DF4D型內(nèi)燃機(jī)車水冷卻系統(tǒng)的故障與處理

龍?jiān)雌诳W(wǎng)DF4D型內(nèi)燃機(jī)車水冷卻系統(tǒng)的故障與處理

作者：高春雨

來源：《西部論叢》2020年第08期

摘要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，我國各行各業(yè)也呈現(xiàn)出良好的發(fā)展趨勢。對DF4D型內(nèi)燃機(jī)車水冷卻系統(tǒng)的高溫冷卻、低溫冷卻的結(jié)構(gòu)和原理進(jìn)行了介紹，結(jié)合多年的工作實(shí)踐，對水冷卻系統(tǒng)常發(fā)生的故障進(jìn)行了分析，并提出了相應(yīng)的處理意見，為DF4D型內(nèi)燃機(jī)車維修技術(shù)人員提供了技術(shù)參考。

關(guān)鍵詞：DF4D型內(nèi)燃機(jī)車;水冷卻系統(tǒng);故障;處理

引言

DF4D型內(nèi)燃機(jī)車在工作過程中，燃油燃燒使得與燃?xì)庵苯咏佑|的零部件強(qiáng)烈受熱，柴油機(jī)各運(yùn)動件摩擦使機(jī)油受熱，柴油機(jī)增壓器壓縮空氣使空氣溫度升高。冷卻水系統(tǒng)的主要功能就是冷卻這些受熱的零部件、機(jī)油和增壓空氣，使之保持在一定的溫度范圍內(nèi)，保證柴油機(jī)正常工作。

一、DF4D型內(nèi)燃機(jī)車?yán)鋮s水系統(tǒng)工作原理

（一）高溫冷卻水系統(tǒng)工作原理。柴油機(jī)高溫水泵從散熱器高溫部分和膨脹水箱補(bǔ)水管道中吸入冷卻水，泵入柴油機(jī)高溫水系統(tǒng)。冷卻水在流經(jīng)柴油機(jī)（包括增壓器）時，吸入熱量后溫度升高，熱水經(jīng)由柴油機(jī)排水總管、冷卻裝置左上集流管，進(jìn)入散熱器水腔，由散熱片把熱量散發(fā)給冷卻空氣。溫度降低后的冷卻水，由右上集流管，重由高溫水泵吸入，繼續(xù)循環(huán)。

（二）低溫冷卻水系統(tǒng)工作原理。低溫水泵從散熱器低溫部分與膨脹水箱補(bǔ)水管道中吸入冷卻水，泵入柴油機(jī)中冷器，吸收增壓空氣熱量，進(jìn)入機(jī)油熱交換器與柴油機(jī)機(jī)油交換熱量，然后進(jìn)入散熱器，由散熱片把熱量散發(fā)給冷卻空氣。溫度降低后的冷卻水經(jīng)由止回閥再回入低溫水泵，繼續(xù)循環(huán)。

（三）放氣及補(bǔ)水管路工作原理。高溫水系統(tǒng)在工作過程中，隨著冷卻水溫度的升高，冷卻水會發(fā)生汽化。同時，在冷卻水系統(tǒng)的水腔中有可能存在死角，這部分冷卻水也會汽化。為了排出這些汽化水，在柴油機(jī)出水總管出口到冷卻裝置左上集流管入口間管道的最高處，安裝1根通往膨脹水箱的常開排氣管。在低溫水系統(tǒng)中冷器出水管最高處，也有1根通往膨脹水箱的常開排氣管。這樣，極少部分冷卻水連同氣體將由這2根排氣管進(jìn)入膨脹水箱，汽化水便可由膨脹水箱的排氣口排出。膨脹水箱底部有2根補(bǔ)水管，分別與高、低溫水泵的進(jìn)口相連。當(dāng)系統(tǒng)工作時，水泵進(jìn)口處為低壓，膨脹水箱里的水在高度差及大氣壓的作用下，經(jīng)這2根補(bǔ)水管被吸入水泵，以補(bǔ)充排氣管散發(fā)的冷卻水，從而保證系統(tǒng)的正常工作。

二、DF4D型內(nèi)燃機(jī)車?yán)鋮s水系統(tǒng)故障及原因

（一）冷卻水異常耗費(fèi)故障原因檢查。引發(fā)柴油機(jī)冷卻水異常消耗的原因很多，結(jié)合DF4D型機(jī)車?yán)鋮s水循環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，認(rèn)為檢查其冷卻水異常耗費(fèi)問題可采取如下方法：首先，應(yīng)確定中冷水循環(huán)系統(tǒng)各個部件質(zhì)量是否良好;其次，結(jié)合油、水樣化驗(yàn)結(jié)果，判斷冷卻水異常耗費(fèi)是否為高溫水泵水封泄漏、增壓器水腔裂漏所致;第三，更換問題部件及對冷卻水循環(huán)管路的“跑、冒、滴、漏”處進(jìn)行處理;第四，抽檢噴油器導(dǎo)套及其膠圈材質(zhì)，如出現(xiàn)過熱老化及萎縮變形等，及時更換。

（二）膨脹水箱水位發(fā)生變化。（1）水位上升這種現(xiàn)象若是發(fā)生在運(yùn)行期間，在沒有中途加水的情況下，水位會不斷上升，甚至通過溢水管往外溢水，主要原因是水系統(tǒng)中竄進(jìn)了燃?xì)?，說明某氣缸套或氣缸蓋出現(xiàn)了穿透裂紋，燃?xì)馔ㄟ^裂紋進(jìn)入冷卻水系統(tǒng)（燃?xì)鈮毫Ω哂诶鋮s水壓力）?？赏ㄟ^逐缸停止噴油泵供油的方法進(jìn)行檢，看水箱是否繼續(xù)漲水，必要時可打開示功閥，觀察是否噴水，如果高溫水系統(tǒng)檢查不出問題，還可通過檢查中冷器等低溫水通道部件進(jìn)一步查找。（2）水位下降冷卻水系統(tǒng)在工作時，由于壓力升高，工藝上允許某些部件有滴漏，比如水泵允許滴漏，但每分鐘不大于60滴，這樣不至于使水位下降明顯。但如果是短時間內(nèi)水位下降快，就說明冷卻水系統(tǒng)中出現(xiàn)了大量的漏泄，多數(shù)原因是密封圈老化，冷卻水系統(tǒng)管道損壞造成漏泄。

（三）雙流道銅散熱器高、低溫竄水故障原因分析。DF4D型內(nèi)燃機(jī)車一般采用管帶式和管片式雙流道銅散熱器。在DF4D型內(nèi)燃機(jī)車試驗(yàn)過程中，若高、低溫冷卻水溫度相差值≤4℃，則可判定為雙流道銅散熱器高、低溫竄水。雙流道銅散熱器發(fā)生高、低溫竄水有2種情況。一是雙流道銅散熱器單節(jié)裝在上、下集流管上后竄水，主要原因?yàn)槠浒惭b質(zhì)量問題，如水口以及密封墊對不正，高、低溫側(cè)隔離薄弱或溝通，單節(jié)固定螺母未均勻擰緊，單節(jié)高低溫水口、集流管高低溫水口、密封墊三者未對正等。二是雙流道銅散熱器單節(jié)內(nèi)部竄水，主要原因?yàn)樗桓舭搴附硬涣蓟蜾P蝕，冷卻管破裂（多發(fā)生在與管板接觸部位）或銹蝕，隔板及冷卻管與管板的焊接質(zhì)量、冷卻管的脹管質(zhì)量不達(dá)標(biāo)等。

三、DF4D型內(nèi)燃機(jī)車?yán)鋮s水系統(tǒng)故障應(yīng)對措施

（一）冷卻水異常耗費(fèi)故障改進(jìn)措施。為了防止DF4D型內(nèi)燃機(jī)車柴油機(jī)冷卻水異常消耗問題，可考慮采用如下方法：（1）在組裝過程中要嚴(yán)格執(zhí)行工藝要求，如對氣缸蓋進(jìn)行規(guī)定的水壓試驗(yàn)，在套管的螺紋處涂上厭氧膠后擰入鎖緊螺母等;（2）拆下氣缸蓋噴油器導(dǎo)套進(jìn)行檢查確認(rèn)，并更換不良的膠圈;（3）機(jī)車中修時，分解氣缸蓋噴油器導(dǎo)套，更換全部密封膠圈和銅墊;（4）對燃油進(jìn)行化驗(yàn)，看其含水量是否超標(biāo);（5）噴油器導(dǎo)套密封膠圈要使用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的氟硅材質(zhì)的膠圈;（6）拆下縫隙濾清器導(dǎo)桿，檢查其表面是否有水銹等。

（二）膨脹水箱引起的故障改進(jìn)措施。針對上述故障現(xiàn)象，對膨脹水箱進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)在膨脹水箱溢水管中的排氣口安裝有壓力調(diào)節(jié)閥。為此，對DF4D型內(nèi)燃機(jī)車?yán)鋮s水系統(tǒng)進(jìn)行改造，使膨脹水箱直通大氣后加載，故障消除。此外，膨脹水箱溢水管中的排氣口有可能被鐵銹、水垢堵塞，檢修時要注意疏通。

（三）高、低溫竄水故障應(yīng)對措施。針對雙流道銅散熱器單節(jié)在上、下集流管上的安裝質(zhì)量問題，最主要的是保證雙流道銅散熱器單節(jié)、集流管高低溫水口以及密封墊對正，具體可通過如下方法：（1）要求單節(jié)安裝孔距及相對位置等采用專用胎具來保證;（2）采取擴(kuò)孔（≤14mm）方式補(bǔ)救單節(jié)安裝孔、高低溫水口相對位置錯誤;（3）單節(jié)固定螺母須均勻擰緊，使密封墊各部位受力相同;（4）在單節(jié)落在密封墊上后，不能移動單節(jié)等。雙流道銅散熱器單節(jié)本身問題，這種情況經(jīng)常發(fā)生在外購或有較長運(yùn)輸距離的散熱器單節(jié)上，可通過改善運(yùn)輸條件和提高雙流道銅散熱器檢修質(zhì)量來解決，其中，前者包括采取適當(dāng)措施防止碰傷，裝車時要放平使其受力均勻等，后者包括提高隔板及冷卻管與管板的焊接質(zhì)量、冷卻管的脹管質(zhì)量等。

結(jié)語

研究及工作實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，DF4D型內(nèi)燃機(jī)車?yán)鋮s水系統(tǒng)故障除了本文中提到的冷卻水異常耗費(fèi)故障，雙流道銅散熱器高、低溫竄水故障及膨脹水箱引起的故障等，還有銹皮及雜物等堵塞熱交換器、中冷器銅管，水管路清潔度差等。為此，在未來研究和工作實(shí)踐中，應(yīng)不斷總結(jié)此類故障的原因及解決方法，以進(jìn)一步徹底排除DF4D型內(nèi)燃機(jī)車?yán)鋮s水系統(tǒng)故障。

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