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| 新型式機(jī)車內(nèi)部構(gòu)架器具的問題簡析 |
| 更新日期:2013年11月19日 瀏覽次數(shù):次 字體【大 中 小】 |
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典型故障（機(jī)破事例）事例11998年7月21日，某DF4B機(jī)車牽引2203次列車，途中機(jī)車乘務(wù)員突然聽到動力室“咔”的一聲，同時柴油機(jī)轉(zhuǎn)速由950r/min左右降到了600r/min左右。乘務(wù)員回手柄后，檢查發(fā)現(xiàn)前煙囪有大量機(jī)油噴出，而此時柴油機(jī)已自動停機(jī)。乘務(wù)員請求救援（乘務(wù)員途中巡視時，發(fā)現(xiàn)排氣總管有發(fā)紅現(xiàn)象）。經(jīng)檢查，發(fā)現(xiàn)前渦輪增壓器有嚴(yán)重噴油痕跡及作者簡介：陳躍年，1985年畢業(yè)于西南交通大學(xué)內(nèi)燃機(jī)車專業(yè)，現(xiàn)從事教學(xué)工作，講師。
轉(zhuǎn)子卡住現(xiàn)象。對渦輪增壓器進(jìn)行分解檢查，渦輪葉片斷裂1片（斷裂處有舊的裂紋），打壞3片，渦輪端徑向軸承斷裂。分析認(rèn)為，排氣總管有發(fā)紅現(xiàn)象說明廢氣溫度偏高，而斷裂葉片本身已有缺陷，因此發(fā)生斷裂。由于渦輪葉片斷裂1片、打壞3片，造成轉(zhuǎn)子組的動平衡被破壞，從而使徑向軸承因承受沖擊載荷而斷裂。同時，徑向軸承斷裂造成兩個后果：一是轉(zhuǎn)子卡死；二是大量機(jī)油從軸承斷裂處噴出，造成機(jī)油壓力下降，停車油壓繼電器動作，柴油機(jī)自動停機(jī)。
事例21999年10月31日，某DF4B機(jī)車牽引Y204次列車。運(yùn)行中，柴油機(jī)轉(zhuǎn)速突然從920r/min左右降到650r/min左右，乘務(wù)員把主手柄置“升”位，柴油機(jī)轉(zhuǎn)速沒有相應(yīng)上升；乘務(wù)員回手柄后，再將主手柄置“升”位，柴油機(jī)轉(zhuǎn)速升至750r/min左右就不再上升，并且煙囪冒出大量黑煙。乘務(wù)員回手柄后，各儀表顯示正常、各部件無異常，檢查燃油系統(tǒng)也正常。乘務(wù)員再次將主手柄置“升”位，現(xiàn)象如前。
經(jīng)檢查，確認(rèn)渦輪增壓器轉(zhuǎn)子卡死。對增壓器進(jìn)行分解檢查，發(fā)現(xiàn)其軸承缺油燒損，而且已經(jīng)抱軸。進(jìn)一步檢查，發(fā)現(xiàn)有一片狀鐵物堵在渦輪增壓器進(jìn)油管出口處，解剖進(jìn)油管，發(fā)現(xiàn)其內(nèi)壁產(chǎn)生剝離，剝離產(chǎn)生片狀鐵物堵塞于進(jìn)油管，使渦輪增壓器軸承因缺油而燒損抱軸，轉(zhuǎn)子卡死。
一般故障喘振機(jī)理喘振的本質(zhì)是氣體的振動。簡單而言，當(dāng)壓氣機(jī)的吸氣量大于出氣量時，壓氣機(jī)進(jìn)氣口處的空氣有部分壓不進(jìn)去，聚集在壓氣機(jī)葉片之間，發(fā)生渦旋，造成喘振。喘振使增壓器轉(zhuǎn)子軸產(chǎn)生高頻軸向顫動，并使柴油機(jī)的工作狀態(tài)趨于不穩(wěn)定，增壓器與柴油機(jī)的壽命受到嚴(yán)重影響。
產(chǎn)生原因增壓系統(tǒng)不良因素。空氣濾清器太臟、中冷器因某種原因冷卻能力下降等，使氣缸內(nèi)的空氣量不能滿足燃燒的需要，造成排氣溫度上升，促使增壓器轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速上升，壓氣機(jī)吸氣量增加，而增加的這部分空氣難以全部進(jìn)入氣缸，產(chǎn)生喘振。
增壓器噴嘴環(huán)積炭或截面積過小、轉(zhuǎn)子卡滯等。前者使廢氣流經(jīng)噴嘴環(huán)時流速增大，渦輪轉(zhuǎn)速上升，壓氣機(jī)吸氣量加大，使“多余”的部分空氣堵在壓氣機(jī)進(jìn)氣口處而產(chǎn)生喘振。后者先是使壓氣機(jī)的吸氣量下降，造成氣缸內(nèi)燃燒惡化，排氣溫度升高，進(jìn)而使增壓器轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速升高，壓氣機(jī)吸氣量增大，最后因空氣“過剩”而發(fā)生喘振。
另外，一般要求增壓器的喘振裕度在12%以上，如45GP802-1A型增壓器與16V240ZJB柴油機(jī)配套工作時的最小喘振裕度（當(dāng)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速在900r/min左右按牽引特性的功率值工作時，增壓器的喘振裕度為最小）較難達(dá)到這個數(shù)值。因此，16V240ZJB柴油機(jī)在900r/min下工作時，渦輪增壓器就比較容易發(fā)生喘振。
柴油機(jī)的不良因素。主要有氣門打不開或關(guān)不嚴(yán)、燃油霧化質(zhì)量差、柴油機(jī)過載或負(fù)荷波動大、因保護(hù)裝置起作用等原因使柴油機(jī)突卸負(fù)荷。當(dāng)進(jìn)氣門不能打開或開度很小時，氣缸無法充入新鮮空氣或充氣量很少，使增壓器供氣“過剩”。由于氣門早開遲關(guān)，故廢氣總管的廢氣會倒流入氣缸內(nèi)，造成氣缸內(nèi)的燃燒惡化，從而使排氣溫度上升。
至于氣門關(guān)不嚴(yán)、燃油霧化質(zhì)量差、柴油機(jī)過載等因素都將使燃燒惡化，排氣溫度上升。當(dāng)柴油機(jī)功率向下波動特別是突卸負(fù)荷時，氣缸內(nèi)所需的空氣量也急劇下降。此過程中，增壓器轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速無法迅速下降，這樣，增壓器供氣“過剩”，發(fā)生喘振。
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