1、1北京交通大学毕业论文题 目：柴油机常见故障分析及处理方法研究学生姓名：_ 罗品才_指导老师：_彭俊彬_学 院：_机电工程_专业班级：_机械制造及其自动化_完成时间：_2014.6_学 号: 1070041222014/5/1北京交通大学毕 业 设 计 （ 论 文 ） 课 题 任 务 书机械工程 系（院） 机械制造及自动化 专业 学生 罗品才 毕业设计(论文)课题 柴油机维护保养及常见故障分析 二毕业设计(论文)工作自 2014 年 1 月 20 日起至 2014 年 5 月31 日止三、毕业设计(论文)进行地点 北 京 交 通 大 学 四、毕业设计(论文)的内容要求本论文首先对机车柴油机的基
2、本工作原理、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，然后结合南宁铁路局南宁车辆段所配属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。五、教师指定的主要参考文献（期刊、书籍、网页）1、 内燃机车杂志 2000 年-2005 年有关柴油机方面内容 大连机车研究所出版 主编 2、 柴油机故
3、障诊断及排除 四方机车车辆厂出版 2003 年3、 内燃机车柴油机 苏州铁路机械学校编 2004 年指导教师_ 彭俊彬_ 学生_ _罗 品 才 _ 3开题报告题目：柴油机运行故障分析及处理方法研究报告人：罗品才 1、文献综述：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。康明斯柴油机是用于发电车车的柴油机。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。由于铁路运输的特殊性，对机车用柴油机提出了特殊要求：工况变化频繁，而且有 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。柴油机
4、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。4二、选题的目的及意义：为适应铁路跨越式发展的需要，自 1997 年以来，我国铁路已实施六次大面积提速，生产力布局多次调整及资源整合工程。柴油机作为发电车的供电动力设备，其运行状态的好坏直接影响到整列车的电力供应。通过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、减少事故。（3） 当故障发生造成事故后，进行事后分析，以便确认责任和吸取教训。三、研究方案：发电车柴油机的结
5、构形式、作用原理大致相同，所发生的故障又有其相似之处。本论文首先对发电车柴油机的基本工作原理、主要部件和各系统的作用作简要叙述，然后结合我段所配属柴油机的实际情况对柴油机运行故障症状、诊断方法、诊断故障的原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，对本单位的柴油机的故障排除有一定帮助。5中期报告毕业设计期间，我利用业余时间，深入我段运转车间、检修车间进行调查和研究，经过深思熟虑，最终确定将柴油机运行故障分析及处理方法研究作为毕业设计主题。经过三个月的努力本人的毕业设计已经基本完成。在交大彭俊彬老师的精心指导下，我及时对全文的不妥之处进行了调整，他不辞辛苦的对我的开题报告和论文
6、正文给予了正确的指导。对于论文正文的第二部分按照老师的要求，作了相应的改正，争取做到内容标题一致，紧扣毕业设计的要求，研究的重点内容放在柴油机各系统在机车运行中出现的故障现象，分析其产生的原因，根据我段柴油机的实际情况，有的放矢地探讨其故障判断方法及相应的处理措施。修改后的毕业论文预计下周可完成。进度计划：2 月 1 日3 月 31 日分析题目，查阅资料，学习与毕业设计相关的知识，作好前期的准备工作。4 月 1 日4 月 30 日收集相关数据，进行现场调研和方案论证。2014 年 5 月 1 日6 月 30 日撰写毕业论文并征求导师意见，修改毕业论文，进行毕业论文的评议。6北京交通大学题目：柴
7、油机运行故障分析及处理方法研究报告人： 罗品才 第一章 绪论 第二章 柴油机部件及系统容易产生的故障简介 1 柴油机故障排除研究的重要性 2 柴油机的基本原理 2.1 柴油机的概述 2.2 柴油机的工作原理 3 柴油机部件及系统容易产生的故障简介 3.1 主要固定件 3.2 运动件 3.3 配气机构 3.4 调速控制装置 3.5 燃油系统 3.6 润滑系统（机油系统） 3.7 冷却水系统 第三章 常见故障分析和处理1.1.配气机构的常见故障和处理1.2.机油压异常1.3.发动机功率不足1.4.烟色不正常71.5.发动机功率不足1.6.机油消耗量大1.7.飞车1.8.冷却液温度过高第四章 总结第
8、一章 绪论本论文首先对机车柴油机的基本工作原理、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，然后结合实际情况对柴油机运行故障症状、诊断方法、诊断故障的原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，减少故障的发生，以适应铁路跨跃式发展的需要。柴油机是用柴油作燃料的内燃机。柴油机属于压缩点火式发动机，它又常以主要发明者 R.狄塞尔的名字被称为狄塞尔引擎。吸入柴油机气缸内的空气因活塞的运动而受到较高程度的压缩，达到 50
9、0700的高温。燃油以雾状喷入高温空气中，与空气混合形成可燃混合气，自动着火燃烧。燃烧中释放的能量作用在活塞顶面上，推动活塞并通过连杆和曲轴转换为旋转的机械功。8第二章 柴油机部件及系统容易产生的故障简介柴油机部件及系统容易产生的故障简介熟知柴油机各部件及系统的结构原理和作用，是正确诊断及排除柴油机故障的前提条件。下面把柴油机的主要部件及系统及容易产生的故障作简要的叙述。3.1 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。3.1.1 气缸体（机体）在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，仅有微小的变形或缺陷，柴油机就能发生故障。
10、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。3.1.2 气缸套气缸套在柴油机运转中，受到高温高压和活塞上下移动的敲击，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；燃烧不完全的燃油形成二氧化硫腐蚀气缸套的工作面；还因活塞敲击气缸套造成气缸套外表面的穴蚀，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9状况恶化，冒黑烟，曲轴箱背压高，机油消耗量大等故障，影响柴油机性能和工作的可靠性。3.1.3
11、气缸盖气缸盖在柴油机运转时，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；气缸盖因铸造质量产生的气孔、砂眼、缩松等，也同样会发生以上故障。3.2 运动件柴油机运动件主要有曲轴、活塞杆组。3.2.1 曲轴柴油机运动运转中，曲轴承受着交变的弯曲和扭转负荷，轴颈承
12、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。3.2.2 活塞连杆组活塞连杆组由活塞、连杆、活塞环、活塞销、连杆轴承组成。3.2.2.1 活塞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，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。3.2.2.2 活塞环活塞环的作用主要有以下几个方面：（1）密封作用：防止燃气漏泄；（2）布油作用：润滑活
13、塞与气缸套；（3）刮油作用：防止过多的润滑油窜入燃烧室燃烧形成积碳，导致喷油器喷孔堵塞，雾化不良，同时活塞顶部因积碳局部过热，发生热裂现象；（4）散热作用。所以，对活塞环的要求是耐磨性、密封性、耐熔着磨损能力及减少摩擦损10失。活塞环的关键在于耐熔着磨损，熔着磨损严重时，就会造成拉缸、抱缸。活塞环在气缸中运动是极其复杂的，跟随活塞的往复运动，由于气缸壁的锥度和不圆度，活塞环径向作一涨一缩的交变运动；在气体压力、惯性力和摩擦力的作用下，有轴向的振动；活塞的摆动，还有扭曲振动等。如果柴油机曲轴箱背压高、排烟呈蓝色、压缩压力低，检查气缸套无异常，一般就属活塞环严重磨损，弹力低或活塞环损坏。3.2.2
14、.3 连杆连杆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。另外，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。3.3 配气机构配气结构是柴油机运转过程中发生故障较多的部分，它发生的故障主要有以下几个方面：（1）气阀间隙不当：柴油机运转有异音；气阀与阀座磨损加剧；燃烧不良，排温高，冒黑烟，低转速冒白烟等故障；（2）气阀与阀座密封不严：柴油机压缩压力低；高速燃烧
15、不良，排温高，冒黑烟，有异音等故障；（3）气阀弹簧断：柴油机气阀与活塞顶碰撞，产生异音；冒黑烟，振动等故障；（4）气阀卡滞：柴油机有异音，冒黑烟，振动等故障；（5）推杆卡滞或损坏：柴油机振动，冒黑烟，有异音等故障；（6）气阀与气阀导管磨损：柴油机冒蓝烟，机油消量大等故障；（7）凸轮轴齿轮破损：柴油机振动，异音，运转不正常等故障。3.4 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。3.4.1 调速器故障诊断（内燃机车用大功率柴油机现在大多采用联合调速器。 ）
