東風(fēng)8B 型內(nèi)燃機車故障分析與檢修

謝 猛

（中鐵十五局集團軌道交通運營公司，河南洛陽 471002）

0 引言

東風(fēng)8B 型內(nèi)燃機車是在原東風(fēng)8 型內(nèi)燃機車基礎(chǔ)上進行提升軸重的設(shè)計升級產(chǎn)品，整車結(jié)構(gòu)布局主要包括上、下兩部分：上部是車體及安裝在車體上的設(shè)備；下部兩端為走行部、中間為可拆式的燃油箱，燃油箱的前后端設(shè)置總風(fēng)缸，其左、右兩側(cè)為蓄電池箱。與東風(fēng)8 型內(nèi)燃機車使用情況相比，東風(fēng)8B 機車換裝發(fā)動機功率較大、軸重及牽引速度等技術(shù)水平有了明顯提升，運行可靠性較強，能滿足新型重載高速鐵路運輸各項工作要求。

為降低東風(fēng)8B 型內(nèi)燃機車故障頻率，尤其是車載發(fā)動機故障引起的機車停輪，應(yīng)注重對發(fā)動機故障檢修，確保整車完好率及出勤率。

1 排氣總管發(fā)紅故障分析

東風(fēng)8B 型內(nèi)燃機車車載發(fā)動機型號為16V280ZJA，16 缸V列四沖程渦輪增壓發(fā)動機，運行功率3680 kW，各缸排氣管及排氣總管集中在發(fā)動機上部。排氣總管發(fā)紅故障，就是柴油機的排氣溫度較高，已經(jīng)超出了設(shè)計標準允許溫升最大限度值（氣缸蓋出口燃氣溫度≤520 ℃，增壓器渦輪進口燃氣溫度≤630 ℃），給發(fā)動機工作以致行車帶來極大安全隱患。此故障最易發(fā)生在夏季，一旦發(fā)現(xiàn)排氣總管發(fā)紅問題，就需扣車排查處理，極大影響機車使用率，如造成途停更會影響整個區(qū)間使用安全和整條線路的調(diào)度使用，導(dǎo)致運輸指標降低和經(jīng)濟損失。

針對東風(fēng)8B 型內(nèi)燃機車排氣總管發(fā)紅故障成因分析：

（1）東風(fēng)8B 型內(nèi)燃機車柴油機內(nèi)的空氣流失，無法滿足東風(fēng)8B 型內(nèi)燃機車柴油機運行要求，顯著現(xiàn)象包括通道泄漏、增壓器故障、空氣濾清器堵塞等[1]，造成無法對進入氣缸的燃油和空氣進行充分性地霧化處理，使東風(fēng)8B 型內(nèi)燃機車柴油機的燃燒效果不佳。此情況下如繼續(xù)使用，就會使其排氣溫度越來越高，直到超出標準溫度最大限度值，引發(fā)東風(fēng)8B 型內(nèi)燃機車排氣總管發(fā)紅故障。

（2）因氣門關(guān)閉不嚴、燃燒室漏氣等因素影響，使發(fā)動機的燃燒室空氣壓力降低，噴入燃燒室燃油與空氣混合遇到阻礙，在東風(fēng)8B 型內(nèi)燃機車持續(xù)應(yīng)用的過程中燃燒不斷惡化，也易出現(xiàn)排氣總管發(fā)紅故障情況。

（3）噴油器霧化不良、噴油泵供油流量不足等影響，供油提前角偏差會對氣缸中燃油燃燒充分性造成影響，出現(xiàn)東風(fēng)8B 型內(nèi)燃機車排氣總管發(fā)紅故障[2]。嚴重的還會影響到柴油機運行安全性，如未及時發(fā)現(xiàn)故障、解決故障，就會引發(fā)火災(zāi)，造成嚴重后果。

2 排氣總管發(fā)紅故障檢修

結(jié)合上述對東風(fēng)8B 型內(nèi)燃機車排氣總管發(fā)紅故障原因分析，有目的地開展故障檢修工作，主要從進氣系統(tǒng)整體性檢修、燃油系統(tǒng)檢修方面探究。

2.1 進氣系統(tǒng)整體性檢修

進氣系統(tǒng)整體性檢修，核心內(nèi)容包括泄漏、堵塞、增壓器故障問題。

（1）泄漏。主要就是對進氣系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)檢查，尤其是對各部件連接處進行細致的檢查，各連接處的法蘭墊因為材料、安裝工藝、維修人員安裝質(zhì)量造成的密實性問題，最易影響進氣系統(tǒng)穩(wěn)定性，是引發(fā)進氣系統(tǒng)泄漏的主要影響因素之一。通過專業(yè)工作人員對進氣系統(tǒng)內(nèi)部進行全面檢查，能夠避免進氣系統(tǒng)中存在漏氣隱患[3]。其中，在進氣系統(tǒng)檢查的過程中，要確保其處于自負荷狀態(tài)，能夠在啟機、關(guān)閉交替測試過程中完成進氣系統(tǒng)漏氣檢查工作，準確掌握進氣系統(tǒng)泄漏具體位置，以控制進氣管道系統(tǒng)密封性為基礎(chǔ)前提，再設(shè)置進氣系統(tǒng)處于滿負荷狀態(tài)，有效消除進氣系統(tǒng)泄漏隱患。

（2）堵塞?？紤]到進氣系統(tǒng)各構(gòu)件自身質(zhì)量，依然是以進氣系統(tǒng)滿負荷為檢修條件，如果在檢修的過程中不存在堵塞問題，但是故障依然存在，還需先把進氣系統(tǒng)中的中冷器進氣管道拆下，檢查進氣系統(tǒng)中的上腔冷卻芯散熱片表面，可通過清洗、更換等方式，解決進氣系統(tǒng)堵塞，避免引發(fā)排氣總管發(fā)紅故障。此外，還需對進氣系統(tǒng)的中冷器出口溫度檢査，如果其水溫＞60 ℃，還需拆解中冷器，檢查冷卻芯管，選擇更換方式，解決中冷器出口堵塞問題。

（3）增壓器故障。主要內(nèi)容是增壓器轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動效果，詳細觀察壓氣機工作輪葉片變形程度，是否出現(xiàn)了刮蹭問題。觀察增壓器噴嘴環(huán)與廢氣渦輪變形程度，是否存在積碳問題。在增壓器故障檢修環(huán)節(jié)中，首先，要設(shè)置進氣系統(tǒng)運行狀態(tài)，需在靜態(tài)條件下開展增壓器故障檢查工作，確保檢查結(jié)果真實與準確，掌握增壓器運行正?；蚬收蠣顟B(tài)[4]。其次，對增壓器壓力值、工作效率等檢查，如果壓力值、工作效率較低，還需更換構(gòu)件處理后再進行檢修試驗，從而避免增壓器故障而引發(fā)排氣總管發(fā)紅故障。

2.2 燃油系統(tǒng)檢修

燃油系統(tǒng)檢修主要從噴油器霧化狀態(tài)、供油提前角兩方面探究。

（1）檢查噴油器霧化狀態(tài)：是因為東風(fēng)8B 型內(nèi)燃機車已經(jīng)發(fā)生了排氣總管發(fā)紅問題，還需對排氣總管發(fā)紅處的四周噴油器工作狀態(tài)進行檢查，檢查核心是噴油器霧化狀態(tài)，依據(jù)檢查情況，可選擇檢修或更換噴油器的方式，再次對排氣總管發(fā)紅處的四周噴油器霧化狀態(tài)檢查。如果在修換后的二次檢查過程中仍然存在排氣總管發(fā)紅問題，還需對噴油器解體檢查，測定氣缸蓋底平面伸出量，一般情況下其伸出量控制5.3～5.8 mm，可明確檢査噴油泵狀態(tài)符合系統(tǒng)運行要求，從而解決東風(fēng)8B 型內(nèi)燃機車排氣總管發(fā)紅故障。

（2）檢查供油提前角：供油提前角對發(fā)動機燃油燃燒質(zhì)量具有非常重要的影響，燃油燃燒效果好壞是確定柴油機工作狀態(tài)的重要評定指標，燃燒效果不佳也是引發(fā)排氣總管發(fā)紅故障的主要影響因素，務(wù)必高度重視進行檢查。首先，對氣缸爆發(fā)壓力檢查，無異常情況后；其次，檢查爆發(fā)壓力是否低于正常值情況，如果低于正常值，還需對噴油泵進行解體處理，并完成下體各構(gòu)件的尺寸測量工作；最后，準確計算出噴油泵墊片厚度，有依據(jù)性地對供油提前角合理調(diào)整，從而降低排氣總管發(fā)紅故障率。

3 冷卻水系統(tǒng)故障分析

冷卻水系統(tǒng)是東風(fēng)8B 型內(nèi)燃機車發(fā)動機重要組成內(nèi)容，并對發(fā)動機各部位金屬結(jié)構(gòu)件及零部件、機油、增壓空氣溫度等有直接性影響，冷卻水系統(tǒng)發(fā)生故障，就會引發(fā)發(fā)動機故障乃至整車故障問題[5]。

在機車正常運行過程中，引發(fā)冷卻水系統(tǒng)故障的原因比較多，如冷卻水溫度較高、冷卻水泄漏、膨脹水箱水位異常下降等因素，都可能引發(fā)冷卻水系統(tǒng)故障問題，需依據(jù)冷卻水系統(tǒng)故障原因詳細分析，為冷卻水系統(tǒng)故障檢修提供重要基礎(chǔ)條件。

（1）引發(fā)冷卻水系統(tǒng)故障的因素，主要是雙流道銅散熱器低、高溫溫差，在機車運行過程中，冷卻水系統(tǒng)會出現(xiàn)低溫、高溫竄水現(xiàn)象。依據(jù)實際情況，工作人員開展實踐探究，結(jié)合實踐探究中所記錄的信息數(shù)據(jù)，如果冷卻水系統(tǒng)低、高溫信息數(shù)據(jù)溫差≤4 ℃，說明冷卻水系統(tǒng)出現(xiàn)了故障問題。

（2）內(nèi)燃機車內(nèi)的膨脹水箱，也是引發(fā)冷卻水系統(tǒng)故障的主要影響因素之一。通常情況下，膨脹水箱是半封閉結(jié)構(gòu)狀態(tài)，在應(yīng)用過程中溢水管內(nèi)的排氣管會直接暴露在自然環(huán)境中。一旦排氣管口出現(xiàn)了堵塞情況，就會使冷卻水系統(tǒng)內(nèi)部壓力發(fā)生變化，影響柴油機加載運行效果，最終導(dǎo)致膨脹水箱內(nèi)水位下降，引發(fā)冷卻水系統(tǒng)故障。

4 冷卻水系統(tǒng)故障檢修

結(jié)合上述對東風(fēng)8B 型內(nèi)燃機車冷卻水系統(tǒng)故障原因分析，能夠了解機車冷卻水系統(tǒng)故障問題的主要因素包括兩方面，一方面是雙流道銅散熱器低、高溫竄水；另一方面是膨脹水箱故障。針對冷卻水系統(tǒng)故障檢修，依據(jù)具體故障展開分析。

4.1 雙流道銅散熱器低、高溫竄水檢修

對雙流道銅散熱器低、高溫竄水檢修，首先，需掌握引發(fā)此故障的具體原因。如果是單節(jié)內(nèi)部竄水，原因1：水腔隔板銹蝕或焊接不良；原因2：與管板接觸處的冷卻管破裂或銹蝕；如果是單節(jié)安裝在集流管上時竄水，原因1：安裝散熱器時密封墊、集流管低高溫水口及散熱器單節(jié)低高溫水口未對正[6]；原因2：低、高溫側(cè)溝通或隔離薄弱。其次，結(jié)合引發(fā)雙流道銅散熱器低、高溫竄水現(xiàn)象，控制內(nèi)燃機車自身質(zhì)量，督促相關(guān)單位在裝車運輸時，要放平內(nèi)燃機車，確保其受力均勻。最后，考慮雙流道銅散熱器單節(jié)安裝位置，一般情況下是在集流管上部，而在運行中出現(xiàn)竄水情況，需在檢修環(huán)節(jié)中把工作重心放在單節(jié)安裝孔距、低高溫水口間距、相互對齊等部分，建議選用專業(yè)胎具。

4.2 膨脹水箱檢修

膨脹水箱檢修也極其重要，是因為膨脹水箱發(fā)生故障，會使水箱中的水溢出。對此，最有效的方法就是在排氣口處設(shè)置壓力調(diào)節(jié)閥，對東風(fēng)8B 型內(nèi)燃機車冷卻水系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)適當改造，讓膨脹水箱與大氣直接相通，能合理解決機車冷卻水系統(tǒng)膨脹水箱故障。此外，膨脹水箱故障檢查工作也需定期開展，主要是對排氣口堵塞情況仔細觀察，如果排氣口處有水垢、鐵銹，還需及時解決排氣口堵塞問題，確保機車冷卻水系統(tǒng)穩(wěn)定運行。

5 結(jié)語

對東風(fēng)8B 型內(nèi)燃機車故障進行分析，主要從排氣總管發(fā)紅故障、冷卻水系統(tǒng)故障兩方面展開分析，結(jié)合具體故障探究原因，掌握引發(fā)故障的具體原因后，積極開展機車故障檢修工作。同時，還能在檢修的過程中掌握機車內(nèi)部結(jié)構(gòu)，降低故障檢修工作難度，通過對故障問題的解決，確保機車有效運行。