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1、6240ZJ柴油机常见故障分析及处理柴油机作为动力装置已经广泛的被使用到运输生产中，而且数量逐年增加，特别是在铁路运输中起着相当重要的作用。内燃机车作为铁路运输中不可缺少的牵引机在很早以前就被投入广泛的使用，当蒸汽机车被淘汰，内燃机车就以它大功率、高负荷的特性充当着铁路运输牵引主力军。但随着电气化铁路的发展，电力机车以它更优越的性能逐渐取代了内燃机车，在铁路第五次大提速之后，“多拉快跑”成为了铁路新的发展方向在资源满足的情况下都改成了电气化铁路客车以及干线、重载货物的运输基本都已由电力机车来担当，内燃机车只能担当各支线（包括小运转、专线等）运输和货场及沿线各站的调车、编组作业任务。但不管怎样，
2、内燃机车都以它独特的性能在铁路运输中依然是不可缺少的，不过也为它今后的发展提出了更高的要求，以满足现代铁路运输的需求。6240ZJ柴油机作为GK1C内燃机车的核心装置，它性能的好坏直接影响到内燃机车的运用以及铁路运输安全和经济效益。我部现有2台GK1C内燃机车，主要担当本部各站、各支线的小运转运输和各站的编组作业任务，在运用过程中经常会出现一些故障，其中每年因柴油机故障引发的事故占 30以上，给机务运转及检修部门带来了巨大的压力，如果不能准确判断、及时处理将会造成延时，影响行车安全正点。如若处理不当还会使事故扩大，不仅造成了很大的人力物力资源的浪费，而且还会直接威胁生命财产的安全，铁路运输带来
3、重大影响。为此我对6240ZJ柴油机主要发生的故障原因做了简单的研究分析及谈论相应的处理措施，以预防更多事故的发生。以下就6240ZJ柴油机运转时的故障、原因及处理方式进行简要分析。一、排气冒黑烟1.故障现象柴油机在运转状态下，从烟囱冒出程度不同的黑烟柴油机排气冒黑烟，说明燃料在燃烧室内空气不足的情况下进行燃烧。燃烧在高温缺氧情况下分解聚合成墨结晶状得炭烟，随废气排出而呈黑色。当柴油机刚启动时，可以从烟囱看到有股类似蘑菇云的浓黑色烟气冲出，然后消失，排烟转向正常。这是由于柴油机刚启动时，喷油泵齿条所处刻线位置较大，而增压器没有废气能量进行驱动，造成燃烧室内新鲜空气严重缺少，使燃料与气体结合不成
4、比例，柴油机启动后，联合调解器使喷油泵的供油量有一个回调，增压器的工作逐渐趋向正常，燃烧室内获得的新鲜空气量逐渐增多，使燃油与空气的混合比例趋向正常，冒黑烟情况消失。因此柴油机启机时的冒黑烟并非属柴油机的故障。在柴油机正常运转后，若仍继续冒黑烟，有时甚至还比较严重，说明柴油机工作状态不正常，此时须查找原因，并进行适当处理。2.故障后果（1）柴油机冒黑烟正式因为是由于燃烧不良所引起的，因此冒黑烟的柴油机，经济性必定较差，而且还会污染环境。（2）排气冒黑烟是由于形成炭烟而呈黑色，因此它会污染喷油器、气门、气门座、活塞、活塞环、缸套、增压器的喷嘴环和涡轮等，不但影响了这些零部件的使用寿命，而且使燃烧
5、状态加剧恶化。（3）有时排气冒黑烟，是由于柴油机中的某些零部件出现故障，例如增压器转子与壳体发生碰擦、气门弹簧断裂、喷油器喷头裂等问题，如不进行及时处理，会扩大事故，造成严重损失。3.原因分析（1）柴油机超载柴油机功率调整过高（包括部分负载时的功率）；主要运动机件发生故障，造成耗功大，如抱轴、抱缸等；各缸喷油泵供油量不均，或个别气缸不工作，造成某些气缸超载；地区气候条件变化，应进行功率修正而未修正。（2）压缩压力偏低柴油机组装时，压缩比调整偏小，即活塞到达上止点位置时，活塞顶面到气缸盖底面的距离偏大缸盖与缸套之间漏气；活塞、活塞环、缸套磨耗超限；活塞环组装时，开口没错开，或活塞环折断，卡死在环
6、槽内；气门关闭不严，可能原因是：气门弹簧弹力不足甚至折断，气门座松动脱落，气门座面有剥离损伤，气门横臂跳转使气门失控，气门杆与导管拉伤或气门杆弯曲等； 二、排气冒蓝烟1.柴油机排气冒蓝烟的现象和原因柴油机排气冒蓝烟，一般是呈青蓝色，这说明机油进入燃烧室，一部分机油参与燃烧形成积碳，另一部分没有燃烧的机油呈0.4mm以下的微粒状态进入大气，形成冒蓝烟现象。2.柴油机排气冒蓝烟的危害及消除排气冒蓝烟，不但会恶化燃烧，造成有关零件的积碳，堵塞喷油器孔，导致气门下陷，加速活塞环与缸套的磨损。如果机油是从活塞与缸壁间窜入燃烧室，则同样会使未燃烧的燃油从燃烧室窜入曲轴箱，造成机油稀释。当机油进入燃烧室的量
7、到达一定程度后，还会发生“油锤”，造成柴油机的重大机破事故。因此，对运用中长期存在冒蓝烟的现象的柴油机，应及时进行检查并建议消除。三、排气冒白烟柴油机排气冒白烟，说明有水进入燃烧室，冷却水进入燃烧室，会破坏活塞环与缸壁之间的润滑油膜，加速它们的磨损。当冷却水进入燃烧室的量到达一定程度后，还会发生“油锤”，造成柴油机的重大机破事故。四、柴油机功率不足1.故障现象柴油机功率不足指柴油机在某一转速下发不出相应的功率，具体现象有以下几种：（1）柴油机最高转速位时，达不到装车功率的要求。（2）柴油机在各种工作转速下，均发不出相应的功率，甚至功率愈来愈低。（3）柴油机在各种工作转速下。有时能发出相应的功率
8、，有时却发不出相应的功率。2.故障后果柴油机功率不足的现象有多种，造成的后果各不相同，有的不会发生损坏机件的后果，有的不及时处理，不但会造成某些零部件故障的扩大，甚至会造成严重机破事故。例如会有如下问题： （1）励磁整流元件发生短路，造成柴油机负载的下降，如不及时处理，会使励磁机电枢绕组烧损。（2）因增压器转速降低造成的柴油机功率不足，如不及时处理，会造成增压器转子及壳体报废。（3）因空气滤清器脏或不通畅造成柴油机功率不足，如不及时处理，过脏的空气进入燃烧室，使活塞环、缸套的磨损加快，气门点蚀，下陷加速等，同时造成燃烧不良，引起排气总管发红、增压器喷嘴环通道积炭积垢、增压器发生喘振等问题。3.
9、原因分析（1）电气系统的故障。当柴油机在额定转速下，硅整流柜的输出功率还不足1000kw时，则可能是：励磁整流元件发生短路，造成励磁机相间短路，使柴油机功率大幅度下降，此时励磁机的励磁电压，在柴油机额定转速下应为30V左右(接线柱7/5至7/6)。转换开关辅助触点接触不良(637639号导线间)，或平稳启动电阻Rwq没可靠短接。（2）柴油机转速偏低。（3）进气压力低，除大气条件影响外，尚有进气道脏或漏气、中冷器冷却效率过低、增压器损坏、燃烧室漏气等原因。（4）燃油中含水或空气达到一定程度。（5）气缸压缩压力偏低。（6）供油提前角或配气相位调整不当，特别是组装中疏忽了曲轴转2圈、凸轮轴转1圈的关
10、系，此时会发生功率严重不足。（7）供油拉杆各连接件有接错或松动，或有异物造成抗劲，甚至卡死。（8）供油止挡调整偏低。（9）联合调节器故障：功率滑阀与套抗劲；油马达在减载位上或油马达开路。4.判断及处理（1）如喷油泵齿条刻线不够，用扳手扳动供油拉杆，能够使拉杆扳到正常刻线位置，并且调节器上的油马达处于最大增载位，则一般可以判断为电气系统故障。如发现励磁整流元件短路，应及时将短路元件拆除，维持运转，以免励磁机电枢绕组烧损。如因转换开关辅助接点接触不良或平稳启动电阻没可靠短接，应作相应处理。（2）如因柴油机转速偏低，则查找转速偏低的原因，作相应处理。（3）如机车运行在高原区段，应及时作功率修正。（4
11、）如机车运行在风砂大的区段，应勤清洗空气滤清器。（5）发现中冷器冷却水进口温度过高时，应设法调整。（6）当听到增压器有异音时，应及时检查。（7）当气缸压缩压力偏低时，首先用手伸入两气缸盖之间(靠气缸盖与缸套结合面处)，如发现有一定温度的气流，说明气缸盖与缸套之间出现漏气现象，而且漏气部位基本上都是在缸盖喷油器进油接管孔的截面处，可重新紧固气缸螺栓进行处理。如未发现一定温度的气流，可检查气门与气门座密封是否严密。以上检查均正常时，可测量活塞到达上止点后，活塞顶部到气缸盖底面间的最小距离(技术要求为3.84mm)，可用拆除部分缸盖垫片来提高压缩压力。（8）检查控制拉杆，如发现有卡滞等不正常现象时，
12、予以消除。（9）新造、厂修或架修机车中，封定柴油机功率止挡时，要注意下列问题：由于机车是采用直流测功，则柴油机在试验台上也应采用直流测功，而后封定供油止挡。如柴油机在试验台上采用交流测功，当柴油机装车后，就会显得功率不足，因为同样的功率，交流测得的数值会大于直流测得的数值。因此测功方式必须统一。燃油温度对柴油机的功率也有较大的影响。在燃油温度较低时封定供油止挡，当燃油温度较高时，由于其密度的下降，在同样的齿条划线下，喷油泵泵出的燃油体积未变，而实际质量却由于其密度的下降而减少，使柴油机的功率不足。（10）对有关联合调节器的故障进行处理。五、柴油机游车1.故障现象当控制手柄位置固定后，柴油机转速
13、发生波动，稳定不下来，观察控制拉杆，可以看到其来回移动。2.原因分析柴油机转速不稳、发生游车主要是由联合调节器的故障所引起，一般有下列几个方面原因：（1）工作油脏、有气泡或水分，使调节器内的柱塞、滑阀、滑阀套等运动件滑动不灵活，影响了油路的开闭速度和大小。（2）油位过高或过低，影响动力活塞下方油腔和补偿活塞上方油腔的高压油的进入与排出。（3）补偿针阀开度太大或松动。补偿活塞相对动力活塞来说，起到类似弹簧的缓冲作用，使调速过程既稳又快，当补偿针阀开度过大或松动时，在联合调节器调速过程中，会使补偿活塞上方油腔的高压油进入和排出的速度过快，造成补偿活塞的缓冲性能变差。（4）补偿活塞上、下窜动。窜动使
14、补偿活塞上方油腔因容积变化而造成压力波动，影响到动力活塞杆的稳定性。（5）动力活塞上、下窜动。窜动使动力活塞下油腔内的油压波动，而不能与动力活塞上方的动力活塞弹簧的弹力相平衡，使动力活塞杆处于不稳定状态。（6）与补偿活塞上油腔相通的作为缓冲用的储气筒的气室容积不当。储气筒的气室起到吸收补偿活塞上方油腔的部分油压能量的作用，当补偿活塞停止运动时，补偿腔释放所吸收的能量，延长了滑阀补偿的时间，提高了调整过程的稳定性。当气室过大时，补偿作用变差。（7）功率增、减速度与转速升、降速度不匹配。（8）配合件有拉伤或变形，产生阻尼作用。例如滑阀、柱塞拉伤或抗劲，上体装配端轴不灵活，匀速盘不灵活或扭簧变形。（
15、9）拉杆系统的传动间隙过大或过小，有抗劲。3.判断与处理（1）检查控制拉杆系统的阻力，总阻力应不超过120 N，否则会影响联合调节器对喷油泵供油量的控制。（2）整个拉杆系统的总间隙应不大于0.15 mm，若超出应调整或修理。（3）观察联合调节器储气筒的气室，如其内液面过低，应予以提高，具体办法是将储气筒转过180。，使贮气筒的底部朝上，拧开贮气筒底部的螺堵，放出部分空气后将堵拧上。（4）工作油面过低时，首先应进行外观检查有无泄漏，同时检查调节器下体的大油封安装是否恰当，油封是否失效。对泄漏处进行消除，加油到规定值。如工作油面过高，应进行放油。（5）重新调整针阀开度。（6）重新调整功率变化速度或
16、调速速度，使两者匹配。（7）对联合调节器进行清洗，更换工作油。（8）检查联合调节器内有否机械卡滞，并设法消除。六、排气温度过高1.进排气系统故障空气滤清器堵塞；中冷器堵塞；进气真空度太大；增压空气泄露；废气泄露；排气背压太高。2.燃油系统故障喷油器雾化不良；喷油泵出油阀弹簧断裂；喷油泵供油量过大；燃油压力低，混有空气；喷油提前角过小。3.配气系统故障气门间隙过大或过小；气门弹簧折断或弹力不足；气门与座没研磨好，关闭不严；配气相位调整不当；压缩压力低。4.增压器故障叶轮和扩压器结垢；喷嘴环面积过大；涡轮端积碳严重；喷嘴环与嵌套间隙过大；涡轮与镶套间隙过大；转子转动不灵。内燃机车柴油机故障永远是机
17、务部门不断研究和探讨的问题，为解决这一问题，还需我们以后的工作人员付出更多的努力，提高自己的业务水平，准备的判断分析，及时的采取预防处理措施以及学习先进的科学技术，争取把故障发生率降到最小，以保证内燃机车正常的运用和铁路运输的安全可靠，满足铁路跨越式发展提出的要求。京九铁路、青藏铁路，更多铁路线路的建成和更多新的车站投入使用，这不仅仅表明社会经济的发展和科学技术的提高更显现出了我们每一个机车乘务员的使命不仅要确保安全、稳定运输，还要能对内燃机车在运行中常见的故障作出准确的判断和有效的应急处理，恰当的运用所学知识进行维修和保养机车。确保列车安全、快速、舒适、便捷这是党和国家赋予我们的重大政治责任。标注示例，宋体，小六号：参考文献：1 李晓村.内燃机车柴油机.中国铁道出版社2 技术文件.GK1C型内燃机车柴油机故障分析与处理.资阳内燃机车厂3 王长荣.内燃机车动力学.中国铁道出版社4 刘永长.内燃机原理.华中理工大学出版社