柴油机常见故障判断与处理分析研究 机械制造专业

目 录摘 要I绪 论1第1章柴油机四冲程工作原理21.1气缸盖、气缸31.2气缸盖、气缸损坏处及危害41. 2.1气缸盖、气缸间接识别检查手段41.2.1.1静态检查.51.2.1.2动态检查.51.2.2.3分析51.3气缸盖、气缸故障举例61.3.1解析71.4常见故障、判断处理71.4.1判断71.4.2处理71.4.3注意事项8第2章活塞、连杆、曲轴和轴瓦82.1活塞、连杆、曲轴和轴瓦结构82.2活塞、连杆、曲轴和轴瓦故障举例92.2.1分析92.2.2识别检查手段92.2.3故障处理10第3章配气机构103.1配齐机构的任务103.2配齐机构的要求113.3配齐机构结构113.4配齐机构故障举例113.4.1分析113.5配齐机构故障相关诊断与排除13第4章喷油泵及附属装置134.1喷油泵工作原理144.2喷油泵故障举例154.2.1.喷油泵故障分析154.3常见故障判断处理154.3.2处理154.4注意事项16第5章差示压力计CS165.1差示压力计结构165.2差示压力计的原理165.3差示压力计故障举例165.3.1故障分析175.4常见故障判断处理175.4.1判断175.4.2处理175.5注意事项18第6章离心精滤器及进出油管座186.1离心精滤器滤清原理186.2离心式机油滤清器的常见故障及其原因和处理186.2.1.转速低或不转动186.2.2.转子运转不平稳、振动196.2.3.滤清效率降低196.3离心精滤器进出油管座常见故障196.3.1离心精滤器进出油管座故障举例196.3.1.1故障分析206.4常离心精滤器进出油管座见故障判断处理206.5离心精滤器进出油管座注意事项20结束语21摘 要关键词： 绪 论回望21世纪的第一个十年里我国铁路发生着翻天覆地的变化，现代机车制造水平与检修质量的不断提高，无论是东风系列还是和谐系列内燃机车与之相适应的运用机车的各型柴油机都存在共性问题，那就是其隐患性故障率相对增加，特别是柴油机及其辅助系统内部的隐患性故障。隐患性故障一般分为缺陷性故障与漏泄性故障。缺陷性故障为机械性损坏：如连杆大端断裂，曲轴轴颈断裂，气缸盖阀门座的下陷及裂漏，进排气阀装置损坏，配气齿轮掉齿等。漏泄性故障一般分为“内漏”与“外漏”：即柴油机内部与外部管路的漏泄。为确保列车安全运行，不仅要提高运用机车的制造质量，而且要求司乘，地勤司检人员不断提高技术检查作业的技能水平，将机车隐形故障检查出来，防止大部件破损事件的发生，避免机车“带伤”运用，确保行车安全。本书以东风系列机车为主进行叙述，主要论述柴油机出现故障时快捷的对其进行判断和处理，这对于我机车乘务员以及我们以后工作来说这是最基本的技能。具体有不足之处不吝赐教。第1章柴油机四冲程工作原理柴油机的工作是由进气、压缩、燃烧膨胀和排气这四个过程来完成的，这四个过程构成了一个工作循环。活塞走四个过程才能完成一个工作循环的柴油机称为四冲程柴油机。进气冲程第一冲程进气，它的任务是使气缸内充满新鲜空气。当进气冲程开始时，活塞位于上止点，气缸内的燃烧室中还留有一些废气。当曲轴旋转肘，连杆使活塞由上止点向下止点移动，同时，利用与曲轴相联的传动机构使进气阀打开。随着活塞的向下运动，气缸内活塞上面的容积逐渐增大：造成气缸内的空气压力低于进气管内的压力，因此外面空气就不断地充入气缸。当活塞向下运动接近下止点时，冲进气缸的气流仍具有很高的速度，惯性很大，为了利用气流的惯性来提高充气量，进气阀在活塞过了下止点以后才关闭。虽然此时活塞上行，但由于气流的惯性，气体仍能充人气缸。压缩冲程第二冲程压缩。压缩时活塞从下止点间上止点运动，这个冲程的功用有二，一是提高空气的温度，为燃料自行发火作准备：二是为气体膨胀作功创造条件。当活塞上行，进气阀关闭以后，气缸内的空气受到压缩，随着容积的不断细小，空气的压力和温度也就不断升高，压缩终点的压力和湿度与空气的压缩程度有关，即与压缩比有关，一般压缩终点的压力和压缩终点的温度要比柴油自燃的温度高很多，足以保证喷入气缸的燃油自行发火燃烧。喷入气缸的柴油，并不是立即发火的，而且经过物理化学变化之后才发火，这段时间大约有0.0010.005秒，称为发火延迟期。因此，要在曲柄转至上止点前1035曲柄转角时开始将雾化的燃料喷入气缸，并使曲柄在上止点后510时，在燃烧室内达到最高燃烧压力，迫使活塞向下运动。燃烧膨胀冲程第三冲程燃烧膨胀。在这个冲程开始时，大部分喷入燃烧室内的燃料都燃烧了。燃烧时放出大量的热量，因此气体的压力和温度便急剧升高，活塞在高温高压气体作用下向下运动，并通过连秆使曲轴转动，对外作功。所以这一冲程又叫作功或工作冲程。随着活塞的下行，气缸的容积增大，气体的压力下降，工作冲程在活塞行至下止点，排气阀打开时结束。排气冲程第四冲程排气。排气冲程的功用是把膨胀后的废气排出去，以便充填新鲜空气，为下一个循环的进气作准备。当工作冲程活塞运动到下止点附近时，排气阀开起，活塞在曲轴和连杆的带动下，由下止点向上止点运动，并把废气排出气缸外。由于排气系统存在着阻力，所以在排气冲程开始时，气缸内的气体压力加比大气压力高0.0250.035MPa，其温度Tb10001200K。为了减少排气时活塞运动的阻力，排气阀在下止点前就打开了。排气阀一打开，具有一定压力的气体就立即冲出缸外，缸内压力迅速下降，这样当活塞向上运动时，气缸内的废气依靠活塞上行排出去。为了利用排气时的气流惯性使废气排出得干净，排气阀在上止点以后才关闭。由于进、排气阀都是早开晚关的；所以在排气冲程之末和进气冲程之初，活塞处于上止点附近时，有一段时间进、排气阀同时开起，这段时间用曲轴转角来表示，称为气阀重迭角。排气冲程结束之后，又开始了进气冲程，于是整个工作循环就依照上述过程重复进行。由于这种柴油机的工作循环由四个活塞冲程即曲轴旋转两转完成的，故称四冲程柴油机。在四冲程柴油机的四个冲程中，只有第三冲程即工作冲强才产生动力对外作功，而其余三个冲程都是消耗功的准备过程。为此在单缸柴油机上必须安装飞轮，利用飞轮的转动惯性，使曲轴在四个冲程中连续而均匀地运转。1.1气缸盖、气缸目前干线内燃机车装配的240（280）型柴油机所用气缸盖的结构基本相同，均采用特种合金铸铁或蠕虫状石墨铸铁整体铸成。气缸盖结构极为复杂，采用双层箱形结构。在气缸盖上分别布置有两个同名气阀（门）共用的进排气道，在气缸盖底面铸有四个气阀阀座孔；孔上部铸有安装喷油器进油按管的孔道。在气缸盖底面上方铸有冷却水腔，水腔内又铸有水平隔板，冷却水先行进入气缸盖下水腔；对气缸盖底面进排气道和喷油器座孔的隔析以下部位进行冷却。然后汇流至中心，沿喷油嘴座孔周围进入隔板上方的水腔，并从气缸盖顶面上的出水孔进入出水支管，从而完成其循环冷却。在柴油机工作中气缸盖底面还要承受最高13MPa.（280型柴油机13.5MPa.）的爆发压力的冲击，及气缸内爆发瞬间2000左右高温的冲刷。气缸盖底面与气缸套的结合处成凸肩式。气缸底面凸肩外侧圆周上均匀布置有12个进水孔，冷却水气缸套上相就的出水孔经过出水套管进入气缸盖内下水腔。缸套由气缸套与水套组成。240型油机与280型柴油机所用缸套结构基本相同。气缸套采用合金铸铁制成；水套套装在气缸套的外侧；缸水套之间的空腔为冷却腔，并采取了密封措施。缸水套之间的冷却水将气缸内燃气做功时产生的热量经冷却循环水带走；以保持气缸在规定温度下正常工作。1.2气缸盖、气缸损坏处及危害气缸盖的损坏主要发生在过桥处。气缸盖底面变形漏燃气，进.排气道裂漏,气阀座松动，气阀座磨损严重等因素引起气阀座关闭不严。气缸盖底面变形漏燃气，进、排气道裂漏，气阀座松动，气阀座磨耗严重等因素引起的气阀关闭不严。气阀座的阀面与气阀导管孔的同轴度超差，气阀导管松缓、断裂等。或因撞击性损坏而裂漏，引起气缸盖内部水腔冷却水漏入气缸内，造成气缸、活塞的损坏和机油的乳化，严重时，造成气缸“水锤”。燃气漏泄冲刷气阀座阀杆颈部，在热应力的作用下，引起气阀掉头，造成气阀机构本身的活塞、气缸的破损，直至造成相关部件的的损坏。机车运用中柴油机气缸损坏，基本属可视性故障。一是因气缸水套漏或密封胶圈老化而损坏，二是气缸水套进水支管裂漏，引起冷却循环水的减少和机油的乳化。属于气缸本身裂损故障发生的概率极少，多数为气缸内壁工作面拉伤的气密性故障。1. 2.1气缸盖、气缸间接识别检查手段在机车运用中对气缸盖、气缸的检查，主要分为静态检查与动态检查。静态时，采用“油水密度检视法”、“甩缸鉴别法”与“气阀监听鉴别法”，对气缸盖、气缸的裂漏进行间接识别检查。1.2.1.1静态检查.采用“油水密度检视法”，对汽缸盖、气缸裂漏进行间接识别，具体的检视检查手段为：检视其是否有大量积水排出，如有大量积水排出，就为汽缸盖或气缸发生裂漏。1.2.1.2动态检查.是在静态检查分析的基础上判断出汽缸盖、气缸裂漏，在需要确定具体某个汽缸盖或气缸裂漏或因汽缸盖底面变形、引起燃气漏泄，所采用的一种间接识别方法。可采用“甩缸鉴别法”与“气阀监听鉴别法”来确认具体哪个缸及附属部件裂漏，或因气阀关闭不严引起的故障。检查判断汽缸盖裂漏或气缸裂漏二者的区别，采用“甩缸鉴别分析法”，并结合动态情况下，通过打开示功阀“甩车”来判别，如需要具体鉴别某个气缸故障时，对该气缸进行甩缸处理，并打开示功阀，进行柴油机“甩车”。用一张白纸或手掌离示功阀排污口一定距离，检视白纸（或手掌）上有无气缸内喷水渍。当检视到某缸有喷出的水渍时，就为该汽缸盖裂漏（气缸裂漏发生概率较小）。也可在柴油机启动后，通过观察水箱水位的变化和逐个甩缸来判断。汽缸套裂漏，主要检视进水支管处是否有水滴漏，或静态时倾听相应气缸有无滴水声，巡声打开相应的下曲轴箱盖进行确认。“气阀监听鉴别法”是在动态情况下，对气阀座裂、变形或掉块的一种间接识别方法。具体检查手段是在柴油机启动后低速运转（240型柴油机转速为450r/min，280型柴油机转速为400r/min）时，逐个关闭被检查的气缸，倾听其气缸内是否有喘息的抽吸气声。如出现此类声音，就为该气缸的气阀阀底部变形损坏，或汽缸盖底面阀座变形。1.2.2.3分析所谓“油水密度检视分析法”，是指柴油机工作时，机油与冷却水均各行其道，只有当管道壁损坏后，才形成油水间的互窜，最终泄露至柴油机油底壳。从物理现象分析，水的密度比油大，油水又是不易融合的物质，因此水积于机油层下。“油水密度检视分析法”对汽缸盖、气缸裂漏是一种有效的间接识别检视方法。在机车运用中，对汽缸盖、气缸（套）裂漏进行检查时，经上述检视检查确认属于汽缸盖、气缸裂漏后，在柴油机未启动前，也可通过检视膨胀水箱水位是否有所下降（早期隐裂时不太明显），来确认其是否裂漏。当汽缸盖裂漏破损严重，漏水量大时，从柴油机油底壳油尺油位检查口处出现溢油，或通过打开柴油机排油阀（车体边），会有大量沉积水排出。气缸盖裂漏一般有两种情况造成，一是机械性结构缺陷，如汽缸盖阀座过桥中的隐裂：二是机械性损坏，气阀因热应力的作用，阀底面脱落掉头，气阀弹簧疲劳折损，使气阀失去控制（包括柴油机“飞车”后引起）。如进、排气阀装置损坏，气阀失控（或气阀掉头）脱落于气缸内，随着活塞上下运动，气阀杆不断撞击气缸盖，造成气缸盖损坏。当击穿气缸盖内冷却水腔时，气缸盖因此发生裂漏，冷却水会顺气缸内壁流入油缸底壳（气缸的裂漏也是如此）。根据油、水密度的不同，水沉入柴油机机油油底壳的下层。这样，通过打开柴油机排油阀就能鉴别出来。如有大量积水流出就为上述故障（少量水并发黄属正常现象）。柴油机未启动前，可观察膨胀水箱水位的变化，如水位呈现缓慢下降，为气缸裂漏，否则，为气缸盖裂漏。气缸盖的裂漏，只有在启动柴油机，气缸盖受热（力）后，才能显现出来。气缸盖的裂损一般为隐裂，在未启动柴油机前，隐裂处是不会呈现漏泄的（气缸盖被撞击穿除外）。1.3气缸盖、气缸故障举例20世纪90年代初，哈密机务段曾发生一起类似事故：DF4型0269机车牵引一列货物列车，运行在兰新线的原瞭墩至鄯善区段。当运行至接近十三间房站时；膨胀水箱水位缓慢下降，已接近最低水位线（1/3）。而且，没有发现水管路外漏现象，在十三间房结停车补水后；维持至目的地鄯善站。机车到达折返段内，及时向地勤值检人员反映，该台机车发生内漏，不能牵引列车运行，希望附挂回段检修，而且不能再启动些油机了。但由于当时交路缺少运用机车，路局机车调度督促查出原因，就地检修好该台机车。在折返段没有栓修条件与能的情况下。机车地勤值检人员，一遍一遍盲目的启动柴油机提高主手柄升高转速时，膨胀水箱就出现窜水，直到无法启动柴油机为止，补加的冷却水很快就漏泄完，而且外管路仍找不到漏泄处，只得随机车附挂回段。经回段检修拆检，已有几个进、排气阀失控脱落进入气缸内，气缸盖底部被气阀杆击穿，造成漏水。由于处置不得当，使损失增大。1.3.1解析在机车运行中，可通过膨胀水箱水位窜动（缓慢下降），来判断气缸盖是否裂损（漏）。当柴油机在压缩爆发工作冲程中，气缸燃烧室内产生高温高大庆的燃气会顺气缸盖裂漏外进入冷却水循环系统。从而破坏了冷却水循环系统的衡定性，将冷却膨胀水箱的冷却水从溢水管挤出去，而呈现虚水位。当气缸内压缩爆发冲程的燃气压力过大时，大量燃气经气缸盖裂漏处进入冷却循环系统，使膨胀水箱水位膨胀。当活塞下行时，呈减压状态，只有少量燃气（或无燃气）进入冷却水循环系统。使膨胀水箱水位呈收缩状态。所以在气缸燃气压为变化下，膨胀水箱水表柱水位呈窜动状态。可通过此种现象间接判断出柴油某个气缸盖（或多个气缸盖）裂漏。同时，也可从膨胀水箱窜动频率快慢的变化，来判断裂漏的大小。如膨胀水箱水表柱内水位呈现缓慢窜动，为单个气缸盖裂漏，或裂漏处较小。如膨胀水箱窜动较大，甚至于看不见水表柱水位，全是气体在窜动，则为多个气缸盖裂漏。机车 运行中发生气缸套裂漏的情况较少，主要是气缸水套的裂漏，而多数情况又发生在进水支管圆周处。此处属气缸外侧裂漏，无气缸内爆发气的侵袭，不受其影响。所以，在膨胀水箱水表水位不会呈现窜动状态。在漏泄严重时，可见膨胀水箱水位呈现缓慢下降，漏泄轻微时，其水箱水表水位基本不变。1.4常见故障、判断处理1.4.1判断1.柴油机内部气缸裂漏时，膨胀水箱水位呈现忽上忽下，严重时，出现“白水表”窜气，为某个气缸盖（或多个气缸盖）裂漏窜燃气。2.气缸水套裂漏，属外漏性故障，可顺各缸的进水支管检视，一般顺进水支管溢漏3.出水或滴水，就为气缸水套裂漏。1.4.2处理1.当确定为气缸盖裂漏时可通过逐个甩缸来排查。如甩至某气缸，膨胀水箱水位呈现稳定趋势，就为该气缸盖发生裂漏。返时，如膨胀水箱能见到水位，而且水表柱内未出现“窜水”或“窜气”现象。将此缸甩掉，并打开相应气缸示功阀，可维持机车运行至前方站停车处理。2.当某气缸进水支管（或出水支管）处漏滴水时，少量的滴漏，可不作任何处理，随着柴油机工作温度的上升，此处应会然不滴漏。如属进水支管法兰垫处滴漏，可用工具轻轻拧紧法兰两端的螺栓。3.经甩缸处理后，如膨胀；如膨胀水箱水位有显示，就可维持机车运行；回段检修。1.4.3注意事项1.甩掉故障气缸，应将其供油齿条推至“0”刻线固定牢，以防引起柴油机“飞车”。2.当膨胀水箱出现上下缓慢窜动时（能见着水位），在在某气缸裂漏后在关闭该气缸的同时，应打开该气缸示功阀，并视膨胀水箱水位多少来确定维持机车运行的长短。3.当膨胀水箱发生“窜水”，看不见水柱时，应立即停止柴油机工作，立即停车，请求救援。4.当确定为某气缸水套裂漏时，一般情况下可不作处理，在拧紧进水支管法兰螺检时切忌用力过猛，将其拧滑丝；以致漏泄量加大，因缺水致使机车无法维持运行。5.此种判断处理方法适用二DF4系列机车用240型柴油机，同样也适用于DF8B、DF10机车用280型柴油机。第2章活塞、连杆、曲轴和轴瓦2.1活塞、连杆、曲轴和轴瓦结构240型280型柴油机活塞、连杆、曲轴和轴瓦结构基本相同。柴油机活塞由活塞套、气环、油环、活寒销、弹簧卡环，螺堵和油堵等零件组成。柴油机连杆由连杆体、连杆盖、连杆螺钉、小失衬套、轴瓦定位销、销钉和小失喷嘴等组成。柴油机所用曲轴有8个连杆颈和9个主轴颈。曲轴心部均铸成空气，用此作为机油通道，曲轴和连杆颈之间有铸孔沟通。轴颈铸孔两端用油堵密封，并在其外侧装有挡圈，以防脱落。2.2活塞、连杆、曲轴和轴瓦故障举例哈密机务段DF4 B型机车，在本段所在地出发，牵引上行货物列车，运行在兰新线哈密到红光站间，牵引运行的第一个区间内就发生连杆大端断裂在机体内“甩大刀”情况。将柴油机相应气缸的机体、气缸、活塞、曲轴全部损坏，造成柴油机大部件破损事故。类似的情况，在库（段）内技术检查作业中，利用间接识别检查手段，完全可将此故障隐患识别出来，从而避免故障的发生。2.2.1分析下述故障均影响到柴油机的的正常运转，是造成柴油机大部件破损的重要因素之一。1.机车运用中活塞主要损坏部位是在其顶部有裂纹、破碎、裙体拉伤，整体“过烧”，撞击性损坏，活塞堵脱落等。2.连杆及附属件主要损坏为连杆螺栓断裂，连杆大端断裂，轴瓦非正常性磨耗及窜动（转动），轴瓦合金属与钢背之间的剥离、堆碾、气穴性侵蚀，连杆间的紧余量不合适等。3.曲轴主要损坏为疲劳性断裂，发生部位多数在曲柄臂上，轴颈及过渡圆处，还有主轴瓦合金剥离形成的碾片。2.2.2识别检查手段活塞、连杆、曲轴均属运动部件。对运动部件的检查，主要采用“机油进出口压力差分析法”，因在运动部件中均采用压力机油润滑方式，在各个运动部件压力润滑时，均存在一定的间隙，也就是有正常的润滑压力回泄量。具体间接识别检查手段，可通过柴油机机油总进口压力与出口压力之差来间接识别。当上述运动部件中有磨耗超限，轴瓦出现碾片，主轴颈油管断裂，曲轴断裂或活塞破碎，活塞油堵或曲轴油堵有脱落等，均会造成柴油机内部机油润滑系统回泄量增大使柴油机出口油压力降低。另外可运用“巡声倾听法”，对柴油机内部运动部件发生的机械性损坏进行检查：如发生连杆大端断裂，连杆螺栓断裂，活塞卡死“爆缸”等情况，均可通过倾听柴油机在低速运转中的声响鉴别出来。注：在机车日常运用的库（段）内技术检查作业中，如发现上述故障时，作为司乘人员尽可能不要深究，就交由机车地勤司检人员或其他专业技术人员去确认辩别和修理。同时，就立即根据库（段）内机车调度员的重新安排，更换机车作好技术检查作业，保证牵引列车的正常出库，避免耽误牵引列车任务事件的发生。240型、280型柴油机对此部件的检查方法基本相同。注：所谓“机油进出口压力差分析法”，是指对柴油机内部运动部件存在的油润间隙，在压力机油润滑中引起的回泄量的大小，进行的一种间接识别检查的手段。即在柴油机启动运转一段时间（约10min）后，提高主手柄位，升至最高转速位。观察柴油机机油进口压力（机油滤清后的压力表），与柴油机机油出口压力表（后增压器滤清前压力表）之差。其压力差应在200KPa以内。否则可视为柴油机内部运动部件机油回泄量大，使末端出口机油压力降低，从而证明上述运动部件存在有故障损坏处所。柴油机内部运动部件的损坏，以连杆及曲轴配合间隙处受损最具有代表性。当此处配合间隙增大时，机油回泄量相应增大，也会引起柴油机机油出口末端压力的降低。因此，采用“机油进出口压力差分析法”，是检视柴油机内部运动部件故障原理所在。即通过柴油机机油进出口压力差来判断柴油机内部部件工作是否正常。柴油机的工作过程是一个非常复杂的过程，零部件损坏的原因多种多样，“气穴侵蚀”既是其中的一种。“气穴侵蚀”是由于液体中的气穴或气泡爆炸所造成的破坏。2.2.3故障处理活塞、连杆、曲轴运动部件根据其损坏情况处理，如果相关零件磨损较轻，可继续运行，回段用研磨膏研磨修复，如果因相关件磨损严重出现敲击声，应停机等待救援，回段修理或更换其磨损严重的零部件。& o8 R* h+ K* C) B- I5 i第3章配气机构3.1配齐机构的任务按照规定的配气正时和气缸发货顺序，准时地，正确地控制各个气缸进.排气门的开启和关闭，以保证换气过程的顺利进行。3.2配齐机构的要求进.排气门的启闭严格的安照配气正时和发火顺序，保证换气过程准时进行；气门开度大小，和气门启闭过程符合换起过程的要求；气门关闭是有良好的密封性；机件的惯性冲击小，振动和噪音小，工作可靠，便于调整和维修。3.3配齐机构结构配气机构包括气门（阀）机构和气门驱动机构，以及作为这两部安装基础的气缸盖共三大部分组成。240型与280型柴油机的配气机构组成与结构基本相同。气门机构采用顶置式四气门结构，四气门采用进排气同名气门排成两列的形式，两个进气门和两个排气门，分别装在气缸盖中部的左右两侧。气门安装在气门导管内，在气门中上部装有内、外弹簧，弹簧下端支承在气门导管中部的法兰上，另一端顶在气门杆上部的锁夹套下面。横臂安装在同名气门间的横臂导杆上；借助于导杆导向，对同名气门起到同时启闭的作用。摇臂安装在摇臂轴座上，其两端与横臂和顶杆采用活连接方式。为便于调整气门间隙，在横臂和摇臂的一端均有调整螺钉。顶杆和顶杆套筒安装在摇臂和推杆之间。推杆安装在机体两侧凸轮轴箱的上部，在推杆导块和推杆盖间装有弹簧，推杆导块的下部装有与凸轮滚动接触的滚轮。气门机构主要由气门外弹簧，气门内弹簧排气门、进气门、气门座、气门导管、气门弹簧和气门锁夹套组成。气门驱动机构主要由横臂、摇臂、顶杆、推杆和凸轮轴等组成。3.4配齐机构故障举例2005年DF4 B型0597机车运用中，司乘人员巡视机械间时发现，柴油机工作中有异音，经检测判断为第七缸发出的异音声响，经甩缸处理后维持四段。经检修部门析检；确认为该缸排气横臂导杆折断。原因为气阀间隙调整不当。因此柴油机启动后，检视其气阀装置声响是一项很重要的环节；包括机车运行中的巡视与中间站的检查。3.4.1分析气门机构常见故障主要为气门及气阀座磨损下陷；气门漏气、烧损、点蚀、凹陷，气门阀杆颈部断裂掉头，气门阀座底面裂致掉块、穿也，气门弹簧疲劳折损等机机械性故障。气门驱动机构常见故障主要为凸轮型面及轴颈剥离，严重拉伤、点蚀、碾堆及偏磨，气门摇臂、横臂调整螺钉、压球、压球座的接触面点蚀、剥离及凹坑，横臂导向销钉松脱、折断造成横臂跳槽，推杆弹簧断裂，导块导向销钉磨旷，造成滚轮转位，啃伤凸轮型面。上述故障在机车运用中主要表现为：气阀掉头（尤其是进气阀），阀弹簧的疲劳折损，气阀杆锁夹套脱落，摇臂脱槽。造成的危害有打坏气缸盖，活塞，拉伤气缸壁，破碎块在气缸废气与涡轮高速旋转抽吸双重压力（负压）的作用下，运动主增压器涡轮侧，打坏喷油嘴环与高速旋转下的增压器涡轮叶片，使其“扫膛”。摇臂脱槽后，造成进（排）气阀关闭，尤其是排气侧摇臂脱槽后，其表象为增压器喘振，严重时；将增压器进气道帆布筒撕裂。通常对气门机构及气门驱动机构损坏的检查，在动态检查时，采用“巡声倾听法”、“气阀听诊鉴别法”与“甩缸鉴别法”。并用“大判断、小确认”的检查手段。“大判断”倾听的检测手段，即运用“巡声倾听法”，在柴油机启动前，进行“甩车”，当“甩车”临结束时，倾听其进、排气阀落座时的“叭哒”节奏声。如此时“叭哒”声节奏过长，就为某个（或多个）气缸气阀失控脱落。否则，为正常。“小确认”的检查手段，即运用“气阀听诊法”确认某气缸气阀的阀装置损坏与否，在柴油机启动后逐个进行甩缸倾听其气阀落座的声响，来鉴别故障气门驱动机构损坏所属气缸。具体鉴别方法是在柴油机启动后的最低转速位，耳垫手背在气缸围墙盖的两侧，听其发出的“叭哒”声响，是否均匀有节奏感，来识别进、排气阀的阀装置系统是否工作正常与损坏，或进、排气阀间隙是否调整正常（过大、过小）等情况。如发出“叭哒”的声响松散时，为调整间隙过大；发出“叭哒”的声响平滑而有节奏为正常。如发出的声响为敲击声，为气阀已失控，脱落于气缸内。注：所谓“巡声倾听法”是指在动态情况下，柴油机启动后低速运转时，根据气阀装置在工作中的上下启闭过程，落座时所发出的有规律性的声响，来间接识别判断其工作正常与否的一种检查手段。同样，也适用于其他运动部件的检查。既是“大判断”的检查方法，又是“小确认”中的检查手段。所谓“甩缸判断别法”是指在“大判断”确定柴油机气阀工作异常时，所采用的一种检测检查手段。即为大判断后的“小确认”，对气缸气阀装置存在的故障所用的一种检查手段，一般与“气阀听诊鉴别法”(与“气缸监听鉴别法”相似，所不同的是，“气阀听诊鉴别法”专对气缸气阀进行诊断识别）结合运用。因气阀底部经常工作在高温的工作环境中，气缸内最大爆发压力时，温度能达到2000左右，使气阀底座直接受热，而产生热膨胀。因此，所有气阀都有调整间隙存在（240型柴油机进气阀0.4mm，排气阀0.5mm）。当气阀装置中部件出现故障，如气阀杆弯曲、气阀座变形、气阀弹簧疲劳折损、气阀脱落失控等，使气阀间隙发生变化时，工作中就会发出不协调的“叭哒”节奏声。在进行气缸气阀装置检查时，根据此不协调的“叭哒”声就能判断出该类故障。3.5配齐机构故障相关诊断与排除1.按上节有关内容检查凸轮轴轴向间隙。如其轴向间隙过大，则应更换止推板；严重时，应更换凸轮轴。2.如凸轮轴轴向间隙正常，则表明有凸轮轴弯扭变形、此轮磨损或凸轮轴轴颈磨损等不良现象。此时，应分解配气机构，查明具体原因，视情更换凸轮轴。3.拆下气缸盖罩，检查气门间隙调整螺钉的锁紧螺母是否松动；检查气门间隙值，并视情重新调整。4.检查气门杆尾部端面和调整螺钉的磨损情况，必要时更换气门或调整螺钉。5.检查凸轮与摇臂圆弧工作面的磨损情况，视情更换凸轮轴或摇臂。6.拆下气缸盖罩，用旋具撬住气门弹簧，若弹簧折断可明显地看出。弹簧折断应予以更换。7.仍用旋具撬住气门弹簧，怠速运转发动机，若响声消失，即为该弹簧过软。弹簧如过软，必须更换8.拆下气缸盖罩，经检查不是气门脚响和气门弹簧响，即可断定为气门座圈响。分解配气机构后进一步检查，必要时，铰削气门座圈座孔，更换松动的气门座圈，并保证其压入后有足够的过盈量。第4章喷油泵及附属装置机车柴油机广泛采用螺旋槽柱塞式喷油泵，柱塞式喷油泵属于往复容积式油泵，在结构形式上属于单体泵，其优点是高压油管较短，对控制燃油有利。喷油泵又称为高压油泵，它是根据柴油机不同的运转工况，将燃油输送泵送来的低压油提升压力，在预定的时间内将相应的油量按一定规律押送到喷油器。柱塞式喷油泵分为传动机件.柱塞偶件.油量调节机构.出油阀偶件.泵体及其他附件等几部分。4.1喷油泵工作原理柱塞的圆柱表面上铣有直线型(或螺旋型)斜槽，斜槽内腔和柱塞上面的泵腔用孔道连通。柱塞套上有两个圆孔都与喷油泵体上的低压油腔相通。柱塞由凸轮驱动，在柱塞套内作往复直线运动，此外它还可以绕本身轴线在一定角度范围内转动。1.吸油过程 当柱塞下移，燃油自低压油腔经进油孔被吸入并充满泵腔。2.压油过程在柱塞自下止点上移的过程中，起初有一部分燃油被从泵腔挤回低压油腔，直到柱塞上部的圆柱面将两个油孔完全封闭时为止。此后柱塞继续上升，柱塞上部的燃油压力迅速增高到足以克服出油阀弹簧的作用力，出油阀即开始上升。当出油阀的圆柱环形带离开出油阀座时，高压燃油便自泵腔通过高压油管流向喷油器。当燃油压力高出喷油器的喷油压力时，喷油器则开始喷油。3.回油过程当柱塞继续上移到，斜槽与油孔开始接通，于是泵腔内油压迅速下降，出油阅在弹簧压力作用下立即回位，喷油泵停止供油。此后柱塞仍继续上行，直到凸轮达到最高升程为止，但不再泵油。由上述泵油过程可知，由驱动凸轮轮廊曲线的最大矢径决定的柱塞行程h(即柱塞的上、下止点间的距离)是一定的，但并非在整个柱塞上移行程hg内都供油，喷油泵只在柱塞完全封闭油孔之后到柱塞斜槽和油孔开始接通之前的这一部分柱塞行程hg内才泵泊。hg称为柱塞有效行程。显然，喷油泵每次泵出的油量取决于有效行程的长短，因此欲使喷油泵能随柴油机工况不同而改变供油量，只须改变有效行程。一般借改变柱塞斜槽与柱塞套油孔的相对位置来实现，将柱塞转向的方向，有效行程的供油量即增加;反之则减少。4.停止供油状态当柱塞转到柱塞根本不可能完全封闭油孔位置，因此有效行程为零，即喷油泵处于不泵油状态。在机车运行中，喷油泵故障表现在出油阀失控，挺杆滚轮业钉脱槽犯卡，啃伤凸轮工作面，喷油器紧力失控，不能按配了相位，要求正常喷油，使喷入气缸内的燃油雾化不良，柴油机冒黑烟。4.2喷油泵故障举例在机车运行中此类故障时有发生。DF4型0151机车，曾出现8个气缸喷油泵犯卡，造成柴油机高负荷时，无实际功率输出。在日常机车运行中，一般在单泵损坏情况下，并不影响正常运行，关键是造成其他相关零部件的损坏。4.2.1.喷油泵故障分析喷油泵是往凸轮驱动，将吸入的燃油往柱塞副的上下运动，形成高压在油阀须紧为有规律的控制下，经高压油管间歇性地按配气相位的要求，向喷油器供油。在高压没管内蓄积的压力达到100Pa以上，属间歇性供油。所以，在高压油管壁上能触到脉冲的触感。当管壁上脉冲呈现无规律性触感，而且谷峰值很高时，可判定为驱动装置已损坏。当高压油管壁无触感，而且平滑无脉冲，可判定出阀已损坏。因出油阀损坏后，不能控制有节奏的开关油流，也就无脉冲。当喷油泵驱动装置损坏后，凸轮在旋转中，滚轮在凸轮的凸桃与基圆上不能平滑过渡，而产生冲击力。所以，其驱动的油流脉冲无规律性，而触感谷峰冲值高。4.3常见故障判断处理4.3.1判断1.在机车运行中，检查发现某气缸喷油泵高压油管臂脉冲出现谷峰波较大有异样，或没有脉冲博时，就为喷油泵故障。2.当柴油机加负载出现黑烟时，手触高压管壁检视，如手触主某喷油泵高压油管壁无谷峰脉冲博触感，就为该缸喷油器已损坏。4.3.2处理当机车运行中，出现上述两种故障时，可将该气缸甩掉，即将喷油泵供油齿条关闭，推至“0”位固定牢，可维持机车运行至目的站再进行维修。4.4注意事项甩缸作业中，应在柴油机卸负载后在最低转速的情况下进行。在将供油齿条推至停止供油位，固定牢固的同时，也应将供油拉杆上的串销固定牢，并与其脱离接触，以预防供油齿条（拉杆）犯卡；造成柴油机“飞车”。第5章差示压力计CS差示压力计CS是监视柴油机曲轴箱气体压力变化的装置，以鉴别柴油机气缸泄漏燃气是否超标及气缸是否爆缸，因其装置结构上的缺陷，往往出现误动作，影响机车的正常运行。5.1差示压力计结构用有机玻璃制成并带有刻度通道内注入带颜色的导电液，整体是U型连通器，左侧接口连通呼吸器，右侧接口连通大气，右侧顶端安装有两根不接触的金属针。5.2差示压力计的原理1.柴油机停机时，差示压力计两侧压力相等液面高度一致保持在0刻线处。2.柴油机正常工作时，左侧（曲轴箱）压力高于右侧（大气），左侧液面下降，右侧液面上升并没有超过警戒线（30刻度线）。3.柴油机非正常时，左侧压力远大于右侧液面并超过警戒线，后果是报警和停机。5.3差示压力计故障举例机车运用中，CS误动作时有发生。如DF8 B型5275机车牵引一列货物列车，运行在兰新线的哈密主墩煌区段，当运行到烟墩至山口站间，突然CS起保护作用，经检查柴油机防爆阀没有被打开的迹象，柴油机加（补）机油口盖也能轻松的拧下，并无燃气冒出。同时，机械间内也很平静，无异样的烟雾，只是差示压力计CS液面，停留在停机刻线处不动（正常应为CS起保护作用动作后，柴油机停机，其液面就回至水平刻线上）。司乘人员不敢冒然启动柴油机，只得请求求援。刻台机车返段检查时，发现通柴油机侧的通气管被油气凝聚物堵塞，造成CS监测的是前一段管内被堵塞的一段真空。这样，造成CS监液面呈二阶上升，致使CS误动作。同时柴油机停机后，其液面停留在两导线触针的停机刻线值上。此种情况司乘人员可拆除CS上的控制线，启动柴油机维持机车运行。5.3.1故障分析在机车运行中；发生差示压力计CS误动作的概率是比较大的。差示压力计CS因连通柴油机的一侧是直接伸入柴油机曲轴箱内。经长期运用后，油气泄漏混合经此进入管路内冷却后，成为油气凝聚物；从面造成堵塞，引起CS的误动作。另外连通器上的控制导线座裂，其液体蒸发成水分子进入该座裂缝；而形成短路，造成CS误作用。由于差示压力计CS是监督柴油机曲轴箱内燃气压力的一种保护性装置，当其起保护作用后，司乘人员不敢随意对其作出判断（这里也有技能与运用经验的因素）。往往是采取停机待命，请求救援，这样，可能给机车运用带来不良后果；扰乱了行车秩序5.4常见故障判断处理5.4.1判断当差示压力计CS动作后，应马上上机械间检视柴油机防爆阀是否被打开。如未被打开过（被打开过的防爆阀下端流淌有机油油渍），可缓慢拧开柴油机机油补加油口盖，如手感觉有向上的压力顶着此盖时，或拧下此盖后有大量的燃气喷出，说明柴油机内部有故障，或泄漏燃气严重，不能维持机车运行。反之，为差示压力计CS误动作。5.4.2处理属差示压力计CS误动作时，可暂拆除差示压力计CS上的控制导线，迅速启动柴油机，机车加载正常运行。如属柴油机内部故障，引起的差示压力计CS动作，不得再次启动柴油机，应立即请求求援，回段检修。5.5注意事项1.在机车运行中发生差示压力计CS起保护作用时，应认真确认其真或误动作，CS动作后，不可盲目拆除控制导线。经上述判断检查确认其属误动作后，可暂时将控制导线。经上述判断检查确认其属误动作后，可暂时将控制导线拆下，待将故障处理完毕，再次重新接上。2.在拆除CS控制导线运行时，应密切注视CS液面变化情况，发现异常应立即停止机车运行。第6章离心精滤器及进出油管座6.1离心精滤器滤清原理滤清原理是利用机油和杂质的比重不同，在高速旋转时产生离心分离作用将杂质分离出来，这分离作用是通过高速回转的转子实现的。在柴油机运转时，主机油泵供给离心式精滤器部分具有一定压力的机油，从进油管经过转子轴下方的3个径向孔进入转子，自下而上地到达转子上部进入集油管内，并在管内自上而下地经2个喷油嘴以相反方向高速喷出。由于转子受喷油流反作用力的推动高速转动，转子内的机油也因此随之高速旋转，使机油中杂质被甩出，并粘附在转子内壁的衬纸上。转子芯部净化的机油，则不断地进人集油管并通过喷嘴喷出i然后从回油道流进油底壳。6.2离心式机油滤清器的常见故障及其原因和处理6.2.1.转速低或不转动喷孔堵塞。堵塞物常是棉纱头、胶质、金属粉末等物，需清洗、吹通，或用牙签扎通。切忌用金属丝或针来疏通喷孔。轴承阻力过大。最为多见的原因是有纤维进入轴承，也有因异物拉毛，致使轴承阻力增加，转速降低者，可在清洗后用细砂纸抛掉拉毛毛刺。转子不密封。上下轴承间隙磨旷、转子体与罩之间的密封圈破损或装偏、喷嘴螺纹松动及缺损都会造成漏油和分散旋转能量，降低转速。应换用新件，以保证转子的密封性。喷嘴孔变形。内孔磨损变粗及表面光滑程度降低，都会使喷注不集中或改变方向，从而降低转子转速。因此，维修时决不允许使用金属丝或针来疏通喷嘴孔。对于已磨损和变形的喷嘴，须更换新件。6.2.2.转子运转不平稳、振动转子罩失圆变形。多是因拆装保养时不慎或用力过猛所致。对于变形较轻者，可以仔细校正；对于严重变形无法矫正者，必须连同转子体一起更换。沉积物层厚不均。有时某种原因会造成沉积不均时转子振动。应用竹片刮除内壁上的沉积物，彻底清洗转子罩，保证平衡。轴承磨损失圆。轴承间隙太大(超过0.15mm)或失圆，运转不稳定。应更换轴承。安装位置不对。有的转子体与罩上做有对准标记，在装配时未对正标记，至使转子的动平衡遭到破坏。应重新对正标记。6.2.3.滤清效率降低未及时保养。应立即施行保养作业。发动机机油过脏。应更换机油，并同时保养离心式机油滤清器。6.3离心精滤器进出油管座常见故障离心精滤器进出油管座故障常发生在管座的焊波处所，特别是经多次焊修后的处所，处于柴油机的自由端，高频振动严重，属贯性故障。6.3.1离心精滤器进出油管座故障举例机油离心精滤器管路的裂漏，主要发生在进出油管口的焊波上，多数情况下发生在DF4型机车装配的240型柴油机上。如哈密机务段，就发生过离心精滤器座回油管焊波裂漏的情况。6.3.1.1故障分析离心精滤器接在主机油泵管道上的一条支路上，对柴油机不起润滑作用。它的作用是通赤滤清器离心力的作用，将机油的杂质过滤干净，所以，当该支路离心精滤器进油口管座裂漏时，关闭此阀后，并不后，并不影响机油循环系统的正常工作。由于焊接工艺上的问题，此支管的裂漏与其他处机油管路裂漏几乎相似，均是焊波上发生裂漏。而该处尤以管座焊波处裂漏最为常见。因处于柴油机的自由端，各种振动的综合作用加上离心精滤器内转子的高频振动，易导致其焊波的裂漏，特别是经常重复焊修点。6.4常离心精滤器进出油管座见故障判断处理1.判断：当进油支管或出油支管焊接处发生渗机油时，可判定此处发生裂漏。2.处理：可将从主机油泵处来油管的截止阀关闭，停止精滤器的工作。6.5离心精滤器进出油管座注意事项1在机车运行中，不能用捆绑绑扎的方法来堵塞裂漏处。2在关闭此阀后，应将手轮取下，避免在高频振动的情况下，此阀被再次振开而漏泄。3280型柴油机无此截阀。结束语柴油机的故障一直是各机务部门不断研究和探讨的问题，相对于对于现在内燃机车的发展以及和谐系列内燃机车的使用来说柴油机及其辅助系统的故障率是最高的，对其常见的故障分析，总结以及积累是乘务人员、检修人员以及我们即将上岗的大学生必须具备的思维，只有去消化、理解其问题的所在将对我于我们日后的上岗有着具大的影响，可以增强我们在日后突发事件的工作能力，这样，既避免了有故障隐患的机车出段牵引列车，又避免了因盲目待机检修并且缩缩了无效机车运用期，同时真正做到了有效地保障机车运行的安全。因本人学习知识和现场经验有限，文中内容尚有不完善或没有分析到的地方，望广大专家、学者提出意见，对有错误之处指出批评，予以改正。