GK1C型内燃机车频繁停车现象探讨与解决方案

田永喜

（太原重工股份有限公司储运分公司 ，山西 太原 030024）

引言

GK1C型内燃机车是中国南车集团资阳机车有限公司在GK1型机车基础上发展的系列产品，适用于铁路、冶金、石化、港口、地方铁路的调车和小运转作业。机车上装有1台6240ZJ型中速柴油机（装车功率990kW）、1台液力换向和工况机构的ZJ4014GY型液力传动箱。

1 GK1C型内燃机车停车现象的描述

GK1C型0458号机车启动后，润滑油压0.2MPa上下，水温、油温在40℃，转速460r／min上下保持稳定，动力充足，正常运转投入生产，在运转一定时间后温度上升到60℃左右时候，整车处于较好工况，在乘务员提动手柄时，油压瞬间下掉，油压感应器动作，PC机控制信号发出，转速瞬间下降到0位，机车停车。

2 故障的分析

针对机车所出现的故障，分析其故障发生原因及发生的可能，在采取逐个排除的方法进行处理，力图找到解决问题的方法。

1）润滑油失效。更换新的润滑油，在使用一周后故障再次出现，故排除润滑油失效因素所导致的停机故障。

2）润滑油压力感应器失效。对增压器润滑油感应器0.08MPa及0.16MPa进行更换，同时截断润滑油通路加装指针式压力表以直观的观察润滑油变化情况，经过更换、安装调试发现在机车运行的过程中，润滑油压在一段时间内保持稳定在0.2MPa以上，但在突然提动手柄的瞬间润滑油压直接掉落0位，柴油机停机。

3）检查主润滑油泵，拆解主润滑油泵，并送检相关部门检测。主润滑油泵工况良好，未出现断翅迹象，同时供油能力优良。检查润滑油道，未发现有其他异物影响供油。

4）柴油机动力不足。柴油机动力不足主要有以下几种情况：供油不足；燃烧不充分；活塞环断裂，出现下窜气现象；各缸爆发不协调，导致动力分散。

拆解6240柴油机各缸后，维修人员检查各缸及活塞环未见明显异常，对此经过技术人员和维修人员的详细讨论，在理论分析的基础上尝试性的调整气门的开闭时间间隙。在经过一系列的调整后，上车安装调试，自此未见故障再次发生。

3 故障及解决方案的分析总结

机车在整备出库后，运转正常，油温、水温、柴油机转速保持在一个合理的区间，但是在运转一定时间段后，在突然提动手柄，机车出现润滑油压和柴油机转速瞬间下掉而导致的停车现象。在维修过程中通过调整配气相位改变气门开闭时间，而将故障消除。

6240四冲程柴油机在工作过程中，柴油机的进气过程与排气过程不仅有着紧密的联系，而且对柴油机的性能起着重要作用，进排气过程通常称为换气过程，换气过程必须按照柴油机配气相位的要求，准时将使气缸内的废气排除干净，使新空气得到充足，只有换气过程进行充分，柴油机的动力才能得到保证，经济性才能有所提高。

1）自由排气阶段。整个排气过程是从排气门开启到排气门关闭而止的气体流动过程。由于受到配气机构动力性能的限制，气门的开启需要一个动作过程才能达到足够的开度，为使排气过程在活塞上行时候就有较大的排气门开度，必须使排气门在膨胀过程进行到下至点的某一个曲轴转角时开始开启。

2）强制排气阶段。自由排气进行到下至点后，活塞从下至点转而向上至点运动，这是气缸内的废气在活塞的挤压下被迫向排气管流动。

3）进气阶段。从进气门开启到进气门关闭时换气过程中的进气阶段，6240柴油机是靠增压空气的压力计活塞相应的运动而进入气缸的。

4）燃烧室扫气阶段。进气门提前开启和排气门滞后关闭，造成进气过程与排气过程一定时期中的相互重叠，在上止点前后进、排气门存在同时进气情况，出现气门重叠角。燃烧室扫气较好的清除了室内的残余废气，增加了气缸内新气的冲量，有利于燃烧。如果扫气不够彻底将会产生燃烧不充分的现象，如果扫气过重将会产生动力下降的现象。

配气时间的调整，柴油机各缸的进、排气门开闭要符合配气相位图的相关要求，严格按照柴油机的发火顺序进行。如果柴油机配气时间不符，不但会使动力性能下降，甚至会导致柴油机不能发动或是造成活塞撞击气门的重大事故，凸轮轴与曲轴间要符合特定的相位关系，所有柴油机配气时间的调整和校对要从凸轮之间的相位关系开始。此故障正是由于气门配气间隙的调整时间不符合要求所致，在实际运用过程中出现了柴油机动力不足的状况。

机车柴油机配气相位的调整，在维修质量和运用磨耗，实时动态变形和使用环境因素的变化，柴油机配件相位会产生一定程度上的变化，这时要根据具体情况采取相关的措施进行调整。在处理的过程中，首先要检查正时齿轮的安装状态，其次检查齿轮齿面的啮合情况，检查间隙是否在相关的标准范围内。假如出现某个气门开启、闭合过早或是过晚，而且误差数值不太大的情况下，也可以采用调整气门间隙的办法来解决。假如发生各个气缸、排气门的敞开量比值存在大小不一，不在相应的值范围或是超出某个值，表明各个缸的进气门的开量比排气门的量大，显示出排气门的配气相位有提前的现象，要做一定程度的推迟性调整。反之，做相反方向的调整，具体办法有，第一，移动凸轮轴，通过改变正时齿轮和凸轮轴的连接键对应的某个断面形状来实现相应的配气相位的调整，可以在一定程度上使得齿轮与凸轮轴的配合对应位置出现一定的变动，这时候有个键要做相应的角度改变性调整，使得相位调整到位；第二，凸轮轴的正时齿轮轴向动态调整，一般说来，下置式凸轮轴的正时齿轮多制作为斜齿轮，如果在凸轮轴正时齿轮做某些量的轴向移动，可以改变与曲轴正时齿轮的啮合位置，将凸轮轴偏移，进而改变配气相位对应的位置，这时要保持轴向间隙不发生变化。

实际工作中，一般是通过调整止推凸轮缘或是正时齿轮轮毂的厚度来做调整，使得正时齿轮获得轴向位移的动态量进行调整，变化两者之间的厚度，配气相位做一定程度的延迟。厚度可以采用经验公式来获得：H＝f（Amax－Amin）／2±μ 其中：H为增加止推凸缘长度或是缩减正时齿轮轮毂的厚度；f为变换系数，配气延迟情况下，取f＝16.5；配气提前的时候，取f＝15.2；Amax为同缸进、排气门敞开量的较大值；Amin为相同气缸进、排气门微开量中较小数值；μ为配气相位调整数值（经验值），在理论上，进、排气门敞开量差值的1／2，一般取μ＝0.02mm，配气提前情况下取“＋”，配气延迟情况取“－”，配气相位的准确性和可靠性在一定程度上对柴油机的寿命、动力性能和经济性能都有很大影响。

4 结语

柴油机经过一段时间的使用后，由于凸轮轴的进排气凸轮出现磨损或是几何形状的变化，使得配气机构的传动部件的配合情况发生变化，引起柴油机动力性能的下降，油耗的变化，水温的提高，维修不够规范也会引起配气相位的变化，所以在这种情况下，柴油机结构形式、用途及转速都不相同，配气相位的情况也会不相同，在柴油机修理过程中，需要针对柴油机的性能和使用工况，对配气相位进行相关测试、调整，使得柴油机在一个合理的状态工作。