東風(fēng)型內(nèi)燃機(jī)車?yán)鋮s系統(tǒng)故障分析及對(duì)策

張廣

神華新朔鐵路有限責(zé)任公司機(jī)務(wù)分公司 內(nèi)蒙古鄂爾多斯 010300

相關(guān)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，內(nèi)燃機(jī)車故障在故障形式中占絕大多數(shù)，而冷卻系統(tǒng)又是內(nèi)燃機(jī)車產(chǎn)生故障最多的部件，因此必須高度重視內(nèi)燃機(jī)冷卻系統(tǒng)故障，這樣才能充分保證內(nèi)燃機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)性的前提下，進(jìn)一步提升內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行可靠性。

1 冷卻系統(tǒng)工作原理

當(dāng)前的DF8B型內(nèi)燃機(jī)主要使用水冷、風(fēng)冷2種冷卻方式，封閉式強(qiáng)制循環(huán)系統(tǒng)的應(yīng)用更加廣泛。整個(gè)水冷系統(tǒng)主要包括水泵、散熱器、冷卻風(fēng)扇、補(bǔ)償水箱等部件。主要原理是通過(guò)水泵加速冷卻液的循環(huán)，利用東風(fēng)型內(nèi)燃機(jī)車運(yùn)行產(chǎn)生的自然風(fēng)或者電動(dòng)風(fēng)扇來(lái)冷卻散熱器中的冷卻器，循環(huán)使用冷卻液，有效冷卻內(nèi)燃機(jī)。水冷系統(tǒng)在運(yùn)行中會(huì)根據(jù)內(nèi)燃機(jī)實(shí)際溫度值，及時(shí)調(diào)整循環(huán)路線以及循環(huán)方式。要想讓內(nèi)燃機(jī)溫度迅速升高，只讓冷卻液在引擎內(nèi)循環(huán)即可，這種循環(huán)方式也被稱為“小循環(huán)”方式。一旦冷卻液溫度超過(guò)了80℃，節(jié)溫器就會(huì)自動(dòng)關(guān)閉小循環(huán)通路，引擎內(nèi)部的冷卻液進(jìn)入散熱器中，經(jīng)過(guò)散熱器散熱處理之后，通過(guò)水泵將其輸送至缸體的水套中，這種循環(huán)方式常被稱為“大循環(huán)”。內(nèi)燃機(jī)的風(fēng)冷系統(tǒng)通常分為自然風(fēng)和強(qiáng)制風(fēng)2種冷卻方式。自然風(fēng)冷卻方式是利用東風(fēng)型內(nèi)燃機(jī)車運(yùn)行中產(chǎn)生的自然風(fēng)流冷卻內(nèi)燃機(jī)，這種方式必須保證氣缸體與缸蓋為一體鑄造模式，而且鑄造材料必須要保證良好的傳熱性能，還要配備大量散熱片。強(qiáng)制風(fēng)方式是使用內(nèi)燃機(jī)自身配備的風(fēng)扇來(lái)加速氣流，以此增加散熱片散熱速率。

2 DF8B型內(nèi)燃機(jī)內(nèi)燃機(jī)冷卻系統(tǒng)故障診斷

2.1 冷卻液循環(huán)故障診斷

冷卻劑能防止內(nèi)燃機(jī)過(guò)熱，潤(rùn)滑水泵/溫控器防止內(nèi)部腐蝕，若使用劣質(zhì)冷卻液、混入不同品牌冷卻劑、加入自來(lái)水、礦泉水等，會(huì)對(duì)冷卻系統(tǒng)造成一定破壞。水泵通過(guò)對(duì)冷卻系統(tǒng)施加壓力來(lái)循環(huán)冷卻劑。在熱的作用下，冷卻劑在體積上膨脹，從而增加系統(tǒng)內(nèi)的壓力，使系統(tǒng)內(nèi)壓力高于大氣壓，假如冷卻系統(tǒng)完全密封，膨脹冷卻液很快就會(huì)破壞系統(tǒng)最薄弱的部分。這類破裂損壞通常發(fā)生在軟管或散熱器接頭處，導(dǎo)致冷卻液耗量過(guò)大，需要不斷添加，冷卻劑泄漏可分為泄漏式和滲透式，前一種方法主要是滴在地面上，障礙物容易檢測(cè)并排除，危害較小，而后一種方式不易被發(fā)現(xiàn)，后果較嚴(yán)重，容易造成缺水，內(nèi)燃機(jī)過(guò)熱，對(duì)運(yùn)行安全構(gòu)成較大威脅。

2.2 散熱器故障診斷

散熱器和冷卻管一旦出現(xiàn)問(wèn)題都會(huì)影響冷卻效果，散熱器通常被稱為水箱，它的主要職責(zé)就是在冷卻系統(tǒng)中起散熱的作用。如果散熱器的連接部分接口發(fā)生泄漏，將會(huì)導(dǎo)致散熱器性能失效，其故障主要表現(xiàn)為冷卻水堵塞或滲漏，造成內(nèi)燃機(jī)散熱不良，冷卻液溫度過(guò)高，容易引起內(nèi)燃機(jī)斷電，造成故障危害。

2.3 水泵故障診斷

如果水泵缸套損壞、開(kāi)裂、泵水封嚴(yán)重磨損或膨脹變形、彈簧壓力不足、機(jī)身套氣蝕孔濕化、汽缸套水封損壞等故障情況，都會(huì)造成內(nèi)燃機(jī)出現(xiàn)高溫。如果冷卻液漏油或油底殼變形，潤(rùn)滑油會(huì)發(fā)生變質(zhì)污染，引起潤(rùn)滑故障，導(dǎo)致活塞環(huán)與閥桿粘連，造成水泵出現(xiàn)燒瓦、抱軸等損壞故障，影響系統(tǒng)的正常冷卻循環(huán)，使整個(gè)冷卻系統(tǒng)功能失效。水泵一旦發(fā)生故障，如抱死、正時(shí)系統(tǒng)損壞、16閥變形、閥套破裂等嚴(yán)重后果，都會(huì)對(duì)內(nèi)燃機(jī)造成不可逆轉(zhuǎn)的損害。檢查時(shí)對(duì)拆下的冷卻液泵零部件拆開(kāi)清洗，并逐個(gè)檢查磨損、裂紋及損壞缺陷，若泵體內(nèi)有損壞，如油封孔損壞、缸蓋接頭邊緣斷裂、裂紋長(zhǎng)度小于30米且沒(méi)有延伸到軸承座孔等，可進(jìn)行缺陷焊接修復(fù)。手搖裝配的泵、葉輪和泵殼不能碰到，泵軸不能卡死，皮帶密封要合適，然后在車內(nèi)測(cè)試泵的水量，握住缸蓋和散熱器連接到管子上，使內(nèi)燃機(jī)由怠速轉(zhuǎn)向高速，如果你認(rèn)為冷卻液流量也在增加，說(shuō)明泵工作正常；如果手沒(méi)有感覺(jué)到冷卻液量，則說(shuō)明泵損壞了，應(yīng)把泵卸下來(lái)檢查維修，找出原因，排除故障[1]。

2.4 節(jié)溫器故障診斷

節(jié)溫器故障主要是溫度控制不靈活或無(wú)法打開(kāi)，如果恒溫器損壞，冷卻水就不能通過(guò)散熱器的大循環(huán)，從而引起冷卻水溫上升；如果恒溫?fù)p壞，則在關(guān)閉狀態(tài)下不能打開(kāi)恒溫器，或裝有防彈裝置的閥門(mén)，而且冷卻液只能在較小范圍內(nèi)循環(huán)。當(dāng)溫度控制器被阻塞、卡住或禁用時(shí)，會(huì)出現(xiàn)以下幾種情況：

冷卻液溫度超過(guò)110度：停機(jī)，關(guān)機(jī)，打開(kāi)內(nèi)燃機(jī)艙蓋，用手觸摸冷卻劑散熱器上的水（液體）管，管線應(yīng)該很熱。再一次觸碰散熱器的水（液）管，也應(yīng)該非常熱，如果接下來(lái)的兩個(gè)管子溫差較大，就確定為恒溫器故障。如果長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有達(dá)到正常的工作溫度：停車是為了將引擎溫度降至與溫度一致的水平，然后再啟動(dòng)引擎驅(qū)動(dòng)，檢查儀表盤(pán)溫度，最高可達(dá)70度（80度以下）。打開(kāi)內(nèi)燃機(jī)蓋，用手觸碰散熱器上、下兩個(gè)水槽（液體），如果溫度沒(méi)有差別，就確定溫度控制器有故障。

3 維修技術(shù)

3.1 冷卻液循環(huán)故障維修

在維修冷卻系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)檢查所有部件是否損壞或泄漏，同時(shí)對(duì)水泵驅(qū)動(dòng)帶進(jìn)行檢查，當(dāng)水泵產(chǎn)生的壓力推動(dòng)冷卻劑通過(guò)系統(tǒng)時(shí)，如果散熱器、引擎或軟管限制或阻礙冷卻劑的循環(huán)，就表示冷卻循環(huán)系統(tǒng)發(fā)生故障問(wèn)題。通過(guò)對(duì)系統(tǒng)檢查有無(wú)冷點(diǎn)，在充分預(yù)熱和溫度調(diào)節(jié)裝置開(kāi)啟（或即將開(kāi)啟）之前，讓發(fā)動(dòng)機(jī)保持運(yùn)轉(zhuǎn)，再關(guān)掉內(nèi)燃機(jī)，把手放在散熱器的中央，然后從散熱器進(jìn)水箱移到出水箱，檢查是否有冷點(diǎn)。所有軟管都采用同樣的檢查方法，水箱和軟管上的溫度應(yīng)該均勻分布，如果某個(gè)點(diǎn)的溫度出現(xiàn)異常，則表示該冷卻系統(tǒng)中的冷卻劑被光束限制或阻擋，應(yīng)進(jìn)行及時(shí)維修。

3.2 散熱器故障維修

可通過(guò)下列方式檢查和維修散熱器：檢測(cè)散熱器、發(fā)射室和散熱器芯，確保無(wú)泄漏。紅外尾氣分析儀探頭安裝在散熱器主入口內(nèi)，這樣，吸收器吸收點(diǎn)與冷卻劑表面的距離大于1米，可以吸收從冷卻器中揮發(fā)出來(lái)的烴類物質(zhì)。烴類成分可指示汽缸蓋墊圈是否漏氣[2]。為便于空氣通過(guò)散熱器流動(dòng)，產(chǎn)生負(fù)熱，可對(duì)散熱器芯部進(jìn)行水洗，以去除表面灰塵，如芯部?jī)?nèi)嵌雜物，可用細(xì)鋼絲清洗。如散熱器板已放置好，應(yīng)加以校正。散熱器骨架不得有斷裂、脫落現(xiàn)象，散熱器應(yīng)牢固固定，前后無(wú)松動(dòng)現(xiàn)象。散熱器和風(fēng)機(jī)葉片應(yīng)該重新纏繞到合適的位置。引擎運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，若發(fā)現(xiàn)散熱器出口管被吸住，則進(jìn)氣閥門(mén)上的散熱器蓋已損壞，應(yīng)進(jìn)行維修或更換。如果膨脹箱的冷卻劑不能返回到散熱器上，請(qǐng)檢查膨脹管是否有漏氣或堵塞現(xiàn)象，并加以排除。檢查進(jìn)水管、出水管是否老化，接合器是否有漏水等故障現(xiàn)象。如軟管已老化，且軟管接頭夾子有漏出，應(yīng)擰緊夾子或更換。內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行后，要檢查散熱器的工作溫度，一般情況下溫度應(yīng)均勻變化，如有半涼半熱的情況，則表示散熱器內(nèi)部產(chǎn)生堵塞。為了排除堵塞，可將散熱器與高壓水管連接，進(jìn)行反向沖洗，如果堵塞嚴(yán)重，可使用少量的清潔劑。

3.3 水泵故障維修

在對(duì)水泵故障進(jìn)行維修時(shí)，需對(duì)泵體和皮帶輪進(jìn)行檢查，如果發(fā)現(xiàn)磨損或損壞，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行維修更換；同時(shí)檢查泵的軸線、軸頸和軸端螺紋進(jìn)行檢查，如果出現(xiàn)彎曲和磨損嚴(yán)重的情況，應(yīng)采取維修更換措施；查看葉片是否損壞，以及葉輪的軸孔是否磨損嚴(yán)重；查看水封套和墊圈是否磨損，如超過(guò)限度，應(yīng)更換新零件；查看軸承磨損情況，用量規(guī)測(cè)量軸承間隙，如果檢測(cè)大于0.10mm時(shí)，應(yīng)更換新的軸承。取下泵后，可依次進(jìn)行分解。將水泵體拆裝后對(duì)各零部件進(jìn)行清洗，再對(duì)各零件進(jìn)行逐一檢查，看是否存在裂紋、破損、磨損等故障情況，一旦發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重故障零件應(yīng)進(jìn)行及時(shí)的更換。當(dāng)水封和閥座發(fā)生磨損，可根據(jù)磨損情況進(jìn)行維修，如果磨損較輕可用砂布打磨，如果磨損過(guò)大則需要進(jìn)行更換；如果水封座有粗糙的刮痕，可用鉸刀或車床進(jìn)行維修。檢修過(guò)程中應(yīng)更換新的水封件。泵體發(fā)生下列損壞時(shí)，可進(jìn)行焊接修復(fù)：其長(zhǎng)度不超過(guò)30mm，裂紋不能延伸至軸承座孔；與缸蓋接合處的凸出邊緣有一斷裂部分；油封插座損壞。泵的軸彎不能超過(guò)0.05毫米，否則應(yīng)更換。葉片損壞的葉片應(yīng)該更換。泵軸的孔磨損嚴(yán)重，需要更換或插入襯套進(jìn)行修理。檢查泵軸承的回轉(zhuǎn)靈活性和異響。如軸承有問(wèn)題，應(yīng)予以更換。用手轉(zhuǎn)動(dòng)裝配好的泵來(lái)檢查泵軸承的轉(zhuǎn)動(dòng)性是否靈活，避免軸承轉(zhuǎn)動(dòng)有死角或異響，葉輪與泵殼應(yīng)保持不接觸狀態(tài)。檢查泵的排出是否正常，一旦發(fā)現(xiàn)故障應(yīng)及時(shí)排除。

3.4 節(jié)溫器故障維修

溫度的測(cè)定采用實(shí)驗(yàn)方法。把它放入82-85℃的熱水桶之中，大約待3分鐘。開(kāi)啟恒溫器，若其開(kāi)啟間隙小于0.22毫米，則表明該恒溫器失效。在100℃熱水中浸泡6分鐘后，應(yīng)關(guān)閉小的循環(huán)閥。若沒(méi)有關(guān)機(jī)，表示溫度調(diào)節(jié)裝置失敗。大周期閥門(mén)間隙為100毫米；直接用手摸一下水箱。在內(nèi)燃機(jī)冷卻系統(tǒng)中，若冷卻液溫度高于85℃，溫度保持均勻。所以，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，應(yīng)馬上排掉水箱里的空氣[3]。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，隨著當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速進(jìn)步，人們對(duì)于內(nèi)燃機(jī)性能的要求越來(lái)越嚴(yán)格，尤其是作為核心部件的內(nèi)燃機(jī)。而冷卻系統(tǒng)是內(nèi)燃機(jī)非常重要的環(huán)節(jié)，因此相關(guān)維修人員必須要充分掌握專業(yè)維修知識(shí)，這樣才能充分保障內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行的安全性以及安全效率。