关于东风4型内燃机车冷却水温高的分析与探究

【摘要】

东风4型内燃机车的冷却系统分为高温循环水系统和低温循环水系统，是实现机车正常运行的有力保障。在机车运行中可能会出现冷却水温高的问题，尽管机车有自我保护装置，但从根本上讲还是要通过分析机车冷却水温高的原因，确定行之有效的处理方法。

【关键词】东风4型内燃机车；冷却水温高；分析与探究

强制循环冷却是东风4型内燃机车选用的16V240ZJB型柴油机采用的冷却方式，其冷却系统分为低温循环水系统和高温循环水系统。低温循环水系统主要用于冷却增压空气、机油及静液压油等；高温循环水系统主要用于冷却汽缸盖、汽缸套和增压器等部件。在柴油机工作时，低温水泵将冷却水送入热交换器和中冷器，高温水泵将冷却水送入柴油机和增压器，流出的冷却水分别经过各自的散热器组并借助冷却风扇将带出的热量散入大气，继续回流经高、低温水泵循环使用。外界空气由冷却风扇吸入，以一定的流速横向通过散热器组，带走冷却水中的热量。柴油机油、水管路上的控制阀自动控制冷却风扇的转速，以保证机车正常运行需要的冷却效果。

1 机车冷却水温高的危害及自我保护措施

在机车柴油机工作时，当出口冷却水温达到或超过88℃时，某些零件就会处于过热状态，柴油机零件的正常工作间隙因温度的升高被破坏，诱发了机油的变质和烧结，柴油机的条件恶化，不仅会加剧零部件磨损，而且严重时可能造成零件拉缸、卡死等。

为了防止冷却水温过高影响柴油机的工作，东风4型内燃机车上设置了水温保护装置――水温继电器WJ。水温继电器由测量机构和执行机构组成，其构造如图所示。温包、波纹管、弹簧及有关杠杆等构成了测量机构，触头为执行机构。温包插在柴油机冷却系统的循环水中，内部充满容易蒸发的感温液体丙酮，当柴油机冷却水温超过88℃时，由于温包内的丙酮蒸发通过金属毛细管进入波纹管室内，导致波纹管受压，推杆向上推动常开触头闭和，中间继电器2ZJ线圈的得电电路被接通，继发走车电路中的2ZJ常闭触头断开，相应的励磁机励磁接触器LLC和励磁接触器LC线圈的得电电路也断开，柴油机自然卸载，从而保护了柴油机。

2 机车冷却水温高的原因

东风4型内燃机车冷却水温高的原因是多方面的，需要从散热机理、空气流动是否顺畅、水温与空气温度之间差异及温控设备的灵敏度等方面综合考虑。总体来看，造成机车冷却水温高的原因一般有以下几点：

（1）冷却水泵出现诸如如水泵叶轮和水泵轴松脱或水泵漏气等故障，造成系统管路阻力过大，冷却水循环不畅或不循环。

（2）冷却水循环系统发生泄漏，或在向循环水系统补水时，没有打开放气阀，空气压力给人充满水的错觉，实际上冷却水量不足。

（3）向机车冷却水系统加水时，散热器放气阀没有打开，空气被隔离在散热器中，降低了冷却水在散热器中的循环速度，影响了散热效果。

（4）散热器外部淤积脏物使得散热片之间空气通道堵塞，减少了散热器的散热面积，冷却空气通过能力也有所降低，散热能力随之减弱。

（5）冷却风扇温度控制阀恒温元件作用不良或静液压油箱内缺油，造成冷却风扇在规定稳定下不转或转速慢，空气流通速度下降引发换热效率下降。

（6）散热器冷却水管内水垢、水锈等过多，或管路系统阀门开闭不当，使冷却水路循环受阻。

（7）柴油机燃烧不良，或柴油机负荷时间过长，造成废气温度过高，加重了冷却系统的工作负担。

3 机车冷却水温高的处理方法

在机车出现冷却水温高，特别是由于冷却水温高造成机车卸载的情况下，我们应该及时准确判断故障所在，并力争尽快采取正确、得当的处理措施。

（1）检查水箱水位，看水位是否超过2/3。如看不到水位，则为水循环系统有较大漏点，导致大量失水。检测找出漏点焊补。

（2）补水、加水时，切记打开放气阀门，以免出现水位误判，或影响散热器内冷却水的循环。

（3）检查冷却水泵，看是否能够达到：水温60℃和80℃时，水泵转速达到2150转/分和1959转/分，流量不低于115千升和100千升，出水口压力超过0.28兆帕和0.18兆帕。如果达不到上述指标，需要检查水泵泵体、水封、叶轮和吸盖间隙，发现问题及时处理。

（4）发现冷却风扇不转或转速慢，先顶住温度控制阀调整螺钉，如风扇转动，用检点锤轻轻敲击安全阀阀体，如风扇转动或转速提高了，则为阀体内部卡死在开启位。若冷却风扇仍不转或转速慢，可能为静液压泵或马达故障，建议及时更换。

（5）用手触摸水箱的出水管及高温散热器下部水管温度，如两处温差较大，而水箱水位和冷却风扇转动都正常，可以判断为高温水泵有故障。对此高温水泵进行维修或更换，

（6）手摸散热器，如很凉，但此时柴油机的温度过高，则先检查阀们开闭位置是否正确。如正确，冷却风扇又运转正常，则是在加水时，没有打开放气阀，水中有空气所致。

（7）检查散热器，如外面有脏物堵塞散热片之间空气通道，造成冷却空气通过能力降低，可用高压清洗机清洗。如脏污过多，清洗效果较差，应该拆下散热器更换。

（8）定期用稀盐酸清楚散热器冷却水管内的水垢、水锈等沉积物，检查管路系统阀门是否开启合适，确保冷却水路循环畅通。

（9）对柴油机燃烧不良的情况，检查喷油嘴，看是否存在雾化不良，如若存在，更换喷油嘴。同时避免柴油机负荷时间过长，减轻冷却系统的工作负担。

东风4型内燃机车冷却水温高是一个相对复杂的问题，需要我们的认真观察分析，找到故障的原因所在。以加快检修效率，确保机车的正常运行。