障發(fā)生的概率也在增加，影響正常運(yùn)行。如何防范運(yùn)行車機(jī)車水溫高故障是鐵路專用線必須要重視的課題。

關(guān)鍵詞：水溫高;冷卻系統(tǒng);原因分析;處理措施

2019年4月19日16時(shí)13分，獨(dú)山子石化公司專用鐵路3405次（DF4D型0255牽引）列車運(yùn)行至北站進(jìn)站預(yù)告信號(hào)機(jī)處，機(jī)車乘務(wù)員發(fā)現(xiàn)機(jī)車水溫表顯示溫度過(guò)高，機(jī)車卸載，列車被迫停車。經(jīng)檢查確認(rèn)故障為高溫水管上的橡膠連接管破裂，導(dǎo)致冷卻水泄露、水溫升高，引發(fā)機(jī)車卸載停車。

機(jī)車水溫高可能造成的后果主要有以下幾點(diǎn)：

1.冷卻系統(tǒng)各部橡膠密封元件老化，使密封性能降低，導(dǎo)致泄漏，嚴(yán)重者致機(jī)油稀釋、乳化。

2.水溫繼電器動(dòng)作，迫使柴油機(jī)自動(dòng)卸載，使柴油機(jī)、電機(jī)負(fù)荷瞬時(shí)間增大，縮短其使用壽命;同時(shí)造成列車迫停，影響正常運(yùn)輸組織和效率。

3.中冷器冷卻水溫度升高，會(huì)影響空氣增壓效果，使氣缸中的空氣進(jìn)入量減少，燃油在氣缸中的燃燒不充分，降低了機(jī)車的經(jīng)濟(jì)性能。

4.機(jī)油稀釋黏度下降，影響柴油機(jī)各部件的潤(rùn)滑效果，縮短部件使用壽命，同時(shí)，也會(huì)造成機(jī)油壓力不足，使柴油機(jī)卸載、停機(jī)。

5.柴油機(jī)某些零件過(guò)熱，會(huì)破壞正常工作間隙，導(dǎo)致機(jī)油變質(zhì)、燒結(jié)，潤(rùn)滑條件進(jìn)一步惡化，嚴(yán)重時(shí)造成零件卡死、拉缸等。

為有效防控水溫高造成的不良后果，如何預(yù)防水溫高這一常見(jiàn)故障，我們從冷卻系統(tǒng)工作原理入手，分析故障原因，提出一些防范措施和處理辦法。

一、高低溫水系統(tǒng)工作原理

DF4型內(nèi)燃機(jī)車柴油機(jī)冷卻系統(tǒng)分為高、低溫循環(huán)水系統(tǒng)。高溫循環(huán)水系統(tǒng)主要用于冷卻氣缸套、氣缸蓋、增壓器等部件，低溫循環(huán)水系統(tǒng)主要用于冷卻機(jī)油、增壓空氣、靜液壓油等。柴油機(jī)各部件的熱量通過(guò)冷卻循環(huán)水系統(tǒng)，通過(guò)冷卻散熱器單節(jié)，將大部分熱量傳遞至空氣中，以保證柴油機(jī)各部件得到及時(shí)的冷卻降溫，使其處在最佳工作溫度下。高、低溫循環(huán)水系統(tǒng)不同點(diǎn)是冷卻對(duì)象不同，相同點(diǎn)是冷卻后水溫升高，再通過(guò)散熱單節(jié)，將熱量散失掉。

二、靜液壓系統(tǒng)工作原理

在機(jī)車油水溫度未達(dá)到溫度控制閥（以下簡(jiǎn)稱溫控閥）動(dòng)作值時(shí)，靜液壓油缸中的油經(jīng)過(guò)靜液壓泵壓出高壓油，經(jīng)溫控閥旁通油路回到靜液壓油缸，此時(shí)工作通路中未建立起油壓，冷卻風(fēng)扇不轉(zhuǎn)。當(dāng)油水溫度達(dá)到一定溫度時(shí)，溫控閥動(dòng)作;逐漸關(guān)閉旁通油路，高壓油經(jīng)過(guò)工作通路進(jìn)入靜液壓馬達(dá)，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)旋轉(zhuǎn)，從而驅(qū)動(dòng)冷卻風(fēng)扇從低速向高速旋轉(zhuǎn)。當(dāng)油水溫度降低時(shí)，過(guò)程相反，從而實(shí)現(xiàn)溫控閥自動(dòng)控制冷卻風(fēng)扇工作。

三、水溫高的原因分析

1.冷卻水系統(tǒng)有漏點(diǎn)、水箱補(bǔ)水時(shí)排氣閥沒(méi)開(kāi)造成假水位等，使冷卻水系統(tǒng)實(shí)際水量不足，導(dǎo)致水溫升高。

2.溫控閥的感溫元件作用不良或滑閥卡滯，均能造成冷卻風(fēng)扇不轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)動(dòng)太慢，空氣流通量較小、流速下降，換熱效率低，導(dǎo)致水溫升高。

3.靜液壓系統(tǒng)工作油量不足或嚴(yán)重污染，靜液壓馬達(dá)不轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)速慢，靜液壓泵壓力低或無(wú)壓，冷卻風(fēng)扇不能正常工作，導(dǎo)致水溫升高。

4.散熱片表面黏附著污物灰塵、散熱片倒伏較多或內(nèi)部水腔結(jié)水垢太厚，均能影響散熱效果，導(dǎo)致水溫高。

5.冷卻間百葉窗未打開(kāi)或打不開(kāi)，散熱器無(wú)法快速散熱，影響散熱效果，導(dǎo)致水溫高。

6.柴油機(jī)氣缸內(nèi)燃燒不良，造成排氣溫度升高，排氣總管溫度高，熱輻射影響到旁邊出水總管的溫度，導(dǎo)致水溫升高。

四、水溫高的預(yù)防和應(yīng)急處理措施

1.機(jī)車出庫(kù)前應(yīng)認(rèn)真檢查水箱水位及冷卻水系統(tǒng)各部位有無(wú)漏泄。若啟機(jī)后發(fā)現(xiàn)冷卻水溫度上升過(guò)快，應(yīng)檢查水箱是否缺水、冷卻水系統(tǒng)管路中是否有空氣或連通水閥是否關(guān)閉。

2.柴油機(jī)啟機(jī)后應(yīng)檢查冷卻風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)是否正常（可從窺視孔觀察）。如果旋轉(zhuǎn)不正常，應(yīng)用手摸溫控閥處油管的溫度，確認(rèn)與靜液壓泵進(jìn)出油管的溫度一樣或變化不明顯，可以判斷溫控閥作用不良，應(yīng)立即報(bào)檢修。在運(yùn)用途中發(fā)現(xiàn)溫控閥作用不良時(shí)，可順時(shí)針手動(dòng)調(diào)節(jié)溫控閥體上的調(diào)節(jié)螺釘至極限位，使滑閥向下移位，關(guān)閉旁通油路，維持風(fēng)扇正常運(yùn)轉(zhuǎn)。待水溫降至規(guī)定溫度后，再將調(diào)節(jié)螺釘逆時(shí)針退回到合適位置（嚴(yán)禁將調(diào)節(jié)螺釘全部退出）。

3.及時(shí)處理散熱器表面倒伏的部分，清掃表面的油污和雜物，確保散熱器有效散熱。

4.啟機(jī)后，應(yīng)及時(shí)檢查冷卻間兩側(cè)百葉窗能否打開(kāi)，如打不開(kāi)應(yīng)立即進(jìn)行處理。

5.運(yùn)行巡檢時(shí)若發(fā)現(xiàn)排氣總管發(fā)紅，多為柴油機(jī)燃燒不良，回段后立即報(bào)檢修。

6.司機(jī)立即將主手柄回零位，斷開(kāi)機(jī)控開(kāi)關(guān)，再將主手柄提起，使柴油機(jī)轉(zhuǎn)速升至800轉(zhuǎn)/分以上，強(qiáng)迫加速降溫。

7.日常要加強(qiáng)對(duì)冷卻系統(tǒng)各部橡膠密封元件檢查，發(fā)現(xiàn)龜裂、老化或到使用周期后，應(yīng)及時(shí)更換。

8.運(yùn)行中如出現(xiàn)冷卻水系統(tǒng)管路或橡膠連接件破損，冷卻水大量泄漏，應(yīng)立即停車停機(jī)，請(qǐng)求救援。

夏季天氣炎熱，環(huán)境溫度高，機(jī)車運(yùn)用過(guò)程中極易發(fā)生水溫高故障。因此，機(jī)車乘務(wù)員在運(yùn)用中要重點(diǎn)關(guān)注機(jī)車水溫的變化，仔細(xì)觀察，詳細(xì)記錄，回段后詳細(xì)地向檢修人員反饋故障現(xiàn)象，以便檢修人員精準(zhǔn)處理。在運(yùn)行途中采用應(yīng)急處理的方法后，乘務(wù)員要加強(qiáng)巡檢，持續(xù)關(guān)注溫度變化，防止故障擴(kuò)大，確保安全維持進(jìn)站。

（作者單位：新疆獨(dú)山子石化公司鐵路運(yùn)輸公司）

參考文獻(xiàn)：

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[2]鐵道部大連機(jī)車車輛廠.東風(fēng)4型內(nèi)燃機(jī)車[M].大連：大連理工大學(xué)出版社，1993.