DF5B 型内燃机车排气冒黑烟原因与解决措施

张国晟

（辽宁省铁岭市铁法能源公司运输部， 辽宁 铁岭 112700）

引言

内燃机车柴油机排气时冒黑烟现象的存在，会造成燃料浪费和大气污染，同时会对机车各系统产生不良影响，降低内燃机车的使用效率。通过对DF5B型内燃机车柴油机车排气时冒黑烟现象的技术分析与处理，解决了在进气系统、压缩压力、功率调节方面存在的问题。

1 DF5B 型内燃机柴油机排气冒黑烟现象原因的分析

1.1 由柴油机进气系统发生故障而引起的

DF5B型内燃机车柴油机进气系统由空气滤清器、增压器及中冷器等几部分组成，因此从这几方面分析其原因。

第一，空气滤清器方面原因。当空气滤清器被灰尘堵塞导致气流通行不畅时，会使进入柴油机各气缸内参与燃烧的空气量减少。在一般情况下，当柴油机转速达到1 000 r/min，在柴油机气缸内燃料爆发前，燃烧室应充满体积为0.002 9 m3、压强值约在280.33 kPa 的压缩空气。当经由空气滤清器实际提供的空气量下降幅度很大时，就会使后续步骤可提供的压缩空气量下降，从而导致机车柴油机出现排气冒黑烟的现象。

第二，增压器方面原因。作为进气系统的增压机构，以ZN250C 为例，当转速达到2 500 r/min 时，一般进口压力为95 kPa，而出口压力为250 kPa，增压倍数为2.63。当增压器出现油封漏油或转子弯曲时，会导致增压效果下降，造成进入气缸内空气质量下降且数量减少，导致机车柴油机出现严重冒黑烟。

第三，中冷器方面原因。作为压缩空气进入柴油机气缸前的冷却机构，中冷器起着降低温度并增加气缸进气量的作用，如果中冷器水腔结垢及气腔有污物时，会导致进入气缸内的气量减少，从而也会引起机车柴油机冒黑烟现象出现。

1.2 由柴油机各缸压缩压力降低而引起的

造成柴油机各缸压缩压力低的原因如下：

第一，气缸盖与缸套上沿之间存在气隙。此气隙在二者之间的压缩比垫处显示出来。这个气隙的存在，将极大地降低压缩压力，使燃烧恶化。

第二，活塞环、缸套内壁各自的不规则磨损变化。在一般情况下，缸套内径的圆度应保持在0.005 mm 范围内，而圆柱度应保持在0.015 mm；活塞环应无变形和磨损。当此条件无法达到时，会降低压缩压力，也会引起燃烧恶化。

第三，气门关闭不严。此现象由气门间隙发生变化、气门座脱落、气阀机构弹簧弹力不足等原因引起，也会导致机车柴油机排气时冒黑烟。

1.3 由柴油机超载而引起的

在内燃机车进行水阻试验时，各转速下功率范围是固定的，DF5B机车转速与功率情况见表1。

当联合调节器出现故障或CF 励磁调整管电阻、油压马达工作调整管电阻、励磁调整管电阻的阻值发生变化时，就有可能使各转速下的功率值向增大方向转变，从而导致柴油机超载而冒黑烟。

表1 DF5B 机车转速与功率情况

第一，联合调节器方面原因。动力活塞向增大方向持续变化时，会使柴油机出现超载冒黑烟现象；另外，功调电阻卡在较小阻值位置时，也会导致排气冒黑烟的情况。

第二，CF 励磁调整管电阻、励磁调整管电阻方面原因。励磁调整管电阻的阻值一般在20 Ω±2 Ω，当它降到18 Ω 以下时，由于励磁机励磁电流过大，就会出现主发电机功率过大并导致柴油机超载冒黑烟；CF 励磁调整管电阻的阻值一般在400 Ω 左右，当其阻值过分降低，会引起测速发电机励磁电流过大，从而也会导致主发电机功率过大和柴油机冒黑烟。

第三，励磁调节器方面原因。DF5B型内燃机车柴油机转速为800 r/min 以下的功率调节，是依靠励磁调节器来实现的，而且柴油机转速为800～1 000 r/min 范围内，励磁调节器也协助油马达共同完成励磁。但当励磁调节器出现故障时，柴油机在个别转速下超载冒黑烟的情况就有可能出现。

2 解决柴油机排气冒黑烟的系统性措施

2.1 对进气系统进行调整

2.1.1 空气滤清器的调整检修时在空气滤清器拆下来后，发现滤膜上灰尘很多，应采取更换滤清器的办法来解决。

2.1.2 增压器的调整

增压器检修后应达到的技术标准见表2。

2.1.3 中冷器的调整

中冷器解体后，在气腔的冷却片上，发现有许多污物，应采取高温清洗等办法处理清洁。

2.2 柴油机各缸压缩压力的修正

1）压缩间隙调整方面，应以16.2～16.3 mm 标准值进行调整，压缩比调整垫有损坏或尺寸超差的应全部更换。

2）气缸应测尺检定，全部气缸测尺后，若缸套符合要求，但活塞环磨损较大，活塞环应全部更换。

3）对所有气门座及弹簧进行检查确认，所有气门都需进行研磨，气门冷态间隙应按进气0.4 mm、排气0.5 mm 进行调整。

表2 增压器检修后应达到的技术标准

2.3 对功率重新整定

联合调节器进行清洗，同时在水阻试验台上对动力活塞位置和悬挂点进行调整，功调电阻也要进行检测。测量励磁调整管电阻并根据测速发电机的励磁电流对CF 励磁调整管电阻、油压马达工作调整管电阻进行调整[1-3]。

3 结语

通过上述对DF5B型内燃机车排气冒黑烟原因进行技术分析并采取技术防范措施，柴油机冒黑烟问题可得到解决。因此，在日常检修中只有对每一部件的特点和结构进行具体分析，找出问题原因，采取相应防范措施，才能保证设备安全运行。