16V280ZJA柴油機的修程與解體

張天昊

摘要：16V280ZJA型柴油機應用于我國客運DF11型內燃機車，由中車集團戚墅堰機車廠生產，是現存大功率客運機車的主力機型。柴油機的檢修，是機車鉗工的基本工作，根據不同的檢修等級，分別由所屬機務段或生產廠家進行檢修，本文主要講述柴油機的總體布置、修程以及檢修前的準備工作（解體及清洗）。

Abstract： The? 16V280ZJA model diesel engine is applied to DF11 diesel locomotive in China. It is manufactured by CRRC Qishuyan Locomotive Factory. It is the main type of existing high-power passenger locomotive. The overhaul of diesel engine is the basic work of locomotive fitter. According to the different maintenance grade， respectively by the locomotive depot or the manufacturer to carry out maintenance. This article mainly tells the general layout of diesel engine， repair process and the preparation work before overhaul（disassembly and cleaning）.

關鍵詞：柴油機;修程;解體;清洗

Key words： the diesel engine;repair process;disassembly;cleaning

中圖分類號：TK428? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）05-0142-02

1? 16V280ZJA型柴油機的產生及總體布置

1.1 16V280ZJA型柴油機的產生

隨著我國經濟的發展，鐵路運輸和運量之間的矛盾在一定程度上制約了我國的經濟建設。為了滿足貨運重載、客運高速的需要，同時與我國現有運用、檢修技術相適應，研制生產3310～3675kW的大功率內燃機車是必然趨勢。氣缸直徑為280mm，活塞行程達到285mm，曲軸轉速為1000r/min的16V280型柴油機在可靠性、功率儲備、經濟性等方面有著明顯的優越性，作為客運機車，牽引20節的情況下速度可達140km/h，在一些經過既有線改造的線路上甚至能擔當160km/h的準高速客運列車的牽引。

16V280ZJ型柴油機是國家“六五”計劃的攻關項目，應用在DF8型貨運內燃機車上，柴油機的標定功率為3675kW，裝車功率3310kW。于1989年2月同DF8型內燃機車一同通過了由國家計委和國家科委委托鐵道部組織的技術鑒定，開始下線運行16V280ZJA型柴油機是16V280型柴油機的改進型，是“七五”、“八五”計劃的攻關項目，搭載在DF9型及DF11型內燃機車上，16V280ZJA型柴油機的標定功率為3860kW，裝車功率為3610kW，相比16V280型柴油機功率提高10%，時速最高可達160km/h，極大的提升了我國旅客列車的運行時速，提高了運輸能力。于1995年完成耐久試驗，開始下線運行。

1.2 16V280ZJA型柴油機總體布置

16V280ZJA型柴油機采用球墨鑄鐵整體鑄造的機體，左右兩列各8個氣缸V型50°夾角排列，在V型夾角中間，自下而上布置主油道、冷卻水腔和空氣腔。

安裝懸掛式曲軸的主軸承孔深埋在機體立板中部，兩個M48X3的主軸承螺柱用液壓拉伸器將螺柱拉長的方法將主軸承蓋緊固在機體上，另外用兩根M30X2的水平螺栓將主軸承蓋拉緊。

合金鋼全纖維擠壓加工的曲軸前端錐度用于壓裝曲軸齒輪和卷簧減振器，由曲軸齒輪驅動機體前端齒輪箱內的凸輪軸齒輪和水泵、機油泵的齒輪。曲軸后端用法蘭連接大圓薄板聯軸節，該聯軸節與主發電機轉子相連。機體后端面安裝連接箱，連接箱與主發電機定子連接。

兩根凸輪軸分置在機體左右列氣缸孔的外側，每兩個氣缸共用一節凸輪軸，左右凸輪軸各由4 節組成，通過法蘭螺栓連接。在凸輪軸孔上方的機體頂面上安裝配氣推桿及噴油泵。對配氣機構、燃油系統的檢修比較方便。

用蠕蟲狀石墨鑄鐵澆鑄的氣缸蓋由4個M48X3的螺柱用液壓拉伸器將其緊固在機體上。兩臺 ABB的ZN310-LSA4-1型增壓器分別安裝在柴油機的前后端。兩臺GEA中冷器安裝在兩臺增壓器中間、空氣穩壓箱的上方。柴油機采用串接模件式脈沖轉換器增壓系統（MPC系統）。

2? 16V280ZJA型柴油機檢修概述

2.1 柴油機檢修的工藝過程

柴油機的動力來源于柴油在氣缸內的燃燒與膨脹，通過活塞組、連桿組、曲軸組的傳遞向外輸出功率，柴油機的許多零部件都是在較大機械負荷下工作，因此不可避免的出現磨損、變形、腐蝕、及斷裂等損傷。為使柴油機延長使用壽命，定期的保養檢修的必要的。

內燃機車檢修時，柴油機是主要的檢修對象。國產機車柴油機的檢修分別在機車大修、中修、小修和輔修中進行。

大修：對柴油機進行大范圍（各部件、管系等）解體檢修，最終恢復柴油機的基本性能;

中修：中等范圍（主要部件）解體檢修，最終恢復柴油機的主要性能;

小修：小范圍（關鍵部件）解體檢修，有針對性地恢復機車運行可靠性，有技術診斷條件者可按其狀態進行修理;

輔修：做故障診斷，按狀態修理。

2.2 柴油機的典型故障現象

柴油機在運用過程中，其技術狀態隨著走行公里數的增加而逐漸變差，繼而達不到預定的工作性能，稱之為柴油機故障。

如果出現以下幾種狀況之一，可認定為柴油機產生故障：①動力性能下降——無法發出預定功率;②經濟性能下降——柴油與機油消耗增加;③可靠性能下降——機械部分配合間隙增大，連接松動，產生沖擊和異響，造成較大的安全隱患。

通常表現為柴油機冒黑煙、藍煙;起不了機，突然停機;柴油機功率下降;柴油機可靠性下降，異響及振動增大，臨時維修頻率高。

引起上述故障的原因主要是柴油機的零件發生了損傷，例如：柴油機冒黑煙可能是由于氣門、活塞環發生磨損，或進氣系統中濾清器、增壓器不良造成的;柴油機異響及振動增大，可能是機械部分出現松動，配合間隙增大引起。

因此，根據故障的發生周期與程度，可確定檢修的周期及范圍，柴油機的檢修要與機車整體檢修工作相結合。

3? 修程與柴油機解體

柴油機的修程分為輔修、小修、中修、大修四段。其中輔修、小修、中修為段修修程，由所屬機務段進行檢修，檢修工作由機務段檢修車間負責，相應工種為內燃機車鉗工，中修為段修的最高檢修等級。大修為廠修修程，由生產廠家（戚墅堰機車廠）進行檢修。DF11機車所搭載的16V280ZJA型柴油機為中車戚墅堰機車有限公司生產。

機車的各級修程必須確定合理的檢修范圍，即檢修的部件都有哪些，檢修范圍的編制依據由：檢修周期;各機組、部件的技術要求;質量變化規律、可靠性及使用區段的自然條件和水質狀況。通常修程越大，檢修范圍越廣。

根據機車運用技術狀態及制造水平，16V280ZJA型柴油機檢修周期如下：輔修周期：2～3萬km;;小修周期：6～9萬km;中修周期：30～45萬km;大修周期：80（±10）萬km或7年;小修周期結構：小修-2次輔修-小修;中修周期結構：中修-4次小修-中修;大修周期結構：大修-中修-中修-大修。

柴油機在中修修程中需要進行解體檢修，主要工藝過程如下：①柴油機分解，依照作業計劃將柴油機進行分解;②零部件的清洗和檢驗;③修理零件和部件;④柴油機總組裝;⑤柴油機試驗與調整（單獨試驗或水阻試驗）。

本文重點講述柴油機的解體及解體后各部件的清洗。

3.1 解體前的準備

柴油機發電機組從機車上吊下，拆下主發電機后，吊至柴油機解體臺位。在第七觀察孔蓋下方，安裝第二支承，放凈油底殼及管路內存留的機油、冷卻水與柴油。

對柴油機進行外觀檢查，記錄需要處理的內容。

3.2 解體過程中的注意事項

柴油機解體過程中應確保主要零部件的滑動工作面、密封面不受損傷。在拆卸零部件時，嚴禁用鐵錘等工具直接敲擊零部件。拆下的零部件應及時安放在存放架上。

在解體過程中，允許平行工序同時交又作業。

3.3 柴油機解體過程

①拆除電噴控制線路，曲軸、凸輪軸傳感器以及接線盒。②拆氣缸蓋出水支管、總管、中冷器進出水管、增壓器進出水管路。③拆增壓器進出油管、增壓器濾清器及支架、氣缸蓋進油管。④拆增壓器與中冷器之間的進氣管道。⑤拆去排氣管及所有波紋管、卡箍。⑥拆下增壓器、中冷器。⑦拆下高壓油管。⑧打開凸輪軸觀察孔蓋，拆凸輪軸腔內的噴油泵進油管。⑨拆下電噴泵燃油進出總管。⑩拆下燃油精濾器及其放氣管路。{11}拆下電噴泵。{12}拆下氣缸蓋罩，將搖臂軸座、搖臂軸、搖臂一起從氣缸蓋上拆下。{13}拆下噴油器進油管接頭、噴油器。{14}拆下油氣分離器及彎管、柴油機進油總管。{15}拆下高溫水泵、中冷水泵及柴油機進水管。{16}拆除連接箱、高溫水放水管和后油封裝配。{17}拆下機油泵及調壓閥。{18}拆前油封罩蓋及小彈性聯軸節。{19}拆下油底殼。{20}拆下配氣推桿及挺桿。{21}拆下左右凸輪軸傳動齒輪。{22}拆出左右凸輪軸。{23}拆氣缸蓋。{24}拆左右曲軸箱觀察孔蓋。{25}拆活塞連桿組。{26}拆大圓薄板聯軸節與盤車機構。{27}拆主軸承蓋、下主軸瓦及止推擋圈裝配。{28}吊出曲軸，取出上主軸瓦。{29}機體及零部件送清洗。

4? 清洗工作

柴油機零部件的清潔程度直接影響柴油機的檢修質量及可靠性，在日常檢修、裝配、試驗、運行中應將清潔度作為一項極為重要的工作貫穿于整個柴油機檢修過程之中。

4.1 清洗工作主要有以下三個方面

①對零部件表面殘留的鑄造粘沙、焊渣進行清理、清洗。②清除零部件表面的銹蝕、油脂及臟污。③對清洗后的零部件進行防銹、防臟、防腐蝕等保護工作。

4.2 清洗劑的選擇及清洗方法

清洗劑的選擇主要是根據零部件的材質、表面狀態和被清洗零部件表面臟物的性質而定，同時還要考慮清洗過程中防腐、防銹、不造成環境污染等因素來確定。

①柴油機解體后第一次清洗，用去油污能力較強清洗液，由燒堿（NaOH）、水玻璃（NaSiO3）、凈化劑TX-10和水組成，其質量之比為6：0.5：0.5：100。清洗液溫度75～80℃，壓力0.25～0.3MPa，沖洗時間45～50分鐘。②解體后加工的零部件或組裝前零部件的清洗液由DIF-3清洗防銹劑和水組成，其質量之比為DF-3：H2O=1：50。清洗液溫度55～65℃，壓力0.3MPa左右，沖洗時間10～15分鐘。③鋁制件清洗液配方：WD-4清洗劑，濃度6%，其余加水。一般情況下，每清洗兩臺柴油機零部件，添加WD-4清洗劑30kg。④活塞連桿組在活塞連桿沖洗機上清洗，清洗液為柴油，壓力0.2～0.3MPa，清洗時間5min。⑤曲軸、凸輪軸零部件應有專門的清洗箱。⑥各種軸承、軸瓦、標準緊固件和管接頭等用汽油清洗。⑦零部件清洗后應用壓縮空氣吹凈零部件的內外表面，特別是吹凈所有腔道內殘存積液，并用不起毛的布（高精度軸頸表面還應用綢布）擦凈零件表面殘液。凡用堿水清洗的零件應用清水清洗并擦凈。

4.3 清洗后的保潔

①清洗后零部件不能放置在地面上，應有專用存放架，并用塑料布或套遮蓋。②零部件的敞口油道應用膠布或木塞密封。③各種油水管路應用塑料布遮掩，防止垃圾進入。

5? 結語

隨著國家大力發展職業教育，培養高質量的技能型人才，職業教育的特點應更加突出與現場的相關性，加強學生學習鐵路主力機型機車的運用與保養檢修。通過模擬實訓及現場實習等教學方法，提高學生對企業的適應能力，做到從武裝大腦到武裝雙手，并且在校期間通過技能鑒定，可以考取鐵路機車鉗工證書，充分展現出職業教育的重要作用，為社會生產注入更多新鮮血液。

參考文獻：

[1]王連森.內燃機車檢修[M].北京：中國鐵道出版社，2015.

[2]李曉村.內燃機車柴油機[M].北京：中國鐵道出版社，2016.

[3]中車戚墅堰機車有限公司.DF11安裝、維修、檢修手冊柴油機分冊.