東風4D內燃機車水溫高原因及處理方法

李永良

（西山煤電鐵路公司， 山西 太原 030053）

1 16V240ZJD型柴油機概述

為滿足1996年9月全面提高列車運行速度、拓展鐵路列車貨物運載能力的需求，我國研制了主要用于牽引客貨列車的干線的東風4D型系列內燃機車。

16V240ZJD型柴油機是東風4D內燃機的動力裝置，是一種新型柴油機型，經濟技術指標處于國內領先、國際先進水平，可以降低柴油機的燃油消耗率，大幅提高內燃機車的耐久可靠性與最大運行功率。東風4D內燃機車的柴油機燃雖然油消耗率低，但是功率大、牽引性能與牽引電動機的轉換性能好，此外16V240ZJD型柴油機的恒功率速度范圍非常廣，能夠完成機車的恒功率牽引。

2 東風4D內燃機車的冷卻水系統組成簡述

開式低溫冷卻水系統和閉式高溫冷卻水系統是東風4D內燃機車冷卻水系統的兩大組成部分。在東風4D內燃機車的冷卻室中，上部安裝有靜液壓油箱、散熱組和由靜液壓馬達驅動的冷卻風扇；下部安裝有靜液壓泵、靜壓液變速箱、后轉向架牽引的電動通風機與空氣干燥器。

低溫冷卻水系統主要用于靜液壓油、機油和增壓空氣的冷卻。低溫冷卻水系統是通過機車的柴油機驅動冷卻水系統中的低溫冷卻水泵運行，首先使冷卻水分別進入兩個不同的中冷器來冷卻增壓空氣。之后冷卻水從中冷器中出來匯合之后，又進入機油熱交換器來吸收機油的熱量，冷卻高溫的機油。最后，冷卻機油的冷卻水進入低溫散熱器，把吸收的熱量散發到大氣中去，頂開逆止閥再進入低溫泵循環中[1]。

高溫冷卻水系統主要用于增壓器、汽缸套和汽缸蓋等部件的冷卻。安裝在高溫膨脹水箱上的壓力調節閥用來調節壓力。壓力調節閥可以保持高溫冷卻水系統的壓力在一定的范圍之內，能夠保障高溫冷卻水系統的效能。

3 東風4D內燃機車冷卻水系統的作用

東風4D內燃機車冷卻水系統的作用主要有：利用中冷器，可以將增壓后的進氣溫度迅速地降低，以確保柴油機的進氣量，這樣柴油機便可以將柴油充分燃燒，使柴油機的功率得以提高；利用機油交換器可以冷卻高溫的機油，維持適合柴油機工作的機油溫度，確保柴油機能夠運轉正常；可以直接冷卻高溫的柴油機受熱零部件，確保柴油機能夠正常運行。

4 東風4D內燃機車水溫高的原因

4.1 溫控閥故障

冷卻風扇是通過溫度控制閥的調節來控制，然而冷卻水的溫度又控制著溫度控制閥，因此溫度控制閥不僅是液壓傳動系統的一個執行元件，還是液壓傳動系統中的一個溫度傳感元件。溫度控制元件常常在冷卻系統中的水溫急速升高的時候，出現冷卻風扇轉速低于系統要求的現象，這是由于石蠟的脹力小，使冷卻風扇的馬達充油不足。當冷卻水系統的水溫超過柴油機正常工作的規定值，并且溫控閥附近的進回管道的溫度并無差別，這些現象便說明溫控閥沒有及時關閉通路，造成壓力油的回流，使得冷卻風扇的馬達充油不足，冷卻風扇的轉速低于系統要求[2]。

4.2 冷卻水泵故障

依靠冷卻水泵帶動、提高冷卻水系統的水壓，達到快速循環冷卻的目的，這便是東風4D內燃機車的冷卻水循環系統。假如冷卻水泵出現故障，則會導致冷卻水系統的水流量不足，減少了單位時間內冷卻水與機油之間可交換的熱量，使得冷卻水系統的冷卻效果大大降低。逐個打開冷卻水泵對應的大循環閥，對墻壁上的預熱鍋爐水壓表上的數值進行觀察，如果發現冷卻水壓力明顯低于冷卻水泵在16V240ZJD柴油機滿負荷運轉時的冷卻水壓3.5 kg/cm2時，需要更換冷卻水泵。

4.3 馬達或靜液壓泵故障

柴油機曲軸在柴油機運轉之時，工作油受到靜液壓泵的高壓管路驅動，壓送到靜液壓馬達中，而高壓油也在此時流經溫控閥與安全閥。當柴油機的高溫冷卻水系統水溫度低于84℃、低溫冷卻水系統的水溫度低于56℃時，溫控閥的狀態是開啟的，而高壓油則從此溫控閥經過回油管，重新流回油箱。這個時候的高壓油路無法建立壓力，風扇葉片無法轉動，當柴油機的高溫冷卻水系統水溫度達到84～92℃、低溫冷卻水系統的水溫度達到56～64℃時，溫控閥的狀態是部分關閉或完全關閉，高壓油進入到靜液壓馬達，以帶動冷卻風扇葉片轉動。高壓油在此時流入側百葉窗，控制了油缸并頂開了側百葉窗。如果馬達或是靜液壓泵發生故障，則會使靜液壓油管內的油低于規定的壓力。當東風4D內燃機車的冷卻水和機油溫度過高時，安全閥和溫控閥經檢查后一切正常，但冷卻風扇的葉片轉速低或停止轉動，則說明是馬達或者靜液壓泵發生了故障。其次，如果是側百葉窗控制油缸出現故障的話，也會打不開側百葉窗，使冷空氣的進入受到影響[3]。

5 東風4D內燃機車水溫高的處理方法

1）出庫前應當認真檢查內燃機車的水系是否膨脹、冷卻水系統個部件正常運轉、水位是否正常、有無泄漏。如果在啟動機車后發現冷卻水的溫度上升速度過快，要先考慮膨脹水箱是否缺水的問題，當冷卻水系統開始上水的時候，要及時排氣，以防冷卻水系統的內部存氣。

2）在啟動16V240ZJD柴油機之后，要檢查冷卻風扇的葉片是否正常轉動，如果葉片的轉動不正常的話，要先用手觸碰溫度控制閥處的油管，如果手觸感覺溫控閥油管的溫度同靜液壓泵進、出油管溫度相比，沒有明顯的差別的話，則說明溫控閥出現故障，應當及時上報檢修。在內燃機車運行過程中，如果出現溫控閥故障，要快速對溫控閥上的調節螺釘進行手動調節，順時針轉動調節螺釘至極限，等到冷卻水溫度下降后，再手動調節螺釘至合適位置。

3）進行機車的檢修分解與進庫保養時，禁止使用高壓風側向噴吹水箱冷卻單節表面以防止散熱器倒片，并且在發現散熱器出現倒片情況時，要及時地處理倒片問題；禁止使用硬物敲打或碰撞散熱器；禁止在冷卻單節上涂抹油脂，并且要對散熱器表明的異物與油脂及時清掃處理。

6 結語

東風4D內燃機車的水溫高的問題原因有許多，因此當出現水溫高的現象時，要仔細觀察分析，找出問題的原因所在，并采取對應的處理方法，及時排除故障，保障機車的安全運行。