- 內燃機車常見故障處理
- 宮士鄉編著
- 6263字
- 2021-09-30 19:53:30
四、增壓系統
49.增壓器增壓壓力高
增壓壓力高主要是增壓器超速或柴油機故障引起的。
【故障原因】
(1)柴油機過載,引起增壓器超速。
(2)柴油機排煙溫度高,引起增壓器超速。
(3)柴油機噴油提前角滯后,排氣閥漏泄,造成渦輪進口前的燃氣能量增大,引起增壓器超速。
(4)增壓器渦輪噴嘴環葉片變形,積炭,使噴嘴環出口通道截面積減小,導致噴嘴環出口燃氣速度高,引起增壓器超速。
(5)由于海拔高,氣壓低,造成渦輪排氣阻力小,引起增壓器超速。
【處理方法】
(1)提高操縱技術,防止柴油機過載。
(2)調整增壓壓力,按定值整修進氣通路。
(3)調整供油提前角(B型機21°、C型機18°)防止柴油機后燃。
(4)整修增壓器,防止燃油霧化不良。
50.增壓器增壓壓力低
柴油機在大負荷工況下,B型機增壓壓力不得小于0.13MPa,C型機增壓壓力不得小于0.18MPa,若增壓壓力下降10%以上,應立即進行檢查。否則,將會造成氣缸內空氣充量不足,燃油消耗大,排氣溫度高,柴油機功率下降。
【故障原因】
(1)空氣濾清器太臟,引起進氣阻力增加。
(2)壓氣機空氣道與中冷器空氣道太臟,引起空氣流阻增加。
(3)增壓器噴嘴環通道截面積過大,渦輪轉速降低,造成增壓壓力下降。
(4)噴嘴環葉片超溫變形,使氣流通道截面積增大,造成渦輪轉速降低。
(5)噴嘴環鑲套變形,導致渦輪徑向間隙超限,燃氣漏泄嚴重,使渦輪效率降低。
(6)渦輪出口通道積炭太厚或有異物堵塞,造成渦輪排氣阻力增大而使轉速降低。
(7)增壓器油封漏油或軸承損壞,增加轉子阻力而使轉速下降。
(8)壓氣機工作輪背面氣封間隙過大或氣封損壞,造成壓氣機漏氣嚴重。
(9)壓氣機出口與中冷器進口管道連接處的膠管裂紋或管卡松緩漏氣。
(10)柴油機活塞環、氣門漏氣,不但影響壓縮壓力,而且也使增壓壓力降低。
【處理方法】
(1)進氣阻力增大,一般是由于空氣濾清器太臟,應按規定進行清洗或更換。若在運行中發生時可將空氣濾清器濾片卸下幾片,以增加空氣供給量。若中冷器過臟應回段清除。
(2)進氣通路漏氣,多發生在壓氣機出口與中冷器進口連接的膠管(帆布)或管卡處,日常應檢查膠管(帆布)有無破損及管卡的緊固狀態。
(3)增壓器噴嘴環通道截面積過大,應檢查測量噴嘴環出口截面積,與出廠時打在噴嘴環鑲圈上的數值是否相符。可適當減小噴嘴環出口面積,提高渦輪轉速。
(4)噴嘴環葉片超溫變形,應卸下噴嘴環組裝,校正噴嘴環出口截面積,對變形嚴重或燒損的葉片,應更換新片。
(5)噴嘴環鑲套變形,應更換鑲套。
(6)增壓器的氣封、油封,應檢查整修清除積污,軸承損壞時應更換。
(7)檢查煙筒有無堵塞現象,并清除積炭。
(8)更換活塞環,消除氣門漏氣現象。
51.增壓器回油溫度高
【故障原因】
(1)機油系統油壓低(觀察動力間增壓器油壓表)。機油臟、濾清不良,保護閥故障。
(2)增壓器機油管路漏泄或堵塞。
(3)增壓器軸承燒損。
(4)渦輪端氣封或油封損壞。
(5)增壓器冷卻水腔積垢太厚,水管堵塞,水溫過高。
【判斷處理】
(1)機油系統油壓低,導致循環油量過少。若增壓器機油進口壓力低于196kPa時,應檢查增壓器機油濾清器和保安閥。若濾清器機油壓差大于19.6kPa時,應清洗濾清器。若保安閥彈簧預緊力不當或彈簧折損,應進行調整或更換。
(2)增壓器機油管路漏泄或堵塞,造成潤滑增壓器軸承的機油量減少,引起回油溫度增高。應檢查修復或更換油管。
(3)增壓器軸承燒損。由于軸承嚴重發熱,使潤滑軸承的機油受熱引起回油溫度增高。應更換新軸承。
(4)渦輪端氣封或油封損壞,高溫燃氣進入油腔引起回油溫度增高,應修復或更換氣封、油封。
(5)增壓器冷卻水腔積垢太厚、水管內有異物堵塞或水溫過高,使軸承冷卻不良引起回油溫度增高。應清洗冷卻水腔、檢查進、出水管。
52.增壓器漏機油
【故障原因】
(1)增壓器油腔進油壓力過高。按規定45GP802-1A型增壓器機油進口壓力為245~363kPa,為避免進入增壓器的機油壓力過高,在增壓器機油進油管路上裝有245kPa的旁通保安閥。當機油壓力高于保安閥動作值時,保安閥芯打開,部分機油流回曲軸箱,以保證進入增壓器的油壓不超高。當該保安閥動作值調高,或閥芯打不開時,則會造成機油進口油壓過高。
(2)增壓器油腔回油受阻。由于增壓器回油管內積存油污,或回油管與增壓器回油孔處的石棉墊孔徑小。由于回油受阻必定會增高油腔內的機油壓力,機油突破油封、氣封,進入壓氣機流道和渦輪端,發生漏機油現象。
(3)增壓器軸承損壞,油封漏油。當轉子軸與軸承發生不正常磨損時,造成軸承損壞,使油封漏油。若油封間隙調整不當,也會使油封漏油。
(4)增壓器本身的質量問題。當油封圈和軸承座間墊片漏泄,進油道工藝孔漏泄,將造成壓氣機端竄油;當氣封圈和軸承座間墊片漏泄,渦輪軸梯形螺紋和氣封圈不同心,將造成渦輪端竄油。
【判斷處理】
(1)當增壓器漏機油時,應觀察動力間墻壁上的儀表,確認增壓器進口油壓。若增壓器進口油壓過高,一般是旁通保安閥閥芯打不開所致。
(2)若增壓器進口油壓過低,而柴油機進口油壓正常,基本上是旁通保安閥閥芯卡死在開啟位或旁通保安閥彈簧斷裂。
(3)若增壓器進口油壓顯示正常,則應檢查增壓器回油通道是否暢通,對于存在的問題予以清除處理。
(4)若上述檢查均未發現問題,則應考慮軸承及油封受損,特別當同時出現增壓器轉速下降,柴油機功率降低的情況時,更需要拆開增壓器進行處理。
53.增壓器空氣道內有機油
【故障原因】
(1)增壓器進油管油壓高,旁通保安閥失效,潤滑軸承的油封損壞,使機油竄入空氣道。
(2)增壓器回油管堵塞或部分堵塞,使潤滑軸承的機油無法回油或回油不暢,經油封竄入空氣道。
【判斷處理】
(1)打開壓氣機蝸殼下方的螺堵,漏油嚴重時有油流出;輕微漏油時,可用小拇指伸進螺孔內驗證。
(2)針對保安閥和油封的故障,進行檢修或更換,并清掃和疏通增壓器回油管路。
54.增壓器產生碰撞聲或輕微振動
【故障原因】
(1)壓氣機導風輪、葉輪與導流罩相碰。
(2)增壓器渦輪、渦輪葉片與渦輪殼相碰。
(3)轉子葉片積炭嚴重,動平衡被破壞。
(4)軸承磨損嚴重,工作不正常。
(5)增壓器安裝螺絲松動。
【處理方法】
除緊固增壓器安裝螺絲外,運行中應注意觀察,以免擴大后果,回段檢查處理。
55.增壓器產生強烈振動
【故障原因】
(1)當有異物,諸如焊豆、砂粒、螺母、墊圈等,由進氣系統進入增壓器,使導風輪和葉輪邊緣產生鋸齒狀,甚至使葉片局部斷裂或掉塊。
(2)轉子組裝不良,動平衡被破壞。
(3)轉子軸零件損壞。如壓氣機工作輪及渦輪葉片損壞、脫落,特別是渦輪葉片在高溫燃氣中以極高的轉速工作,葉片根部離心力非常大。除產生劇烈振動外,軸承及有關部件要遭到損壞。
(4)軸承損壞或間隙過大。由于油質不潔或缺油,使軸承產生嚴重磨損或燒損。
(5)旋轉件與固定件相接。主要是葉輪、導風輪、渦輪與殼體相碰擦。
【處理方法】
增壓器的轉子組在組裝前要經過精確的動平衡試驗其不平衡度不許超過規定值。運行中,應注意觀察,維持運行、回段檢修。
56.增壓器油壓表指針突然跳動
【故障原因】
(1)增壓器徑向軸承燒損或損壞,油壓表指針突然下降。
(2)增壓器止推軸承燒損或損壞,油壓表指針突然上升。
【處理方法】
設在動力室的增壓器油壓表故障時,可參考司機室的機油壓力表的顯示值。
57.增壓器喘振
【故障原因】
(1)柴油機突降轉速或突然卸載時,由于增壓器轉子轉速不能很快跟隨柴油機轉速的下降而下降,造成柴油機過渡過程的喘振。
(2)增壓器壓氣機流道內積污或有異物,引起氣流堵塞。
(3)增壓器渦輪通道部分堵塞,或噴嘴環積炭過多,或噴嘴環截面積過小,產生氣流波動。
(4)增壓器軸承損壞或軸承油垢過多,轉子有卡滯現象。
(5)壓氣機與渦輪機不匹配,增壓器與柴油機不匹配,裝在同一臺柴油機上的兩臺增壓器性能相差較大。
(6)進氣阻力大,如空氣濾清器或中冷器堵塞,壓氣機進氣道的帆布套抽癟,或進氣系統漏氣,如擴散彎管、收斂彎管的接頭漏氣,造成空氣供給量不足。
(7)中冷器水溫高于45℃,使增壓器進氣溫度超過60℃,或中冷器冷卻水管因裂漏而堵,焊管數過多,造成中冷器冷卻效率低,空氣密度下降。
(8)配氣機構故障,如進、排氣閥彈簧卡住,橫臂導桿斷裂,氣閥間隙調整螺釘松動,造成氣門打不開或關不嚴。
(9)噴油器霧化質量差,造成燃燒狀態不良,排氣溫度升高。
(10)聯合調節器的降速針閥或減載針閥開度過大,使柴油機降速、減載過快,造成增壓器轉子的轉速下降追隨不上。
(11)聯合調節器轉速失控,從而造成柴油機功率不穩,增壓器轉子轉速難以適應而產生喘振。
(12)柴油機過載或載荷波動大。柴油機過載時,使增壓器轉子轉速增高,造成壓氣機的吸氣量小于出氣量而喘振。當功率向下波動時,增壓器轉子轉速無法迅速下降與之適應而發生喘振。
(13)海拔高、氣壓低、環境溫度高使空氣密度下降。
【處理方法】
(1)由于某種原因造成柴油機突然停機,此時發生柴油機喘振是正常現象,可不作處理。
(2)檢修時加強對增壓器的清洗和除炭,特別是對噴嘴環的清理,噴嘴環面積每增加1cm2,轉子轉速約降低250r/min,可適當撬一下葉片,以增大噴嘴環面積,必要時,更換噴嘴環。或在壓氣機端出氣蝸殼與葉輪罩之間加上0.5mm厚的石棉墊,并清除增壓器卡滯現象。
(3)定期清洗空氣濾清器,當空氣阻力增加到2.45kPa以上時,應及時清洗。
(4)嚴格控制中冷器冷卻水的進口溫度,對堵焊冷卻水管過多的單節應予以換新,防止中冷器冷卻效率下降,同時,亦應處理進氣系統的漏泄處所。
(5)針對配氣機構的故障,如氣門打不開或關不上,應逐項進行檢查處理。
(6)若爆發壓力偏低影響噴油器霧化質量,可適當地減薄噴油泵調整墊片的厚度,以降低排氣溫度使增壓器轉子的轉速適當降低。
(7)裝在同一臺柴油機上的兩個增壓器盡可能選用性能相近的增壓器,兩個增壓器應經試驗臺檢測合格方可使用。
(8)運行中增壓器發生喘振時,可將壓氣機蝸殼上的兩個測試堵卸下進行放氣,以緩解喘振。
(9)機車操縱手柄,降負荷不要過快。對于無級調速機車基本上每降10r/min不少于1s,對于有級調速機車逐擋降速時間每位不應少于3~4s。
(10)除嚴格掌握操縱外,應調整降速針閥和減載針閥,不使其開度過大,同時應消除柴油機轉速失控現象。
(11)當大氣條件發生變化時,應按規定對柴油機功率進行修正。
58.增壓器進氣道帆布過松造成喘振
【故障原因】
機車在運行中,增壓器進氣道屬負壓區。當帆布過松時,在氣流負壓的作用下,帆布癟入鋼絲骨架內,改變了進氣道形狀,使氣流流通面積減小,因此易造成增壓器喘振。
【處理方法】
經常檢查帆布的緊固情況和進氣道的通風狀態,發現帆布或鋼絲骨架破損應及時整修。
59.主手柄移動過快造成喘振
【故障原因】
主手柄移動過快,柴油機轉速變化的速度同時增快,此時進氣道中空氣流量瞬時變化很大,容易導致進氣負壓發生急劇的變化,促使空氣流量減小,氣流速度降低,因此容易出現喘振。
【處理方法】
(1)運行中回手柄,降負荷時,司機在操縱上不要過快,對于有級調速機車,逐擋降速時間每位不少于3~4s;對于無級調速機車,每降10r/min不少于1s。
(2)司機控制器主手柄回到“1”位稍停,待柴油機轉速降到430r/min基本穩定后,再回到零位,不要急于直接回到零位。
60.壓縮壓力低
【故障原因】
(1)空氣濾清器堵塞或壓氣機故障,使空氣壓力不足。
(2)氣閥間隙過小。
(3)氣閥與氣閥座之間配合不嚴密。
(4)進氣閥小橫臂移位。
(5)氣環開口間隙過大,氣環開口沒有錯開。
(6)氣缸套拉傷或磨耗到限。
【處理方法】
(1)清掃或更換空氣濾清器,無效時,應傾聽增壓器壓氣側是否有異聲,如有異聲應檢修壓氣機是否故障。
(2)若無異聲,可通過壓縮壓力表進行檢測。“段修規程”規定,在正常油水溫度下,柴油機430r/min時為2.65~2.84MPa,各缸差B型機不大于0.147MPa。C型機不大于0.150MPa。針對故障進行整修。
61.空氣穩壓箱有放炮聲
【故障原因】
柴油機在運轉中,當排氣閥故障不能開啟時,做功后的廢氣不能從氣缸內排出。當進氣閥開啟時,由于氣缸內廢氣壓力高,使夾雜有燃氣的廢氣,從進氣閥逆流到空氣穩壓箱內,與新鮮空氣混合而爆燃,造成空氣穩壓箱有放炮聲,同時增壓器進氣道帆布管出現一張一收的現象。
【判別方法】
運行中出現上述現象,可用逐缸停缸法,鑒別發生故障的氣缸。
【處理方法】
判明故障缸后,應停止該缸供油,維持運行。待停車后,再打開缸頭蓋進行處理。
62.排氣小波紋管漏油
【故障原因】
噴油器霧化質量低劣。
【故障分析】
由于排氣小波紋管漏油的氣缸噴油器霧化不良,造成相當數量的燃油不能參與燃燒,這些燃油隨廢氣排出氣缸。在流經排氣小波紋管時,由于排氣小波紋管與排氣總管連接處封不住燃油的滲漏,因此流經該處的燃油順著法蘭接口面向外漏出。
【處理方法】
(1)修理或更換噴油器。為確保噴油器霧化質量,應用手動慢壓試驗臺進行噴射壓力和霧化質量的調試與驗證,以每分鐘50~90次的噴油速度進行慢壓試驗。有些機務段采用轉速較高的電動霧化試驗臺,其霧化質量得不到保證,噴射壓力也達不到要求。
(2)小波紋管是個帶夾層的結構。其內的襯套與外壁的波紋管之間形成一個圓環形筒體,一部分未燃燒的燃油進入小波紋管的環形夾層內。此時若只更換該缸的噴油器,小波紋管向外漏油的現象仍不能立即解決,所以除更換噴油器外,也應更換小波紋管。
63.排煙總管發紅
【故障原因】
在標定功率時,B型機排氣支管溫度不大于510℃,排氣總管溫度不大于600℃,各缸溫差不大于80℃(C型機排氣支管溫度不大于520℃,排氣總管溫度不大于620℃,各缸溫差不大于85℃)。在上述規定的溫度下,黑暗中的排氣總管呈暗紅色或紅色,這是正常現象。在光線較強的條件下,排氣總管不應有發紅的現象;在光線較暗的條件下,排氣總管不應有亮紅的現象。
若超出上述溫度和現象,應做如下分析:
1)增壓系統故障
(1)空氣濾清器過臟、堵塞、造成空氣供給量不足。
(2)中間冷卻器太臟或水溫過高,造成增壓空氣溫度高。
(3)增壓器增壓壓力低。
①壓氣機損壞,導風輪、葉輪、增壓器渦殼積垢。
②渦輪機損壞,噴嘴環、葉片變形,渦輪積炭嚴重。
③軸承裝置損壞,氣封、油封漏,使增壓器轉速降低。
(4)進氣通道破損,管卡松或進、排氣支管密封墊漏,百葉窗關閉。
(5)排氣背壓高,氣流阻力大。
2)配氣機構故障
(1)氣門間隙調整不當或氣門關不嚴。
(2)氣門彈簧折損或彈力弱。
(3)進氣門橫臂移位,使進氣門不能開啟。
(4)壓縮壓力低。
3)燃油系統故障
(1)噴油泵出油閥裂,出油閥彈簧斷,噴油泵供油量大。
(2)噴油泵滾輪、滾輪襯套損壞,滾輪銷脫落,造成供油滯后。
(3)各噴油泵齒條實際拉出刻線差別太大。
(4)噴油器噴油霧化不良或漏油造成后燃。
(5)噴油器針閥體裂,針閥彈簧斷,造成噴油壓力不足。
(6)噴油提前角小,燃油后燃現象嚴重。
4)調速器故障
(1)油泵卡死在增載位。
(2)油泵電阻Rgt的三根引線接錯,造成電阻短路。
5)其他原因
(1)柴油機過載,長時間處于高手柄位。
(2)機油竄入氣缸參與燃燒。
【判斷處理】
(1)定期清洗空氣濾清器。如因大氣條件的影響,高原地區空氣壓力低,應按規定進行柴油機功率修正。
(2)仔細傾聽增壓器的轉動聲響,若有異聲,應立即拆檢處理。
(3)觀察中冷器進口水溫,若超過45℃,應查找原因,不準超過50℃。
(4)檢查噴油器的噴射壓力和噴霧質量,對不符合要求的噴油器應進行檢修或更換。
(5)用壓力表測量壓縮壓力,若發現壓縮壓力偏低,應檢查燃燒室是否漏氣,如無疑點,則要對燃燒室進行壓鉛檢查。當活塞到達上死點時,活塞頂與氣缸蓋底面的距離超過4mm,如超出應重新調整氣缸蓋墊片。
(6)用壓力表測量爆發壓力,若發現爆發壓力偏低,應通過減薄噴油泵調整墊片的方法,提高爆發壓力。
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