DF8B、DF11型内燃机车耗水问题原因分析

【摘要】 本文针对DF8B、DF11型内燃机车在实际应用中出现的耗水严重现象，主要从柴油机燃油系统、机油系统及进排气系统三个方面进行全面的分析，并提出了一些耗水问题判断和查找的有效方法。

【关键词】 内燃机车；耗水；原因分析

一、问题的提出

近几年以来，南车戚墅堰机车有限公司大修机车（包括DF11 DF8B等系列）出厂到段运用后，时常发生机车膨胀水箱水位下降现象，机车往返正线一次（300～600km），膨胀水箱耗水30%～60%，该现象导致段方需每次机车进库后重新进行补水，极其繁琐，同时对机车在正线的安全运行也构成了不安全因素。因为机车在运用过程中，一旦冷却水不足，将导致冷却水温、滑油温度过高，增加了机车各运动系统的热负荷，导致局部冷却不足，温度过高，易造成油压低、轴系固死等故障，引起机车线路故障或导致机破。

因此解决280系列机车耗水问题，已成为当前困扰机车运用质量的一大惯性问题。而对此问题的原因查找，故障部位的确认，又是一件与柴油机、机车冷却系统、机油及燃油系统相关联的问题。查找起来往往无从下手，又需要很大的工作量。这样，寻找一条既简便，工作量又不致过多的查找方法已成为当务之急。本人根据近几年来，对于这类问题的故障处理，进行了一下记录总结和分析，总结出一套供大家借鉴的查找判断方法。

二、耗水问题原因分析及判断方法

在运行过程中的耗水，大多数情况下是在高功率高手柄长时间运用情况下才会发生。个别机车也会在低工况时发生，这种情况一般是机车辅助冷却系统泄露，各水腔（如缸套）密封胶圈破损或接触不良，或缸头存在较大裂纹及铸造缺陷，这样可以通过检查或甩车发现，比较容易查找。下面着重分析在高手柄高工况长时间运用下机车耗水的问题发生，并从燃油系统、机油系统以及进、排气系统三个方面进行分析并提出相关判断查找方法。

2.1、燃油系统

若机车在运行过程中出现耗水现象时，若燃油中含有水分，会导致在机车运用中高压油泵齿条生锈甚至卡泵现象的发生，有时甚至会因引起功率下降。造成水进入燃油系统的原因，一方面是因为喷油器安装孔内的水腔隔套与气缸盖内孔之间的密封圈破损、安装不良或安装孔内壁有裂纹和缩孔，都会造成水沿喷油器回油管进入燃油回污管流回大油箱循环；另一方面燃油预热器与水腔相通造成水渗漏至燃油管内参加燃烧工作。

如果在机车运行中出现燃油含水现象，并出现耗水故障，可关闭燃油预热器的进水阀（柴油机16缸处），观察膨胀水箱的水位变化情况，如膨胀水箱的水位停止下降，则可更换或者修复燃油预热器用以消除该现象。另外，若此现象发生在机车运行高功率（高手柄）时，我们可以拔出十六只喷油器回油塑料管，并观察回油管内流出的燃油是否有水的迹象，如果燃油中有水则需检查并处理该缸气缸盖。

2.2、机油系统中含水

当柴油机机油系统中含有水分时，我们可以采取目测或者化验机油的方式判断机油中是否含有水分。导致机油系统中含水现象发生原因可能有以下几点：

⑴、气缸套下定位圆处的密封圈安装后扭曲或切破，导致密封不良，使水进入曲轴箱内的油底壳里；

⑵、增压器水腔的水窜入油腔，导致机油中有水；

⑶、静态时，热交换器内水系统进入机油系统内；

我们可根据以下几种查找方法判断机油系统中是否混入水分：

（1）、化验机油中的水分含量是否超标，若系统大漏，则可目测机油是否乳化；

（2）、打开柴油机曲轴箱盖，检查各缸气缸套下部外壁上是否有水滴下或是气缸套否有锈迹；

（3）、拆下柴油机增压器回油管，检查管内是否有水迹存在；

（4）、拆下热交换器，并进行泵风检查；（如果膨胀水箱有油迹，同样要拆下热交换器进行泵风检查）。

2.3、进、排气系统

当进、排气系统出现故障导致柴油机耗水时一般会出现以下现象：膨胀水箱水位下降，增压器放气管或冷却单节放气管会有气排出，温压箱排污阀内有水或水汽；

原因分析：气缸盖在长时间高功率运用时，随着气缸进、排气燃烧过程中，将对气缸盖产生高温的交变热负荷，在这种热负荷的作用下，气缸套内壁因本身铸造缺陷或使用年份过长，而产生热变形，如果形成裂纹，就会导致漏水，但低负载或静态时却不渗水；通过对发生耗水故障更换下来的气缸盖进行解剖研究，发现很大一部分有问题的气缸盖是因为铸造时汽水腔的隔离层没有达到设计尺寸，所以会在长时间的运用中冷却水的腐蚀而锈蚀漏水，或在交变负荷的作用下出现的裂纹造成漏水现象的发生。

增压器或中冷器若漏水，将随压缩空气进入稳压箱，存于稳压箱底部，打开排污阀，有水流出（较多）；或高负载时有水汽喷出。

可采取以下几种判断方法用以确定是否进、排气系统出现故障导致机车耗水：

（1）、打开减爆阀甩车，检查是否有水雾喷出；

（2）、在机车运行在高功况时打开稳压箱排污阀，检查是否有水雾喷出；

（3）、在机车运行至高工况时打开前后增压器的放气阀门，检查是否有大量气体排出。同时仔细观察机车的膨胀补充水箱的液面变化，是否一直处在高液面，如果此现象发生，就要怀疑是不是冷却水中的大量气体造成膨胀水箱的冷却水从溢水管中溢出而造成的少水现象。这种现象的发生，多数是因为气缸燃烧室的高压燃气窜入冷却水系统，很大程度上也可以判断柴油机气缸盖底部或排气腔存在缺陷。

（4）、用点温计点测柴油机出水支管下部温度是否异常（偏高或偏底），或打开增压器放气阀和冷却单节放气阀，检查是否有气排出；

（5）、在短交路时，可以与点温相结合采用甩缸法，检查膨胀水箱水位是否下降；

（6）、拆下排气总管进行检查，总管内壁积碳层有无异常，通常如果有水参加了燃烧，会在排气管留下或多或少的迹象，此现象多数为排气管壁有白色冲洗印记而不是正常黑色均匀积碳层。如果发现此现象可拆下排气管检查气缸盖排气道、气门阀杆和阀面上是否有积碳异常或白色结晶体等异常现象存在。

三、结语

通过对DF8B、DF11系列机车耗水问题处理方法的总结，可以使我们在查找这一问题时，有步骤、有方法地进行，做到有的放矢，减少不必要的拆装工作，既节约了时间，也节省了不少人力物力，查找方法只是在问题发生后进行补救的解决方法，根本的解决方法还在于气缸盖的热加工过程中的工艺方法要进一步改进，如何做到减少铸造缺陷，提高气缸盖的使用寿命，这是摆在我们面前的一个课题。