浅论机车柴油机“冒黑烟”故障的诊断与排除

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1、A-k：-VXX4S/kxy摘要：针对16V280机车柴油机“胃黑烟”现象，进行故障现象分析，探索产生原理，建立故障树，进行诊断分析。在此基础上，索求出故障的最终原因，提出典型零部件故障排除的方法。这样，在机车运行中出现此类故障时，维修人员可以较快地诊断岀故障部位，及时排除故障，提高机车使用寿命。关键词:16V280机车柴油机；“冒黑烟”故障；故障树分析法中图分类号：TK428文献标识码：B文章编号：1000-6494(2011)06-0053-03The"BlackSmoke"FaultDiagnosingandEliminatingintheDieselLocomo

2、tiveCHENYong-wang,SHANYan-fen16V280机车柴油机被广泛地应用于DF8,DF8B,DF11,DF11G等型号的机车上，是目前各铁路干线和支线主要的机车柴油机之一。柴油机在正常工作时，气缸排出的尾气是无色的。但是在运行过程中，发现排出的尾气是黑烟，说明了机车存在着故障。及时对“冒黑烟”故障位置的诊断与排除，能够保证系统正常、安全运行。1故障现象及危害在柴油机刚启动时，由于增压器没有尾气能量进行驱动，造成气缸内新鲜空气严重缺少，燃气比不符合要求，会产生蘑菇云的浓黑烟气。在柴油机正常运转后，若仍继续冒黑烟，甚至更严重，表明柴油机出现故障。机车柴油

3、机冒黑烟故障，不但会给自然环境造成污染，同时还会影响柴油机的内部结构。这些没有完全燃烧的碳粉会污染缸套、气门偶件、活塞和活塞环、喷油器、增压器等⑴。这些零部件会形成大量积炭，严重影响使用寿命。为此，技术人员需要及时正确地分析诊断出柴油机冒黑烟部位，及时地采取正确措施排除故障，以减少故障危害和避作者简介：陈永旺(1979-),男，讲师，硕士，主要从事机械工程教学。免造成严重的损失。2故障产生原理柴油是由许多碳氢化合物组成的混合体。但在实际工作过程中，柴油机尾气颜色受到气缸内氧气浓度、燃烧温度、燃油质量、油气混合比重等诸多因素影响。所以，燃油燃烧存在完全燃烧与不完全燃烧两

4、种情况。在燃油完全燃烧时，燃烧产物只有二氧化碳和水蒸汽，反应过程见公式(1),排气管排出的尾气颜色为无色或淡灰色。在燃油不完全燃烧时，一部分燃油完全燃烧产生二氧化碳和水蒸汽，另一部分燃油在高温极度缺氧环境中易分解、聚合形成炭烟(主要成分为80%的游离碳、CO、碳氢化合物)，反应过程见公式(2)，这部分尾气排出气缸时，出现黑色尾气，俗称机车“冒黑烟”OCxH,+O2->CO24-H2O(1)CxHz+O^COj-fH^+CO+C.H,,(2)机车冒黑烟是机车不正常工作的一种表现，造成燃烧缺氧的因素较多。喷油量过大，进气量不足，雾化不良等因素都会造成排气管冒黑烟。3故障诊断

5、与排除3.1故障树分析法故障树分析法是分析系统可靠性和安全性的一种重要方法，以系统最不希望发生的事件为顶事件，以可能导致顶事件发生的其它事件为底事件，二者之间的事件为中间事件，采用逻辑门表示事件之间关系，表现为一种倒置的树状结构逻辑图的系统分析方法。故障树分析的目的是寻找导致顶事件发生的原因，识别引起顶事件发生的所有故障模式，即所有最小割集。我们采用下行法进行求解，其基本思路是：只就相邻上下两级来看，根据故障树中的逻辑门增加割集容量的性质，或增加割集的数量。从故障树的顶事件出发，按照由上而下顺序把上一级事件置换成下一级事件，遇到“或”门将事件输入纵向写入，直到把全部逻辑

6、门都转换成顶事件为止,最终就能得出故障树的全部割集。将得到的全部割集，再应用集合运算规则将全部割集加以简化、吸收，去掉那些非最小割集部分，剩下的即为故障树的全部最小割集％3.2故障树的建立与诊断16V280柴油机在低速时就会出现“冒黑烟”现象，随着转速的增加，颜色越来越浓。故可以判定该故障主要出现在燃油系统（低速时不明显或没有，则可以初步断定是增压器故障）。因此，这里主要从燃油系统部分来建立故障树，见图1。在实际的故障诊断过程中，根据故障现象,由下往上一步一步探索故障原因，直至找到最终故障原因。由于诊断知识是源自故障树的，其推理过程是一条从根到叶的链，因而诊断知识的搜索

7、就是得空气、水进入；检査燃油质量的优劣，是否渗入机油。c.检査高压油路故障，主要表现在喷油器故障、喷油泵故障。检查喷油器的喷雾性能，是否存从根到叶节点的支线畅通。在滴漏现象；检查喷油泵供油情况，是否供油过多运用故障树进行故障诊断，査询引起故障的或供油时间太迟。底事件。根据柴油机冒黑烟现象，将“冒黑烟”作为顶事件。“冒黑烟”主要是由低压油路故障、空气滤清器故障或高压油路故障所引起，故需对此P个中间事件分别进行检査。a.检査空气滤清器故障，检査空气滤清器是否堵塞严重。b.检査低压油路故障，主要表现为燃油管路故障、燃油故障。检査燃油管路是否受到