李永良

（西山煤電鐵路公司， 山西 太原 030053）

1 16V240ZJD型柴油機(jī)概述

為滿足1996年9月全面提高列車(chē)運(yùn)行速度、拓展鐵路列車(chē)貨物運(yùn)載能力的需求，我國(guó)研制了主要用于牽引客貨列車(chē)的干線的東風(fēng)4D型系列內(nèi)燃機(jī)車(chē)。

16V240ZJD型柴油機(jī)是東風(fēng)4D內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力裝置，是一種新型柴油機(jī)型，經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先、國(guó)際先進(jìn)水平，可以降低柴油機(jī)的燃油消耗率，大幅提高內(nèi)燃機(jī)車(chē)的耐久可靠性與最大運(yùn)行功率。東風(fēng)4D內(nèi)燃機(jī)車(chē)的柴油機(jī)燃雖然油消耗率低，但是功率大、牽引性能與牽引電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)換性能好，此外16V240ZJD型柴油機(jī)的恒功率速度范圍非常廣，能夠完成機(jī)車(chē)的恒功率牽引。

2 東風(fēng)4D內(nèi)燃機(jī)車(chē)的冷卻水系統(tǒng)組成簡(jiǎn)述

開(kāi)式低溫冷卻水系統(tǒng)和閉式高溫冷卻水系統(tǒng)是東風(fēng)4D內(nèi)燃機(jī)車(chē)?yán)鋮s水系統(tǒng)的兩大組成部分。在東風(fēng)4D內(nèi)燃機(jī)車(chē)的冷卻室中，上部安裝有靜液壓油箱、散熱組和由靜液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的冷卻風(fēng)扇；下部安裝有靜液壓泵、靜壓液變速箱、后轉(zhuǎn)向架牽引的電動(dòng)通風(fēng)機(jī)與空氣干燥器。

低溫冷卻水系統(tǒng)主要用于靜液壓油、機(jī)油和增壓空氣的冷卻。低溫冷卻水系統(tǒng)是通過(guò)機(jī)車(chē)的柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)冷卻水系統(tǒng)中的低溫冷卻水泵運(yùn)行，首先使冷卻水分別進(jìn)入兩個(gè)不同的中冷器來(lái)冷卻增壓空氣。之后冷卻水從中冷器中出來(lái)匯合之后，又進(jìn)入機(jī)油熱交換器來(lái)吸收機(jī)油的熱量，冷卻高溫的機(jī)油。最后，冷卻機(jī)油的冷卻水進(jìn)入低溫散熱器，把吸收的熱量散發(fā)到大氣中去，頂開(kāi)逆止閥再進(jìn)入低溫泵循環(huán)中[1]。

高溫冷卻水系統(tǒng)主要用于增壓器、汽缸套和汽缸蓋等部件的冷卻。安裝在高溫膨脹水箱上的壓力調(diào)節(jié)閥用來(lái)調(diào)節(jié)壓力。壓力調(diào)節(jié)閥可以保持高溫冷卻水系統(tǒng)的壓力在一定的范圍之內(nèi)，能夠保障高溫冷卻水系統(tǒng)的效能。

3 東風(fēng)4D內(nèi)燃機(jī)車(chē)?yán)鋮s水系統(tǒng)的作用

東風(fēng)4D內(nèi)燃機(jī)車(chē)?yán)鋮s水系統(tǒng)的作用主要有：利用中冷器，可以將增壓后的進(jìn)氣溫度迅速地降低，以確保柴油機(jī)的進(jìn)氣量，這樣柴油機(jī)便可以將柴油充分燃燒，使柴油機(jī)的功率得以提高；利用機(jī)油交換器可以冷卻高溫的機(jī)油，維持適合柴油機(jī)工作的機(jī)油溫度，確保柴油機(jī)能夠運(yùn)轉(zhuǎn)正常；可以直接冷卻高溫的柴油機(jī)受熱零部件，確保柴油機(jī)能夠正常運(yùn)行。

4 東風(fēng)4D內(nèi)燃機(jī)車(chē)水溫高的原因

4.1 溫控閥故障

冷卻風(fēng)扇是通過(guò)溫度控制閥的調(diào)節(jié)來(lái)控制，然而冷卻水的溫度又控制著溫度控制閥，因此溫度控制閥不僅是液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的一個(gè)執(zhí)行元件，還是液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中的一個(gè)溫度傳感元件。溫度控制元件常常在冷卻系統(tǒng)中的水溫急速升高的時(shí)候，出現(xiàn)冷卻風(fēng)扇轉(zhuǎn)速低于系統(tǒng)要求的現(xiàn)象，這是由于石蠟的脹力小，使冷卻風(fēng)扇的馬達(dá)充油不足。當(dāng)冷卻水系統(tǒng)的水溫超過(guò)柴油機(jī)正常工作的規(guī)定值，并且溫控閥附近的進(jìn)回管道的溫度并無(wú)差別，這些現(xiàn)象便說(shuō)明溫控閥沒(méi)有及時(shí)關(guān)閉通路，造成壓力油的回流，使得冷卻風(fēng)扇的馬達(dá)充油不足，冷卻風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速低于系統(tǒng)要求[2]。

4.2 冷卻水泵故障

依靠冷卻水泵帶動(dòng)、提高冷卻水系統(tǒng)的水壓，達(dá)到快速循環(huán)冷卻的目的，這便是東風(fēng)4D內(nèi)燃機(jī)車(chē)的冷卻水循環(huán)系統(tǒng)。假如冷卻水泵出現(xiàn)故障，則會(huì)導(dǎo)致冷卻水系統(tǒng)的水流量不足，減少了單位時(shí)間內(nèi)冷卻水與機(jī)油之間可交換的熱量，使得冷卻水系統(tǒng)的冷卻效果大大降低。逐個(gè)打開(kāi)冷卻水泵對(duì)應(yīng)的大循環(huán)閥，對(duì)墻壁上的預(yù)熱鍋爐水壓表上的數(shù)值進(jìn)行觀察，如果發(fā)現(xiàn)冷卻水壓力明顯低于冷卻水泵在16V240ZJD柴油機(jī)滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的冷卻水壓3.5 kg/cm2時(shí)，需要更換冷卻水泵。

4.3 馬達(dá)或靜液壓泵故障

柴油機(jī)曲軸在柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)之時(shí)，工作油受到靜液壓泵的高壓管路驅(qū)動(dòng)，壓送到靜液壓馬達(dá)中，而高壓油也在此時(shí)流經(jīng)溫控閥與安全閥。當(dāng)柴油機(jī)的高溫冷卻水系統(tǒng)水溫度低于84℃、低溫冷卻水系統(tǒng)的水溫度低于56℃時(shí)，溫控閥的狀態(tài)是開(kāi)啟的，而高壓油則從此溫控閥經(jīng)過(guò)回油管，重新流回油箱。這個(gè)時(shí)候的高壓油路無(wú)法建立壓力，風(fēng)扇葉片無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)柴油機(jī)的高溫冷卻水系統(tǒng)水溫度達(dá)到84～92℃、低溫冷卻水系統(tǒng)的水溫度達(dá)到56～64℃時(shí)，溫控閥的狀態(tài)是部分關(guān)閉或完全關(guān)閉，高壓油進(jìn)入到靜液壓馬達(dá)，以帶動(dòng)冷卻風(fēng)扇葉片轉(zhuǎn)動(dòng)。高壓油在此時(shí)流入側(cè)百葉窗，控制了油缸并頂開(kāi)了側(cè)百葉窗。如果馬達(dá)或是靜液壓泵發(fā)生故障，則會(huì)使靜液壓油管內(nèi)的油低于規(guī)定的壓力。當(dāng)東風(fēng)4D內(nèi)燃機(jī)車(chē)的冷卻水和機(jī)油溫度過(guò)高時(shí)，安全閥和溫控閥經(jīng)檢查后一切正常，但冷卻風(fēng)扇的葉片轉(zhuǎn)速低或停止轉(zhuǎn)動(dòng)，則說(shuō)明是馬達(dá)或者靜液壓泵發(fā)生了故障。其次，如果是側(cè)百葉窗控制油缸出現(xiàn)故障的話，也會(huì)打不開(kāi)側(cè)百葉窗，使冷空氣的進(jìn)入受到影響[3]。

5 東風(fēng)4D內(nèi)燃機(jī)車(chē)水溫高的處理方法

1）出庫(kù)前應(yīng)當(dāng)認(rèn)真檢查內(nèi)燃機(jī)車(chē)的水系是否膨脹、冷卻水系統(tǒng)個(gè)部件正常運(yùn)轉(zhuǎn)、水位是否正常、有無(wú)泄漏。如果在啟動(dòng)機(jī)車(chē)后發(fā)現(xiàn)冷卻水的溫度上升速度過(guò)快，要先考慮膨脹水箱是否缺水的問(wèn)題，當(dāng)冷卻水系統(tǒng)開(kāi)始上水的時(shí)候，要及時(shí)排氣，以防冷卻水系統(tǒng)的內(nèi)部存氣。

2）在啟動(dòng)16V240ZJD柴油機(jī)之后，要檢查冷卻風(fēng)扇的葉片是否正常轉(zhuǎn)動(dòng)，如果葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)不正常的話，要先用手觸碰溫度控制閥處的油管，如果手觸感覺(jué)溫控閥油管的溫度同靜液壓泵進(jìn)、出油管溫度相比，沒(méi)有明顯的差別的話，則說(shuō)明溫控閥出現(xiàn)故障，應(yīng)當(dāng)及時(shí)上報(bào)檢修。在內(nèi)燃機(jī)車(chē)運(yùn)行過(guò)程中，如果出現(xiàn)溫控閥故障，要快速對(duì)溫控閥上的調(diào)節(jié)螺釘進(jìn)行手動(dòng)調(diào)節(jié)，順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)螺釘至極限，等到冷卻水溫度下降后，再手動(dòng)調(diào)節(jié)螺釘至合適位置。

3）進(jìn)行機(jī)車(chē)的檢修分解與進(jìn)庫(kù)保養(yǎng)時(shí)，禁止使用高壓風(fēng)側(cè)向噴吹水箱冷卻單節(jié)表面以防止散熱器倒片，并且在發(fā)現(xiàn)散熱器出現(xiàn)倒片情況時(shí)，要及時(shí)地處理倒片問(wèn)題；禁止使用硬物敲打或碰撞散熱器；禁止在冷卻單節(jié)上涂抹油脂，并且要對(duì)散熱器表明的異物與油脂及時(shí)清掃處理。

6 結(jié)語(yǔ)

東風(fēng)4D內(nèi)燃機(jī)車(chē)的水溫高的問(wèn)題原因有許多，因此當(dāng)出現(xiàn)水溫高的現(xiàn)象時(shí)，要仔細(xì)觀察分析，找出問(wèn)題的原因所在，并采取對(duì)應(yīng)的處理方法，及時(shí)排除故障，保障機(jī)車(chē)的安全運(yùn)行。