1、起止时间阶段内容2015年1月17日一2015年2月25日收集有关论文（设计）资料，选题、填报任务书并上传2015年3月6日2015年4月10日修改毕业论文（设计）任务书，并上传2015年4月11日一2015年5月10日撰写论文、提交初稿，指导老师进行论文指导和评阅2015年5月20日2015年5月30日上传毕业论文（设计）终稿，指导老师进行指导和评阅2015年6月毕业论文（设计）答辩摘要6第一章、绪论71.1阐述柴油机的作用及其发展状态71. 1. 1柴油机的作用71. 1.2柴油机的发展状态7第二章、东风7内燃机车柴油机的构造与工作原理82. 1柴油机的概述82. 2柴油构造及其主要部件8
2、2. 2. 1东风7型柴油机的构造82. 2. 2东风7型柴油机的主要部件92. 3柴油机的工作原理9第三章、柴油机常见的故障简介93. 1柴油机部件容易产生的故障简介93. 1. 1主要固定件93. 1. 2运动件103. 1. 3配气机构113. 1.4调速控制装置113. 2柴油机各系统容易产生的故障简介113. 2. 1燃油系统113. 2. 2润滑系统（机油系统）123. 2. 3冷却水系统123. 2. 4增压系统12第四章、东风7型柴油机常见的故障的判断与处理方法 134. 1柴油机启动时的故障判断与处理方法134. 1. 1柴油机启动时曲轴转动，但不爆发134. 1. 2柴油机
3、飞车，但超速停车装置起作用134.1. 3柴油机爆发声音不对，排气温度上升144. 1. 4柴油机不停机144. 1.5柴油机机油压力低144.2运行中柴油机的故障判断与处理方法154. 2. 1柴油机功率不稳154. 2. 2柴油机功率不足154. 2.3柴油机突然停机164. 2.4燃油系统排气不止164. 2.5柴油机机油压力突降164. 2.6柴油机机油有水174. 2.7柴油机冒黑烟174. 2.8柴油机冒白烟174. 2.9柴油机排气，冒蓝烟18第五章、总结与展望18参考文献19致谢20本论文首先对机车柴油机的作用以及当前的发展形势作了基本的简介，再次对东风七型柴油机基本工作原理、
4、主要部件及其构造进行了阐述，同时对柴油机的各系统的作用及容易发生的故障部件、系统作简要叙述，然后结和我段所配属机车柴油机的实际情况对机车柴油机运行故障原因、判断方法、处理方法进行研究。希望通过这些研究，对本单位的机车柴油机的故障排除有一定帮助，能尽量减少机破和运缓的发生。柴油机作为内燃机车的动力设备，其运行状态的好坏直接影响到机车的安全可靠运行，希望通过这些研究，减少机破和运缓的发生，以适应铁路跨跃式发展的需要。通过对东风七型机车柴油机运行故障分析及处理方法研究，可以至少做到：（1）预防故障的发生或防止事故的扩大。（2）进行应急处理、减少机破事故。（3）对其他机务段故障发生造成事故后，进行事后
5、分析，以便确认责任和吸取教训。关键词：柴油机，故障分析，判断方法，处理方法第一章、绪论1.1阐述柴油机的作用及其发展状态1.1.1柴油机的作用柴油机是我国铁路、交通运输、工矿等行业应用比较广泛的动力之一。机车柴油机是用于内燃机车的柴油机。由于柴油机热效率高，在世界范围内的铁路机车上已经得到了广泛的使用。柴油机按结构形式的不同，分风冷和水冷，增压与非增压柴油机；按柴油机转速和活塞平均速度的不同，又分低速柴油机、中速柴油机和高速柴油机；按使用用途可分为船用、路用和固定发电用柴油机。一般交通航运部门多数采用低速柴油机，交通运输、工矿企业用的大多为高速柴油机，铁路运输牵引用内燃机车动力采用中速和高速增
6、压柴油机。机车柴油机是用于内燃机车的柴油机。是内燃机车的动力装置，又称压燃式内燃机。由于柴油机热效率高，在世界范围内的铁路机车上已经得到了广泛的使用。柴油机在动力设备上，发生的故障约占设备故障的40% 60%左右。因此，正确诊断故障原因和排除故障，是保证动力设备正常运用的重要举措。1.1.2柴油机的发展状态柴油机是内燃机车的动力装置，又称压燃式内燃机。主要结构特点包括汽缸数，气缸排列形式，汽缸直径，活塞冲程，增压与否等。现代机车用的柴油机都配装废气涡轮增压器，以利用柴油机废气推动涡轮压气机，把提高了压力的空气经中冷却器冷却后送入柴油机进气管，从而大幅度提高了柴油机功率和热效率。柴油机有四冲程和
7、二冲程两种方式，同等转速的四冲程机的热效率一般高于二冲程，所以大部分采用四冲程。从转速看，分为高速机、中速机和低速机。为满足各种功率的需要，生产有相同的汽缸直径和活塞的各种缸数的产品。我国从1958年开始研制干线机车柴油机，先后批量生产的机车柴油机有10E207J, 12vl80ZJ, 16V240ZJ 和 16V280ZJ。当前，铁路客、货列车牵引主要采用电力机车和电传动内燃机车，液力传动内燃机车所占比重较低。铁路干线牵引列车的电传动内燃机车主要有东风4、东风7、东风8、东风9、东风11、HXN3、HXN5内燃机车。由于铁路运输的特殊性，对机车用柴油机提出了特殊要求：铁路牵引工况变化频繁，而
8、且有50%以上的时间柴油机是在部分负荷下工作，因此对柴油机的工作特性，要求在部分负荷时经济性要好，在较大负荷变化范围内经济性变化平稳。机车柴油机采用中、高速柴油机。工况用或调车用机车柴油机气缸数为6, 8, 10缸，干线机车柴油机多为12,16缸，V形布置，都采用增压或增压中冷，燃烧室多为直接喷射式。同时内燃机车是我段的主力机车类型，维护好内燃机车柴油机有着很重要和深远的意义。本论文首先对东风7型柴油机的基本工作原理、机构作简单介其次对柴油机主要部件和各系统的作用及容易发生的故障部件、系统作简要叙述，然后结合我段所配属东风7型机车柴油机的实际情况对机车柴油机运行故障症状、诊断方法、诊断故障的原
9、因及提出排除故障的措施和处理方法进行研究。希望通过这些研究,对本单位的东风7型机车柴油机的故障排除有一定帮助，能尽量减少机破和运缓的发生。柴油机作为内燃机车的动力设备，其运行状态的好坏直接影响到机车的安全可靠运行，希望通过这些研究，减少机破和运缓的发生，以适应铁路跨跃式发展的需要。第二章、东风7型内燃机车柴油机的构造与工作原理2. 1东风7型柴油机的概述燃料通过燃油输送系统送入柴油机的气缸内，在一定的条件下燃烧，将化学能转变为热能而作机械功的设备称作内燃发动机。东风7型内燃机车的动力采用12V240ZJ-6型柴油机，这是一台中速、四冲程、V型、12缸、脉冲式废气涡轮增压柴油机，它装有QJY-5
10、c型无级调速装置。2. 2东风7型柴油机构造及其主要部件2. 2.1东风7型柴油机的构造柴油机机体采用焊接结构，50度V型夹角空腔为空气道，以便充分利用空间，增大空气稳压箱的容积。主机由道装在机体内部左侧，活塞冷却机油道装在机体内部的右侧。柴油机通过四个弹性支承在机车车架上。柴油机的悬挂式曲轴采用合金钢体锻造，它有七个主轴颈、六个曲柄销。柴油机采用主副连杆结构。柴油机采用湿式气缸套。由汽缸套和水套组成，两者之间空腔为冷却水腔。柴油机采用的单体式喷油泵。2. 2. 2东风7型柴油机的主要部件柴油机主要部件：固定件主要有气缸体（机体）、气缸套、气缸盖。运动件主要有曲轴、活塞杆组（活塞、连杆、活塞环
11、、活塞销、连杆轴承）。2. 3东风7型柴油机的工作原理柴油机的工作原理是进气、压缩、燃烧膨胀作功、排气四个冲程的工作过程,即活塞、曲轴和气缸盖的进、排气阀的相对位置及气缸气体压力和气缸容积的变化情况。第一冲程进气，它的任务是使气缸内充满新鲜空气。当曲轴旋转肘，连杆使活塞由上止点向下止点移动，同时，利用与曲轴相联的传动机构使进气阀打开，外面空气充入气缸。第二冲程压缩。压缩时活塞从下止点间上止点运动，这个冲程的功用有二，一是提高空气的温度，为燃料自行发火作准备：二是为气体膨胀作功创造条件。第三冲程燃烧膨胀。在这个冲程开始时，大部分喷入燃烧室内的燃料都燃烧了。燃烧时放出大量的热量，因此气体的压力和温
12、度便急剧升高，活塞在高温高压气体作用下向下运动，并通过连秆使曲轴转动，对外作功。所以这一冲程又叫作功或工作冲程。 随着活塞的下行，气缸的容积增大，气体的压力下降，工作冲程在活塞行至下止点，排气阀打开时结束。第四冲程排气。排气冲程的功用是把膨胀后的废气排出去，以便充填新鲜空气，为下一个循环的进气作准备。第三章、柴油机部件及系统容易产生的故障简介3. 1柴油机部件容易产生的故障简介3. 1. 1主要固定件柴油机的固定件主要有气缸体（机体）、气缸套、气缸盖。气缸体安装柴油机所有零部件的刚性骨架，采用铸焊组合结构。气缸体里有润滑系统、冷却水的油、水道，空气系统的空气腔，这些因素，使气缸体构造复杂，仅有
13、微小的变形或缺陷，柴油机就能发生故障。如气缸体刚度不够，变形，保证不了柴油机的凸轮轴孔、主轴孔的同轴度，易发生漏油、漏水、漏气等故障,加工面质量还不到设计要求，可能会引起密封不良等现象。气缸套在柴油机工作中，由于燃油直接在汽缸内喷射燃烧，使气缸受到高温、高压的作用，气缸直接承受周期性变化的气体压力和活塞压力，以及气缸盖螺栓的预紧力，气缸内表面直接受到高温燃气。如果润滑、冷却不当，造成熔着磨损;未经滤清的空气和润滑油中的杂质、磨损的金属屑末，都是外来的硬质磨料，造成气缸套工作表面的磨料磨损；所以这些因素都会影响气缸套的正常使用，发生柴油机压缩压力低，燃烧状况恶化，冒黑烟，曲轴箱背压高，机油消耗量
14、大等故障，影响柴油机性能和工作的可靠性。气缸盖在柴油机运转时，气缸盖地面直接承受燃气的高温、高压作用。同时为了确保密封，气缸盖螺栓的预紧力大大超过最大气体压力的机械应力。由于受气体压力和温度的交变，使气缸盖产生机械应力和热应力都具有交变性质，气缸盖地面气阀座孔和喷油座孔产生的裂纹多半是热疲劳产生的，容易产生裂纹。同时在必须保证和有关零件的正常配合，防止漏气、漏水、漏油等故障，如与气缸套密封不良，发生窜燃气，影响柴油机的性能，压缩压力低、燃烧不良，冒黑烟;气阀与气缸盖阀座不严，同样造成以上故障。气阀与导管磨损或卡滞、润滑油进入气缸或排烟管，造成柴油机工作不正常，燃烧冒蓝烟，润滑油消耗大；气缸盖冷
15、却水腔的畅通是柴油机正常运转的重要保障，如冷却不当，易造成冷却水汽化,部件过热，出现卡阀、热裂、拉缸等故障。3.1.2 运动件柴油机运动件主要有曲轴组、活塞杆组、连杆组。曲轴是活塞往复运动通过连杆转变为曲轴的运动。柴油机运动运转中，曲轴承受着交变的弯曲和扭转负荷，轴颈承受着严重的摩擦，因此要求曲轴应有较高的抗疲劳性、强度和冲击韧性；轴颈表面有较高的耐磨性和表面粗糙度。柴油机曲轴烧损，除缺油、拉伤或因同轴度不良的因素外，主轴承的腐蚀、剥离，主轴承与主轴承座接触不良等原因也有着重要的关系。活塞在气缸里做上下往复运动，摩擦面间缺油或存在杂质容易发生熔着磨损或拉伤摩擦表面，造成拉缸，严重的抱缸。同样，
16、活塞冷却条件差，活塞热胀，造成配合间隙不良，也易发生拉缸、抱缸事故。连杆是把活塞往复运动变为曲轴的回转运动。需要控制连杆两端孔的轴线平行度与扭曲度，两端孔轴线不平行与扭曲，加速柴油机气缸套与活塞的不正常磨损。要严格控制连杆大端孔的圆度和粗糙度，控制连杆瓦与孔座的接触面积，要求应与主轴承相同，不然容易发生烧瓦故障。连杆螺钉是用来紧固连杆体与轴承盖的，是柴油机承受负载主要的零件之一,连杆螺钉受交变拉伸引起疲劳损坏，能造成柴油机的严重破损。3. 1.3 配气机构配气结构是柴油机换气过程按配气定时的要求准确无误地进行。同时是柴油机运转过程中发生故障较多的部分。如果气阀间隙不当，容易造成柴油机运转有异音
17、；气阀与阀座磨损加剧；燃烧不良，排温高，冒黑烟，低转速冒白烟；在运转中气阀卡滞，推杆卡滞或损坏，柴油机有异音，冒黑烟，振动；气阀与气阀导管磨损，柴油机冒蓝烟，机油消量大；凸轮轴齿轮破损：柴油机振动，异音，运转不正常等故障。3. 1.4调速控制装置柴油机因经常遇到外界环境变化或某种原因突然卸去负荷，如果不及时地减少或增加柴油供油量，就会出现柴油机转速升高或降低。调速控制装置就是自动控制喷油泵齿条的往复移动，改变喷油泵供油量而来调节柴油机转速的升高或降低，达到适应外界对柴油机工作的要求。比如柴油机调速器匀速盘间隙不当，柴油机转速会产生波动；调速器扭簧与匀速从动盘配合不良，低转速游车；调速器转速机构
18、柱塞，滑阀卡滞，柴油机升、降速不变化。3. 2柴油机系统容易产生的故障简介3.2. 1燃油系统燃油系统是为柴油机的燃烧室提供燃油的。由燃油精滤器、喷油泵、喷油器、高低压管路及调压阀组成。燃油系统容易产生的故障；喷油泵的柱塞偶件卡滞会导致单缸不供油，柴油机振动，卸负时，齿条不能移动造成飞车，加负载时，同时因齿条不能移动而加不上负载；出油阀偶件卡滞会产生单缸不供油，柴油机振动；出油阀偶件与阀座密封不良：单缸供油不均，供油定时紊乱，燃烧不良，冒黑烟，功率下降。喷油器安装在气缸中央如果喷射压力低会产生燃烧不良，冒大烟；调节弹簧断裂，单缸不工作，燃油不雾化，易进排烟管燃烧，柴油机冒大烟,振动，低转速易稀
19、释润滑；喷油器偶件卡滞会导致单缸不工作，燃油不雾化；易进排烟管燃烧，柴油机冒大烟，振动，低转速稀释润滑油；喷油器进油管堵塞容易产生喷油器不工作，柴油机振动。3.2.2 润滑系统（机油系统）润滑系统的作用是把清洁的、符合技术规定的压力润滑油送至各摩擦面而进行润滑、冷却、清洗，以保证柴油机可靠的运转。机油泵磨损会产生供油量降低,机油压力低；机油滤清器堵塞，机油阻力大，机油压力低；机油冷却器芯裂损，密封不良导致冷却水系统有机油及机油乳化，油底壳有水。3. 2. 3 冷却水系统冷却系统的作用是对柴油机实行适当的冷却，使柴油机保持在规定的温度范围运转。冷却水泵叶轮脱落或损坏不容易冷却水温；冷却水系统有气
20、会产生冷却水压不稳，冷却水温超高；冷却水系统污垢堵塞导致冷却水“汽化”，冷却水温偏高；机油冷却器密封不良机油会通过缝隙进入冷却系统；空气冷却器漏水，柴油机排烟呈白色，如长时间停机，启机时会造成柴油机“水锤”；机油冷却器漏水、气缸套密封圈漏水、水泵水封密封不良会产生油底壳有水，机油乳化。3. 2. 4 增压系统增压系统是提高柴油机吸入气缸新鲜空气的压力，使更多的空气与燃油混合燃烧，以增大柴油机功率。增压器压气机端、涡轮端油封漏导致柴油机排烟呈蓝色，机油耗量大，固死转子；增压器压气机叶轮脏污会产生增压压力低，柴油机燃烧不良，冒黑烟；中冷器空气腔脏污会产生增压空气阻力大和空气冷却效率低,柴油机燃烧不
21、良，冒黑烟，功率下降。第四章、东风7型柴油机常见的故障的判断与处理方法4.1柴油机启动时的故障判断与处理方法4. 1. 1柴油机启动时曲轴转动，但不爆发。详细分析如表477故障原因判断方法处理方法（1）油水温度低观察油水温度表启动预热锅炉预热（2）柴油机紧急停车装置于作用位检查极限是否动作恢复到作用准备位（3）燃油箱中燃油不足检查邮箱油位加燃油（4）燃油系统截止阀位置不对燃油表如无压力，检查精滤滤器转换阀位置及燃油泵前截止阀位置置阀于规定位置（5）燃油系统有空气松开燃油精滤器顶部放气螺钉，检查有无空气排出排除燃油系统的空气，直至出油为止（6）调速器建立不起油压检查油位，油位表中无调速器油加调速
22、器油（7）调控系统不良或卡滞供油拉杆或调速器伺服马达杆抗劲修复或人为拉动供油杠杆，强迫启动，但不要太猛，以防飞车（8）燃油压力低检查管路有无泄漏或限压阀调整螺丝松修复管路，调整限压阀压力柴油机曲轴转动不爆发时进行检查，如属于调速器传动轴折损、停车阀不良、油路系统严重漏油、高压油泵供油齿条过大等应进行相关部件进行更换或修复。4.1.2柴油机飞车，但超速停车装置起作用。详细分析如表4-1-2（4-1-2）（1）调速系统卡在供油位，在进行减载降速操纵时突然卸载逐缸查喷油泵齿条是否卡滞甩掉犯卡喷油泵，并把齿条固定好，防止再次造成降速飞车（2）启动时柴油机转速不稳，波动严重水、油温度太低，调速器油太脏迅
23、速将转速提高至转速稳定位为止或换油4. 1.3柴油机爆发声音不对，排气温度上升。详细分析如表4-1-3（4-1-3）（1）配气机构运动部件卡死打开摇臂箱盖检查修复或将此缸甩掉（2）气阀间隙过小重新调整气阀间隙（3）气阀弹簧折断更换或把该缸甩掉（4）气阀卡死修复或甩掉该缸（5）阀库脱落甩掉该缸4. 1.4柴油机不停机。详细分析如表47-4（4-1-4）（1） 调速器阀卡死电磁联锁DLS应断开用紧急停车按钮停机（2） DLS应断开用紧急停车按钮停机或排除4.1.5柴油机机油压力低。详细分析如表4-1-5（4-1-5）（1）机油稀释化验看油位换油（2）机油滤清器堵塞拆检滤清器清洗（3）机油管路上的阀
24、位置不对造成泄漏检查各阀位置恢复、将六个止阀全部置于关闭位4. 2运行中柴油机的故障判断与处理方法4.2. 1柴油机功率不稳。详细分析如表4-27（4-2-1）（1）调速器油脏、油位太高太低检查油质，油位换油或加油（2）调速器油中有空气（换油后发生）转速不稳且抖动厉害将调速器针阀拧出几圈放气后，重新调整针阀位置（3）燃油系统有空气或燃油中有水放气或化验燃油放气或更换燃油（4）喷油泵调节齿条卡滞活动调整齿杆检修或更换，甩缸处理（5）调速器补油位盅库处进空气补偿油盅安装活动，或盖处不严放出油盅多余油，紧固油盅的盖及油盅座较多的汽缸工作不良或不工作，则为调速器横轴与拉杆连接孔及销间间隙过大，回段后更
25、换或调整喷油泵、喷油器，修复拉杆，重新配销。4. 2. 2柴油机功率不足。详细分析如表4-2-2（4-2-2）（1）喷油泵泵油量变小检查供油杠杆系统修复供油杠杆（2）喷油器雾化不良倾听该缸有尖叫声更换喷油器（3）空气滤清器堵塞加负荷时冒黑烟，滤网灰尘较多清洗滤清器（4）增压器转子卡滞或损坏冒黑烟，增压器声音异常，打开导流罩转动叶轮，转动不灵活或固死不转回段修理（5）燃油压力低或不稳定；提手柄压转速清洗燃油粗、精滤器，排除油中空气（6）增压空气冷却不足检查中冷器回段后修理中冷器（7）凸轮轴磨耗过量柴油机冒黑烟回段后修理凸轮轴；（8）气阀间隙有变动柴油机冒黑烟有“啪” “啪”敲缸声测量气阀间隙并调
26、整；（9）个别喷油泵齿条卡住拔出夹头销检查（10）供油杠杆连接不良检查杠杆系统及最大供油止档的铅封修复，重新调整供油止档4. 2. 3柴油机突然停机。详细分析如表4-2-3（4-2-3）（1）极限调速器作用恢复手柄是否灵活搬动恢复手柄，盘车，全面检查后若无问题方许启动（2）油压继电器YK4动作油压低排除泵及油路故障（3）差示压力计起作用检查J3是否动作用（3）排除泵及油路故障。注意防止火灾，未查明原因之前不得启机（4） DLS线圈烧损或导线脱落用万用表测试或用试灯检查把DLS顶在吸合位，停机前应释放DLS或接好引线（5）调速器传动装置折损检查扛起供油压把（防止飞车）4. 2.4燃油系统排气不止。详细分析如表4-2-4（4-2-4）（1）燃油箱至燃油泵的管路上有泄漏处燃油管路连接处松，有油修复（2）燃油泵密封圈压盖松动。燃油泵泵头漏油关闭此泵截止阀，使用另一燃油泵4. 2. 5柴油机机油压力突降。详细分析如表4
