DF4B16v240ZJ型柴油机启机故障分析

1、吉林铁道职业技术学院毕 业 设 计 （论文）题目： DF4B16v240ZJ型柴油机启机故障分析 姓名 ： 专业： 铁道机车 工作单位： 吉林铁道职业技术学院 职 务： 学 生 学 生： 100220133 联系电话：设计(论文)指导教师： 曹阳 发题日期：2013年3月5日完成日期：2013年5月15日毕 业 设 计（论文）评 议 意 见 书专 业铁道机车姓 名张强题 目DF4B16v240ZJ型柴油机启机故障分析指导教师评阅意见成绩评定： 指导教师：年 月 日答辩组意见答辩组负责人：年 月 日备注毕业设计（论文）任务书毕业设计（论文）题目：DF4B16V240ZJ

2、型柴油机启机故障分析一、 毕业设计论文内容本文以16V240ZJB型柴油机为例，结合本人学习的专业知识以及对柴油机启动方面知识的积累，对柴油机不能正常起动的故障进行系统的分析，并提出了相应的预防及处理措施，以保证柴油机的正常起动。减少机破故障。如示功阀喷火，就会去检查机油的问题，或者检查燃烧室内是否有机油等。 二、 基本要求从实际出发，运用人员对内燃机车柴油机不能正常启动的故障能够准确的分析故障原因，并及时针对其故障采取相应的措施，以保证柴油机的正常起动。减少机破故障。格式上符合工科论文的格式，能从总体上把握论文的主题，不偏题，不跑题，论据充分。三、 重点研究问题 1、针对柴油机不能正常起动的

3、故障进行分析。 2、针对其故障制定相应的排除方案四、 主要技术指标1）柴油机维持持续的工作，在各缸内反复地完成进气、压缩、做工、排气几个冲程。2）柴油机起动前蓄电池组电压为96V（电压太底不宜启机）3）16V240ZJ型柴油机曲轴转速达到100r/min时，即可使正常的燃油混合气体点燃使柴油机发火4）16V240ZJB型柴油机有3道气环和一道油环5）16V240ZJB型柴油机的气门重叠角为84º40。6）针阀升程的设计值为0.5±0.03mm;喷油器的燃油启阀油压调整为25500+490Kpa7）涡轮增压其最高允许转速36000r/min8）柴油机质量18000kg9）标定

4、定功率时燃油消耗208+3% g/kWh10) 标定功率时爆发压力13.5MPa 五、 其他需要说明的问题由于某些技术发展不完善和条件的限制等原因，文章可能对某些观点的阐述不准确，也可能因为作者水平的原因，对某些观点的阐述可能有错误。望给予批评指正。 下达任务日期： 2013 年 3月 5 日 要求完成日期： 2013年5月 15日 指 导 教 师：曹阳 开提报告根据任务书的要求，本人结合学校所学知识以及对柴油机启动方面知识的积累，对一些书籍、资料进行收集、整理从中归纳和总结出一些有关柴油机启动故障分析及预防措施的主要内容。其中含盖了柴油机检修方面的知识、故障分析方面的知识、故障处理措施以及故

5、障预防对策等等。随着铁路运输朝着提速、重载的方向发展，在机车柴油机方面又出现不少与之不适应的问题，作为我们乘务员当我们掌握了柴油机不能正常起动的故障现象与排除的正确方法后便可及时发现柴油机故障的先兆，以便及时采取措施，预防故障的发生和防止事故的扩大。例如某段2005年3月对一台功率明显下降的16V240ZJB型柴油机进行检修，通过测量发现一个气缸无压缩压力时，同时增压器又出现了喷机油的情况，以说明喷油器喷头已断掉，活塞外套与体已松动，因此造成大量的燃油和机油从增压器涡轮排气口排出。此种情况下已不能在没有作任何处理的情况下在去启机了，而是应及时打开摇臂轴座箱盖和曲轴箱检查孔盖，拔出喷油器进行检查

6、，避免以后的事故扩大。可由于我段检修人员的业务不熟练，为证实该缸到底有无压缩压力，在不作任何检查情况下，又两次启机均证实该缸无压缩压力，结果当打开该缸的摇臂轴座箱时发现气门横臂已脱落，气门导套已弯曲。拔出喷油器又发现喷头已断掉。打开该气缸相应的曲轴箱检查孔盖，发现曲轴箱滤网上有铝合金碎片，吊下气缸盖后，发现气缸盖底面被大凹，活塞顶部不但被打成无数麻坑，而且活塞外套与体已脱开，抱在缸套上。在该缸燃烧室内部找不到已断掉的喷头。这就是对故障分析与处理方面知识掌握的较少，结果把应该避免的问题不但没有避免，反而扩大造成了严重的损失。因此对柴油机的检修工作一定要做到故障的准确分析，及时的采取预防措施，防止

7、因柴油机故障分析原因不明，处理措施不当造成的机车出现晚点、机破等事故，威胁旅客生命财产安全，给国民经济带来重大影响，对研究如何减少柴油机故障的发生率，以及出现故障后及时排除，防止故障的再次发生有重要意义。中文摘要中国从1958年开始制造内燃机车，先后有东风型等3 种型号机车最早投入批量生产。1969年后相继批量生产了东风4等15种新机型，同第一代内燃机车相比较，在功率、结构、柴油机热效率和传动装置效率上，都有显著提高；而且还分别增设了电阻制或液力制动和液力换向、机车各系统保护和故障诊断显示、微机控制的功能；采用了承载式车体、静液压驱动等一系列新技术；机车可靠性和使用寿命方面，性能有很大提高。作

8、为机车的核心装置，柴油机性能的好坏直接影响到机车的运行安全以及经济性能，因此，对如何提高检修人员对柴油机故障的分析水平和及时采取相应的预防措施一直是铁路机务部门十分重视的问题。针对铁路机车柴油机故障，结合本人学习的专业知识以及在段工作期间总结的一些经验，以东风4B内燃机16V240ZJB型柴油机为例，对其产生的几例故障原因进行系统的分析，并提出了相应的预防及处理措施。本文共分为两个部分。首先从现象及相关原理部分着手讨论了东风4B型内燃机车柴油机起动发生故障部件的相关工作原理、各机构、各系统的最基本工作原理。第二部分介绍了柴油机起动会碰见的一些故障，根据其现象进行分析、推理并给予了诊断、处理。

9、关键词：柴油机起动困难、空气滤清器堵塞、燃油压力、示功阀喷机油目录第一章 前言1第二章 现象及相关原理32.1 起动管路装置的相关工作原理32.2 柴油机供油系统工作原理32.3 空气滤清器工作原理32.4 喷油泵原理42.5 机油滤清器的原理52.6 曲轴构造及功能62.7 气门间隙功能6第三章 柴油机启机准备工作的故障分析及处理83.1 柴油机启机准备工作83.2 按下柴油机启动按钮，启动辅助发电机QD不运转，柴油机处于停止状态曲轴不转93.2.1 现象93.2.2 原因93.2.3 诊断与处理93.3 示功阀喷水103.3.1 现象103.3.2 原因103.3.3 诊断与处理103.4

10、 时示功阀喷火123.4.1 现象123.4.2 原因123.4.3 诊断与处理123.5 示功阀喷机油133.5.1 现象133.5.2 原因133.5.3 诊断与处理14第四章 柴油机启机时的故障分析与处理154.1 启机的具体步骤如下154.2. 起动时曲轴转动，但不发火154.2.1 现象154.2.2 原因164.2.3 诊断与处理174.3 柴油机已启动，但松开启动按钮1QA后，柴油机又停机184.3.1 现象184.3.2 原因184.3.3 诊断与处理194.4 柴油机启动困难柴油机冒黑烟204.4.1 现象204.4.2 原因204.4.3 诊断与处理214.5 柴油机启动困

11、难柴油机冒白烟234.5.1现象234.5.2原因234.5.3 诊断与处理23结束语24参考文献25致 谢26第一章 前言内燃机也称为内燃式发动机，它是将燃油的化学能转变为热能，再经过一套机构（曲柄连杆机构）将热能转换为机械能并对外输出动力的一种装置。且这种能量的燃烧和转换过程是在该动力装置（气缸）的内部完成的，所以称为内燃机。相对而言，有内燃机就一定有外燃机。铁路系统原来常用的蒸汽机车就是外燃机。蒸汽机车是靠锅炉燃烧煤炭加热水产生水蒸汽，水蒸汽进入气缸驱动活塞往复运动产生动力并推动车轮转动的。因为燃烧发生在气缸外部，所以称为外燃式蒸汽动力机车。柴油机是一种内燃机，也称为压燃式活塞式发动机。

12、它是靠活塞在压缩过程中产生的高温高压而使燃油自行着火燃烧并将燃料的化学能转换为机械能，对外输出动力的一种装置。其工作介质是柴油，所以称为柴油机影响柴油机起动的主要因素是混合气的形成和着火。柴油机使用的燃料柴油，由于其粘度大在压缩到上止点前将柴油以很高的压力喷入气缸，与缸内的压缩空气形成可燃混合气，然后利用压缩终了时的高温，使混合气自行着火燃烧。所以柴油机能否顺利起动，关键在于喷入气缸的柴油能否与被压缩的空气迅速形成可燃混合气和及时着火燃烧。柴油机不论是混合气的形成还是着火燃烧，都要求进入气缸内的空气被压缩后有较高的温度和压力。从混合气的形成来说，空气压力越高、密度越大、柴油喷射时所遇到的阻力就

13、越大，柴油的喷雾质量则越高，与空气的混合也越好。同时，空气温度越高，柴油喷散后的细小颗粒就越容易蒸发、气化而与空气迅速形成良好的可燃混合气。从可燃混合气着火来说，柴油在常压下的自燃温度为335 左右，这是柴油本身的理化性质决定的。但是，柴油自燃温度的高低又与周围空气的压力(密度)有关。当周围空气压力为1.96 Mpa2.75Mpa 时，柴油的自燃温度将下降到200 235 ，即在高压下柴油与空气所形成的混合气可在比较低的温度下自行着火燃烧。柴油机起动过程中，柴油在压缩到上止点前喷入气缸后，由于本身的蒸发及气化要吸收一定的热量，发动机各机件在起动时处于冷状态，在压缩过程中也要吸收一部分热量，因此

14、，要求接近压缩终了时的缸内温度要高于柴油此时的自燃温度，即要求压缩终了时的缸内温度只有达到400 以上，才能保证柴油与空气所形成的混合气着火燃烧，进而保证柴油机顺利起动。柴油机能否迅速，方便，可靠，地连续起动，是评价一台柴油机性能好坏的重要指标之一，而内燃机车柴油机作为机车的动力装置难免会出现故障而造成不能正常起动本文就是依据柴油机起动发生的故障根据其现象而进行展开分析、推理并诊断、处理的。本文共分为两个部分。首先从现象及相关原理部分着手讨论了东风4B型内燃机车柴油机起动发生故障部件的相关工作原理、各机构、各系统的最基本工作原理。第二部分介绍了柴油机起动会碰见的一些故障，根据其现象进行分析、推

15、理并给予了诊断、处理。然由于编者水平有限，难免挂一漏万，可能有许多不足之处，希望各位老师和读者不吝赐教。第二章 现象及相关原理2.1 起动管路装置的相关工作原理起动管路装置是柴油机起动时为保证机内已有一定压力和温度的机油在循环而设置的设备。它可减少起动主力，保护柴油机内各相互摩擦零件。柴油机起动时，由起动机油泵将机油从油底壳中抽出，加压后通过主机油泵输入主循环油路中，起动机油泵运转一定时间（约4560s）后，起动柴油机，待主机油道内油压达到一定值后，即可切断起动机油泵的工作，改由主机油泵供油。因此当启动接触器及启动机油泵接触器的电路未被接通时启动电机和启动机油泵均不运转，柴油机无机油润滑，曲轴

16、也不转动。此时造成按下柴油机启动按钮，启动辅助发电机QD不运转，柴油机处于停止状态。2.2 柴油机供油系统工作原理柴油机供油系统由柴油箱、输油泵、低压油管、柴油滤清器、喷油泵、高压油管、喷油器和回油管等组成。在适当的时刻将一定数量的洁净柴油增压后以适当的规律喷入燃烧室。喷油定时和喷油量各缸相同且与柴油机运行工况相适应。喷油压力、喷注雾化质量及其在燃烧室内的分布与燃烧室类型相适应。在每一个工作循环内，各气缸均喷油一次，喷油次序与气缸工作顺序一致。根据柴油机负荷的变化自动调节循环供油量，以保证柴油机稳定运转，尤其要稳定怠速，限制超速。储存一定数量的柴油，保证汽车的最大续驶里程。2.3 空气滤清器工

17、作原理16V240ZJ型柴油机采用“旋风钢板网”复式空气滤清器，分成两级来滤清。第一级是惯性法滤清，采用旋风除尘器；第二级是是过滤法滤清，采用板式滤网。一共有两组旋风除尘器，每组由箱体、旋风除尘器单体、集尘袋等组成。箱体上按上、中、下三排安装着21个旋风旋风除尘器单体，构成空气滤清器的第一级，装在机车车体侧墙上。旋风除尘器单体由尼龙材料浇铸而成，有除尘器体、出风口和扭曲叶片等组成。扭曲叶片在除尘器体的前端部，它相对于体的轴线扭曲45°角。旋风除尘器体是一个直径为100mm的圆盘，安装在箱体的后板上。当含有杂质的空气流过旋风除尘器体时，由于旋转叶片的作用，空气被迫作螺旋运动，空气中杂质

18、由于质量较大，在离心力的作用下被分离出来，落入集尘袋中，干净的空气从出风口去往钢板网滤清器。钢板网滤清器组是空气滤清器的第二级，它和旋风除尘器之间是串联关系。每一钢板网滤清器由四个相同的滤网元件组成，它装在同一个框架中。每一滤网元件又有六片钢板网构成，滤网元件的两侧为两片粗滤网，中间四片为细滤网。粗滤网是用0.5mm后的钢板冲制而成1.4mm大的鱼眼网；细滤网是用0.2mm厚的钢板冲制成0.8mm大的鱼眼网。组装时相邻两片网按鱼眼方向相互错开失放，空气流过滤网时只能曲折流动，这样可提高过滤效果。最后过滤后的空气经帆布软管进入增压器的压气机。当柴油机难以起动时，排气管大量排黑烟则有可能就是空气滤

19、清器出现了故障2.4 喷油泵原理喷油泵是柴油供给系中最重要的零件，它的性能和质量对柴油机影响极大，被称为柴油机的"心脏"。为了适应柴油机负载的要求，喷油泵的供油量必须能够在最大供油量(全负荷)到零供油量(停车)的范围内进行调节。供油量的调节是通过齿杆、转动套使喷油泵的全部柱塞同时转动来实现的。当柱塞转动时，供油开始时间不变，而供油终了时间，则由于柱塞斜边对柱塞套回油孔位置的改变而变更了。随着柱塞转动的角度不同，柱塞的有效行程也就不同，因而供油量也随之改变。柱塞对于不供油位1转动的角度越大，则柱塞上端面到打开拄塞套回油孔的斜边距离也越大，供油量也就越大，若柱塞转动的角度较小，

20、则断油开始较早，供油量也较小喷油泵的小油量是指满足柴油机最低空转稳定转速所需的油量。当喷油泵小油量不均衡时，使油量偏小的喷油器喷雾质量受到影响，造成各气缸爆发严重不均匀，甚至不工作，空载下各气缸工作不均匀，极易出现起动困难气环、环槽、活塞的作用原理：气环在随同活塞的运动过程中，相对于环槽有轴向运动，这一运动会把气缸壁上的润滑油送进燃烧室。这一现象称为气环的泵油作用。活塞向下止点运动时，气环与环槽的上端面紧贴，于是在环的下端面与环槽下端面的间隙内，环背与环槽底面的侧向间隙内，都充满了从气缸壁上刮下来的润滑油。当活塞向上止点运动时，气环转而紧贴在环槽的下端面上，把润滑油压挤向上，进入气环的上部空间

21、。活塞的来回运动就使润滑油被“泵”入燃烧室内。窜入燃烧室的润滑油不仅使燃烧室内容易积碳和增加润滑油消耗量，而且还可能在环槽（特别是第一环槽）中形成积炭，使第一道气环卡死，失去密封作用。所以活塞上必须装有刮油环，若装反则有可能造成启机时示功阀喷机油2.5 机油滤清器的原理为减小发动机中相对运动机件之间的摩擦阻力，减轻零件的磨损，机油被不断输送到各运动机件的摩擦表面，形成润滑油膜，进行润滑。机油中本身含有一定量的胶质、杂质、水分和添. 为减小发动机中相对运动机件之间的摩擦阻力，减轻零件的磨损，机油被不断输送到各运动机件的摩擦表面，形成润滑油膜，进行润滑。机油中本身含有一定量的胶质、杂质、水分和添加

22、剂。同时在发动机工作过程中，金属磨屑的带入、空气中杂物的进入、机油氧化物的产生，使得机油中的杂物逐渐增多。若机油不经过滤清，直接进入润滑油路，就会将机油中含有的杂物带入到运动副的摩擦表面，加速零件的磨损，降低发动机的使用寿命。机油滤清器的作用是滤除机油中的杂物、胶质和水分，向各润滑部位输送清洁的机油。由于机油本身粘度大，机油中杂物含量较高，为提高滤清效率，机油滤清器一般有三级，分别为机油集滤器、机油粗滤器和机油细滤器。集滤器装在机油泵前油底壳中，一般采用金属滤网式。机油粗滤器装在机油泵后面，和主油道串联，主要有金属刮片式、锯末滤芯式、微孔滤纸式几种，现在主要采用微孔滤纸式。机油细滤器装在机油泵

23、后和主油道并联，主要有微孔滤纸式和转子式两种。转子式机油细滤器采用离心式滤清，没有滤芯，有效地解决了机油的通过性和滤清效率之间的矛盾。2.6 曲轴构造及功能曲轴基本上由若干个单元曲拐构成。一个曲柄销，左右两个曲柄臂和左右两个主轴颈构成一个单元曲拐。单缸发动机的曲轴只有一个曲拐，多缸直列式发动机曲轴的曲拐数与气缸数相同，V型发动机曲轴的曲拐数等于气缸数的一半。将若干个单元曲拐按照一定的相位连接起来再加上曲轴前、后端便构成一根曲轴。多数发动机的曲轴，在其曲柄臂上装有平衡重。按单元曲拐连接方法的不同，曲轴分为整体式和组合式两类。曲轴的功能是把活塞、连杆传来的气体力转变为转矩，用以驱动机车的传动系统和

24、发动机的配气机构以及其他辅助装置。曲轴在周期性变化的气体力、惯性力及其力矩的共同作用下工作，承受弯曲和扭转交变载荷。因此，曲轴应有足够的抗弯曲、抗扭转的疲劳强度和刚度；轴颈应有足够大的承压表面和耐磨性；曲轴的质量应尽量小；对各轴颈的润滑应该充分。2.7 气门间隙功能 气门间隙是保证气门及传动件受热后有伸长的余地。发动机在冷态下，当气门处于关闭状态时，气门与传动件之间的间隙称为气门间隙。发动机工作时，气门及其传动件，如挺柱、推杆等都将因为受热膨胀而伸长。如果气门与其传动件之间，在冷态时不预留间隙，则在热态下由于气门及其传动件膨胀伸长而顶开气门，破坏气门与气门座之间的密封，造成气缸漏气，从而使发动

25、机功率下降，起动困难，甚至不能正常工作。为此，在装配发动机时，在气门与其传动件之间需预留适当的间隙，即气门间隙。气门间隙既不能过大，也不能过小。间隙过小，不能完全消除上述弊病；间隙过大，在气门与气门座以及各传动件之间将产生撞击和响声。最适当的气门间隙由发动机制造厂根据试验确定三柴油机不能正常起动故障的现象、原因及排除。如图2-1如图2-1第三章 柴油机启机准备工作的故障分析及处理3.1 柴油机启机准备工作（1）机车的整备（燃油、水机油各系统的阀应置于规定位置，各传动机构、联接件及电气设备）状态应符合规定要求。（2）油、水温度应达到20以上，低于此温度时应用预热锅炉进行预热。（3）柴油机盘车机构

26、在脱开位，转轴联锁ZLS常闭触点闭合，使按下柴油机启动按钮后，柴油机启动接触器QC及启动机油泵电机有电。（4）闭合蓄电池闸刀XK及各电路中兼作过流保护用的自动开关。（5）检查蓄电池组电压是否为96V（电压太低，不易启动）（6）司机控制器手柄置于零位，换向手柄置于“中立”位。（7）用钥匙打开1K10K琴键开关锁（8）闭合总控制开关1K 柴油机停放时间超过24h以上时，则应在启动前，先进行甩车。也就是打开各缸示功阀，在不向缸内供燃油的情况下，启动发电机以电动机工况工作，带动曲轴旋转，甩掉在气缸内可能由于某种原因积存的燃油、机油、水等。或及时发现气缸内是否有异物，以保证柴油机启机后的正常工作。甩车的

27、步骤如下：在做好上述的准备工作后，逐缸打开示功阀，按下启动机油泵开关3K，启动机油泵运转，向柴油机预先充油，经4060s后，按下柴油机启动按钮1。使启动接触器QC线圈得电，接通启动辅助发电机QD，此时启动辅助发电机作为串励电动机运转，通过变速箱使柴油机曲轴转动，当曲轴转动数圈（35圈）或，如此时没有发现异状或异音，即可结束甩车工作，松开1QA，使QD停止工作，关闭各缸示功阀。3.2 按下柴油机启动按钮，启动辅助发电机QD不运转，柴油机处于停止状态曲轴不转3.2.1 现象按下柴油机启动按钮，启动辅助发电机QD不运转，柴油机处于停止状态曲轴不转。3.2.2 原因（1）柴油机曲轴盘车机构没复原当盘车

28、机构复原时，转轴连锁ZSL常闭触头（即行程开关触头）没闭合，造成按下启动按钮1QA后，不能接通启动接触器及启动机油泵接触器的电路，因此启动电机和启动机油泵均不运转，柴油机无机油润滑，曲轴也不转动。（2）盘车机构上作为转轴连锁用的行程开关触点之间有异物垫住。此时虽然盘车机构复原，盘车机构滑动支架上的专用凸块压住行程开关的触头，但由于静触头和动触头之间有异物被垫住，行程开关的电路同样不能接通，即转轴连锁ZLS常闭触头没闭合，因此曲轴不转3.2.3 诊断与处理检查盘车机构是否复原，如复原后仍不能实现曲轴运转，则检查作为转轴连锁的形成开关触头是否有异物。如有，则清除之；如仍不能排除故障，则应检查有关电

29、路、电器是否发生故障。 3.3 示功阀喷水3.3.1 现象启机时，示功阀向外喷出水来，说明燃烧室内有水进入。如果水来源于柴油机有关部件的水腔或水管的裂漏部位，当漏入到燃烧室里的水量达到一定程度时，会发生“水锤”现象，即这些水随着活塞往复运动时由于惯性和不可压缩性而对活塞顶面和气缸盖底面产生巨大的冲击力，甚至造成气缸盖碎裂，连杆弯曲，曲轴断裂等严重事故，同时也会引启机油乳化。因此绝不可疏忽这种现象。3.3.2 原因(1)如机车放在露天，又碰上大雨，由于机车顶盖上的排烟管盖罩采用了百叶窗结构，在柴油机运转中，较高温度和压力的废气源源不断地由烟管向外排出，雨水是进不去的，但在柴油机停机状态下，百叶窗

30、是难以挡住较大雨水的，它们会通过排烟管、增压器的涡轮端、排气总管、排气支管进入到气缸内。(2)中冷器的冷却水管裂漏，水管内的冷却水会随着进气流，通过增压器、进气稳压箱、进气支管源源不断地进入气缸内。(3)气缸盖火力面裂漏，或气缸套穴蚀穿透，水腔内的水进入燃烧室内。3.3.3 诊断与处理 将气缸内的积水全部甩出后，柴油机空转，继续进一步观察。（1）如膨胀水箱出现“虚水位”（即水位升高），则应考虑气缸盖是否出现裂纹，或气缸套水腔壁穴蚀穿透，因为此时燃气的压力远远大于冷却水的水压，燃气会通过裂纹，穴蚀孔等窜入到冷却水腔里，迫使膨胀水箱水位上升。此时可进一步采用逐个停缸法检查（即逐缸将喷油泵齿条推到停

31、油位）。（2）气缸停止供油后，膨胀水箱水位回降，则说明该缸的气缸盖或气缸套已发生裂纹或穴蚀穿透。此时须将气缸盖吊下，进行水压实验。有裂纹的零部件应更换。如柴油机启机后，正常运转时，膨胀水箱开始出现虚水位，过一段时间后，虚水位又突然下降，柴油机排气冒白烟，此时应马上停机。因为这说明气缸盖的裂纹或气缸套的穴蚀孔已迅速扩大，冷却水从水腔窜入到燃烧室里去了，情况发展下去，严重的水锤后果将要发生。说到这儿我又想起我段东风4B机车0375在2004年3月发生一起请求救援事故。汤阴是我段折返段。当机车整备完毕后，出库挂车。10：45从汤阴开车，当机车运行至个区间后，副司机巡检发现机车膨胀水箱水位不足。起车前

32、水位正常怎么会下降。报告司机，司机指示重点观察水位情况。副司机又进入机械间检查有无水管漏水现象，待会又报告水位下降，没有漏水处所。副司机爱钻研知识，头脑灵活，又进入机械间，他逐缸的打开示功阀看是否有油水喷出。经排查发现是第15缸示功阀喷水。汇报司机。司机果断采取停机措施，请求救援。防止了一起“水锤”事故。段奖励机班2000元。（3）如柴油机启机后，膨胀水箱的虚水位缓慢下降，而且在启机时，靠近某个中冷器的左、右两侧气缸有水从示功阀喷出，则应考虑该端的中冷器内的冷却水管可能发生裂纹。此时可以将该中冷器下部的出气道底部的验水堵（螺堵）打开，检查是否有水漏出，或用手指深入螺堵孔检查是否有水迹，以判断中

33、冷器水管是否有裂漏。如发现有漏水迹象，则吊下该中冷器进行水压实验（压力为245kPa）作进一步判断。（4）如柴油机启机后，膨胀水箱水位不变，排气有冒白烟的现象，而且在启机时，柴油机左、右、前、后有几个气缸从示功阀喷水，则基本上是机车停放时间雨水漏入所致，将水排净不作其它处理。注意正常情况下，从柴油机停机状态到启机运转加载，水温上升几时度，水受热后体积膨胀，造成膨胀水箱的水位略有上涨（通常膨胀水箱水位表内水位上升10mm左右），是正常情况。上述各种情况要在这个基础上进行判断，才能得出正确的结论。 3.4 时示功阀喷火3.4.1 现象起动时，有火从示功阀喷出，说明气缸内有燃油。当曲轴旋转时，进入气

34、缸内的燃油与空气混合，到了点火温度和压力时，便发生燃烧。燃烧进入气缸的原因有以下几种：3.4.2 原因（1）在上次运转中，积存在气缸内尚未燃烧的燃油。（2）喷油泵“0”刻线调整不当，处于供油位。（3）控制拉杆上的弹性夹头没有插到喷油泵齿条拨叉座内的正确位置上，造成该缸喷油泵处于供油位。（4）控制拉杆被卡死在供油位上。（5）联合调节器的停车阀阀芯堵塞，动力活塞上、下油腔间的通路（其原因是电磁连锁DLS上部的钉螺丝过长或有异物垫住、阀芯抗劲而卡死在通路上）。当起车转动曲轴时，调节器也开始工作，调节器的齿轮泵开始泵出高压油，并进入动力活塞下方油腔，将动力活塞向上推移，使喷油泵处于供油位，造成起动时示

35、功阀喷火。3.4.3 诊断与处理（1）如出现个别气缸示功阀喷火，则首先检查该缸喷油泵齿条与控制拉杆的弹性夹头的连接是否再正确的位置上。如发现不正确，进行处理。再检查在柴油机停车状态下，喷油泵齿条指针是否在“0”刻线上，如不符和要求则重新调整。（2）如起动时，示功阀喷火现象很快消失，或只是从示功阀里喷出燃油，而且也很快消失，则应视为上次运转停机前积存的（与喷油器雾化质量有关，检查喷油器）。如持续出现喷火现象，首先检查控制拉杆有无被卡死的现象，然后注意柴油机甩车前、后，调节器下方与控制拉杆连接的花键轴是否有转动（也可以直接观察控制拉杆是否有移动），如有，则说明联合调节器的自动停车装置DLS阀芯存在

36、问题，对其进行检查（是否过长，有无异物垫住；是否弯曲等原因使动力活塞上、下油腔的通道）。根据所查得的原因进行处理，消除故障。3.5 示功阀喷机油3.5.1 现象起动时，某缸或几个缸的示功阀喷机油。3.5.2 原因（1）摇臂轴座（俗称“围墙”）的机油流入燃烧室。当气门杆与气门导管之间间隙过大，或气门杆发生弯曲时，摇臂座内的机油就会沿着它们之间的过大间隙漏入到燃烧室。当喷油气体上的橡胶密封圈与气缸盖座孔之间密封不良，再加上喷油器体端部与气缸盖相应的座孔部位之间的紫铜垫密封不良时，摇臂轴座内的机油也会流入燃烧室。（2）活塞下部的机油窜入燃烧室。活塞锥面气环或油环上下面装反。此时它们起到泵油作用，将飞

37、溅在缸壁上的机油不断泵向燃烧室；活塞销堵松动脱落。活塞销内的压力机油大量窜到活塞与缸套之间，然后窜入燃烧室；铝活塞的活塞体与活塞套之间存在间隙。压力机油由此处窜入燃烧室。（3）机体主机油道与扫气道隔板上的焊缝开焊。主机油道的机油压力又高于扫气道的空气压力，机油就会通过这些开焊的缝隙漏入扫气道，然后进入燃烧室。（4）增压器油腔的机油漏入压气机流道，随增压空气进入燃烧室。3.5.3 诊断与处理将气缸内的积存的机油全部甩出，柴油机启机投入运转后，须进一步观察以判断具体原因与处所。（1）当只有1个气缸或个别气缸起动时出现示功阀喷机油现象，则说明这些气缸的摇臂轴座内的机油流入燃烧室，或由于活塞、活塞环等

38、原因使曲轴箱内的机油进入燃烧室。（2）如起动时很多气缸出现示功阀喷机油现象，首先应检查增压气是否漏机油（可打开蜗壳下方的放油堵），如有机油漏出，说明增压器漏机油（严重时在压气机出口处就能看到漏油）。如增压器良好，则有可能该台柴油机所有气缸的刮油环基本上都装反了。抽缸检查，并进行处理。如刮油环没装反，油环内的弹簧弹力也符合要求（装入油环后，使油环的切向弹力达到157196N）。此时应考虑机体主机油道与扫气道之间的焊缝开裂问题。通过检查进行确认并处理。第四章 柴油机启机时的故障分析与处理4.1 启机的具体步骤如下按下燃油泵开关4K，燃油泵电机接触器RBC得电吸合，RBC的触头接通燃油泵电机RBD,

39、燃油输送泵工作，向柴油机输送燃油，此时在司机操作台上的燃油压力表显示的压力应为150250kPa.RBC一对常开触头闭合，为QBC线圈得电做好准备，另一对常开触头闭合，接触无级调速电子箱电源；一对常闭触头断开，使时间继电器1SJ接入电路，另一对常闭触头也断开，使接触器QBC不再受3K的控制。再按住1QA，启动机油泵接触器QBC和时间继电器1SJ同时得电，待启动机油泵接触器QBC油电后，启动机油泵电机驱动机油泵泵油，当启动机油泵工作4560s后，由于时间继电器1SJ的可控硅导通，使启动接触器QC线圈得电，其主触点接通QD电机的供电电路，使之作串励电动机旋转，从而带动柴油机启动。当听到柴油机的发火

40、声并观察操纵台上机油压力表指示在147245kPa时，可松开1QA，启动完毕。此时燃油输送泵继续工作，启动辅助发电机QD由柴油机带动旋转，联合调节器电磁连锁DLS有电，其阀芯顶住调节器动力活塞上、下油腔间的通路，无极调速驱动器也接通电源，柴油机开始投入工作。4.2. 起动时曲轴转动，但不发火4.2.1 现象按下4K，1QA后，只听到柴油机曲轴被启动电机带动旋转的声音，而一直听不到柴油机气缸的发火声4.2.2 原因4.2.2.1 燃油压力不足（正常压力为147245kPa），其原因燃油输送泵不转，或燃油输送泵故障；燃油系统逆止阀位置不对；燃油箱内油位太低，吸油管吸不上油；燃油系统里有空气，使系统

41、内发生气塞现象，燃油不能连续进入喷油泵。燃油泵故障；燃油箱无油或油位过低；燃油系统逆止阀位置不对；燃油系统里有空气。4.2.2.2 柴油机不能发火，其原因有 1）蓄电池亏电（低于90V），如果蓄电池单元极性线正确即使蓄电池空载电压在90V以上时，往往由于个别蓄电池严重亏电，仍使柴油机启动困难 2）个别蓄电池单节损坏，极性装反；使启动接触器QC自动掉下，卸载后又吸上，于是出现打呱嗒板现象； 3）误合辅助发电机开关5K而辅助发电机接触器FLC反连锁触指（422423线）又没断开，会造成启动电机扭距小，使柴油机达不到点火转速(80100r/min) 4）电磁连锁DLS线圈烧损或断线；441号与443

42、号线之间的启动接触QC正连锁接点接触不良也会造成DLS不动作。DLS不动作，电磁连锁阀芯不能将联合调节器的动力活塞上、下油腔的油路堵死，致使动力活塞下方油腔不能建立起油压，动力活塞无法上移，控制拉杆停留在停油位，使柴油机不能启动。4.2.2.3 柴油机故障 1）紧急停车装置未恢复。此时由于停车器的连接臂和摇臂处于伏倒状态，停车器拉杆在弹簧力的作用下处于下移的位置上，通过停车转动轴、控制拉杆系统的横轴，使喷油泵停留在停油位，此时即使联合调节器的动力杆移动，但此力推动不了控制拉杆，仅只使弹性连接杆受到压缩，喷油泵仍处于停油位，所以柴油机启动不了。 2）喷油泵齿条卡死在停油位上，或控制拉杆卡死在停油

43、位上。 3）联合调节器故障。调节器的恒压储油室油位太低、油路系统漏油、油泵间隙过大，均会使动力活塞下油腔建立不起足够的油压，以推动动力杆上移，拉动控制拉杆。调节器停车阀的DLS阀芯过短或过细，使动力活塞上、下油腔堵不死，而影响动力活塞下方的油压的建立。 4）机油、冷却水温度过低，使气缸盖、活塞、缸套等等部件的温度过低，不利于气缸内的混合气体达到自燃温度；同时由于活塞和缸套温度过低，两者间的间隙过大，造成燃烧室漏泄大，使气缸内的混合气体压缩压力不够，难以达到自燃温度。4.2.3 诊断与处理（1）观察司操纵台上的燃油压力表，如出现油压力低于147kPa甚至无油压时，应先打开燃油精滤器上的放气阀。既

44、无气、有无又流出，则应检查燃油输送泵是否转动，燃油系统截止阀位置是否正确。如上述情况正常，则经检查燃油箱油位是否过低，造成吸油管吸不上油。如燃油箱油位正常，则应检查燃油输送泵是否有齿轮轴与座板端面间隙过大、段轴等事故。（2）放气后始终不出油。此时应检查燃油箱油位，燃油系统逆止阀的位置及燃油泵是否发生故障。（3）燃油精滤器放气后，司机操纵台上的燃油压力表指示仍表示油压不足，则也应检查燃油箱油位是否偏低，燃油系统逆止阀是否到位，燃油泵是否由于某种原因而降低了转数。（4）如操纵台上反映出机油、冷却水温度偏低，则应先将油、水进行加温预热到规定的启动温度（20°C）。（5）如发现蓄电池亏电，应

45、检查确认是整个蓄电池组亏电还是个别蓄电池组单节亏电。如蓄电池组单节极性接线正确且蓄电池空载电压在96伏以上时，往往由于个别蓄电池组单节严重亏电，使柴油机启动困难，此时可丢掉个别严重亏电的蓄电池单节，然后启动柴油机。如整个蓄电池组亏电，则应进行更换（6）检查操纵台上的开关按合是否正确。（7）抬一下柴油机的复原手柄，以确认柴油机停车装置处于正常状态。（8）检查喷油泵和控制拉杆是否有异物卡滞现象。（9）检查调节器油位是否正常，DLS线圈是否有断线现象，阀芯是否有问题。4.3 柴油机已启动，但松开启动按钮1QA后，柴油机又停机4.3.1 现象柴油机已启动，但松开启动按钮1QA后，柴油机又停机4.3.2

46、 原因（1）启动按钮松开过早，柴油机机油总管末端油压尚未上升到100kPa以上，停机油压继电器1YJ和2YJ触指未闭合，使DLS线圈断电。（2）停车油压继电器1YJ和2YJ的触指不闭合，或有异物垫住，DLS线圈失电而停机。（3）按下柴油机起动按钮1QA，接通启动机油泵电源，向柴油机机油系统充油，4560s后，启动接触器自动闭合，启动发电机被接通电源，柴油机曲轴被带动旋转，柴油机上的主机油泵也进入工作，他与启动机油泵共同使柴油机主机油道的末端油压上升到100kPa以上，使柴油机的停车油压继电器触头吸合。启动接触器QC闭合后，即已听到柴油机转动的响声后，在40s内，柴油机主机油道末端油压上升不到1

47、00kPa时，造成柴油机不能启动（但此时不应继续按住1QA，否则会造成蓄电池亏电）。这是由于曲轴箱内机油油位过低、机油稀释、机油系统内有空气堵塞、主机油泵或其传动装置发生故障等原因所致。例如某段再一次柴油机启机时，发现柴油机末端油压不足0.05Mpa,造成多次启机失败。但在没有查明原因的情况下，盲目用东西压住电磁连锁的阀芯，强迫柴油机运转，结果由于机油压力的严重不足，发生轴瓦抱住曲轴的事故。后来由于曲轴箱检查孔盖被曲轴箱内的气体顶开，机械间顿时烟雾弥漫，差示压力计动作，柴油机被迫停机（此时电磁连锁DLS阀芯因被东西压住而失去保护作用，但差示压力计的常开触点ICS闭合后，使中间继电器4ZJ得电而

48、动作，它的常闭触点断开，同时切断了DLS线圈电路和燃油泵接触器RBC线圈电路，使柴油机停机）。事故发生后，经检查，曲轴箱滤网上出现大量的铝合金碎片，有几个气缸已经发生拉缸，并开始有抱缸的迹象，大部分轴瓦已抱在曲轴轴劲上，有几根连杆大头发蓝，连杆螺钉已烧死在螺钉孔内，机体主轴承孔发生变形有些故障如能及时发现预兆，又能及时正确地予以处理，机破事故是可以避免的。（4）联合调节器故障：油量不足，DLS阀芯堵塞，动力活塞上、下油腔油路不密封，均使动力活塞下油腔建立不起足够的油压，动力杆位移量不够造成喷油泵齿条拉出量太少，向气缸内不能供应足够的燃油。4.3.3 诊断与处理（1）启动按钮不应松开过早，要在规

49、定允许的时间内，确认柴油机主机油道末端油压上升到100kPa后再松开。（2）重新按住启动按钮1QA，观察司机操纵台上的柴油机末端油压表所显示的机油压力，如油压已达到0.1MPa以上，松开启动按钮后仍发生停机，则应检查停车油压继电器的触头是否已吸合。如发现触头之间有异物，应消除之。如发现触头不吸合，临时用绝缘物将触头顶合以作为应急措施。如油压继电器没有问题，则检查DLS阀芯是否已下移，如没下移，检查阀芯线圈是否有断线情况，并处理之。如联合调节器内的油量不足，加油到规定刻线。（3）如操纵台上所显示的机油压力达不到0.1MPa，首先应看另一端司机室的机油压力及机车动力室侧墙上的仪表盘上显示的机油压力

50、，以确认到底是油压真的不足，还是机油压力表显示不正确。如是机油压力表显示不正确，则处理方法同前所述。如确是机油压力不足，此时绝不可人为将DLS阀芯下顶，强迫柴油机运转，因为这种做法后果十分严重。在缺油状态下，轴瓦的烧损会使曲轴轴颈、连杆大头及连杆螺钉间固死。此时应从下列几方面查找原因：机油油位是否过低。可以抽出设在柴油机侧面的油底壳上的油标尺进行确认；主机油泵传动装置是否损坏，造成主机油泵不工作；主机油泵出口的旁通管口上的旁通阀是否卡死在开启位，使主机油泵的出口油压难以建立；机油系统内有空气，会阻碍机油在管路内的正常流动。例如主机油泵进油口法兰与从柴油机油底壳来的油管法兰面之间出现缝隙时，会使

51、主机油泵打不上油，对此就需对油管重新整形，保证法兰面之间的密封。4.4 柴油机启动困难柴油机冒黑烟4.4.1 现象柴油机启动困难柴油机冒黑烟4.4.2 原因4.4.2.1 喷油泵柱塞或出油阀严重磨损 个别或全部喷油泵柱塞或出油阀严重磨损将导致喷油泵泵油压力下降，使喷油器（嘴）建压相对滞后，燃油燃烧不充分，后燃增多，所以柴油机严重冒黑烟。个别汽缸的柱塞和出油阀有问题，除了造成柴油机冒黑烟外，不会对柴油机的使用产生太大的影响。但如果喷油泵大多数的柱塞和出油阀严重磨损，在造成柴油机严重冒黑烟的同时还会造成柴油机起动困难4.4.2.2 气门间隙不正确 气门间隙不正确，影响柴油机配气正时，也即是气门该打

52、开时未打开，该关闭时未关闭，直接影响柴油机的进气量，降低了柴油机的过量空气系数，造成柴油机油气混合物过浓，燃油燃烧不完全、不充分。柴油机冒黑烟起动困难。4.4.2.3 空气滤清器或进气管阻力太大。如果进气系统堵塞或管道太长，均可能增加进气阻力。进气阻力太大，会造成柴油机冒黑烟。如果进气温度过高，同样会造成柴油机冒黑烟如果空气滤清器脏污或堵塞或使用了劣质空气滤芯，均可能造成进气阻力增加，使进入气缸的新鲜空气量减少，导致柴油机冒黑烟。说到这我想到了一起事故：“我段一机车担当13：30濮阳站至汤阴的牵引任务。牵引的是一列大油轮，2250t。接到发车信号后，机车乘务员确认完全具备发车条件是开车。当机车

53、运行至井店车站外，机车的功率严重下降，机车大顶冒出大量浓黑烟。副司机检查机械间后全部正常。司机也检查操纵台也一切正常（除机车的功率严重下降）。司机伸头望后部时发现空气滤清器外部吸了一个大袋子，挡住了空气滤清器吸气，报告调度员后，调度员指示司机维持低速进入前方车站停车。司机取下袋子后提手柄正常。然后正常牵引。正是由于机车乘务员的细心检查，防止了一启机破事故。”由此可见空气滤清器的堵塞会造成排气管大量的冒黑烟。4.4.2.4 使用了劣质燃油3.4.2.5 海拔高度太高或环境温度太高海拔高度升高后，随着海拔高度的升高，空气密度将减少，空气中氧气的含量也将随之减少，燃油在相对缺氧的条件下燃烧，造成燃烧

54、不完全、不充分，导致柴油机冒黑烟环境温度太高，使得燃油温度和进气温度升高，燃油气化和进气量相对减少，使燃烧条件变得恶劣，导致柴油机冒黑烟。 4.4.3 诊断与处理4.4.3.1 确认柴油机冒黑烟是由于柱塞或出油阀的磨损造成的基本方法是： 、拆掉柴油机的排气管，启动柴油机低速运转，仔细观察柴油机各个排气口的排烟情况，找出排烟大的汽缸，更换该缸的喷油器（可以与不冒黑烟的缸互换），如果该缸仍然冒黑烟，而另一缸不冒黑烟，则可以确认该缸喷油泵的柱塞或出油阀有问题。 、也可以不拆掉排气管，用单缸灭火法初步确认柱塞出油阀或喷油器（嘴）是否有问题，具体做法是：启动柴油机低速运转，逐缸断油并观察排气管出口烟度的

55、变化情况，如果某缸断油后，柴油机烟度减小，则说明该缸供油系统（柱塞出油阀或喷油器）存在问题。 排除方法： 当柴油机工作过程中出现这些问题时，应该检查喷油泵。如果确认故障的原因是由柱塞和出油阀严重磨损造成的，大修喷油泵后即可排除此故障。特别提示：大修喷油泵时应该成套（全部）更换柱塞和出油阀及相关密封垫，检查各缸供油角并按要求调整供油量。4.4.3.2 确认气门间隙是否正确的基本方法打开气门室盖，用手感或塞尺检查气门间隙。排除方法：按要求重新调整气门间隙。确认是否是由于进气管或空气滤清器故障而造成柴油机冒黑烟的基本方法是空气滤清器阻力：启动柴油机低速运转，拆掉空气滤芯（包括纸芯和毡芯），然后观察排气烟度的变化，如果去掉空气滤芯后，柴油机烟度减少，则说明空气滤芯有问题如果确认空气滤芯质量没有问题时，可以进一步检查进气管阻力。进气管阻力：拆开柴油机自身进气管外的进气管接口，使空气直接进入柴油机进气管，然后启动柴