DF8B型内燃机车柴油机费水原因的分析

王晓军

（山西潞安集团铁路运营公司， 山西 长治 046000）

1 工程概况

DF8B型内燃机车是我国铁路运输中采用的柴油机主要车型，该机车安装为16V280ZJA型柴油机，其最大运行功率为3 680 kW（5 000马力）。对

16V280ZJA柴油机分析可知，其有高、低温两个冷却水循环系统和一个预热系统。冷却水循环系统的主要作用是对受热零部件进行冷却，设计中采用膨胀水箱中的贮水对冷却水进行有效的补充；气缸套、气缸盖、增压器等零部件主要是采用的高温冷却水循环系统进行冷却；增压空气、机油主要是采用低温冷却水循环系统进行冷却。从而使得柴油机工作时采用的热量可以及时排散，保障了柴油机的正常作业。

潞安集团铁路运营公司现配属使用DF8B型内燃机车5台，主要是承担集团公司货物列车牵引任务。从近三年的情况来看运用机车柴油机费水的故障时有发生，但是造成该故障的位置非常之多，故障原因也是复杂多变。发生故障后，对于问题的查找非常之难，对故障的准备判断的时间长，对故障问题的检修工作量大。因此在检修时，如需要快速准确地找到故障点，就必须根据故障现象进行分析，采取有效的手段，才能找出准确故障部位，采取措施进行解决，避免故障扩大或造成机破。

2 两起典型费水故障案例及其原因

2.1 典型费水故障案例

1）DF8B5338机车自2017年9月18日中修后走行8万km开始出现柴油机费水现象，经检查未发现故障。于是进行了跟踪观察，在水箱满水位的情况下，机车运行330 km后，水表显示水位下降一半，机车回段后扣车检查试验，然后通过自负荷、水阻试验后，结果显示水位下降没有明显的变化，无法及时有效地对故障的位置进行判断。2017年9月29日，该车再次预报费水，扣车进行修理。修理方案为静态进行水压试验，采用机车满水的状态下，水系统密封后加600 kPa的空气压力，保持时间8 h，检查各部漏泄情况，打开各缸示功阀，进行甩车检查，未发现漏泄处。疑为增压器水腔有裂纹，会导致冷却水渗漏，更换增压器后故障仍然存在疑是中冷器漏水，更换中冷器后现象仍然存在。10月13日再次上线运行，又发生费水现象；14日再次扣车，使用打压方法，保压时间延长至12 h，再将柴油机恢复至可起机状态，打开各缸示功阀，进行甩车检查，发现12缸示功阀有水喷出，吊下汽缸盖检查，发现气缸盖火力面有～15 mm的裂纹，上面覆盖厚厚的一层水垢，更换该汽缸盖后费水现象消失。所以造成该起费水故障的原因就是汽缸盖裂纹，冷却水在柴油机高转速状态下，气缸吸气冲程时冷却水被吸入燃烧室造成费水[1-3]。

2）DF8B5164机车中修后走行22万km，2017年10月8口出现费水现象，经静态水系统打压检查，稳压箱排污阀中有水排出，疑是中冷器漏水，吊下中冷器检查无异状，此时发现中冷器坐下方机体第7缸处水腔与稳压箱隔板有渗水现象，经进一步检查，该处隔板铸造有砂眼，冷却水从砂眼渗入稳压箱，造成费水，将砂眼焊堵后故障消除。

2.2 典型费水故障原因

从以上两起柴油机费水故障及原因可知，

16V280ZJA型柴油机的费水故障较为隐蔽，对故障的处所及原因的查找的工作量巨大。DF8B5338机车第12缸气缸盖裂纹是导致费水的主要原因：气缸盖受力面在爆发力的作用下，在时间累计到一定程度时会产生疲劳裂纹，初期气缸盖受力面上的裂纹是非常小的，只在高负荷情况下会有少量水进入燃烧室参加燃烧，费水量很小，不易查找。随着柴油机在大负载的的情况下使用，裂纹在不断扩大，静态水系统打压检测时（静置12 h以上），才会有水通过裂纹进入燃烧室，柴油机甩车时发现有水。DF8B5164机车柴油机费水是由于机体稳压箱内的铸造砂眼造成。DF8B机车使用的柴油机缸套没有水套，如机体铸造时有砂眼，柴油机在运用过程中，因振动、穴蚀等原因，砂眼就会逐渐贯通，前期漏水少，随着缺陷逐渐扩大，而漏水较多时才从稳压箱排污阀中流出。

3 检查及处理方法

通过对上述两台机车及其他机车费水的故障查找，结合其他相关理论与实践知识，总结出了一套判断、处理机车柴油机费水的方法，具体方案如下：

1）首先检查稳压箱排污阀看是否有水排出，如果检查后有水排出，基本可以断定漏水位置主要有：中冷器、稳压箱内的中冷水管或稳压箱内机体裂纹。有了以上的基本判断，可以拆下自由端中冷器，使用镜子对上述三个部位进行详细的检查。

2）对水箱水表进行检查，检查是否存在油迹。如果存在油迹情况一般为油水热交换器内部管子发生裂漏问题，必须进行更换。

3）检查高低温水泵的溢水孔，看是否有水流出。如果有水流出说明水泵水封漏水，必须及时清理油泥、水垢的堵塞问题，同时检查水泵时还要化验柴油机润滑油。

4）检查气缸盖、排气支管、气缸盖处是否存在水痕，如存在水痕，则可能是螺栓孔加工过深造成与水腔相通，必须及时进行处理。

5）检查气缸套与机体结合处的密封情况，查看密封圈是否已老化或是破损。查看方法：打开曲轴箱盖对各缸下方查看是否存在水滴，即可掌握密封情况。如老化或是破损，就必须进行更换。

6）检查气缸是否有裂纹，可以打开示功阀进行甩车，如发现示功阀孔中有水雾排出，说明气缸有裂纹，必须及时对气缸进行更换。

7）通过上述检查，如无法发现故障处所时可起机检查。提前对水箱水位进行记录，及时观察水箱水位变化情况，如果发现水位上升超过10 mm时，可能气缸盖或气缸套裂有裂纹。如观察到水箱水位无明显变化的情况下，可以进行自负荷试验，缓慢增加柴油机转速，保持900～950 r/min，观察膨胀水箱水位是否有波动现象，用来判断气缸盖是否存在较小裂纹；采用逐个甩缸法来判定在高负载时是否发生燃气窜入高温水系统的现象。

8）以上方法均未发现故障点，进行水系统密封打压检测，具体方法如前所述[4-5]。

4 结语

内燃机车柴油机费水原因较多，在柴油机故障当中是属于疑难故障，没有明显的原因和详细的维修办法。必须根据实际情况，在维修过程中进行不断的摸索，掌握相应的维修经验，去对设备进行检查并查找原因，进行有针对性的维修。该研究可以为DF8B型内燃机车柴油机费水原因的查找及维修提供技术支持。