发电车柴油机游车故障的原因分析及解决方法

发电车柴油机游车故障的原因分析及解决方法

郑伟 ,唐月

长春中车轨道车辆有限公司   吉林省长春市  130052

摘要：对发电车柴油机游车故障的原因进行了分析，并提出了解决办法。

关键词：发电车；柴油机；游车

根据公司售后反馈信息，发电车在运用过程中有时会出现柴油机游车故障，不仅严重影响发电车的正常使用、损害柴油机的使用寿命，而且会造成发电车输出电压、频率的大幅度波动，导致其他空调客车车内电气设备无法正常使用，有时还会造成电气设备及配件的损坏。因此，对发电车柴油机游车故障的原因进行分析并研究解决办法是非常必要的。

1  柴油机工作原理及结构简介

柴油机的基本结构主要包括汽缸套、汽缸盖、活塞、连杆、曲轴、进排气门和喷油器等。其中由汽缸套、汽缸盖、活塞三者组成的空间称为汽缸；活塞上行的最高点称为上止点；活塞下行的最低点为下止点；上下止点间的距离为活塞冲程。柴油机的基本工作原理是：燃料（柴油）在汽缸内燃烧产生高温高压的燃汽，推动活塞运动，将热能转变为机械能，并通过连杆、曲轴实现对外做功。四冲程柴油机的工作过程如下：

（1）进气冲程

在进气冲程中，活塞从上止点向下止点运动，进气门开启、排气门关闭。此时活塞上方汽缸容积增大，气体从进气门进入汽缸。实际循环中过量空气系数一般在1.7~2.2间。

（2）压缩冲程

在进气冲程终了后，进排气门关闭，曲轴继续旋转，活塞自下止点向上止点移动，将汽缸中的混合气压缩。随着气体容积的缩小，他的压力和温度升高，当活塞到达上止点时，喷油器将燃油压力提高后，喷入汽缸内，在很短时间内与高温空气混合，形成混合气并迅速燃烧。

（3）燃烧膨胀做功冲程

喷油喷入后，在上止点稍后开始燃烧，气门均关闭，柴油机燃烧产生的高温高压气体膨胀并推动活塞下行，通过连杆驱动曲轴输出扭矩。

（4）排气冲程

排气冲程是为了排除燃烧后的废气。活塞由下止点向上止点移动，排气门开启，进气门保持关闭，废气排出缸外。

下面以康明斯KTA-19G2型柴油机为例，介绍柴油机基本机构：

图 1  KTA-19G2型柴油机左视图

1-中冷器；2-调速控制箱（移至控制屏内）；3-空滤；4-测速传感器；5-油压传感器；6-机油全虑器；7-游标尺；8-通风管；9-柴虑（后部油底壳上有油温传感器和机油加热器）；10-硅油减振器（内）；11-PT泵飞轮（内）；12-PT泵（带电磁阀）；13-齿轮壳；14-凸轮轴（内）；15-盘车轴。

图 2  KTA-19G2型柴油机右视图

1-空气阻力指示器；2-废气涡轮增压器；3-高温出水管；4-曲轴箱通风器；5-节温器壳；6-水温传感器；7-排气支管；8-DC24V硅整流充电发电机；9-水泵；10-机油泵；11-DCA水虑；12-机油冷却器；13-水加热器；14-启动马达；15-机油旁通滤清器。

2  柴油机“游车”故障现象

柴油机“游车”也称“喘气”，是柴油机转速不稳的一种表现。其现象是，柴油机在怠速或中速运转时，呈现出周期性、有规律的忽快、忽慢的变化，而且加减油门时变化不及时，发动机无力；同时发动机在工作中声音有节奏的时高时低，转速大幅度波动，声音清晰可辨。柴油机出现“游车”，如不及时排除，会越来越严重，不但使柴油机的经济性能下降、工作不平稳，加速机件磨损和迅速疲劳，而且影响到柴油机的使用性，严重时柴油机将无法正常工作。

3  原因分析

通过赴段处理柴油机游车故障及运用过程中的跟踪、售后，发现造成发电车柴油个机游车故障的原因主要有以下几方面：

（1）燃油供给不稳定：燃油中混有空气；燃油中混有水或杂质；燃油滤清器脏堵或油路不通畅。

上述原因属于油路系统故障范畴，将导致供油不纯、不畅或燃烧不良，使各缸不能正常工作，柴油机转速不稳，形成游车。

（2）电气故障：DC24V电池电压低于19V；电子调速器故障；测速传感器故障。

    上述原因属于控制电路部分故障。将导致PT泵执行器控制信号不稳定，供油量不稳，造成游车。

（3）PT泵工作不正常：PT泵齿轮调压阀不正常；调速机构故障；执行器转动不良或磨损超标；执行器控制线信号干扰大。

上述原因属于PT泵自身故障。PT泵执行器或泵壳体任一部分故障都将造成游车。

另外有时柴油机温度过低，燃烧不稳定也会导致“游车”故障的发生。

4  解决方法

当出现柴油机游车故障时，若每台机组都出现游车，则很有可能是柴油质量问题，需立即对柴油品质进行检查；若只有其中1台柴油机出现游车，则可以排除柴油质量原因。

（1）首先检查油路，排空气。拧松PT泵进油管接头，打开油路开关，如果接头处排除的柴油呈气沫状，说明有空气，为油路进空气造成游车，排至柴油无气沫流出时拧紧。

（2）检查油路过滤器是否脏堵，若发现脏堵，清洗或更换。

（3）检查电子调速器，按正确调整方法减小增益。

（4）检查电池系统，如电压低于19V或充电机接线未接到电池接线端子上，则系电池造成游车，应充电并把充电机接到电池上。

（5）检查控制屏蔽线，如破损或屏蔽线接地点未选择妥当，则是外界电磁信号干扰导致游车，处理后保证屏蔽线状态良好。

（6）将执行器3个安装螺栓松开，再按正确方法拧紧。若游车排除则是执行器故障原因。

（7）拆下执行器，检查回位弹簧及O型圈，若有缺陷更换处理。

（8）排除以上故障，若柴油机仍然游车，则极可能是执行器有缺陷，须更换。

（9）若更换了执行器后仍游车，则故障在PT泵壳体，须更换处理。

5  结束语

当发电车柴油机出现“游车”故障时，应从故障现象着手，结合柴油机的结构与原理，从理论上和实践经验上对故障原因进行分析，从故障发生概率较高的部位入手，寻求“游车”故障的解决办法，及时排除故障，保证列车安全正常运行。

参考文献

1  杨志强.客车电气装置.北京：中国铁道出版社，2006.

2  铁道部车辆局.客车空调三机检修及运用管理规程，1994.