《内燃机车动力装置检查与维护》教学课件-柴油机故障常识认知

机车动力装置检查与维修专业核心能力培养课程任务5-1柴油机故障常识认知任务目标一、能掌握柴油机产生故障的可能原因；二、能判断哪些不正常现象属于柴油机故障；三、能分析判断故障的常用方法。一、柴油机产生故障的原因（一）人为性故障——违章操作1、新组装柴油机或更换新部件未磨合与其他部件有相对运动的零件更换后，需进行磨合。2、机油量不足，润滑条件恶化机油主要用于运动件表面的润滑和冷却，油量过少时，会造成机油温度过高，黏度降低，冷却及润滑不良。3、冷却水量不足，零件温度过高4、柴油机冷机起动后，直接高负荷运行柴油机的大部分热量是被冷却水带走，冷却水少时，循环过快，冷却水散热交过不良，从而导致水温过高，对部件冷却效果差。柴油机温度过低时，机油由于温度过低，黏度会较大，不容易送到各润滑点建立油膜，造成部件间摩擦过大，部件损伤。5、寒冷天气（北方），未打温，造成冷却水冻结6、长时间超负荷、超转速运行以及飞车事故，零件受损7、高速带负荷时突然停车，零部件受损8、运行中冷却水和机油温度维持过低、或机油温度高油压低柴油机在冬季存放需排出冷却水，防止结冰后体积变大，涨破管路长时间超负荷运转，会造成零件内部疲劳，断裂或表面损伤停车时，部件表面温度较高易造成损伤，应立即泵入机油相对运动部件表面油膜建立不良，造成部件磨耗加剧，部件损伤。1、不及时添加机油（油量少），机油以及机油滤清器滤芯未定期更换，造成润滑条件恶化2、不及时清洗空气滤清器，空气流通阻力增加，柴油机进气量少，影响柴油机工作性能及功率3、不按时清洗燃油滤清器，或未更换滤清器滤芯，造成燃油压力偏低，影响正常工作4、不定期检查和调整气门间隙，容易造成配气机构的磨损加速，或更严重故障5、柴油机在使用过程中不及时观察、检查、排出故障苗子，造成柴油机故障（一）人为性故障——使用维护保养不良柴油机需要定期进入修成，更换滤芯或机油旋风式除尘器需定期清扫，滤芯需定期更换燃油粗滤器与燃油精滤器都需定期更换气门间隙需定期检查，在运用中出现异常需调整运用中，柴油机需按要求进行各项检查（二）自然性故障——环境条件恶化1、柴油机处于过高的气温条件下工作，造成各部件温度高。2、柴油机组装或补给的环境不清洁，造成杂质进入循环系统3、柴油机长期处于风沙环境注：外界环境温度过高，可能会引起柴油机的冷却水温度过高，使柴油机出现降功现象。柴油机的大部分零件之间采用的是油膜润滑，当在不清洁状况下组装时，异物容易进入到零件表面，破坏油膜建立。当柴油机长期处于风沙情况下时，空气过滤器对于细小的沙尘无法过滤掉，会随着进气进入到气缸内，使活塞环和缸套磨损加剧。（二）自然性故障——柴油机零件不合格1、柴油机零部件加工制造时，内部应力未消除3、柴油机使用的铸造件内部存在砂眼、缩松、裂纹4、原材料不合格（硬度、强度）2、柴油机零件加工精度不合格（摩擦接触面）注：柴油机大不部分零件属于铸造件，铸造之后再进行加工，得到相应零件，加工过程中会使零件内部产生应力。注：零件加工时表面精度不合格或运输过程中造成表面损伤，安装后会造成油膜建立困难，引起故障。注：铸造翻砂过程中，气体或杂质在内部、表面形成的小孔。注：设计时，所选用的制作原料不能满足使用的实际要求；采购的原料，存在不满足要求的原料。（二）自然性故障——柴油机装配和调整错误1、活塞与气缸配合间隙不符合要求，活塞环开口位置没有相互错开120°2、定时齿轮啮合关系错误3、气门间隙调整不符合规定要求4、柴油机组装时，波纹管结合组方向安装5、主轴瓦、连杆瓦装配位置错误或颠倒（二）自然性故障——二次故障（从属故障）

由于其它部分的故障而造成的故障二、柴油机故障现象及分析（一）柴油机故障现象1、动作异常：如柴油机起动困难或起动后转速不稳，自行停车等。2、声音异常：如有不正常的敲击声、放炮声、吹嘘声等。3、外观异常：柴油机漏油、漏水、漏气、二排黑烟、白烟、蓝烟、柴油机摇摆、连接件松动等。4、温度异常：如机油、冷却水、废气的温度过高或过低、多缸柴油机各缸排气温度温差过大。5、气味异常：如发生橡胶、绝缘材料的“焦臭味”；柴油、机油蒸发的：“油气味”。6、消耗异常：柴油、机油、冷却水的消耗过量；或者应当消耗的，不仅未消耗，反而增多，如油底壳的机油面自行升高。（二）柴油机故障分析——分析故障的原则3、然后，结合构造，联系原理，考虑引发故障的所有因素(尤其是从属故障)，再根据具体情况进行具体分析，逐步缩小分析范围，初步确定出最可能的故障因素。1、必须全面掌握情况柴油机发现故障前的使用、保养、维修情况以及柴油机的负荷、工作温度、仪表指示情况；2、发现故障的全过程；故障的伴随现象；柴油机的新、旧程度和技术状态等等。4、最后本着先易后难、先外后内、系统故障分类、推理检查的原则，着手检查，排除故障。（二）柴油机故障分析——故障处理常用方法1、观察法：依靠人的视觉，观察柴油机的外表状况，油、水等的消耗，仪表指示读数等方面是否有异常现象。2、触摸法：用于触摸柴油机外部与故障有关的部位，根据触摸的感觉，判断有关部件工作状态和故障来源。3、听诊法：凭昕觉，判断柴油机工作时发出的声响有无异常，鉴别故障产生的来源和性质。4、隔断法：隔断法就是在检查故障时，暂时隔断(停止〉柴油机某一部分的工作，观察现象的变化，便于判断故障的来源和部位。5、验证法：当怀疑柴油机某一部位有故障但又不能肯定时，可改变局部范围内技术状态，观察对柴油视工作性能影响，从而对故障源做出判断。课堂小结1、引起柴油机常见故障的基本原因。2、柴油机存在的故障现象。3、柴油机常见故障的处理方法。任务5-2GEVO16型柴油机运行常见故障判断及处理方法任务目标1.熟知HXN5型机车的总体布置；2.掌握HXN5型机车司机室内布置情况；3.了解HXN5型机车启机的基本操作。一、HXN5机车简介1.HXN5型内燃机车是戚墅堰机车厂与美国GE公司合作生产的交流传动内燃机车，是一个单司机室、外走廊、交流牵引电传动内燃机车。机车采用交—直—交传动，即柴油机带动交流主发电机，发出三项交流电，由整流装置整流成直流电，再经逆变器变成可调频、调压的三项交流电，供给牵引电动机驱动轮对转动。2.该机车装有集中控制网络，是一个基于计算机的电子控制系统。控制操作机车及其系统所需的功能。司机室设有3个智能显示器对机车功能进行控制和设置。4.机车上主要分5个工作室：司机室、辅助室、交流发电机室、柴油机室、冷却室。5.机车电气控制系统主要分7个控制区：CA1、CA2、CA3、CA4、CA5、CA6、CA9。3.机车前端（司机室侧）也称为短端,机车后端也叫做长端。机车的A侧是副司机侧,B侧是司机侧。二、机车外观布置三、机车总体概述HXN5型机车设置为单司机室，交流牵引电传动的内燃机车，采用外走廊。轴列式：C0－C0（三轴转向架、单独驱动）。机车外形尺寸：21133×3119×4770mm机车司机室方向为前端，也称为短端；机车冷却室方向为后端，也叫做长端。司机侧称为B侧（左侧）,副司机侧称为A侧（右侧）。从前端开始：依次为司机室－电器间－电阻制动间－柴油机间-空气间－冷却间－下部走行部。三、机车总体布置机车控制区（CA）是机车上的一个封闭区域，其中安放了由电子控制和电功率调节系统组成的若干设备。各控制区如下图所示。（一）司机室司机室底板上部前端左侧和后端右侧分别设置有主操纵台和副操纵台，操纵台上安置了全部驾驶和信息控制设备。（二）主操纵台司机室内布置有构成机车上的人-机接口的设备：司机控制器、制动阀控制器、智能显示器、车载设备（监控、列调、机车信号）、空调、换气扇、打印机及电气开关设备。（三）副操纵台四、柴油机启动操作

按下柴油机起动按钮，直到主屏上显示柴油机起动界面为止，当柴油机运转后起动界面会自动消失，柴油机起动的动作顺序如下。①按下柴油机起动按钮时，燃油泵立即起动，起机警告铃（位于高压柜/电气室内）响。②在按下柴油机起动按钮后5－10s内，如果控制系统要求预润滑，预润滑泵开始转动。③如果BCCB（蓄电池充电和显示器断路器）被重置或机车停机时间达到30分钟，柴油机将进行预润滑，如果预润滑期间不能建立足够的机油压力，柴油机仍可以起动，柴油机预润滑的时间为2到4分钟。④柴油机预润滑完成后柴油机曲轴将转动。五、

HXN5型机车特点1.传动方式为交流传动2.柴油机采用电喷技术，取消了联合调节器3.启动方式为主发电机启动，不设置启动变速箱4.电气柜空气经过一级滤清，增压器采用三级滤清5.牵引发电机、辅助发电机为一体式结构6.空气制动系统为电空制动，不设中继阀、分配阀等7.燃油箱与机车底架为一体式结构8.散热器在机车顶部，冷却风扇在散热器下部，停机状态下冷却水回流到水箱9.控制系统采用CCA集中网络控制10.油耗低：198±3%g/kWh。11.排放低：柴油机排放指标达到美国Tier2标准12.检修方便：机车采用模块化设计和制造，便于维护和检修课堂小结1、HXN5型机车总体布置的特点2、HXN5型机车司机室内各部件的安装位置任务5-2GEVO16型柴油机运行常见故障判断及处理方法（二）任务目标1.熟知GEVO16型柴油机的总体布置；2.掌握GEV016型柴油机的结构特点；3.了解GEVO16型柴油机与16V280型柴油机的区别。一、GEVO16柴油机总体布置及结构特点型号：GEVO16型式：四冲程、直接喷射燃烧室、废气涡轮增压、增压空气中间冷却。缸径X行程：250ⅹ320mm缸数及排列：16缸、V型、夹角45°气缸总排量：251.3L几何压缩比：16.8：1额定转速：1050r/min怠速转速：440r/min额定功率：4660Kw燃油消耗率：214±3%g/kW.h(排放优先模式）200±3%g/kW.h（油耗优先模式）质量：24857kg外形尺寸：5105X1771X26031、GEVO16柴油机主要技术参数2、GEVO16柴油机总体布置3、GEVO16柴油机结构特点V型夹角布置（水、空气）增压中冷整体铸造机体锻钢曲轴动力组结构铰接式活塞减磨环前端集成安装燃油电喷控制4、动力组结构二、GEVO16柴油机固定件1、机体总成2、前端盖组件3、气缸套以及加强套装配4、主轴瓦、连杆瓦三、GEVO16柴油机运动件1、曲轴组2、活塞组3、连杆组4、齿轮传动四、配气机构1、气门驱动机构2、凸轮轴3、气门组件五、增压和进排气系统1、涡轮增压器2、中冷器3、进气管4、排气管六、润滑油系统七、冷却水系统八、燃油系统及柴油机控制课堂小结1、GEVO16型柴油机的总体布置2、GEV016型柴油机的结构特点任务5-2GEVO16型柴油机运行常见故障判断及处理方法（三）任务目标1.熟知GEVO16型柴油机冷却水系统常见故障；2.了解GEV016型柴油机的故障判断方法；一、GEVO16型柴油机故障现象判断1、故障现象机车在运行过程中，柴油机出现故障后，机车显示屏上会报出相应的故障现象及故障代码，同时柴油机会有相应的动作产生。2、故障分析产生故障后，通过显示器登录进系统二级界面，可通过故障记录查找相应信息，并可通过记录数据判断原因；此时如故障重置，判断能否再次启机，可尝试自负荷查找故障。二、GEVO16型柴油机故障1、机车冷却风扇故障处理方法（一）故障现象故障代码分析时，频繁出现以下提示：02-6006冷却风扇伏特赫兹超出规定。02-6006冷却风扇控制器输出不平衡02-6029由于瞬间过流导致冷却风扇断开。（二）故障判断方法1、显示器登录二级界面按顺序按显示器按钮→开关→闭合自负荷开关→司机控制器手柄提8档。2、显示器登录二级界面按顺序按显示器按钮→更多菜单→机车监控器→辅助设备电气→跳波器→查看冷却风扇控制器三相输出电流是否均衡。（1）冷却风扇控制器RFC状态是否良好。（2）检查冷却风扇电机接线端子。（3）检查冷却风扇电机状态是否良好，测量冷却风扇电机三相阻值及绝缘电阻，校验冷却风扇电机线路。（三）处理方法1、根据检查结果，更换相应的电器部件。启机自负荷试验，显示器登录二级界面按顺序按显示器按钮→更多菜单→机车监控器→辅助设备电气→跳波器→查看冷却风扇电机控制器三相输出电流良好。2、以上没有故障，根据故障记录进行分析查找。2、机车水压低故障处理方法（一）故障现象1、机车运行中显示器屏幕下部信息栏提示“水压低、牵引受限”。2、故障代码分析时，频繁出现以下提示：01-0172冷却水压<下限(柴油机转速的函数)（二）故障判断方法1、电器部（1）显示器登录二级界面按顺序按显示器按钮→开关→闭合自负荷开关→司机控制器手柄提8档，按顺序按显示器按钮→更多菜单→机车监控器→柴油机功能→柴油机监控→查看柴油机水压。（2）查看冷却水压力如果小于75.22KPa，检查水压传感器相关部件。（3）检查水压传感器及连接器、校验传感器线路，测量水压传感器线路阻值（大于2欧姆进行更换线路），检查ECU及插头状态。2、柴油机部（1）检查水表水位是否正常，如缺水，检查水管路是否漏泄，水系统自动排水阀是否漏水；（2）检查冷却水泵是否故障；柴油机转速水压极限值（kPa）335不动作44025.7258037.0988862.0592565.0899570.74105075.22（三）处理方法1、电器部（1）根据检查结果，更换相应的水压传感器或连接器、处理或更换传感器线路。（2）更换ECU或插头，更换ECU要进行“重载”。（3）重新启机自负荷试验8档，显示器登录二级界面按顺序按显示器按钮→更多菜单→机车监控器→柴油机功能→柴油机监控→查看柴油机水压应大于75.22KPa以上，走车试验良好。2、柴油机部根据检查结果，更换不良部件。3、机车油、水温度高的处理方法（一）故障现象显示器提示机车油温或水温高，机车功率不足或受限。（二）故障判断方法1、散热器百叶窗电磁阀故障或赛门关闭，百叶窗不能开放；