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【摘 要】DF8B型机车已成为铁路的主要运输动力，随着该车型入厂大修次数的增加，各种问题逐一暴露。该型机车配属的柴油机为16V280型，在柴油机台架试验和机车运行中经常出现功率不足的现象，本人通过在试验站处理过程的积累以及到机务段处理的经验，分析了功率不足产生的原因，找到了正确处理故障的方法，收到了一定的效果。
【关键词】16V280型柴油机；功率不足；总管发红；冒黑烟；调控系统
一、问题的提出
近年来，随着公司大量承修DF8B型机车任务以来，我公司承修的机车质量一直较为稳定，但柴油机在台架试验和机车水阻中，偶有柴油机功率不足的现象发现，由于原因是多方面的，所有判断较为困难。这不仅增加了机车的修理成本，也影响着机车的生产周期。
二、原因分析
柴油机工作时，各个转速下都应达到该转速的相应功率，而且排气温度、喷油泵齿条刻线等参数都应在限制范围之内，否则就认为柴油机功率不足。导致柴油机功率不足主要有如下原因。
1、供油系统
1.1燃油中有空气、水分或管路有泄露压力太低，或者燃油系统安全阀或限压阀压力调整过低，不能充满喷油泵低压油腔，使喷油泵供油不足。
1.2喷油泵下体滚轮，衬套等损坏，造成喷油泵供油不正常。喷油泵柱塞卡死，柱塞套和出油阀裂纹或柱塞弹簧折断，造成个别气缸不工作或功率不足，而造成整机功率不足。
1.3喷油器状态不良，如喷油器调压弹簧折断或调压螺栓松。将导致喷油泵内的燃油直接喷射到气缸内或燃油达不到理想的雾化效果，造成燃烧不充分。喷油器体和支座板等出现裂纹，高压油管和进油管等接头处损坏，以及高压油管本身裂纹等原因所形成的燃油大量泄露，造成个别气缸功率不足，造成整机功率不足。
2、调控系统
2.1调速器故障。调速器的功能是根据柴油机负荷的变化，改变供油量，使柴油机达到规定的转速，消除影响柴油机功率的因素，使柴油机保持恒功率。调速器的功率滑阀滑阀套卡滞。功率电阻开焊，断路，或者油马达不灵活，卡死在减油位，造成柴油机功率不稳或不足。
2.2控制拉杆装置出现故障。左右排拉杆的位置调定不当，会产生两排喷油泵供油的明显差异，使供油量小的一排不能达到要求的功率，或控制拉杆被喷油泵或异物卡死在某一位置，推不到相应功率的供油刻线，由此而造成柴油机功率不足。
2.3零刻线调整不当，16V280型柴油机的“零刻线”在喷油泵齿条刻线的-2～-1之间，当刻线超出-2刻线时，会造成柴油机功率不足。
3、增压系统
3.1增压器发生故障。增压器是由废气涡轮和离心式压气机组成。压气的工作轮有与废气涡轮同轴，柴油机排出的废气在涡轮中膨胀做功使涡轮高速旋转，并带动压气机一起做功。如轴承损坏，压气气机沾污，涡轮部分严重积碳，压气机及涡轮叶片与罩壳碰搽或被异物打坏等，都会使增压器无法正常运行，使柴油机进气压力下降而造成功率不足。
3.2空气进气系统故障。进入气缸的空气首先经空气滤清器，进入增压器的压气机内，增压后空气的压力和温度均上升，然后经扩散弯管进入中冷器，使空气温度降低，进一步提高增压器空气密度后，进入稳压箱。进入稳压箱内的空气便由相应的进气支管，进入各个气缸。空气滤请器太脏，堵塞严重，或者进气管上的帆布被吸瘪，造成进气真空度过大。增压器压气机出口至气缸之间的通道空气泄露严重。特别是增压器与中冷气之间的橡胶软管破损或卡箍松动时，漏气更加严重。中冷器空气腔因沾污堵塞，冷却效率太低，或者中冷水温度太高，造成气缸进氣量不足。均会降低柴油机功率。如2009年交付的机车中，就有多台16V208型柴油机，因稳压箱栽丝断造成稳压箱漏气，柴油机功率达不到。
3.3气缸盖密封不严，2007年～2008年间，由于设备的原因，在试验站经常发生气缸盖漏气现象，漏气的气缸工作不良，造成功率不足。
4、配气机构
4.1气门驱动机构发生故障，造成气门打不开，关不死。如摇臂座螺柱断，摇臂，横臂调整螺钉松动或折断，横臂跳转或横臂导杆折断等原因，都会影响气门开度不足甚至打不开，如2010-6-5日，16V208型柴油机5408，在台架试验时发生了气门脱落的故障，造成了气门与活塞顶相撞的事故，原因是锁夹落进弹簧上座内过多，此时气门未被夹牢，掉入气缸内。气缸进排气不畅而影响柴油机功率。
4.2配气相位角发生改变，2006年5月28日，C7-0154号柴油机在试验站三号台位试验，开至调整工况时，柴油机冒黑烟，1～8缸侧排气管发红严重，功率不足。测量各缸爆发压力，1～8缸侧为8Mpa左右，9～16缸侧为13Mpa左右。检查配气相位，发现1～8缸侧配气相位角错17°。
三、故障判断处理方法
1、针对燃油压力低，先用手摸各缸高压油管，看是否各个缸都有脉动，有哪个缸高压油管没有脉动或脉动较弱，表明空气被吸入燃油管路，应打开燃油精滤器上的放气阀，把空气排尽直到各个缸高压油管的脉动正常，如果燃油压力还是低，就应检查各管路泄露情况，如有泄露及时处理。并检查燃油系统安全阀或限压阀调整压力是否符合要求，使其保正燃油末端压力达到技术规定的0.15～0.35Mpa之间。
2、针对喷油泵或喷油器发生故障，比如，喷油泵柱塞套和出油阀裂纹，会使燃油从喷油泵的上部出油阀接头四周喷出；齿条出现裂纹时，也会从喷油泵齿条处喷出大量燃油；如果齿条处有燃油渗出，一般是柱塞套与壳体之间的密封垫不严密所致；如果柱塞卡死，则齿条推不动；喷油泵下体故障或柱塞弹簧折断，虽然不能直接发现，但是可以听到异常的金属敲击声。若用手摸高压油管，其脉动较弱或无规律。用手推喷油泵齿条时，可听到气缸内无规律的爆发声。出现以上故障，应先确定故障部位把喷油泵拆下进行修复，要在试验台上试验合格后重新装上，或更换喷油泵，更换的新喷油泵要根据公式δ=B-K重新计算调整垫片厚度。 针对喷油器调压弹簧折断或调压螺栓松的原因，在喷油器解体后对调压弹簧进行认真检查，发现调压弹簧有裂纹，两端偏磨和歪扭变型及时更换。在喷油器调整符合要求后，将调整螺栓防缓母压紧，防止调压螺栓松动。喷油器体和支座板等出现裂纹或进油管接头与喷油器连接的密封垫损坏时，会有大量的燃油从喷油器的回油管流出，这时要及时更换喷油器或密封垫。
3、针对调速器故障，先检查拉杆系统又没有故障，供油齿条刻线却拉不回来，一般是调速器或电气故障所致。再对调速器的功率滑阀滑阀套，油马达是否卡滞，功率电阻是否开焊，断路情况检查，并及时给以修理。
4、针对控制拉杆装置出现故障。可先检查是否有异物卡死拉杆，这些异物可能是检查和处理柴油机时遗留下的工具，棉丝或其他杂物，如有及时清除。再检查是否有犯卡的喷油泵，对于应用中的柴油机，应把犯卡泵的齿条拨叉座里的夹头销拔出旋转90度，卡在夹头座的凹槽里，等停机后把该泵拆下修理或更换。刻线检查：检查各缸喷油泵的齿条刻线是否一致，如不一致应调整一致；起机前对柴油机零刻线进行复查，将零刻线调至“-1刻线”最佳。
5、增压器如果发生故障，运行时将会有明显的振动和异音。在应用中当听到增压器有异音时，应作及时检查修理。当出现空气量不足而导致柴油机功率不足的情况时，往往会伴有柴油机排气温度过高，冒黑烟等现象。此时应检查进气系统，首先用手伸入两气缸盖间（靠气缸盖与缸套结合面处），如发现有一定温度的气流，说明气缸盖与缸套之间出现漏气现象，而且漏气部位基本在缸喷油器进油接管孔的截面处，可重新紧固气缸螺栓进行处理。再用手伸入各进气通道如增压器与中冷气之间的橡胶软管，稳压箱与机体结合面之间等是否有漏气现象给予紧固或更换。还注意中冷水的温度是否过高，如果水温度过高，还将伴有机油温度高的现象，在中冷水温过高的情况下，应检查水泵出口压力和冷却系统的冷却风扇转速是否正常，给予修理；并检查冷却单节是否有大面积的倒片或被异物堵塞等不良状态，如有更换单节或清除异物。
6、柴油机运行时，若气缸盖罩严重晃动，并有大量机油泄露，但紧固罩盖的手轮并没有松动，一般是由于摇臂座的安装螺柱折断，应及时停机更换；如果气门间隙远大于规定值，应顺序检查摇臂和横臂的调整螺钉是否松动，拆下摇臂座检查是否弯曲变形，气门杆与导管是否卡滞，气门锁夹折断或锁夹落进弹簧上座内过多（此时气门未被夹牢，容易掉入气缸内）。通过以上检查如有问题及时更换处理。
四、结束语
柴油机功率不足危害性大，通过采取上述的方法分析、判断和处理，消除了柴油机功率不足的现象，保证了机车的交车兑现率，降低了机车的维修成本，提高了柴油机使用寿命，收到了良好效果。
参考文献：
⑴《东风4型内燃机车》240/275系列柴油机铁道部大连机车车辆厂编大连理工大学出版社1996年4月第2次印刷。
⑵《16V280柴油機》东风8东风11型内燃机车戚墅堰机车车辆厂编中国铁道出版社2001年4月第2次印刷。
【关键词】16V280型柴油机；功率不足；总管发红；冒黑烟；调控系统
一、问题的提出
近年来，随着公司大量承修DF8B型机车任务以来，我公司承修的机车质量一直较为稳定，但柴油机在台架试验和机车水阻中，偶有柴油机功率不足的现象发现，由于原因是多方面的，所有判断较为困难。这不仅增加了机车的修理成本，也影响着机车的生产周期。
二、原因分析
柴油机工作时，各个转速下都应达到该转速的相应功率，而且排气温度、喷油泵齿条刻线等参数都应在限制范围之内，否则就认为柴油机功率不足。导致柴油机功率不足主要有如下原因。
1、供油系统
1.1燃油中有空气、水分或管路有泄露压力太低，或者燃油系统安全阀或限压阀压力调整过低，不能充满喷油泵低压油腔，使喷油泵供油不足。
1.2喷油泵下体滚轮，衬套等损坏，造成喷油泵供油不正常。喷油泵柱塞卡死，柱塞套和出油阀裂纹或柱塞弹簧折断，造成个别气缸不工作或功率不足，而造成整机功率不足。
1.3喷油器状态不良，如喷油器调压弹簧折断或调压螺栓松。将导致喷油泵内的燃油直接喷射到气缸内或燃油达不到理想的雾化效果，造成燃烧不充分。喷油器体和支座板等出现裂纹，高压油管和进油管等接头处损坏，以及高压油管本身裂纹等原因所形成的燃油大量泄露，造成个别气缸功率不足，造成整机功率不足。
2、调控系统
2.1调速器故障。调速器的功能是根据柴油机负荷的变化，改变供油量，使柴油机达到规定的转速，消除影响柴油机功率的因素，使柴油机保持恒功率。调速器的功率滑阀滑阀套卡滞。功率电阻开焊，断路，或者油马达不灵活，卡死在减油位，造成柴油机功率不稳或不足。
2.2控制拉杆装置出现故障。左右排拉杆的位置调定不当，会产生两排喷油泵供油的明显差异，使供油量小的一排不能达到要求的功率，或控制拉杆被喷油泵或异物卡死在某一位置，推不到相应功率的供油刻线，由此而造成柴油机功率不足。
2.3零刻线调整不当，16V280型柴油机的“零刻线”在喷油泵齿条刻线的-2～-1之间，当刻线超出-2刻线时，会造成柴油机功率不足。
3、增压系统
3.1增压器发生故障。增压器是由废气涡轮和离心式压气机组成。压气的工作轮有与废气涡轮同轴，柴油机排出的废气在涡轮中膨胀做功使涡轮高速旋转，并带动压气机一起做功。如轴承损坏，压气气机沾污，涡轮部分严重积碳，压气机及涡轮叶片与罩壳碰搽或被异物打坏等，都会使增压器无法正常运行，使柴油机进气压力下降而造成功率不足。
3.2空气进气系统故障。进入气缸的空气首先经空气滤清器，进入增压器的压气机内，增压后空气的压力和温度均上升，然后经扩散弯管进入中冷器，使空气温度降低，进一步提高增压器空气密度后，进入稳压箱。进入稳压箱内的空气便由相应的进气支管，进入各个气缸。空气滤请器太脏，堵塞严重，或者进气管上的帆布被吸瘪，造成进气真空度过大。增压器压气机出口至气缸之间的通道空气泄露严重。特别是增压器与中冷气之间的橡胶软管破损或卡箍松动时，漏气更加严重。中冷器空气腔因沾污堵塞，冷却效率太低，或者中冷水温度太高，造成气缸进氣量不足。均会降低柴油机功率。如2009年交付的机车中，就有多台16V208型柴油机，因稳压箱栽丝断造成稳压箱漏气，柴油机功率达不到。
3.3气缸盖密封不严，2007年～2008年间，由于设备的原因，在试验站经常发生气缸盖漏气现象，漏气的气缸工作不良，造成功率不足。
4、配气机构
4.1气门驱动机构发生故障，造成气门打不开，关不死。如摇臂座螺柱断，摇臂，横臂调整螺钉松动或折断，横臂跳转或横臂导杆折断等原因，都会影响气门开度不足甚至打不开，如2010-6-5日，16V208型柴油机5408，在台架试验时发生了气门脱落的故障，造成了气门与活塞顶相撞的事故，原因是锁夹落进弹簧上座内过多，此时气门未被夹牢，掉入气缸内。气缸进排气不畅而影响柴油机功率。
4.2配气相位角发生改变，2006年5月28日，C7-0154号柴油机在试验站三号台位试验，开至调整工况时，柴油机冒黑烟，1～8缸侧排气管发红严重，功率不足。测量各缸爆发压力，1～8缸侧为8Mpa左右，9～16缸侧为13Mpa左右。检查配气相位，发现1～8缸侧配气相位角错17°。
三、故障判断处理方法
1、针对燃油压力低，先用手摸各缸高压油管，看是否各个缸都有脉动，有哪个缸高压油管没有脉动或脉动较弱，表明空气被吸入燃油管路，应打开燃油精滤器上的放气阀，把空气排尽直到各个缸高压油管的脉动正常，如果燃油压力还是低，就应检查各管路泄露情况，如有泄露及时处理。并检查燃油系统安全阀或限压阀调整压力是否符合要求，使其保正燃油末端压力达到技术规定的0.15～0.35Mpa之间。
2、针对喷油泵或喷油器发生故障，比如，喷油泵柱塞套和出油阀裂纹，会使燃油从喷油泵的上部出油阀接头四周喷出；齿条出现裂纹时，也会从喷油泵齿条处喷出大量燃油；如果齿条处有燃油渗出，一般是柱塞套与壳体之间的密封垫不严密所致；如果柱塞卡死，则齿条推不动；喷油泵下体故障或柱塞弹簧折断，虽然不能直接发现，但是可以听到异常的金属敲击声。若用手摸高压油管，其脉动较弱或无规律。用手推喷油泵齿条时，可听到气缸内无规律的爆发声。出现以上故障，应先确定故障部位把喷油泵拆下进行修复，要在试验台上试验合格后重新装上，或更换喷油泵，更换的新喷油泵要根据公式δ=B-K重新计算调整垫片厚度。 针对喷油器调压弹簧折断或调压螺栓松的原因，在喷油器解体后对调压弹簧进行认真检查，发现调压弹簧有裂纹，两端偏磨和歪扭变型及时更换。在喷油器调整符合要求后，将调整螺栓防缓母压紧，防止调压螺栓松动。喷油器体和支座板等出现裂纹或进油管接头与喷油器连接的密封垫损坏时，会有大量的燃油从喷油器的回油管流出，这时要及时更换喷油器或密封垫。
3、针对调速器故障，先检查拉杆系统又没有故障，供油齿条刻线却拉不回来，一般是调速器或电气故障所致。再对调速器的功率滑阀滑阀套，油马达是否卡滞，功率电阻是否开焊，断路情况检查，并及时给以修理。
4、针对控制拉杆装置出现故障。可先检查是否有异物卡死拉杆，这些异物可能是检查和处理柴油机时遗留下的工具，棉丝或其他杂物，如有及时清除。再检查是否有犯卡的喷油泵，对于应用中的柴油机，应把犯卡泵的齿条拨叉座里的夹头销拔出旋转90度，卡在夹头座的凹槽里，等停机后把该泵拆下修理或更换。刻线检查：检查各缸喷油泵的齿条刻线是否一致，如不一致应调整一致；起机前对柴油机零刻线进行复查，将零刻线调至“-1刻线”最佳。
5、增压器如果发生故障，运行时将会有明显的振动和异音。在应用中当听到增压器有异音时，应作及时检查修理。当出现空气量不足而导致柴油机功率不足的情况时，往往会伴有柴油机排气温度过高，冒黑烟等现象。此时应检查进气系统，首先用手伸入两气缸盖间（靠气缸盖与缸套结合面处），如发现有一定温度的气流，说明气缸盖与缸套之间出现漏气现象，而且漏气部位基本在缸喷油器进油接管孔的截面处，可重新紧固气缸螺栓进行处理。再用手伸入各进气通道如增压器与中冷气之间的橡胶软管，稳压箱与机体结合面之间等是否有漏气现象给予紧固或更换。还注意中冷水的温度是否过高，如果水温度过高，还将伴有机油温度高的现象，在中冷水温过高的情况下，应检查水泵出口压力和冷却系统的冷却风扇转速是否正常，给予修理；并检查冷却单节是否有大面积的倒片或被异物堵塞等不良状态，如有更换单节或清除异物。
6、柴油机运行时，若气缸盖罩严重晃动，并有大量机油泄露，但紧固罩盖的手轮并没有松动，一般是由于摇臂座的安装螺柱折断，应及时停机更换；如果气门间隙远大于规定值，应顺序检查摇臂和横臂的调整螺钉是否松动，拆下摇臂座检查是否弯曲变形，气门杆与导管是否卡滞，气门锁夹折断或锁夹落进弹簧上座内过多（此时气门未被夹牢，容易掉入气缸内）。通过以上检查如有问题及时更换处理。
四、结束语
柴油机功率不足危害性大，通过采取上述的方法分析、判断和处理，消除了柴油机功率不足的现象，保证了机车的交车兑现率，降低了机车的维修成本，提高了柴油机使用寿命，收到了良好效果。
参考文献：
⑴《东风4型内燃机车》240/275系列柴油机铁道部大连机车车辆厂编大连理工大学出版社1996年4月第2次印刷。
⑵《16V280柴油機》东风8东风11型内燃机车戚墅堰机车车辆厂编中国铁道出版社2001年4月第2次印刷。