张天昊

摘要：16V280ZJA型柴油机应用于我国客运DF11型内燃机车，由中车集团戚墅堰机车厂生产，是现存大功率客运机车的主力机型。柴油机的检修，是机车钳工的基本工作，根据不同的检修等级，分别由所属机务段或生产厂家进行检修，本文主要讲述柴油机的总体布置、修程以及检修前的准备工作（解体及清洗）。

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）.

關键词：柴油机;修程;解体;清洗

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

中图分类号：TK428                                     文献标识码：A                                文章编号：1674-957X（2021）05-0142-02

1  16V280ZJA型柴油机的产生及总体布置

1.1 16V280ZJA型柴油机的产生

随着我国经济的发展，铁路运输和运量之间的矛盾在一定程度上制约了我国的经济建设。为了满足货运重载、客运高速的需要，同时与我国现有运用、检修技术相适应，研制生产3310～3675kW的大功率内燃机车是必然趋势。气缸直径为280mm，活塞行程达到285mm，曲轴转速为1000r/min的16V280型柴油机在可靠性、功率储备、经济性等方面有着明显的优越性，作为客运机车，牵引20节的情况下速度可达140km/h，在一些经过既有线改造的线路上甚至能担当160km/h的准高速客运列车的牵引。

16V280ZJ型柴油机是国家“六五”计划的攻关项目，应用在DF8型货运内燃机车上，柴油机的标定功率为3675kW，装车功率3310kW。于1989年2月同DF8型内燃机车一同通过了由国家计委和国家科委委托铁道部组织的技术鉴定，开始下线运行16V280ZJA型柴油机是16V280型柴油机的改进型，是“七五”、“八五”计划的攻关项目，搭载在DF9型及DF11型内燃机车上，16V280ZJA型柴油机的标定功率为3860kW，装车功率为3610kW，相比16V280型柴油机功率提高10%，时速最高可达160km/h，极大的提升了我国旅客列车的运行时速，提高了运输能力。于1995年完成耐久试验，开始下线运行。

1.2 16V280ZJA型柴油机总体布置

16V280ZJA型柴油机采用球墨铸铁整体铸造的机体，左右两列各8个气缸V型50°夹角排列，在V型夹角中间，自下而上布置主油道、冷却水腔和空气腔。

安装悬挂式曲轴的主轴承孔深埋在机体立板中部，两个M48X3的主轴承螺柱用液压拉伸器将螺柱拉长的方法将主轴承盖紧固在机体上，另外用两根M30X2的水平螺栓将主轴承盖拉紧。

合金钢全纤维挤压加工的曲轴前端锥度用于压装曲轴齿轮和卷簧减振器，由曲轴齿轮驱动机体前端齿轮箱内的凸轮轴齿轮和水泵、机油泵的齿轮。曲轴后端用法兰连接大圆薄板联轴节，该联轴节与主发电机转子相连。机体后端面安装连接箱，连接箱与主发电机定子连接。

两根凸轮轴分置在机体左右列气缸孔的外侧，每两个气缸共用一节凸轮轴，左右凸轮轴各由4 节组成，通过法兰螺栓连接。在凸轮轴孔上方的机体顶面上安装配气推杆及喷油泵。对配气机构、燃油系统的检修比较方便。

用蠕虫状石墨铸铁浇铸的气缸盖由4个M48X3的螺柱用液压拉伸器将其紧固在机体上。两台 ABB的ZN310-LSA4-1型增压器分别安装在柴油机的前后端。两台GEA中冷器安装在两台增压器中间、空气稳压箱的上方。柴油机采用串接模件式脉冲转换器增压系统（MPC系统）。

2  16V280ZJA型柴油机检修概述

2.1 柴油机检修的工艺过程

柴油机的动力来源于柴油在气缸内的燃烧与膨胀，通过活塞组、连杆组、曲轴组的传递向外输出功率，柴油机的许多零部件都是在较大机械负荷下工作，因此不可避免的出现磨损、变形、腐蚀、及断裂等损伤。为使柴油机延长使用寿命，定期的保养检修的必要的。

内燃机车检修时，柴油机是主要的检修对象。国产机车柴油机的检修分别在机车大修、中修、小修和辅修中进行。

大修：对柴油机进行大范围（各部件、管系等）解体检修，最终恢复柴油机的基本性能;

中修：中等范围（主要部件）解体检修，最终恢复柴油机的主要性能;

小修：小范围（关键部件）解体检修，有针对性地恢复机车运行可靠性，有技术诊断条件者可按其状态进行修理;

辅修：做故障诊断，按状态修理。

2.2 柴油机的典型故障现象

柴油机在运用过程中，其技术状态随着走行公里数的增加而逐渐变差，继而达不到预定的工作性能，称之为柴油机故障。

如果出现以下几种状况之一，可认定为柴油机产生故障：①动力性能下降——无法发出预定功率;②经济性能下降——柴油与机油消耗增加;③可靠性能下降——机械部分配合间隙增大，连接松动，产生冲击和异响，造成较大的安全隐患。

通常表现为柴油机冒黑烟、蓝烟;起不了机，突然停机;柴油机功率下降;柴油机可靠性下降，异响及振动增大，临时维修频率高。

引起上述故障的原因主要是柴油机的零件发生了损伤，例如：柴油机冒黑烟可能是由于气门、活塞环发生磨损，或进气系统中滤清器、增压器不良造成的;柴油机异响及振动增大，可能是机械部分出现松动，配合间隙增大引起。

因此，根据故障的发生周期与程度，可确定检修的周期及范围，柴油机的检修要与机车整体检修工作相结合。

3  修程与柴油机解体

柴油机的修程分为辅修、小修、中修、大修四段。其中辅修、小修、中修为段修修程，由所属机务段进行检修，检修工作由机务段检修车间负责，相应工种为内燃机车钳工，中修为段修的最高检修等级。大修为厂修修程，由生产厂家（戚墅堰机车厂）进行检修。DF11机车所搭载的16V280ZJA型柴油机为中车戚墅堰机车有限公司生产。

机车的各级修程必须确定合理的检修范围，即检修的部件都有哪些，检修范围的编制依据由：检修周期;各机组、部件的技术要求;质量变化规律、可靠性及使用区段的自然条件和水质状况。通常修程越大，检修范围越广。

根据机车运用技术状态及制造水平，16V280ZJA型柴油机检修周期如下：辅修周期：2～3万km;;小修周期：6～9万km;中修周期：30～45万km;大修周期：80（±10）万km或7年;小修周期结构：小修-2次辅修-小修;中修周期结构：中修-4次小修-中修;大修周期结构：大修-中修-中修-大修。

柴油机在中修修程中需要进行解体检修，主要工艺过程如下：①柴油机分解，依照作业计划将柴油机进行分解;②零部件的清洗和检验;③修理零件和部件;④柴油机总组装;⑤柴油机试验与调整（单独试验或水阻试验）。

本文重点讲述柴油机的解体及解体后各部件的清洗。

3.1 解体前的准备

柴油机发电机组从机车上吊下，拆下主发电机后，吊至柴油机解体台位。在第七观察孔盖下方，安装第二支承，放净油底壳及管路内存留的机油、冷却水与柴油。

对柴油机进行外观检查，记录需要处理的内容。

3.2 解体过程中的注意事项

柴油机解体过程中应确保主要零部件的滑动工作面、密封面不受损伤。在拆卸零部件时，严禁用铁锤等工具直接敲击零部件。拆下的零部件应及时安放在存放架上。

在解体过程中，允许平行工序同时交又作业。

3.3 柴油机解体过程

①拆除电喷控制线路，曲轴、凸轮轴传感器以及接线盒。②拆气缸盖出水支管、总管、中冷器进出水管、增压器进出水管路。③拆增压器进出油管、增压器滤清器及支架、气缸盖进油管。④拆增压器与中冷器之间的进气管道。⑤拆去排气管及所有波纹管、卡箍。⑥拆下增压器、中冷器。⑦拆下高压油管。⑧打开凸轮轴观察孔盖，拆凸轮轴腔内的喷油泵进油管。⑨拆下电喷泵燃油进出总管。⑩拆下燃油精滤器及其放气管路。{11}拆下电喷泵。{12}拆下氣缸盖罩，将摇臂轴座、摇臂轴、摇臂一起从气缸盖上拆下。{13}拆下喷油器进油管接头、喷油器。{14}拆下油气分离器及弯管、柴油机进油总管。{15}拆下高温水泵、中冷水泵及柴油机进水管。{16}拆除连接箱、高温水放水管和后油封装配。{17}拆下机油泵及调压阀。{18}拆前油封罩盖及小弹性联轴节。{19}拆下油底壳。{20}拆下配气推杆及挺杆。{21}拆下左右凸轮轴传动齿轮。{22}拆出左右凸轮轴。{23}拆气缸盖。{24}拆左右曲轴箱观察孔盖。{25}拆活塞连杆组。{26}拆大圆薄板联轴节与盘车机构。{27}拆主轴承盖、下主轴瓦及止推挡圈装配。{28}吊出曲轴，取出上主轴瓦。{29}机体及零部件送清洗。

4  清洗工作

柴油机零部件的清洁程度直接影响柴油机的检修质量及可靠性，在日常检修、装配、试验、运行中应将清洁度作为一项极为重要的工作贯穿于整个柴油机检修过程之中。

4.1 清洗工作主要有以下三个方面

①对零部件表面残留的铸造粘沙、焊渣进行清理、清洗。②清除零部件表面的锈蚀、油脂及脏污。③对清洗后的零部件进行防锈、防脏、防腐蚀等保护工作。

4.2 清洗剂的选择及清洗方法

清洗剂的选择主要是根据零部件的材质、表面状态和被清洗零部件表面脏物的性质而定，同时还要考虑清洗过程中防腐、防锈、不造成环境污染等因素来确定。

①柴油机解体后第一次清洗，用去油污能力较强清洗液，由烧碱（NaOH）、水玻璃（NaSiO3）、净化剂TX-10和水组成，其质量之比为6：0.5：0.5：100。清洗液温度75～80℃，压力0.25～0.3MPa，冲洗时间45～50分钟。②解体后加工的零部件或组装前零部件的清洗液由DIF-3清洗防锈剂和水组成，其质量之比为DF-3：H2O=1：50。清洗液温度55～65℃，压力0.3MPa左右，冲洗时间10～15分钟。③铝制件清洗液配方：WD-4清洗剂，浓度6%，其余加水。一般情况下，每清洗两台柴油机零部件，添加WD-4清洗剂30kg。④活塞连杆组在活塞连杆冲洗机上清洗，清洗液为柴油，压力0.2～0.3MPa，清洗时间5min。⑤曲轴、凸轮轴零部件应有专门的清洗箱。⑥各种轴承、轴瓦、标准紧固件和管接头等用汽油清洗。⑦零部件清洗后应用压缩空气吹净零部件的内外表面，特别是吹净所有腔道内残存积液，并用不起毛的布（高精度轴颈表面还应用绸布）擦净零件表面残液。凡用碱水清洗的零件应用清水清洗并擦净。

4.3 清洗后的保洁

①清洗后零部件不能放置在地面上，应有专用存放架，并用塑料布或套遮盖。②零部件的敞口油道应用胶布或木塞密封。③各种油水管路应用塑料布遮掩，防止垃圾进入。

5  结语

随着国家大力发展职业教育，培养高质量的技能型人才，职业教育的特点应更加突出与现场的相关性，加强学生学习铁路主力机型机车的运用与保养检修。通过模拟实训及现场实习等教学方法，提高学生对企业的适应能力，做到从武装大脑到武装双手，并且在校期间通过技能鉴定，可以考取铁路机车钳工证书，充分展现出职业教育的重要作用，为社会生产注入更多新鲜血液。

参考文献：

[1]王连森.内燃机车检修[M].北京：中国铁道出版社，2015.

[2]李晓村.内燃机车柴油机[M].北京：中国铁道出版社，2016.

[3]中车戚墅堰机车有限公司.DF11安装、维修、检修手册柴油机分册.