东风8b型内燃机车简介

东风8b型内燃机车简介（精选5篇）

1.东风8b型内燃机车简介 篇一

东风8B型机车水泵故障后维持运行的方法

东风8B型内燃机车是我国于1997年研制成功的25T轴重，柴油机标称功率3100KW的大功率重载货运内燃机车。主要担当着我段管内侯北—介休—榆次间以及侯西线的重载货物列车牵引任务，运行的区段车流密度高，牵引定数大，周转速度快。这就迫切需要我们的运用机车有较高的质量，并且要求乘务员有较好的业务素质，在机车发生临时故障时能尽可能的维持运行到车站处理，减少占用区间的时间。

内燃机车的冷却水系统是为了防止柴油机零部件过度受热而设置的。其主要功能是：冷却那些与燃气直接接触的零部件，冷却柴油机机油及冷却柴油机的增压空气，使柴油机的各零部件、柴油机机油及增压空气保持在一定温度范围内，保证柴油机正常工作。东风8B型内燃机车冷却水系统采用了半闭式冷却水强迫循环形式。

由柴油机的结构布置来看，东风8B型内燃机车根据各部件的冷却温度不同，设置了高低温两个独立的循环系统，高温冷却水系统主要对柴油机、增压器进行冷却；低温冷却水系统主要对增压空气及柴油机机进行冷却。这样结构的优点就是根据部件的受热程度对冷却部件进行了分级，不但能够保证部件在正常温度下工作，而且提高了冷却效率；其缺点就是两个系统相对独立，当一个水泵发生故障时，该水泵

所在的冷却系统便立即失去作用，没有补偿措施。

当我们在运行途中发现柴油机水温在短时间内快速升高时，除柴油机冷却水系统大量漏水外，多数情况是由于柴油机冷却水泵故障，冷却水停止循环所造成的。这时机车会因水温高而卸载，如果强迫运行柴油机会因零部件过热而强度下降甚至烧损，从而造成机破使事故扩大。

在实际运用中，我们通过对DF8B型内燃机车柴油机冷却水循环管路的分析，得出以下结论：就是当柴油机其中一个水泵发生故障时，可以借助预热锅炉循环水泵及其循环通路，帮助柴油机冷却水循环，维持机车在短时间内运行。

具体方法是（如图）：当高温水泵故障时，将高温水预

热管路截止阀1、2打开，然后打开预热锅炉控制箱总电源开关，此时，循环水泵即可投入工作，帮助高温水在高温水管路中循环；同理低温水系统，将低温水预热管路截止阀3、4打开，然后打开预热锅炉控制箱总电源开关，循环水泵即可投入工作，帮助低温水在高温水管路中循环。

通过这样的方法，可以使故障系统内的冷却水继续循环，维持机车继续运行，为机车争取时间进站，避免机故和堵塞正线区间事件的发生有较大的利用价值。

2.东风8b型内燃机车简介 篇二

1 紧急制动后后施行电阻制动改造

1.1 改造原理

DF8B型机车原设计为当机车施行紧急制动时, 机车制动管压力上升, 压力继电器4YJ、5YJ (动作值为100 kPa) 常闭触头断开, 切断电阻制动接触器ZC线圈电路, 其主触头切除1D～6D的励磁电流, 同时制动联锁电空阀ZLF线圈失电, 恢复机车空气制动系统制动作用, 以保证机车常用制动时有足够的制动力如图1所示。

改进后取消列车管压力继电器 4YJ、5YJ 与ZC 的联锁逻辑, 即ZC 线圈不受压力继电器控制, 当机车施行紧急制动时, 使列车管压力不小于100 kPa, 机车就能够施行电阻制动。

1.2 改造方案

在高压柜 X5∶14 处拆除 349#线, 在 ZC 线圈 X3∶2 处新增 G1000#线 (见图1虚线部分) 。将ZC线圈回路中4YJ、5YJ短接, 使施行紧急制动时, 列车管检测4YJ、5YJ不动作, 保证了机车紧急制动列车管压力大于100 kPa, 从而可以使用电阻制动。

2 监控装置紧急制动后施加电阻制动改造

2.1 改造原理

改进前, 监控装置发出紧急制动信号后无法施加电阻制动, 因为监控装置驱动卸载继电器 TJ1 动作, TJ1 常闭触头断开, 一方面切断机车加载电路 (见图2) ;另一方面切断无级驱动器 WTQ 电路, 手柄回零位, 柴油机转速下降。

改造后, 当监控装置实施紧急制动时, 机车转入电阻制动工况, 通过串联 TJ2 常闭触头 (见图 1, 紧急制动时此触头断开) 切断 ZLF 线圈电源;通过在 TJ1 常闭触头上并联 7ZJ 常开触头 (见图 2, 监控紧急制动时此触头闭合) 接通TJ1 切断的电路, 机车可以加载, 同时提手柄, 柴油机可以升速。

2.2 实施方案

(1) 断开 ZLF

与 X1∶16 的接线 884, 中间经由低压柜端子X12∶9 及 X10∶12 串联 TJ2 的常闭触头 (见图1, 串联线号为 G1001、G1002) 。

(2) 在低压柜中用中间继电器

7ZJ 空余的常开触头与 TJ1常闭触头并联 (见图2虚线部分) 。当监控装置驱动 TJ1 断开时, 机车转入电阻制动工况, 制动中间继电器 7ZJ 动作, 7ZJ 常开触头闭合, 接通加载电路和无级调速驱动电路, 如图 3所示。

3 实施效果

自2011年4月起, DF8B型机车实施动力制动改造后, 机车在制动状态下, 紧急制动不封锁动力制动, 机车紧急制动后施行电阻制动功能满足改造要求。在非正常情况下, 值乘乘务员允许在紧急制动后使用动力制动, 有效缩短了列车紧急制动距离, 提高了机车运行安全系数。

摘要：介绍了DF8B型机车紧急制动后施行电阻制动的电路改造方案, 实施后实现了机车在紧急制动后能够施行电阻制动, 提高了机车制动系统的安全性。

3.东风8b型内燃机车简介 篇三

第一节副司机应知

二等刮司机(中级)

1．简述东风4B 型内燃机车柴油机主要技术参数

(1)型号：16V240ZJB 型。(2)循环特眭：四冲程。

(3)气缸数：16；气缸直径240mm。(4)气缸排列：V 形50°。

(5)增压方式：两个45GPS02－1A 型废气涡轮增压器，两个水冷式空气冷却器，定压增 压。

(6)喷射方式：直接喷射，开式燃烧室。(7)柴油机标定功率：2650kW。最大运用功率：2427kW。

(8)柴油机标定转速：1000r／min。

(9)柴油机最低空载稳定转速：430r／min。

(10)柴油机冷却水在+5℃时的最低发火转速：80～120r／min。

2．说明16V240ZJB 型柴油机气缸缸号的排列顺序

气缸排列顺序是：面对柴油机的输出端，以右排气缸靠自由端的第一个气缸为第1 缸，由自由端向输出端方向依次为1、2、3、4、5、6、7、8；左排气缸靠自由端的第二个气缸 为第9 缸，由自由端向输出端方向依次为9、10、11、12,13、14、15、16 缸。

3．东风4B 型内燃机车柴油机采用什么方式起动?其最高工作转速、最低空转转速各是多少?(1)起动方式：电机起动。

(2)最低发火转速：80～120r／min(柴油机冷却水在+5℃时)。(3)最低空转转速：430r／min。

(4)最高工作转速(标定转速)：1000r／min。

(5)超速停车转速(极限转速)：1120～1150r／min。

4．东风4B 型内燃机车油、水贮备量及燃油、机油消耗率各是多少?(1)燃油箱容积：9000L。(2)机油贮备量：1200kg。(3)冷却水装载量：1200kg。

(4)燃油消耗率：不大于217g／(kW²h)(标定功率和标定转速时)。(5)机油消耗率：不大于3．5g／(kW²h)。

5．10W240ZJB 型柴油机的固定部件包括哪些部分? 16V240ZIB 型柴油机的固定件主要由机体、油底壳、弹性支承、连接箱、泵支承箱、主 轴承、气缸、气缸盖以及曲轴箱防爆装置等组成。

6．简述柴油机机体的作用和工作条件

16V240ZJB 型柴油机的气缸体和曲轴箱做成一体，称为机体。采用铸造的主轴承座和机 体的顶板、侧板、隔板钢板焊接的铸焊混合结构。机体是整个柴油机的骨架和安装基础，柴

油机上的运动件、固定件及辅助设备都安装在它的内外四周。在机体内腔布置气道、水道、油道以保证柴油机换气、冷却和润滑的需要。另外，为了组装检修需要而设置了各种检查孔、观察孔。

柴油机在工作状态时，气缸盖要承受燃气压力，气缸套要承受活塞的侧压力，曲轴要承 受连杆传来的力，这些力都要传递到机体上。因此，机体的受力状态是繁重而复杂的。为了

保证柴油机能可靠耐久的工作，就必须从结构上保证机体的强度和刚度。

7．简述气缸套的作用及工作条件

气缸的内表面和活塞顶面以及气缸盖底面共同构成柴油机的燃烧空间。同时，气缸对活 塞的往复运动起到导向作用，并且还向周围的冷却介质传递一部分热量。

气缸的工作条件是很恶劣的。在柴油机工作时，由于燃料直接在气缸内喷射燃烧，使气 缸受到高温、高压的作用。气缸直接承受周期性变化的气体压力和活塞侧压力，以及气缸盖

螺栓的预紧力。同时，由于气缸的内表面直接接触高温燃气，进气时又直接受到冷空气的吹

拂；其外表面受到冷却水的冷却，因此，内、外温差变化剧烈，使气缸受到很高的热应力。此外，气缸在润滑条件较差和活塞侧压力较高的情况下，承受着由于活塞高速滑动所产生的

严重磨损，以及燃气中所含硫分、水分和冷却水的腐蚀作用。

8．简述16V240ZIB 型柴油机气缸的构造及冷却方式

16V240ZIB 型柴油机的气缸，主要由固定在一起的气缸套和水套组成。气缸套用合金铸 铁制成，在气缸套的外壁铸有螺旋筋，它与水套内表面构成螺旋上升的冷却水道。这种螺旋

筋不仅加强了缸套的刚度，增加了缸套的散热面积，而且引导冷却水的流向，提高冷却效果。

为了保证气缸套与水套之间的水腔密封，在缸套与水套上部的两个支承法兰之间设有一 道橡胶密封圈。在水腔下部设有三道橡胶密封圈。水套外部下方与机体间设有两道胶圈，以

防冷却水漏入油底壳。

水套下部设有进水孔，冷却水对缸套进行冷却后，经缸套法兰周向均布的12 个出水孔 流出，进入气缸盖水腔。

9．简述气缸盖的功用及工作条件

气缸盖与活塞、缸盖一起组合成燃烧室。在气缸盖内腔布置有进、排气道，在气缸盖内、外还安装了喷油器，示功阀，进、排气阀及其驱动机构等。

在柴油机工作时，气缸盖底面直接承受燃气的高温、高压作用；同时，为了确保密封，气缸盖螺栓的预紧力大大超过最大气体压力，使气缸盖产生很大的机械应力。由于气体压力

和温度的交变，使气缸盖产生的机械应力和热应力都具有交变的性质。实践证明，气缸盖底

面气阀座孔和喷油座孔之间所产生的裂纹，多半是由于热疲劳所造成的。所以，对气缸盖要

求要有足够的强度和刚度，良好的冷却，合理的进、排气通道，形状简单，布置对称，壁厚

均匀，气阀机构和喷油器等部件装拆、维修方便等特点。

10．简述16V240ZJB 型柴油机气缸盖的结构

16V240ZJB 型柴油机的单体式气缸盖为双层箱形结构。在位于柴油机内侧的侧壁上，设 有进气口和排气口，面对柴油机侧面看，右侧为进气口，左侧为排气口，其内部分别为气缸

盖内腔的进、排气通道。进、排气口周围设有与进、排气支管法兰连接用的6 个螺孔。气缸

盖顶面的中央，有上、下贯通的喷油器安装孔，以安装喷油器用。在气缸盖内专门设有喷油

器进油管安装孔。

在喷油器安装孔周围，铸有4 个气阀导管孔，将分别压入气阀导管。各气阀导管孔上部 周围设有安装气阀弹簧的凹穴。同名气阀导管孔之间，各设有1 个气阀横臂导杆安装孔。进、排气道上方的顶板上(靠柴油机内侧)设有二=个孔，除作内腔铸造时清砂用外，左侧的孔还 作为气缸盖水腔出水孔，其上与出水支管相连，这样在柴油机安装位置上，出水孔处于气缸

盖冷却水腔的最高位；右侧的孔用三角法兰闷死。在左、右侧壁上还铸有若干个清砂孔，当

内腔砂全清除后，用螺堵将清砂口封住。

从顶面到底面，外边缘上布置6 个直径为φ38mm 的贯通孔，用以安装气缸盖紧固螺栓。气缸盖底面中央为喷油器安装孔，其周围布置二个进气阀座孔和二个排气阀座孔。进、排气阀座圈压入气阀座孔中。为与气缸套顶面环状凸肩配合定位，气缸盖底面上设有圆形凹

肩，当气缸盖紧固在机体匕后，可将调整垫压紧，以密封气缸。

在气缸盖底面圆形凹肩的周围，均布有12 个直径φ10mm 的进水孔，通过连接管(“算 盘珠”)与气缸套水腔出水孔相连。

从气缸盖底面到左侧壁上有用钢管嵌装的孔道，在左侧壁面孔道的端部安装柴油机示功 阀。

11．简述16V240ZJB 邪型柴油机气缸的发火顺序

柴油机曲轴转两圈，各气缸完成－个工作循环，各气缸均发火一次。16V240ZJB 型柴油机发火顺序为：

12．简述柴油机油底壳、连接箱、泵支承箱及弹性支承的功用

(1)油底壳

由于16V240ZJB 型柴油机整机(柴油一发电机组)采用了4 个橡胶锥套弹眭支承，四个支 点分别设在机体和连接箱上，因此油底壳仅起到构成曲轴箱及储存汇流机油的作用。(2)连接箱

柴油机通过连接箱将牵引发电机与机体连接起来，形成柴油一发电机组。(3)泵支承箱

安装在柴油机自由端，其上、中部与机体自由端端板相连，下部与油底壳相连。在泵支 承箱上安装有燃油精滤器、高温及低温冷却水泵、主机油泵、机油离心精滤器等部件。(4)弹性支承

①支承柴油一发电机组的全部重量。16V240ZIB 型柴油一发电机组总质量为28000kg，通过4 个弹l 生支承安装在机车车架上。每个弹性支承约承受68．6kN 垂向载荷。②，缓和柴油一发电机组与车架间的振动，同时在机车运行中对来自线路的冲击振动进 行缓和，其中的高频颤动可被弹性支承的锥形橡胶所吸收，从而改善了柴油一发电机组的工

作条件。使柴油机无论在低转速或高转速均可避免发生共振。

13．简述柴油机防爆安全阀的组成及功用

柴油机防爆安全阀由阀盖、阀杆、弹簧及密封圈等组成。

为了保证柴油机的正常工作，防止和避免因某种原因造成大量燃气向曲轴箱内漏泄，使 曲轴箱内压力升高，引起柴油机爆炸，在柴油机曲轴箱左侧各检查孔盖上设有防爆安全阀。当柴油机曲轴箱内压力超过安全值时，燃气压力作用于安全阀盖内侧，压缩弹簧，使安 全阀开启，从而使曲轴箱内压力燃气释放到大气中，以防柴油机爆炸。当压力低于安全阀调

整压力时，弹簧力使安全阀盖密贴于侧盖。弹簧压力可通过螺母来调整。

14．简述差示压力计的结构及作用原理

差示压力计设在机车动力室的后壁上，它是测示曲轴箱压力和在曲轴箱压力升高到一定 限度时，使柴油机自动停机的一种安全装置。

差示压力计体用有机玻璃制成，如图1-1-1 所示。在体内制有U 形管，在U 形管内装有 带颜色的导电液。U 形管上部有两个孔，左侧的孔通过管接头用铜管和曲轴箱相连通；右侧 的：孔通大气，并插入两根导线，分别与控制电路的有关电路相连接。在中间的刻度牌上刻

有导电液面高度的读数。U 形管两侧导电液面的高度差，反映出大气与曲轴箱内的压力差。在柴油机停机状态时，差示压力计两侧液面应与“0”刻线平齐；当柴油机正常工作时，差示压力计显示曲轴箱正压力，两侧液面差为5～20mm 水柱；当柴油机曲轴箱压力超过规定

值，差示压力计液面差达到60mm 水柱时，右侧的导电液面上升使两根导线短路，并通过联 合调节器使柴油机停机，以免产生严重的燃烧爆炸事故。

15．简述16V240ZJB 型柴油机“稳压箱式”差示压力计系统的作用原理

图1-1-1 中的差示压力计的管接4 与导电液2 相通，即该端反映曲轴箱的压力。当曲轴 箱内的压力增大时，气压压向导电液液面，导电液通过压力计体所形式的U 形空腔进入右侧，U 形体右侧的导电液液面升高，当液面升高到与导线6 接触时，使两个导线短路，联合调节

器上的电磁联锁动作，柴油机自动停机，起到保护柴油机的作用。

由于差示压力计的通气孔5 就在机车的动力室内，因此它只反映动力室内的气压，而不 能反映真正的大气压，在机车运用中，当动力室出现负压时(例如，冷却风扇在工作时，打 开通冷却间侧门)常使差示压力计误动作，即曲轴箱内的压力完全在安全范围，而差示压力 计却使柴油机停机。

为了保证机车正常运转，使差示压力计正常发挥保护作用，制造厂设计了“稳压箱式”

方案的差示压力计系统，如图1-1-2 所示。它利用车体底架横梁两块隔板之间的箱形空间构

成“稳压箱”，将差示压力计通大气端的一头通过管子与上述的“稳压箱”相连。而“稳压

箱”又与大气相通，这样既能反映外界气压状态，稳压效果好，又避免因动力室负压造成的

差示压力计误动作，保证机车的正常运用。

16．盘车机构包括哪些部件?有何作用? 盘车机构安装在柴油机输出端的端板上，位于弹性联轴节的右方。它包括支架装配、轴 承体装配及行程开关等。

盘车机构主要用于盘车检查柴油机运动部件的运动状态。在主动盘外圆周上刻有圆周角 度数，用以准确的按度数安装有关部件。

为了保证在盘车过程中不会因启动柴油机而发生事故，所以设有行程开关联锁。盘车时，由于取下了定位止钉，行程开关的触头伸出，切断了柴油机启动电路，柴油机无法启动，保证了盘车安全。

17．简述使用盘车机构时的注意事项

柴油机停机状态下才能使用盘车机构。盘车时，拔起定位销上的手柄套，将滑动支架推

向弹性联轴节，使盘车机构上的蜗杆与弹性联轴节上的齿轮盘相啮合，此时凸块将行程开关 的触头松开，行程开关将柴油机启动电路切断，从而使柴油机在盘车期间不能启动运转，以

免发生意外。

一盘车工作完成后，再拔起定位销上的手柄套，将滑动支架拉向外侧复位，使蜗杆从弹 性联轴节的齿轮盘上脱开，及时恢复原位，同时检查行程开关应良好。

18．16V240ZJB 型柴油机运动部件由哪几部分组成?其功用是什么? 运动部件主要由活塞组、连杆组、曲轴组等组成。其功用一方面是将活塞在燃气压力作 用下的往复直线运动，通过连杆转变为曲轴的旋转运动，对外作功；另一方面，利用曲轴的

旋转运动推动活塞完成其他辅助工作过程，使柴油机的工作循环持续进行。

19．活塞组的主要功用有哪些?(1)由不同形状的活塞顶与气缸盖底面相配合构成不同形式的燃烧室。(2)将燃气压力通过连杆传递给曲轴，使曲轴旋转并向外输出功率。

(3)由于活塞环与活塞、气缸套内壁的严密配合，使燃烧室保持良好的密封性，可防止 燃气由燃烧室窜人曲轴箱或机油窜人燃烧室。又可将燃油燃烧时产生热量的一部分，由活塞

组传给气缸壁和冷却水。

20．活塞的冷却方式有哪几种? 活塞的冷却方式有以下三种：

(1)喷射冷却采用喷射冷却方式的活塞在其裙部开有进油孔，当活塞行至下止点位置时，设在机体匕的喷嘴正好对准进油口，机油通过喷嘴喷到活塞顶的内腔，使活塞顶得到冷却。机油完成冷却任务后，带着热量回到油底壳。

(2)内油路冷却冷却活塞的机油经连杆体上的油路及活塞销内孔进入活塞内的冷却油腔 蛇形管或扁油槽，在活塞的内油路中进行循环冷却，然后流回油底壳。

(3)振荡冷却活塞的振荡冷却是指在活塞顶的贮油腔内保持一定油量。当活塞在气缸内 往复运动时，由于机油本身的惯性作用，这部分机油便在腔内反复振荡，使活塞顶部特别是

活塞环带得到较好的冷却。

21．简述活塞组的组成及其功用

活塞组通常由活塞体、活塞环(气环与油环)、活塞销、活塞套、挡圈等零件组成。活塞体自上而下又可分成活塞顶、活塞环带、活塞裙三部分。活塞环带用来安装活塞环。

活塞裙主要承受活塞侧推力并起导向作用。活塞销起到连接活塞与连杆的作用。

活塞销挡圈用来限制活塞销的轴向移动。

气环主要作用是阻止燃烧室中的新鲜空气及燃气漏泄到曲轴箱中去，并将活塞工作时受 到燃气加热的部分热量传给缸量。

油环主要作用是阻止曲轴箱内的机油进入燃烧室，又使机油均匀分布在缸套工作面上。

16V240ZJB 型柴油机采用的整体锻铝活塞由活塞体、活塞套、气环、油环、活塞销、弹 簧卡环、螺堵等零件组成。活塞体和活塞套相互制成两层台阶的过盈配合。

在16V240ZJB 型柴油机上也同时采用整体薄壁球墨铸铁活塞。具有强度高、耐磨耐热、线膨胀系数小的优点。球铁活塞顶部的燃烧室形状与铝活塞相同。

球铁活塞总高度比铝活塞小15mm，气环由原4 道改为3 道，油环由原2 道改为1 道。球铁活塞头部为一箱体结构。它一方面加强了活塞头部的结构刚度，另一方面形成了一个大

面积的冷却油腔。当活塞作高速往复运动时，机油在油腔内进行振荡冷却，提高了冷却效果。

22．简述柴油机活塞组冷却方式及其内部冷却油通道

16V240ZJB 型柴油机的活塞组采用活塞体内环形管式冷却并由连杆小头向活塞内顶部 喷油的联合冷却方式。在活塞体上部的外圆面上车削出三道冷却油槽；在活塞套的内圆面上

车削出一道油槽，并使其与活塞体上的第一道环槽相配合。活塞体上第一道与第二道、第二

道与第三道环槽各有垂直槽相通。活塞内部的冷却机油是通过活塞销座上直径为12mm 的通 孔引到第一油环槽，冷却机油沿环槽分两路流动汇合后向下，再经第二道油环槽内又分两路，汇合后通过垂直槽流向第三道环槽，再分两路流动汇合，然后在销座另一端上方直径为10mm 的通孔流回曲轴箱内。如图1-1-3 所示。

16V240ZJB 型柴油机采用整体薄壁球墨铸铁活塞时，采用振荡式强制冷却方式。球铁活 塞的头部是－个箱形结构，形成一个大面积的冷却油腔(总容积1000cm3)。由连杆杆身油孔 来的机油，到达连杆小端后，一部分机油从连杆小端顶部喷射到活塞顶部外表面上；另一部

分机油通过活塞销孔的油腔经活塞销座的半周沟槽，再通过直径11mm 的孔进入活塞头部油 腔，当活塞作高速往复运动时，机油在油腔内进行振荡冷却，提高了冷却效果。循环冷却后 的机油从回油孔，流回柴油机曲轴箱内。

23．简述16V240ZJB 型柴油机连杆组的组成及其功用

16V240ZJB 型柴油机连杆组由连杆小头、杆身、连杆大头、连杆螺栓、连杆盖、连杆瓦 及小端衬套等组成，如图1-1-4 所示。

柴油机连杆组的功用是把活塞和曲轴连接起来。柴油机工作时，将作用在活塞上的燃气 压力传递给曲轴，带动曲轴旋转。

24．简述柴油机曲轴的功用及曲轴两端的组成部件

曲轴是柴油机中最重要的部件之一。活塞的往复运动通过连杆转变为曲轴的旋转运动，通过曲轴输出柴油机的功率，并由曲轴直接或间接地驱动配气机构、喷油泵、机油泵、水泵

等部件。

如图1－1－5 所示，曲轴的输出端通过法兰与弹性联轴节相连接，并通过弹性联轴节带 动牵引发电机。曲轴的自由端装有正时齿轮、减振器、泵传动齿轮、万向联轴节叉形接头，通过这些零件驱动凸轮轴、气阀、联合调节器、转速表、水泵、机油泵以及机车的辅助装置 等。

25．简述柴油机曲轴的结构及内部机油通道

16V240ZJB 型柴油机曲轴由9 个主轴颈、8 个连杆颈和16 个曲柄臂组成的8 个曲柄以及 自由端、输出端等部分组成。9 个主轴颈支承在机体的主轴承内。连杆颈上并列安装有左、右两列气缸的活塞连杆组。主轴颈和连杆颈的轴颈重叠度为70mm。曲轴全长为3775mm、采 用稀土钼铜合金球墨铸铁铸造，净重为1730kg。

主轴颈及连杆颈的芯部设有铸孔，既减少曲轴旋转质量又作为曲轴内部的机油通道。曲 柄臂上都铸有20mm 的孔道，沟通了主轴颈与连杆颈的铸孔。铸孔的两端用油堵加挡圈密封。机体主油道机油进入曲轴主轴承内，流经主轴承盖、主轴瓦后，其中一部分机油润滑主 轴承，而大部分机油进入主轴颈内油腔，经曲柄油道进入连杆颈，然后流入连杆大端、连杆

杆身油道、连杆小端和活塞。

曲轴输出端的端面中部设有油堵。其芯部有小孔，机油还可由此小孔进入弹性联轴节内 腔。

26．简述柴油机减振器的种类、组成及作用原理

为了避免曲轴产生强烈的扭转共振，在机车柴油机上均装有减振器。减振器一般均安装 在扭转振幅最大的曲轴自由端。根据工作原理的不同，减振器可以分为两类：

(1)动力式减振器依靠减振器自身的动力作用产生反力矩来抵消干扰力矩，在工作转速 范围内对某几阶扭振起到减振作用；或者通过它改变轴系的固有频率，从而使扭振临界转速

移出工作范围以外(如10L207E 型柴油机采用的摆式减振器)。

(2)阻尼式减振器主要是利用阻尼元件吸收外加给曲轴系统干扰力矩的能量，以起到衰 减振动的目的(如10L207E 型柴油机采用的硅油减振器)。

16V240ZJB 型柴油机采用动力式与阻尼式相结合的硅油簧片式减振器，其中硅油起阻尼 作用，簧片起动力作用。

硅油簧片式减振器由减振器体、惯性体、弹簧片、滚柱、端盖和硅油等组成，如图1－ 1－6 所示。

当柴油机曲轴发生扭振时，减振器体随曲轴轴系一起扭摆，而惯性体由于没有约束故按 惯性保持等速运转，因此与减振器体产生相对位移，使弹簧片受力弯曲变形，并使粘度很高 的硅油层受到剪切，同时由弹簧片变形而产生的弹性反力矩压迫硅油运动，于是产生与振动

方向相反的硅油粘性阻尼力矩和簧片弹性阻尼力矩，从而抑制和减弱了曲轴系统的扭振，使

扭振振幅减小，降低了曲轴的扭转应力，这时干扰力矩加给曲轴轴系的一部分扭振能量转换

为热能，并通过硅油和减振器体、盖向外散逸。

27．试述柴油一发电机组中弹性联轴节的组成及功用

弹性联轴节－般为橡胶或弹簧等弹性元件。一方面起到传递扭矩的作用，另一方面在扭 转方向上起弹性和阻尼作用。也就是说，它可以同时起到联轴节和减振器的作用。

16V240ZJB 型柴油机在曲轴输出端法兰与牵引发电机之间采用了簧片弹性联轴节，它由 主动件、从动件及其中间的滚动轴承组成。主动件为一花键轴，与曲轴连接。从动件由齿轮

盘、主动盘、从动盘、刚性锥套、弹性锥套、支承块、簧片组、连接螺栓等组成，其中刚性

锥套和弹性锥套通过压装，将12 组簧片组和支承块紧箍在一起，形成联轴节组件。从动盘 与电机轴连接。12 组簧片的主片自由地插入花键槽内，以弹性的形式传递扭矩，同时由于 它具有较大柔性，既能起到缓和主动轴的振动和冲击，又起到调频作用。联轴节内部充满机

油，起到阻尼、润滑和散热作用。

28．简述凸轮轴传动装置的组成及功用

凸轮轴传动装置由曲轴齿轮、中间齿轮、左右侧齿轮和凸轮轴齿轮组成，如图1－1－7 所示。

16V240ZJB 型柴油机是通过齿轮由曲轴驱动凸轮轴的。凸轮轴传动装置布置在柴油机自 由端机体传动齿轮箱内减振器的上部内侧’外部装有机体端盖装配，构成箱形结构。

由于四冲程柴油机的曲轴每转两圈完成一个工作循环，各气缸的进、排气阀应启闭一次，因此凸轮轴的转速应是曲轴转速的－半，它们之间的传动比是0．5，这个传动比就是由曲 轴到凸轮轴间的传动装置来保证的。

29．简述柴油机泵传动装置和万向联轴节的组成与功用

泵传动装置由泵传动主动齿轮和机油泵传动装置组成。泵主动齿轮驱动的是一个斜齿轮 系、它的上方左、右两侧分别与高、低温冷却水泵的驱动齿轮直接啮合，传动比为2.05； 下方与主机油泵的传动齿轮相啮合，传动比为1．36。

泵传动装置装在泵支承箱内，由套装在曲轴减振器轮毂上的泵传动主动齿轮直接驱动 高、低温冷却水泵和主机油泵传动装置。

万向联轴节设在曲轴的自由端，装在减振器体的内孔中，花键套及辅助设备与连接轴上 的花键轴联接，将曲轴的动力传递给静液压传动箱。

30．简述16V240ZJB 型柴油机曲轴、连杆、活塞的机油通路

油底壳→主机油泵→饥油滤清器→柴油机左侧总进油口→V 形夹角主油道→主轴承座 油孔→主轴颈油孔→曲轴主轴颈内油腔→曲拐臂油道→连杆颈内油腔→连杆大端 →活塞销座油孔→活塞进油孔→活塞第一道环槽→第二道环槽→第三道环槽→活塞四 油孔→飞溅流回油底壳。

球铁活塞内部油路：→活塞销座油孔→活塞进油孔→活塞头部大油腔→振荡冷却→活塞 回油孔→飞溅流回油底壳。

31．简述16V240ZJB 型柴油机配气机构的组成及作用

16V240ZJB 型柴油机的配气机构由两部分组成，如图1-1-8 所示。(1)气阀机构包括气阀、气阀座、气阀导管、气阀锁夹及锁夹套。

(2)气阀驱动机构包括凸轮轴、推杆、推杆导筒、顶杆、摇臂、横臂、横臂导杆、摇臂 轴及座、调整螺钉、导块、滚轮及示功阀等。

配气机构的任务是保证柴油机的换气过程按配气正时的要求，准确无误地进行。即在规 定的时刻，在一定的时间内将气缸内的废气排出，将新鲜空气引入，以保证工作循环的不断

进行。

32．简述配气机构的工作过程

16V240ZJB 型柴油机采用气阀凸轮式换气机构。通过曲轴经凸轮轴传动装置驱动凸轮 轴，使凸轮轴的转速为曲轴转速的一半，再通过凸轮经过推杆、顶杆、摇臂、横臂控制气阀 的启、闭。

曲轴通过凸轮轴传动装置驱动凸轮轴旋转，凸轮顶起推杆推动顶杆上升，顶杆推动摇臂 一端使摇臂摆动，摇臂的另一端通过横臂压缩两个气阀弹簧，使两个同名气阀下移，气阀开

启。当推杆越过凸轮顶点后，摇臂逐渐减小对气阀弹簧的压缩，靠气阀弹簧的伸张力使气阀

落座，气阀关闭。

33．简述柴油机配气机构的总体布置

16V240ZJB 型柴油机的配气机构采用顶置式四气阀结构，如图1-1-9。四个气阀采用进、排气同名气阀排成两列的布置形式，即两个进气阀和两个排气阀分别设在气缸盖中部的左侧

和右侧(面对进气口道)。气阀安装在气缸盖上的气阀导管内，由凸轮轴通过推杆、顶杆、摇

臂和横臂等控制其启、闭。在气阀上部装有内、外气阀弹簧，弹簧的一端支承在气阀导管中

部的法兰上；另一端顶在气阀杆上部的锁夹套下面。

横臂安装在同名气阀间的横臂导杆上，供导杆定位导向，对同名气阀起到同时启闭的作 用。摇臂安装在摇臂轴上，摇臂轴安装在摇臂轴座上。在摇臂摇动时，为了避免它与横臂、顶杆的连接处产生滑动，在其两端的连接处采用由压球和压球座构成的活动连接。为了便于

调整横臂位置和气阀间隙，在横臂和摇臂的一端都设有调整螺钉。

顶杆和顶杆套筒安装在摇臂和推杆之间。推杆安装在机体两侧凸轮轴箱的上部。在推杆 导块和推杆盖间装有弹簧；推杆导块的下部设有和凸轮构成滚动接触的滚轮。

34．简述柴油机配气机构的机油通路

润滑柴油机配气机构的机油从气缸盖机油总管通过摇臂轴端进入摇臂轴衬套内，然后分 成两个通路：－个通路是从摇臂一端经过调整螺钉、压球、顶杆套筒流至推杆压球，再经滚

轮和凸轮流入曲轴箱内；另－个通路是从摇臂另一端经过压球座进入横臂的油孔，然后再分

成三个通路：其中两个通路流经气阀杆顶面，对气阀杆和气阀导管进行润滑、冷却；第三个

通路流至横臂导杆进行润滑，这三个通路汇合后沿气缸盖顶面流经顶杆套筒润滑推杆，最后

流至曲轴箱内。

35．简述凸轮轴的功用及组成结构

凸轮轴由曲轴驱动，准确地控制进、排气阀的开启和关闭，并使喷油泵定时供油。

16V240ZJB 型柴油机采用两根凸轮轴分别布置在机体左、右侧的凸轮轴箱内，用以驱动 两列气缸的进、排气阀和单体式喷油泵。为避免凸轮轴太长，每根凸轮轴又由四节轴段组成，通过带有对中凸肩的法兰盘，使各段通过绞孔螺栓连成一体。以保证各缸凸轮之间的相对关

系。每节轴段上配置有与各气缸相对应的进排气凸轮供油凸轮各两个。

为了提高凸轮轴的刚度，在机车柴油机上采用全支承结构。每个凸轮轴有9 个轴承，安 装时从柴油机的一端插入机体凸轮轴座孔中。

为减轮凸轮轴的重量，凸轮轴制成中空式，轴芯空腔又形成油道。从主机油道来的机油 通过中空油道对各凸轮轴承进行润滑后流回油底壳。

36．绘出16V240ZJB 型柴油机的配气相位图并写出配气相位

16V240ZJB 型柴油机配气相位(图1-1-10)： 进气阀开：排气上止点前42°20′ 进气阀关：进气下止点后42°20′ 排气阀开：膨胀下止点前42°20′ 排气阀关：排气上止点后42°20′ 气阀重叠角84°40′

37．简述柴油机增压系统的组成及其功用

16V240ZJB 型柴油机采用废气涡轮恒压增压系统，它由空气滤清器、两台45CP802-1A 型涡轮增压器、两台扁管筋片式空气中间冷却器、弯管、进气稳压箱、进气支管、排气支管

和排气总管组成，如图1-1-

11、图1-1-12 所示。

柴油机增压系统是指实现增加进入气缸的空气压力，即提高空气比重的一个系统。所谓 增压是指提高柴油机吸人气缸新鲜空气的压力，这样可以喷人更多的燃油，与新鲜空气充分

混合，得到充分燃烧而提高平均有效压力，这样，在不使柴油机增大重量和体积的情况下，增大柴油机的功率输出和提高经济性。

38．柴油机为什么要设增压器和空气中间冷却器? 柴油机设置增压器的目的是为了使进入气缸的空气预先进行压缩，使柴油机在进气过程 中，充入气缸中的空气量增大。

由于充入气缸内的空气量增加了，在气缸里就可以使更多的燃油充分燃烧，从而提高了 柴油机的做功能力，因此，同一台柴油机采用增压后，比不增压能发出更大的功率。采用增

压时，柴油机的结构基本保持不变或变化很小，因而能有效地降低单位功率的金属消耗量，而目柴油机增压后，柴油机的经济性也得到提高。采用增压尽管使柴油机的结构复杂了些，但由于具有以上优点，所以各种大功率柴油机都采用增压方式来提高功率，改善其经济性。由于进入气缸的空气进行预先压缩，必将导致空气温度的升高。一般柴油机增压器的空 气出口温度在100℃以上，由于温度的升高导致空气密度小，从而使充人气缸中的空气量相 对减少，影响了柴油机功率的提高。为了提高压缩后空气的密度，所以在进气系统中设置了

空气中间冷却器，对增压后的空气进行冷却。

39．简述废气涡轮增压器的组成及工作原理

废气涡轮增压器由涡轮、压气机、支承装置、密封装置、冷却系统、润滑系统、喷嘴环、扩压器、壳体等组成，如图1-1-13 所示。

东风4B 内燃机车柴油机的涡轮增压器由单级离心式压气机和单级轴流式涡轮组成。所谓 离心式压气机是指它的空气流向是沿轴向流人而沿径向流出。而燃气涡轮是一种叶片动力机

械，借助于装有叶片而旋转的转子，将废气的动能和热能转变为涡轮轴上的机械能。柴油机工作时，涡轮增压器利用具有能量的废气冲击涡轮叶片，推动涡轮高速转动，与 涡轮同轴的离心式压气机叶轮也被带着旋转并进行工作，空气受压气机工作轮的离心力作用

而被压缩并甩出工作轮外缘，气体得到了能量。根据能量守恒定律，用一套气体流道截面不

断增大的装置使气体流速减少，动能转为压力能，气体的压力增加。再经过冷却使其密度加

大，然后进入气缸。

40．试述16V240ZJB 型柴油机使用的45GP802-1A 型涡轮增压器的主要技术参数

16V240ZJB 型柴油机在标定功率2647kW 时，与其配套的45GP802-1A 型增压器的主要技 术参数如下：

增压压力(绝对)(MPa)⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯．258 增压空气流量(kg/s)⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.2．6 额定转速(r／min)⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯3500 增压器效率(％)⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.>55 涡轮前最高允许温度(℃)⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.≤650 增压器增压压力(kPa)⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.240 机油进口压力(kPa)⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯45～M3 机油进口温度(℃)⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.40～80 机油出口温度(℃)⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯≤95 冷却水出口温度(℃)⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.≤90 增压器极限允许转速(r/min)⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.25200 41．试述45GP802-1A 型涡轮增压器的轴承油封和润滑通路

增压器采用内置轴承，两个轴承布置在压气机工作轮和涡轮工作轮内侧。为了防止轴承

处机油的大量漏泄，在两个径向轴承的外侧均设有油封。压气机端的轴承，借气封圈上和涡轮轴转向相反的梯形螺纹，将漏人的机油在转动时向回油道侧推出。涡轮端的轴承，借气封圈和涡轮轴法兰的径向间隙和涡轮轴上的梯形螺纹，使机油密封。此外，为了提高密封效果，在涡轮增压器中还采用气障法密封机油。漏过压气机气封的压力空气，通过涡轮出气壳体内连通涡轮工作轮和压气机工作轮内侧的气孔，引至涡轮轴法兰内侧，将从轴承处漏泄的机油推回，使其流入回油道内。润滑轴承的机油由柴油机的机油系统供给。机油从涡轮出气壳上部侧面的孔进入，经过两端的轴承(包括止推轴承)，从涡轮出气壳下方的回油管经过机体顶板流回曲轴箱内，如图

1-1-14 所示。为了防止因回油道内气压过高而使增压器窜油，在涡轮出气壳回油道上方接 有经过机体顶板通至曲轴箱的连通管。此外，为了保证一定的机油压力和提高滤清效果，在

通至增压器的机油管上设有调定压力为245kPa 的保压阀和机油精滤器。保压阀安装在机油 精滤器上部的旁通支路中，用以限制进入增压器的机油压力和流量。因为柴油机在高负荷运

转时，进入增压器的机油压力过高，易使机油窜人空气和燃气侧，沾污压气机和涡轮叶片； 并使气缸内产生后燃，造成排气温度升高，喷嘴和涡轮叶片积碳，从而使增压器的工作恶化。

增压器隋转时的供油是从结构上来保证的。),AVE 油精滤器到增压器进油管接头间有一 段高于进油管接头的下弯管；在柴油机停机后隋转时，在水平位置的进油管和下弯管内的存

油，借惯性力和重力进入增压器轴承。

42．简述柴油机空气中间冷却器的组成与作用

增压柴油机普遍采用空气中间冷却器(简称中冷器)，对增压空气进行冷却，以降低增压 空气温度，进一步提高空气密度，从而提高柴油机功率和降低其热负荷。空气冷却器根据内

部管形不同，有扁管、椭圆管和圆管及管带式等几种形式。16V240ZJB 型柴油机前、后端上

方各布置－个中冷器，借扩散弯管和收敛弯管连接在增压器和进气稳压箱之间。

空气中间冷却器由壳体，冷却组，上、下端盖，隔板和水管弯头等组成。壳体用钢板焊 接而成。在壳体内装有6 个扁管肋片式冷却组。冷却组采用双层布置，与壳体经氩弧焊连接

成－体，在冷却组间焊有隔板，以夹持冷却组。每个冷却组由68 根冷却扁管,496 片冷却片、片端部冷却片、管板、侧护板和支承管等组成，如图1-1-15 所示。

当柴油机工作时，由柴油机水泵来的低温冷却水，从空气冷却器进水腔的下角的水管弯 头流入，经冷却器扁管单程流过，再从出水腔上角的水管弯头流出；增压空气经空气冷却器

进气道，从空气冷却器上方进入，经过6 组冷却组的冷却片由空气冷却器出气道进入稳压箱。

从而形成了水、气横流状态，达到降低空气温度的效果。

43．简述东风4B 型内燃机车空气滤清器的功用、组成及结构

为了防止灰砂等杂质随新鲜空气进入增压器以及气缸内，造成压气机性能恶化和活塞、缸套、气阀等异常磨损，因此在东风4B 型内燃机车上装有两级空气滤清装置。一级为旋风式 空气滤清器，二级为板网式空气滤清器。

旋风式空气滤清器每组为一箱形体，其内部均布21 个旋风式除尘器(分三行七列排列)，箱体下部为集尘槽，槽底设有4 个带橡胶元件的排尘口，可定期清除汇集在槽内的灰尘。箱

体面板的轮廓尺寸与车体侧面叶窗相同，用橡胶压条将一组旋风式空气滤清器安装在板式空

气滤清器风道外侧的窗口处。除尘后的空气经内圆筒体进入内侧的板网式滤清器进入第二级

滤清。旋风式空气滤清器的滤清度可达90％以上，这样大大减轻了第二级滤清器的负担。两组板网式空气滤清器分别安装在机车动力室左前、右后部车体侧墙上，以供柴油机前、后增压器进气滤清用。每个空气滤清器中装有8 个空气滤清器单节，滤清器单节由滤网、过

框、弹簧、卡钩、拉手等组成。

板网式空气滤清器单节由4 组滤清元件组成。每一组滤清元件由分别位于外侧的两层粗 滤网和中间4 层细滤网组成。相邻两滤网按其孔眼方向互差90°组装，使空气经滤清器时 迂回流过，以提高滤清效果，6 层网装在同一边框内，边框角上留有开口。经试验鉴定，这

种板网式滤清器在额定空气流量860kL／h 时，原始阻力很小，只有88．2Pa,滤清效率达97 ％，但滤清器部分堵塞时，滤清效果急剧下降，因此必须定时清洗。

滤清器元件先经柴油清洗晾干后，再浸入柴油机机油中，浸透后提出静置，待不滴油时 即可应用。

44．简述4B 型柴油机的进气与排气通路

大气→旋风筒式空气滤清器→板网式空气滤清器→增压器压气机→扩散弯管→空气中 间冷却器→收敛弯管→进气稳压箱→进气支管→气缸盖进气道→进气阀→进入气缸经压缩、燃烧膨胀做功→汽阀→气缸盖排气道→排气支管→排气总管→增压器涡轮(驱动增压器废气

涡轮旋转)→排姻道→大气。

45．试述燃油系统的功用及其主要组成部件

燃油系统的功用是保证定时、定量、定质地向气缸内提供清洁的燃油。所谓定时，是指 燃油喷射的开始和结束要满足配气定时图的要求。所谓定量，是指柴油机每个工作循环喷入

气缸的燃油数量必须适应柴油机负荷变化的要求。所谓定质，是指进入气缸的燃油不仅清洁，而且必须具有良好的雾化质量。

燃油系统主要由燃油箱、燃油输送泵、燃油粗滤器、燃油精滤器、喷油泵、喷油器、限 压阀、燃油预热器、污油箱及各管路等组成。

46．简述柴油机燃油系统的通路

①→逆止阀→安全阀→燃油预热器→燃油箱。

②→逆止阀→燃油精滤器→左、右燃油总管→各气缸喷油泵→各缸高压油管→各缸喷油

器→气缸。

(2)油压超过120kP 埘，燃油总管→限压阀→燃油预热器→燃油箱。各喷油泵、喷油器漏泄燃油经回油管流回污油箱。

47．简述燃油箱的功用及其结构

燃油箱的容积为9000L，约可装7500kg 燃油，由4 个连结板和4 个螺杆将其吊装在机 车中部底架下。燃油箱外表敷以一层保温层，燃油箱前、后两端均设有油表，以示箱内油面

高度。

箱体中部两侧均设有加油口，加油口内设有过滤网。中部左侧设有吸油筒，它以30° 倾角斜插至燃油箱底。吸油筒内一根较粗的管子为吸油管，管端呈喇叭形，另一根较细的管

子为回油管，下部弯曲部分对准喇叭口，以减少回油对箱底脏物的搅动，在冬季时，预热后 的燃油回到燃油箱时可直接吸人吸油管输送到柴油机。

48．试述燃油输送泵的功用及齿轮泵工作原理

燃油输送泵为齿轮式燃油泵，由一台直流电动机驱动，二者之间采用十字形橡胶弹性联 轴节连接，共同固定在－个铸铁底座上构成燃油泵电机组。它工作时源源不断地向柴油机供

应燃油，并迫使燃油净化循环。

齿轮泵有两个齿轮，在泵体内啮合，将燃油泵分为吸油腔和出油腔，如图1-1-16。当主动齿轮带动从动齿轮旋转时，吸油腔侧两啮合的齿相分离，同时油又被两边的齿刮 走，于是造成局部真空，在压力差的作用下油被连续吸入此空间，随齿轮的旋转，油得到补

充；在出油腔侧，由于分离的齿相啮合，使两边刮来的油从齿中间挤出，于是油压增高，随

齿轮不断地转动，就可以不断地送出带有压力的油。

49．简述燃油精滤器的构造和滤清过程

燃油精滤器由滤清器体、滤芯弹簧、滤网筒盖、下心杆、滤网筒、隔板、毛毡滤片(近期使用纸质滤芯)、上心杆、滤芯罩、压板等组成，其构造见图1－1－17。

在滤清器体上并联地设有四组滤芯。在滤芯的内部为圆形钢质滤网筒。在滤网筒的上下 焊有上下盖，在其中部焊有加强隔板。在滤网筒中心的上下方设有上下心杆，下心杆的下方

紧固在滤清器体的出油道上。在下心杆内钻有与滤网内部和出油道相通的油孔。上心杆实际

是一根长螺钉，它的一端紧固在下心杆上，使滤芯罩压紧在滤清器体上。在滤网筒下盖和滤

清器体之间设有弹簧，使滤芯筒上盖的锥面压紧在上心杆的锥面上。

在网筒外套有一层丝质滤网。在丝网外面分隔套压着两种不同厚度的毛毡滤片，以便调 整压紧度。滤网罩上方的最高处设有集中放气的放气管和放气阀，以排除管路中的空气。滤清器工作时，燃油从滤清器体一端的进油口进入滤清器体和各个滤芯罩之间的空腔，然后经过滤芯上的毛毡滤片、丝网和铜网到滤芯内，并从下心杆内的油孔进入滤清器体下 19 的

出油道，再经过出油接头流到柴油机两侧的供油管，以便将清洁的燃油送到各个喷油泵。

50．试述东风4B 型内燃机车采用的RC-30W 型燃油粗滤器的结构特点

东风4B 型内燃机车RC-30W 型燃油粗滤器由粗滤器座、滤清器体、滤片网芯、心杆、垫 片和螺母等组成，如图1-1-18 所示。

滤器座用铸铝制成，上有进油孔、出油孔和安装法兰。滤器体制成圆筒形壳体。滤片网 芯由中间支承、支承网和滤网组成盘形件。支承网为30 目铜丝网，滤网为200、260、360、500 目的细铜丝网。盘形件套装在外壁带有长形孔的空心管心杆上，叠装组成滤芯组。盘形

元件之间有垫片密封，调整螺母可压紧盘形件。心杆与滤器座安装面之间、盖形螺母与滤器

体之间均有橡胶密封圈密封。滤清器体用四个螺栓紧固在滤器座上。

51．试述柴油机喷油泵的分类和特点

在柴油机上使用的喷油泵(高压燃油泵)分为单体式和组合式。组合式油泵是将各缸的喷 油泵集中安装在－个或两个壳体中，并往往与调速器结合成－体，各喷油泵与相对的气缸间

分别用高压燃油管连接。组合式油泵的特点是结构紧凑，在机体上易于布置，检查、维修、校验均较方便，缺点是各缸喷油器的高压燃油管较长，不利于控制喷油规律，因

此，在缸径尺寸不太大的柴油机上采用，例如12V180Zl 型柴油机。当缸径尺寸较大时，多采用单体泵，例如16V2d0ZIB,12V240 刁型柴油机。单体式喷油泵是在每个气缸边上分别 安装－个，因此连接喷油器的高压燃油管较短，喷油规律易于控制。调速器也单独设立，但

驱动喷油泵工作的凸轮轴较长，几乎贯穿机体的总长，为了保证作精度，因此工艺要求较高。

52．16V240ZJB 型柴油机喷油泵的组成及主要技术参数

喷油泵由5 个部分组成，即传动机构(包括滚轮推杆，有的还包括凸轮轴在内)、柱塞偶 件、油量调节机构、出油阀偶件、泵体及其他附件。16V240ZJB 型柴油机喷油泵的主要性能参数如下： 喷油泵形式单体柱塞泵； 出油阀卸载容积385mm3；

标定工况下的供油频率500 次／min。

16V240ZJB 型柴油机喷油泵由喷油泵上体装配和下体装配两部分组成，上、下体之间有 调整垫片。

喷油泵的上体装配由柱塞偶件、油量调节齿杆、出油阀接头及泵体、弹簧等零件组成。

53．试述喷油泵出油阀的构造和作用

喷油泵的出油阀压装在柱塞套上端面，与高压油管螺母连接。

出油阀由阀座、阀、弹簧、止挡、出油阀接头、压紧螺套及密封圈等组成，如图1-1-19。出油阀的作用是使高压油管内的油压能迅速升高到喷射压力，出油阀弹簧被压缩，出油 阀开启，具有一定压力的燃油定时喷入气缸。当柱塞的螺旋槽边缘打开柱塞套筒油孔后，柱

塞上端油压低于出油阀弹簧定压时，喷油停止，出油阀迅速关闭。此时高压油管内仍保留一

定的剩余油压，为下一次喷油时高压油管内的油压能迅速升高到喷射压力做好准备。

54．简述16V240ZJB 型柴油机喷油器的功用及构造

喷油器的功用是将燃油喷散成细碎的颗粒以雾状散布在燃烧室内，并与空气均匀混合。喷油器有闭式和开式两种。

16V240ZJB 型柴油机采用长针阀、低惯陛多孔闭式喷油器。

喷油器垂直安装在气缸盖中心部位，用压块压紧固定，进油导管从气缸盖侧面穿人，拧 在喷油器体上，端部用紫铜垫圈密封。进油管孔端装有缝隙式滤清器，通过高压油管接头将

滤芯、高压油管和进油管三者压紧(后期出厂的机车已取消了缝隙式滤清器)。

喷油器主要由针阀偶件、进油管、调压弹簧、喷油器体、缝隙滤清器滤芯、弹簧座、调 整螺栓、压紧螺母、锁紧螺母及密封垫圈等组成，如图1－1－20 所示。

55．柴油机正常工作时，各燃油压力表显示正常数值是多少?(1)操纵台燃油压力表为150～250kPa；(2)燃油精滤器前压力为200～300kPa。

56．16V240ZJB 柴油机的机油系统由哪些主要部件组成? 整个机油系统包括柴油机油底壳、机油泵、机油热交换器、机油滤清器、柴油机内部润 滑系统、机油离心精滤器、启动机油泵、油压继电器和仪表、各种阀及管路等。此外还有对

机油进行预热的辅助机油泵。

57．简述16V240ZJB 型柴油机的机油润滑通路

(1)柴油机起动循环油路

油底壳→起动机油泵→逆止阀→主机油泵出油口→机油滤清器→机油热交换(2)机油主循环油路(3)机油预热循环油路

油底壳→辅助机油泵→逆止阀→机油滤清器→机油热交换器→柴油机主循环油路→油 底壳。

58．简述柴油机内部各润滑油路

(1)柴油机左侧总进油口→机体V 形夹角主油道→主轴承→曲轴→连杆轴承→活塞→油 底壳。

(2)柴油机左侧总进油口→左、右气缸盖机油总管→番臂轴座→摇臂→气阀横臂 油底壳。

59．试述机油系统中各油泵的功用及其结构特点

(1)启动机油泵它的功用是在柴油机启动前，向柴油机润滑系统的各摩擦表面提供一定 温度和压力的机油，保证柴油机启动时有足够的润滑而不受磨损。

启动机油泵为齿轮式泵，由直流电动机驱动，在转速为2200r／min 时，出口压力为 245kPa。

启动机油泵的主动齿轮轴与电机轴之间用齿套联轴器相连接。主动齿轮轴两端的轴颈分 别支承在泵体和泵盖的轴承内。在泵体及泵盖上开有泄油沟，泵内的机油可通过此油沟润滑

轴承。

(2)辅助机油泵其功用是在冬季柴油机启动前或长期停机后，由辅助机油泵从油底壳吸 入机油，使机油进入机油热交换器进行预热，然后送到柴油机内。这时热交换器是由预热锅

炉通过向冷却水系统供给热水，对机油进行预热的。

辅助机油泵的结构与燃油泵相同。用直流电动机驱动，在转速为1450r／min,温度为 70～80℃时，油压达343kPa。

(3)主机油泵柴油机启动后，启动机油泵停止工作，柴油机主机油泵开始工作。主机油 泵从油底壳吸油加压，经热交换器、滤清器净化及冷却后，进入柴油机主机油道，注入各摩

擦表面并充满整个润滑系统，然后流回油底壳。

主机油泵安装在柴油机自由端的泵支承箱上，由曲轴上的泵传动齿轮通过中间传动轴和 齿形联轴套驱动。驱动功率为30kW。

主机油泵采用人字形齿轮泵，如图1－1－21 所示，由泵体、内外轴承座板、泵盖、主 动轴、从动轴、人字齿轮对、同步齿轮对、连接齿轮及调压阀等组成。

在柴油机转速为1000r／min,温度为70-80℃时，主机油泵转速为1510r／min。主机油 泵出口压力为550kPa,调压阀开启压力为550kPa。

60．柴油机的机油系统有哪些监视仪表?其显示的正常数值应是多少? 为了及时了解柴油机的工作情况，在机油系统各主要部件附近设有压力、温度测试点。在柴油机的主机油道末端设有两个压力测试点；在主机油泵的出口处设有两个温度测试点，并将它们分别引至Ⅰ、Ⅱ端司机室内。

(1)司机操纵台机油压力表显示机油总管压力为：当柴油机转速1003r／min 时，不小于 250kPa；当柴油机转速430r／min 时，不小于120kPa。(2)主机油泵出口压力不大于676kPa。

(3)机油滤清器前后的压力差不大于150kPa；JE 常压力差应为40～100kPa。

61．试述机油离心精滤器构造及滤清过程

机油离心精滤器由转子、外体、外盖、轴承、玻璃检查孔、封盖等组成，如图1－1－ 所示。转子轴与转子体及转子盖之间采用半圆键传动。转子轴下半部为中空管状，由三 个径向孔沟通进油管和转子内腔。

离心精滤器工作时，从柴油机主机油泵来的部分机油首先从进油管经转子轴下方的三个 径向油孔进入转子，并沿转子自下而上然后从顶部的集油管上端进入集油管。机油进入两个

对称布置向外偏斜5。的集油管后，向下流至两个方向相反的喷油嘴高速喷出。由于转子受 反作用力的作用而高速转动。转子内的机油亦因此随之高速旋转，并在离心力的作用下，由

于机油和杂质的比重不同，使杂质在离心力的作用下被分离甩出，粘附在转子内壁的衬纸上。

净化后的机油则从回油道流进油底壳。

62．简述机油粗滤器的构造及工作过程

机油粗滤器主要由体、内滤芯、外滤芯、安全阀和下盖等组成，如图1－1－23。

粗滤器体分为上、中、下三腔，上腔和出油管相连，中腔与进油管相通，下腔的－端与 离心精滤器滤清油路相连。下腔的另一端经截止阀与油底壳相连。筒形体内装有三个结构相

同的滤芯。滤芯分为内外两层，外层滤芯为缝隙过滤，它是用0．45mm 直径的钢丝绕在螺纹

铸铝骨架筒上，从而在钢丝之间形成0．05mm 的缝隙，机油经外层过滤后，即可除去大于 0．05mm 的机械杂质；内层滤芯是由15 个串联的筛片式过滤元件组成，筛片元件的过滤层 是200 目的钢丝网。整个滤芯通过六根支承轴和压芯盖固定在滤芯盖上。当油泵工作时，机

油从进油管以一定的压力进入粗滤器中间体，经外层滤芯进入滤芯筒内腔，再经内层滤芯 入滤板内，最后从内部通道上升进入上腔经出油管流出。

63．机油粗滤器为何设安全阀? 机油粗滤器安全阀，设在粗滤器机油进、出油路之间。当粗滤器前后的机油压力差超过 250kPa 时，安全阀自动开启，机油不经滤清直接进入柴油机主油道。此时因机油未经滤清。因此非特殊情况，应尽量排除这种状态。

64．简述增压器机油精滤器的功用

增压器转子转速高，润滑间隙较小，要求机油滤清的细度高。为使增压器与柴油机仍共 用同一机油管路，在增压器机油进油管路上，特设增压器机油滤清器，对进入增压器的机油

进一步滤清，以提高增压器运转的可靠性。

65．简述增压器机油精滤器的构造及滤清油路

增压器机油精滤器安装在增压器两端进油管上，由滤清器体、盖及滤芯元件组成。在中 空的芯杆上叠装有15 个盘式滤芯元件，每个元件由相同的滤网、网架和护板组成，滤网为 200 目的尼龙丝布或铜网。在增压器和滤清器间设有限压阀，以防止机油压力过高而引起增

压器窜油。

滤清油路为：进油管→青滤器体内腔→200 目滤网→芯杆内腔→出油管。

66．说明16V240ZJB 型柴油机机油系统中油压继电器的作用

油压继电器是柴油机机油压力的一种保护装置，它包括测量机构和执行机构两部分。测 量机构主要由调节杆、弹簧等组成。执行机构由微动开关承担。

16V240ZJB 型柴油机前、后端各装有两个油压继电器，在电路中分别记作1YJ、2YJ、3YJ、4YJ。1YJ、2YJ 在柴油机运转时当机油压力在该处低于80kPa 时，此两个油压继电器触头释

放，常开触头断开，切断联合调节器的DLS 线圈电路，联合调节器动力活塞上、下方油腔油

路沟通，动力活塞上、下方油压平衡，在动力活塞弹簧的作用下，动力活塞下移，通过连杆

系统将柴油机供油齿条拉到停油位，柴油机停机。因此这两个油压继电器称为停机油压继电

器。在柴油机启动时，当进入油压继电器的油压达90kPa 时，油压继电器触头吸合，DLs 接 通，联合调节器恢复正常工作。另外两个油压继电器在电路图中分别记作3YJ、4YJ，是卸 载油压继电器，当柴油机转速大于700r／min,油压低于160kPa 时，这两个油压继电器触头 释放，常开触头断开，切断牵引发电机励磁接触器LC 吸引线圈的供电电路，同步牵引发电 机因无励磁而停止发电，柴油机卸载。

67．简述机油热交换器的用途及其构造

机油热交换器的功用是在柴油机工作时，通过冷却水在热交换器中冷却机油，保持机、油性能，延长机油使用寿命；在柴油机不工作时，油温过低或需保持机油温度时，可在机油

热交换器中通过热水来加热机油，以保持机油温度在规定的温度范围内。

东风忸型机车采用两个完全相同的机油热交换器，上下并联，每个热交换器由前盖、后 盖、胴体、隔条，固定管板、活动管板、大隔板、小隔板、铜管、密封圈及紧固件等组成，如图1-1－24 所示。

铜管有258 根，它与活动管板和固定管板焊在一起，在活动管板与固定管板之间交叉布 置7 块横隔板，其目的是造成机油在内部迂回流动，以增加其散热效果，另外还起支撑加强

作用。固定管板边缘通过螺栓与胴体法兰，进水盖法兰紧固在一起。活动管板可在胴体内伸

缩活动。为保证热交换器中油路和水路的密封，在出水法兰、胴体法兰和活动管板之间设有

压环和O 形橡胶圈。压环上还钻有一些径向孔，当○形橡胶圈的密封受到破坏时，水或油能

从此孔溢出，以便及时发现予以修理，防止油、水互窜。

胴体的两端侧面分别设有进油、出油管道。在前、后盖的轴向上设有进水、出水管道。胴体上部设有放气管和放气阀，底部设有放油管及放油阀。

68．对柴油机冷却系统有哪些要求?(1)对冷却系统要求密封可靠，避免空气和燃气窜入，造成冷却水堵塞和系统内产生穴 蚀。

(2)对热负荷高的零部件除增加冷却水流量外，还要适当增快冷却水流速以利传热。(3)冷却水系统应畅通，流向良好，避免死角或水流停滞现象。

(4)对增压器带中冷器的柴油机来说，由于中冷器冷却水温要求较低，而气缸套、气缸 盖、增压器等部件的冷却水温要求较高，因此要分为高温循环回路和低温循环回路。(5)柴油机运用中的冷却水温度应达到下列要求： ①柴油机启动时：不得低于20℃； ②柴油机加负荷时：不得低于g0℃； ③运用中水温不超过：88℃；

④正常停机时水温应在：50～60℃之间。

69．16V240ZJB 型柴油机采用什么方式冷却?冷却系统由哪些部件组成? 16V240ZJB 柴油机采用强制循环常温冷却方式。

在主水泵作用下，冷却水进入柴油机和增压器，对其进行冷却。从柴油机排出的热水经 散热器并借助冷却风扇将水的热量散入大气，继续流回水泵循环使用。低温水泵将冷却水送人中冷器及热交换器，经散热器后流回低温水泵循环。

东风4B 型机车冷却系统主要由冷却水泵、冷却风扇、散热器、膨胀水箱、热交换器、中 冷器、各阀、仪表、管路及预热系统的预热锅炉等组成。

70．简述16V240ZJB 型柴油机冷却预热系统的水循环通路

冷却水管路的通路如下：(1)高温管路(2)低温管路(3)预热管路

(4)冬季司机室热风机及暖水管管路

71．柴油机工作时，水温过高或过低有什么影响? 柴油机工作时，如冷却水温过高(超过88℃)，会造成某些零件过热，柴油机正常工作

间隙被破坏，机油变质和烧结，润滑条件恶化，使零部件磨损加剧，严重时造成零件卡死、拉缸等。

如果冷却水温过低时，会造成柴油机的过度冷却，造成以下不良后果：(1)混合气形成的条件恶化，燃烧不完全，破坏了柴油机的热力状态；(2)热量损失多，降低了柴油机的效率；(3)零件的摩擦和磨损加剧；(4)缩短柴油机的使用寿命。

72．简述16V2AOZJB 型柴油机冷却水泵的型式及其结构特点

16V240ZJB 型柴油机采用了高效的7 片空间扭曲叶片的离心式水泵。高温水泵与低温水 泵除叶轮、泵体和吸水壳不同外，其他零件完全相同，转速也相同。

如图1-1-25 所示，离心式水泵由泵座、泵座套、油封、水封、叶轮、蜗壳、吸水壳、水泵齿轮等组成。水泵轴支承在3 个滚动轴承上。水泵体与座之间设有水封装置，以防止叶

轮背面的水大量流入泄水腔。少量的漏水(水泵运用中水封滴漏，每分钟不超过15 滴)通过 泄水腔下部的管接头排出。

当柴油机转速为1000r／min 时，水泵转速为2050r／min。高温水泵压力达250kPa,低 温水泵压力达180kPa。

73．试述离心式水泵的工作原理

离心式水泵由柴油机曲轴通过齿轮来驱动，泵壳体的外形像一螺旋线，其流道截面沿着 出口方向逐渐扩大，螺旋室的出口为一扩压器。

当叶轮被驱动旋转时，预先充满在叶轮中的水，在离心力的作用下，自叶轮中心径向通 过叶片间的通道，向叶轮外径流动，由于作用半径越来越大，水的运动速度也越来越大，因

此水流经叶轮后速度和压力都同时得到增加。水以高速流出叶轮后，即进入螺旋室和扩压器。

由于螺旋室和扩压器的流通截面是沿流动方向逐渐扩大的，因此水流经螺旋室和扩压器后，速度降低，压力提高。

与此同时，在叶轮的中心，由于水向叶轮外径流动，形成了低压区，具有一定的真空度，因此在其吸入液面上的压力作用下，水就不断地从进水管吸人叶轮，使吸排过程得以连续。由于叶轮是均匀旋转的，所以泵的排量也是均匀而连续。

离心水泵在运转过程中进水管路也不允许有空气进入。如叶轮吸排的是空气，由于空气 的质量很小，叶轮旋转时，所产生的离心力不足以造成较大的真空度，水不能被吸入泵中，使离心泵无法工作。

74．简述柴油机冷却预热系统中膨胀水箱、散热器及冷却风扇的用途及结构特点

(1)膨胀水箱是为冷却水提供热胀、冷缩的余地，并且起到放气和微量漏泄后补水的作 用。

膨胀水箱安装在机车动力室的后墙顶部，处于冷却系统的最高位置。

膨胀水箱的结构，为钢板焊接的箱体。连通膨胀水箱的有一根放气管、二根补水管、一 根溢水管和－个加水口。溢水管决定膨胀水箱的最高水位。箱的前面装有玻璃水表，可以观

察膨胀水箱的水位。

(2)东风4B 型内燃机车上采用铜管筋片式散热器。总共56 组，其中高温水用24 组、低

温水用32 组。散热器以V 形安装在冷却室的钢骨架上。钢架上部装有用静液压马达驱动的 冷却风扇。

每组散热器由联接箱、扁管、冷却水、管板等组成，如图1－1－26。

水散热器是将水的热量传给空气，并由空气把热量带走散掉的重要装置。当热水在铜扁 管中流过，将热量传导至管壁及散热片，风扇所抽人的冷空气，横向流过散热器单节，把热

量带走，达到冷却水的目的。

(3)东风4B 型机车的高、低温冷却系统各有1 个冷却风扇，它们是8 个扭曲叶片的轴流 式风扇，安装在冷却室钢结构的顶部，由静液压马达驱动。

冷却风扇由轮毂、叶片组成。叶片由钢板压型焊接而成后组焊在轮毂上。

为了保证冷却风扇运转平衡，在组焊前首先按叶片质量分组，同一风扇上的叶片质量之 差不大于50g，为了保证冷却风扇的性能，叶片安装角应保证为25°30′±30′。

机车运转中，应注意风扇工作的声音，如有异常应采取措施，当叶片出现焊缝裂纹时可 焊修，叶片断裂则应更换。

75．说明柴油机冷却系统中温度控制阀的功用及构造

为了达到冷却系统风扇的无级变速，在静液压泵和马达的油路中并联着温度控制阀。温度控制阀是静液压系统的控制元件，起着自动控制冷却风扇变速的作用，使柴油机的 机油、冷却水的温度严格地保持在规定的范围之内。在东风4B 型内燃机车上所用温度控制阀 的特点是采用蜡质元件来感温，所以该阀既是机油、冷却水温度的传感件，又是液压系统阀

动作的执行元件。

温度控制阀主要是由感温元件(又称恒温元件)、阀体、滑阀、阀盖和调节螺钉等组成，如图1－1－27 所示。

温度控制阀中的感温元件安装在内燃机车的机油和冷却水系统的管路中，被冷却水(或 机油)所包围。感温元件内装有经严格分馏选择并具有所需熔点范围的石蜡和800 目以上的

细紫铜粉的混合物，并按一定的比例精制而成。铜粉的主要作用是加速石蜡的热传导。感温

元件是应用石蜡从固态到液态体积发生膨胀的特点制造的，元件的外壳是铜的，具有很好的

传热性。

感温元件是温度控制阀的关键件，它是由温包蜡室、膨胀剂、橡胶膜片、导套和推杆等 组成。图1－1－28 是感温元件的结构图。

东风4B 型机车采用三种感温元件：控制机油温度采用一种(作用温度55～65℃)；控制

冷却水温度采用两种，一种用于运用在海拔3000m 以上的机车(作用温度66～74℃)，一种 用于运用在低于海拔3000m 的机车(作用温度74－8212)。三种感温元件的温包蜡室的底部 编号依次以“2”、“4”、“5”字开头，以示区别。

76．柴油机调控系统有何功用?它由哪几部分组成? 调控系统的主要功用是根据司机的操纵和柴油机外界负荷的变化自动调节供油量，保证 柴油机在控制手柄各挡位下，以恒速、恒功率、恒供油量工作，并能控制柴油机启动、停机

以及过载、飞车等意外隋况的发生。

调控系统由联合调节器、超速停车装置(极限调速器)、控制机构、调控传动机构四大部 分组成。

77．试述内燃机车柴油机调节器的分类，16V240ZJB 型柴油机采用了哪种类型?(1)两制调节器该调节器只在空转及最高转速时起自动调节作用。

(2)全制调节器能在柴油机整个转速范围内起自动调节作用。目前我国内燃机车柴油机 上全部采用全制调速器。

全制调节器又分为机械式全制调节器和液压式全制调节器。

16V240ZJB 型柴油机采用了液压机械式转速一功率联合调节器。

目前，电子调节器也进人了实用阶段。东风4B 型内燃机车柴油机上使用了无级调速的C 型联合调节器，采用了步进电机及其电子驱动装置。

78．试述最简单的离心式转速调节器的工作原理及其缺点

离心式转速调节器是一种最简单的调节器，如图1－1－29 所示。任何一种调节器均有两个最基本部分

(1)感受部分通过它直接感受柴油机外界负荷的变化。

(2)执行部分具体执行命令的机构，通过它与喷油泵齿条发生联系，以改变每循环供入 气缸的燃油量。

对于全制调节器还有控制部分(或称配速机构)，通过它，司机可以控制柴油机工作转速，以适应运行要求。

图1－1－29 中的飞铁、转盘为感受部分，滑套、拉杆和杠杆为执行部分，调速弹簧为 配速部分。整个调速器由柴油机通过传动圆锥齿轮5、6 驱动旋转。当柴油机与外界负荷稳 定运转时，执行部分的滑套处于飞铁离心力和调速弹簧的预紧力相互平衡状态，此时飞铁、弹簧、滑套以及连接杆、杠杆和拉杆和喷油泵齿条等各部件都相对稳定在某－位置上。当外界负荷减小时(例如机车开始下坡)，柴油机发出的功率大于外界负荷的需要，此时

柴油机转速上升，飞铁所产生的离心力增大，超过了调速弹簧的弹力，迫使弹簧盘上移，压

缩调速弹簧，使弹簧弹力增加，另一方面随弹簧盘的上移，带动连杆7 上移，杠杆8 的T 点上移，点P 下移，使喷油泵供油量减小，以适应外界负荷的减小，柴油机扭矩又下降，转

速回降，直到作用于弹簧盘的飞铁离心力与调速弹簧的弹力再次得到平衡。由于杠杆7 是个

刚体，P 点因供油量减少而下降，点T 势必上移，调速弹簧受力变大，此时要使弹簧盘处在

新的位置下必须作用有更大的飞铁离心力，所以新的平衡转速已不同于原平衡转速，而稍有

提高。

反之，柴油机负荷瞬间增大，使柴油机转速下降，飞铁所产生的离心力小于原给定弹簧 预紧力，于是飞铁向里合拢，滑套及连接杆下移，通过杠杆绕S 点摆动，喷油泵齿条向增大

供油量方向移动，于是柴油机转速回升，直到新的飞铁离心力与新的调速弹簧弹力取得平衡

而维持新的平筏转速时止。同理，当处界负荷增大时，一定要通过供油量的增加以达到平衡，因此连接杆位移有所下降，使调速弹簧的压缩力减弱，因而新的平衡转速比原转速稍有下降。

调速弹簧的初始预紧是人为给定的，每个转速挡位都有1 个调速弹簧的初始预紧力数 值，因此每挡有－个名义平衡转速，司机可通过控制器手柄改变不同挡位的弹簧预紧力，通

过调节器内部的调节，使柴油机维持在名义转速相近的转速值下运转。

通过上述分析可以看出，离心式调节器虽然具有结构简单、调速过程稳定的优点，但在 调节过程中存在两个缺点：

(1)在调节喷油泵供油量同时，柴油机转速发生改变，因而是一种差速调节，而不是恒 速调节；

(2)为改变喷油泵齿条位置所需的拉力仅靠飞铁所产生的离心力，杠杆对力的放大并不 大，所以这种调节器调节力较小，因此这种直接作用式调节器只适用于对调速要求较低的组

合式喷油泵的调节。

79．试述转速一功率联合调节器的特点

由于机车柴油机经常处于转速和功率频繁变化的工况下工作，并且根据需要接通或断开 辅助装置，如驱动冷却风扇、空气压缩机等。在机车运行速度、牵引力或负荷发生变化时，能自动保持柴油机恒速及恒定的功率，为此在机车柴油机上设置了转速一功率联合调节器。转速一功率联合调速器可以自动调节柴油机的转速，使之稳定在各转速下运转，并且自 动调节因工况变化造成的柴油机功率不足或过载，使之保持恒功率运转。

80．东风4B 型机车联合调节器的主要功用是什么?它由哪几部分组成?各有哪些部件?

联合调节器的主要功用有四个方面：(1)保证柴油机的启动和停机。

(2)随着司机控制手柄位置的改变来调节供油量，以改变柴油机转速。

(3)当柴油机负载变化时，能自动调节喷油泵油由量，以维持柴油机在某恒定转速下运 转。

(4)通过功率调节机构，自动调节机车的输出恒功率。

联合调节器分成五大部分。各部分的元件分别置于联合调节器的盖罩、上体、中体和下 体内如图1－1－30 和图1－1－31 所示。

(1)配速机构包括配速伺服器、配速滑阀、配速三角板及四个电磁阀。

(2)转速调节机构包括调速弹簧(塔形弹簧)、飞锤柱塞、套座、滑阀及连接轴等。(3)功率调节机构包括功率滑阀、滑阀套、油马达及联合杠杆等。(4)伺服马达包括补偿活塞及活塞杆等。(5)自动停车装置包括电磁联锁等。

81．说明联合调节器－B 型调速系统的组成及结构

调速系统由敏感元件(调速弹簧、飞铁、匀速盘)、转速调节机构(柱塞、滑阀、套座及 补偿系统)、执行机构(伺服马达、传动装置)等组成。

(1)调速弹簧、飞铁和匀速盘调速弹簧是重要的调控元件之一，它决定柴油机的平衡转 速。调速弹簧为变刚度塔形弹簧。

匀速盘置于套座上部，由驱动轮、从动轮、滚动轴承、阻尼块、扭簧、压盖及调整垫片 等组成，如图卜卜32 所示。

驱动轮镶装在套座的顶部，用压盖紧固。驱动轮外周铣有68 个齿，作为带动旋转套用。驱动轮的芯部套有一个滚动轴承，轴承外圈嵌装于从动盘的孔座内。从动盘顶面设有飞锤安

装架和调整垫片。扭簧的一端插在调整垫片的小孔内，另一端插入压盖的径向孔内，这样，使动力由套座及驱动轮经过扭簧传至从动盘。

在调节过程中，飞铁的最大张开角度受到档杆的限制，收拢时的最小位置由调整垫片限 位。

(2)转速调节机构

转速调节机构如图1－1－33 所示。铸铁套座下端与油泵主动齿轮紧固而被驱动，套座 上部设有内孔，套座的外表面上有5 道环槽，上部的内孔面上开有3 道环槽，在各道环槽上

均开有沟通内外的2 个油孔，自上而下各环槽内的油孔分别为A、B、C、D 及E 孔，其中： A 排孔：从齿轮泵、恒压室来油； B 排孔：通动力活塞下腔；

C 排孔：泄油孔，通调节器油槽；

D 排孔：经补偿针阀通至补偿活塞上腔； E 排孔：泄油孔。

套座的顶部切出棱面并与匀速盘驱动轮相嵌装。在驱动轮底面与套座顶面之间设有椭圆 形的压板，用两个埋头螺钉固定在中体上，以防止套座沿轴向脱出。

滑阀为精密套筒，由两段圆柱体组成。滑阀安装在套座内孔中，可以上、下自由滑行。滑阀上段有3 排小孔，按上、下顺序分别为α、b 及c 排孔，与套座上A、B 及C 孔相对应。滑阀下段设有用以沟通滑阀内孔与套座上E 孔的垂直孔和径向孔d。

柱塞插在滑阀内孔中，其顶部伸出套外。柱塞自下而上设有导向盘、工作盘和密封盘。

导向盘两侧各切去一块，使c 孔与d 孔沟通，以利排油。工作盘的作用是关闭或开启b 孔。在密封盘上方开有油沟并钻有径向小孔，与柱塞中央的轴向通孔及柱塞上部止推轴承处 的径向小孔相通，以便引出工作油润滑止推轴承等。柱塞上部装有弹簧托盘、止推轴承和两个隔套。(3)执行机构

执行机构由伺服马达和曲臂传动机构和贮气筒组成，如图1－1－34 所示。

伺服马达由伺服马达体、功调螺栓、作用顶杆、罩体、内外弹簧座、动力活塞、隔板、伺服马达杆及补偿活塞等组成。伺服马达通过4 个螺栓安装在联合调节器中体的侧面。在体

内侧自上而下制有B、C、D3 个油路，它们分别与滑阀一柱塞组件中的套座上的B、C、D3 个油孔相通。在伺服马达体的另两侧分别有与自动停车装置以及贮气筒相通的油路。82．说明联合调节器-B 型配速系统的功用、组成及结构

联合调节器-B 型为有级调速器，按司机控制器主手柄16 个挡位，把柴油机的工作转速 范围相应地分配成16 个均匀的速度级。

(1)配速系统由4 个电磁阀、配速板、配速滑阀机构、配速伺服器刚性反馈杠杆等组成，如图1－1－35。配速板是一块薄钢板，在板上有3 个作用点。电磁阀安装在接线架上，电 磁阀的导磁铁心下部顶杆伸出于座的下方，与配速板的作用点相接触。

(2)配速滑阀机构由旋转套、配速滑阀、止推轴承、从动齿轮、端轴承及弹簧等组成。旋转套下端的花键部插装在从动齿轮内，由匀速盘驱动轮带动并以端轴承为转动中心回 转。旋转套下部用弹簧支承，在旋转套上有3 排孔，上排为进油单孔，中排为4 个进油孔，下排为放油单孔。

配速滑阀上端通过销轴和浮动杆杆一端相连，下端有弹簧支承，以保证浮动杠杆中部的 传力点与配速板相接触。配速滑阀有4 个阀盘，第一、四阀盘为密封盘；第二阀盘为工作盘，当它在平衡位时应遮盖进油孔；第三阀盘为放油盘，在此阀盘上钻有斜孔，此孔在排油过程

中还能起到节流作用。

配速伺服器体用螺栓紧固在上体上。在伺服器体内设有油道，压力油从上体油道中引入。伺服器体顶部栽有调整螺钉，在柴油机最低转速时其下端面与配速活塞的顶面相接触，以确

定配速活塞的初始位置。

在伺服器的右上角铸有安装座，安装座上装有螺栓、弹簧、十字销及调整螺母等零件。复位杠杆由两片连接板、间隔管、间隔套及螺栓等组成。复位杠杆的一端通过螺栓及连 杆与联合杠杆相连接，其中部通过十字销和配速活塞尾杆相连接，并通过螺栓与复位连杆相

连接。复位连杆斜置，其下部用弹簧支承。浮动杠杆连接配速滑阀及复位连杆。83．说明联合调节器一B 型功调系统的组成及结构

功调系统由功调滑阀机构、功率伺服器(油马达)、变阻器及联合杠杆等组成。

功调滑阀机构由功调滑阀、阀套、定位套、螺塞、弹簧、压盖、夹又及偏心轮等组成如 图

1－1－36。阀套由上方的弹簧、压盖及下方的定位套定位。阀套上有5 个排油孔：两端 为由针阀控制的泄油孔；中部为进油孔；上方第二排为减载油孔。

功率滑阀的上部伸出盖外，其顶端的螺栓拧装在夹叉上，并用开口销锁紧。功率滑阀共 有两个阀盘，与阀套第二、四排油孔相配合；在平衡位置时，阀盘刚好遮盖这两排孔。

偏心轮通过连接销与连接板相连接。夹叉为装偏心轮之用，通过螺钉紧固后决定功率滑 阀在阀套内的初始位置。

联合杠杆与连接板、偏心轮等组成功调反馈系统。联合杠杆左端与配速伺服器侧的刚性 反馈杠杆相连接；另一端通过螺栓与伺服马达作用顶杆相连接；中部通过十字销(即滑块)及连接板与功率滑阀相连接，因而联合杠杆综合协调了调速、功调及执行机构的动作效果。联合杠杆由两片连接板组成，在其中部设有长螺杆，螺杆中部装有位置可调的十字销。十字销与连接板相连接，连挂点的变更可以使阀盘脱离原平衡位置，因而使油马达及伺服杆

获得新的功率及供油量的平衡值。

功调伺服器为液压回转式的驱动装置。其内部旋转轴上装有叶片，叶片受功调滑阀控制 的压力油推动而回转。叶片转动幅度可由固定在伺服器缸体上的挡块限制，如图1－1－37。变阻器为回转式滑动可变电阻，在其转轴前端装有电刷组件。在变阻器的前端盖上固定 有电阻滑环、固定圆盘等组件。电阻滑环上布置73 个金属膜片电阻：由减载位的极限位置 按顺时针方向布置30 个9．1Ω、18 个6．8Ω 和25 个3．9Ω 的电阻，电阻总值为492．9Ω

面向变阻器顺时针方向转动时，电路中的阻直减小，使柴油机负荷增加。反之，阻值增大，使柴油机负荷降低。

84．试述联合调节器-B 型供油系统的结构及功用

联合调节器的供油系统由设置在中体底部的齿轮油泵、中体储油槽以及中体右侧的蓄压 室所组成。蓄压室内设置蓄压室活塞，其下方设有内、外弹簧。齿轮油泵的出油腔连通蓄压

室的上部，由齿轮油泵与蓄压室活塞的作用，可使工作油压维持其规定值637～686kPa。85．试述联合调节器-B 型自动停车装置的结构及功用

自动停车装置(如图1－1－38 所示)安装在伺服马达体侧面的上部壳体内，主要由DLS 电磁联锁线圈、铁心、顶杆等组成。下部体内设有滑阀、导套等。下部体内有两条油路，上

方斜油路与中体油槽相沟通，下方油路与伺服马达动力活塞的下方油腔沟通。其作用过程为：

当线圈有电时，铁芯下移，滑阀在顶杆作用下，关闭下方油路，可保持动力活塞下腔油压恒

定，柴油机则正常运转。如线圈断电，动力活塞下腔压力油即可迫使滑阀上移，从而开 启下方油路，压力油则从上方斜油道流回中体油槽。动力活塞在弹簧作用下下移至底部，使柴油机喷油泵停油，柴油机停机。

86．说明联合调节器一B 型启动加速器的功用

调节器的工作油由于冷却困难，只能采用自然冷却。当柴油机长期工作后工作油的温度 较高，如在热机下再启机，则由于起动电机驱动柴油机的转速较低(达到最低发火稳定转速 时约为288r／min)，同时由于工作油的粘度下降，因而难以在短时间内建立起足够的压力 推动动力活塞上移，并且使蓄电池耗电过多，增加了启动的困难，因此用启动加速器辅助柴

油机启动。

87．说明联合调节器－B 型启动加速器的构造及作用

(1)启动加速器的前部为油缸，其后部为风缸。当电空阀线圈有电时，铁心被吸下，使 联动阀下移，关闭排风道并开启进风道，压力空气进入风缸的右端；当电空阀线圈断电时，铁心及联动阀在弹簧力作用下上移，关闭进风道的同时开启排风道，将风缸内的压力空气 31

经

小孔排人大气，如图1－1－39 所示。

(2)风缸内设有风动活塞，活塞左侧设有复原弹簧，中部的活塞杆穿过风缸左端密封环 与直径较小的油缸活塞相连接。油缸活塞上设有球阀，以控制

油缸单向进油；油缸前端设有球阀，以保证联合调节器单向供油。

(3)启动加速器安装在联合调节器的传动齿轮箱体上，位于箱体后部并低于联合调节器 中体。有两根油管与中体相连。油缸右端的管接头与中体油槽底部相通，为启动加速器的进

油通道；油缸左端管接头与中体恒压室活塞上方的油道相通，并直接连通套座上的A 孔、B 孔及动力活塞下腔，为启动加速器的出油管道。此外，油缸体右端通道上的螺塞作为初始充

油时排气及验示启动加速器动作之用。

(4)由于调节器中体与油缸之间有油位差，因此能保证工作油自动流人油缸。在柴油机 启动时电空阀线圈有电，压力空气进入风缸右端推动风动活塞及油缸活塞向左移动，油缸活

塞上的球阀关闭，油缸左腔压力升高，压力油顶开球阀经接管引入恒压室，此时油缸后腔形

成局部真空，联合调节器中体油槽中的工作油经油缸右端的接管进入油缸。

(5)由于柴油机在启动前飞锤收拢，柱塞和动力活塞均位于最低位，此时套座上的A 孔 与B 孔相通。柴油机启动时，在从启动加速器及油泵输来的工作油的作用下，伺服杆迅速上

移至供油位置。

(6)柴油机启动后电空阀线圈断电，风缸内压力空气排人大气，风动活塞在复原弹簧作 用下返回原始位置，油缸活塞右腔的工作油经活塞上油阀流^左腔，以备下一次启动时用。88．联合调节器-B 型主要技术数据

型式⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.全制式、液压式 转速范围⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯00～1200r／min 转速调节级数⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.16 电磁阀工作电压⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯直流110V 停车电磁联锁电压⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.直流110V 功率调节电阻值⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.492．9Ω 功率伺服马达转角⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯00° 工作油压⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯37～686kPa 启动时间⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯约5～7s 启动转速超调⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.<100r／min 0～16 位连续升速过渡时间⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯约15s 升、降速转速超调⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯50r／min 16～0 位连续降速过渡时间⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯约18s 逐挡升速或降速过渡时间⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯～4s 逐挡升速或降速转速超调⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯30r／min 恒功稳定时间⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.3～25s 停机时间⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.<3s 89．简述16V240ZJB 型柴油机采用的无级调速系统的组成与功用

16V240ZJB 型柴油机所用的无级调速系统由联合调节器-C 型、驱动电源装置及控制该装

置的司机控制器组成，如图1-1-40 所示。

操纵司机控制器，使其触头闭合或断开，并通过驱动器，将机车上110V 直流电转换为 可以控制的电脉冲信号，从而驱动联合调节器－C 型步进电机的转动，借助变速机构，实现

对柴油机转速和功率的无级调节。

90．16V240ZJB 型柴油机的无级调速系统有什么优点?(1)使柴油机转速为无级变化。柴油机输出功率变换平滑，变工况时工作比较柔和。(2)简化了联合调节器的结构，减少了故障，方便了维修。

(3)解决了有级调速系统当柴油机转速到800r／min 以后有恒功调节作用的问题。在无 级调速联合调节器中设有功率调整轮，当柴油机工作转速升到600r／min 时，功率调节部分 的油马达即由其减载极限位开始转动；而当柴油机转速降到500r／min 时，油马达又回复至

减载极限位。这样一方面增宽了恒功率范围，另一方面由于油马达能回“0”位，机车起动 时，不致引起冲动。

91．简述16V240ZJB 型柴油机无级调速系统司机控制器的结构特点及作用

主手柄为操纵扦式，设有“0、1、降、保、升”五个工作位置。各位置的作用如下： 0 位：启动柴油机或柴油机空载时放此位置，柴油机保持最低转速430r／min。1 位：加载，使机车平稳起动，柴油机仍保持最低转速430r／min。降位：降低柴油机转速，直至柴油机到达最低转速430r／min 时止。保位：维持原给定转速。

升高：提高柴油机转速直到1000r／min。

当操纵杆在降、升两位时，具有自动复位的能力，即只要操纵者的手松开，操纵杆就会 自动回复保位。

换向手柄与主手柄之间设有机械联锁，即换向手柄在中立位时，不能扳动主手柄，这就 保证了走车时，必须先换向后提手柄加负荷的原则；当主的柄不在零位时，不能扳动换向手

柄，防止了带电变换运行方向。

92．简述16V240ZJB 型柴油机的联合调节器-C 型的结构

无级调速所用的联合调节-C 型是在联合调节器-B 型的基础上发展起来的，即在原联合 调节器－B 型安装电磁阀配速系统的地方，安装了由步进电机及其他零件所组成的变速机 构，如图1-1-41 及1-1-42 所示。原A、B、C、D4 个配速电磁阀、旋转套、配速滑阀、配速

活塞等电一液配速零件全部取消，并将原配速系统的高压油路入口堵死。由低压直流电流、环形分配器、功率放大器等组成的驱动电源装置安装在高压室背面，并在司机操纵台上采用

无级调速操纵装置。

无级调速的联合调节器-C 型的配速系统比有级调速的联合调节器-B 型的配速系统要简 单得多。它由步进电机和由该电机带动的一对齿轮及一组梯形螺旋副配速活塞螺杆组成。当

步进电机接到来自驱动电源的脉冲信号后，通过主、从动锥齿轮及螺旋副配速活塞螺杆的作

用，把步进电机的旋转运动转换为配速活塞螺杆压缩塔形弹簧(全制弹簧)的垂直移动，达到

改变调速弹簧(全制弹簧)压缩高度，调整柴油机转速的目的。

最高工作转速的限制由随从动锥齿轮一起旋转的螺钉与功率调整轮安装座上固定的最 高转速止钉共同完成。

最低空转转速的限止由随着从动锥齿轮一起旋转的挡圈上的最低转速调整螺钉阻挡随 配速活塞螺杆一起上移的最低转速止钉来完成。

柴油机最高及最低工作转速的调整可分别通过变换螺钉在从动锥齿轮上方的安装位置 及变换螺钉在挡圈下方的位置来实现。

在步进电机不通电时，可用手调转速旋钮来调整柴油机工作转速。

变速系统的执行元件采用的是单段径向6 级3 相反应式步进电机(步进电机及其驱动系 统详见本书电气装置)。

93．试述16V240ZJB 型柴油机控制机构的功用及组成

控制机构的功用是将联合调节器伺服杆的动作准确地传递给每个喷油泵齿条，使喷油泵 的供油量适应柴油机工作的需要，并能在紧急停车机构动作时迅速地将各泵齿条拉至停油 位，为此，从调节器伺服马达曲臂传动机构到喷油泵齿条之间布置杠杆传动机构。为了防止

柴油机超负荷，还设置了最大供油止挡。

控制机构主要由弹性连接杆、横轴及左、右供油拉杆、最大供油止挡及紧急停车拉杆等 组成。

94．如何检查判断启动加速器的作用良好? 库内启动柴油机前，应对启动加速器的作用进行检查。检查方法：人为地将电磁联锁 DLS 线圈铁芯顶死，然后按动启动加速器电空阀阀杆顶部，伺服马达杆向供油位移动时，说

明启动加速器作用良好。检查完毕后，须及时将DLS 复原。95．试述柴油机控制机构中弹性连接杆的结构及作用

弹性连接杆将联合调节器和横轴连接在一起，它由调节杆、调节螺母、导杆、套筒、弹 簧、叉头组成，如图1-1-43 所示。弹性连接杆的长度可通过调节螺母进行调节。

当调节器伺服杆下移时，花键轴顺时针方向转动，通过传动臂将调节杆、导杆向柴油机 输出端推动，再通过传动臂使横轴逆时针旋转，于是控制拉杆将喷油泵齿条向减油位作刚性

移动。

当调节器伺服杆上移时，花键轴逆时针方向转动，通过传动臂，将调节杆，导杆向柴油 机自由端方向拉动，于是控制拉杆将喷油泵齿条向增油位作弹性移动。

当紧急停车装置起作用时，横轴以很快的速度逆时针方向转动，并通过传动臂驱动左、右喷油泵控制拉杆、将喷油泵齿条拉向停油位。

96．试述柴油机控制机构中紧急停车拉杆的结构及作用

紧急停车拉杆由传动臂、调节杆、拉杆、停车摇臂等组成，它的一端通过传动臂的内齿 式孔套在停车传动轴上，并用螺钉锁紧；另一端的停车摇臂套装在杠杆系统的横轴上，它的

触头与用销子固定在横轴上的固定触头处于同一垂直平面上。当紧急停车器起作用时(手击 紧急停车装置或极限调速器动作)，停车传动轴逆时针方向旋转，通过传动臂使调节拉杆向 柴油机自由端方向移动(图1--1--44 中的左向)，使停车摇臂迅速地按逆时针方向转动，停 车摇臂上的触头迅速压到横轴的固定触头上，带动横轴逆时针方向旋转，横轴通过传动臂驱

动左、右喷油泵控制拉杆，将喷油泵齿条迅速推向停油位。

柴油机正常运转时，横轴沿顺时针方向(增大喷油泵油量方向)转动的幅度，应使喷油泵 在最大供油时两触头不相接触，必须使喷油泵齿条在零刻线时，横轴上两个触头角的夹角 α=27°。

97．试述柴油机调控机构中供油横轴与控制拉杆及弹性夹头的结构及作用

(1)横轴是控制系统的中间联络站，它的两臂分别与左、右侧控制拉杆相连，使左、右 侧的喷油泵齿条同步移动。横轴上与柴油机左侧控制拉杆相连的传动臂向里就是与弹性连接

杆相连的传动臂，再往里是紧急停车装置的触头和最大供油止挡。横轴上的最大供油止挡中

心线与横轴垂直线之间的夹角β=17°。当供油拉杆处于使喷油泵齿条为零刻线的位置时，应使横轴两臂左、右臂中心线与横轴垂直线之间的夹角γ=13．5°±20°。

(2)左、右侧控制拉杆安装在机体两侧斜顶面上的滚轮支架上，应与各滚轮相接触，同 时不应使控制拉杆移动时有卡滞现象。

(3)喷油泵弹性夹头体由调整螺母、锁销、夹头体、弹簧、夹头销等组成，它被紧固在 控制拉杆上，夹头销前端扁平部分插入喷油泵齿条的拨叉座内，当控制拉杆移动时，弹性夹

头体就带动喷油泵齿条移动，改变喷油泵的供油量。98．简述柴油机调控传动装置的结构及作用

调控传动装置用螺栓紧固在柴油机左侧自由端机体端板上。在调控传动箱中(图1－1－ 45)，传动轴靠柴油机一端装有齿轮，它与凸轮轴上的齿轮啮合，以此来驱动调速传动装置。传动轴的另一端装有驱动联合调节器的伞齿轮，并与转速表传动轴相连，通过转速表传动箱

中的伞齿轮、尼龙轴、尼龙绳驱动转速表，转速表显示的是柴油机转速。传动轴中部装有飞

锤座，其上方装有超速停车装置。箱体前方设有复原手柄，箱体后方装有联合调节器用的启

动加速器。

99．试述柴油机超速停车装置的组成及作用

超速停车装置(即极限调速器)由飞锤座、飞锤、限速弹簧、调节螺母等组成。

超速停车装置是柴油机的安全保护装置之一。它的用途是防止因某种原因使柴油机发生 超速，造成“飞车”事故。

当16V240ZJB 型柴油机转速达到1120～1150r/min 时，超速停车装置动作，通过传动杠 杆系统的横轴及左、右控制拉杆，把喷油泵齿条迅速推向停油位，使柴油机停机。100．试述柴油机紧急停车按钮及复原手柄的用途及作用过程

(1)紧急停车按钮是手动停车的一种应急装置。在紧急情况下按下此按钮，使喷油泵齿 条拉向停油位。

柴油机的紧急停车会影响柴油机的正常使用寿命，因此不宜无故按动紧急停车按钮。(2)当极限调速器动作或手击紧急停车按钮后，均使连接臂随拐臂从紧急停车按钮侧倒 向复原手柄侧，使喷油泵齿条被推到停油位，因此当重新启动柴油机时，必须使拐臂和连接

臂的铰接点恢复到原偏心位置，使喷油泵齿条拉杆和联合调节器重新建立直接关系，这个复

原工作依靠复原手柄来完成。当复原手柄向上抬起时，传动臂带动拐臂逆时针回转。复原后

放下手柄，使传动臂后端置于箱体右侧的调节螺钉头部。一等到司机(高级)101．16V240ZJB 型柴油机及其辅助装置由哪些部分组成?各部分的主要功用是什么? 16V240ZJB 型柴油机及其辅助装置由以下兀．个部分组成。

(1)固定机件－固定机件是柴油机的工作基础。所有的零、部件都安装在机体上，它承 受气缸燃气压力及运动机件的惯性力。

(2)运动机件－是柴油机作功的主要部件，它将燃油燃烧时放出的热能转变为机械能。(3)配气机构－配气机构是柴油机的进、排气过程的控制机构。

(4)进排气系统－它的功用是将足够的、清洁的空气送入气缸，并将燃烧后的废气导出，排人大气。

(5)燃油系统－保证定量、定质、定时地向气缸内供给燃油。

(6)调控系统－它的主要功用是根据司机的操纵和柴油机外界负荷的变化自动调节供油 量，保证柴油机在各挡位恒速、恒功率。

(7)机油系统－对柴油机各运动部件进行润滑、清洗、冷却。

(8)冷却系统－保证柴油机气缸套、气缸盖、增压器、中冷器及机油得到适当的冷却。(9)预热系统－其作用是当机车在外界温度低，或长时间停留需保温或冷态启动柴油机 时，保证柴油机具有一定的油水温度。

102．东风4B 型内燃机车柴油机部分主要有哪些改进?(1)东见4B 型内燃机车使用16V240ZJB 型柴油机。标定转速由1100r／rain 降为1000r ／min,平均油耗率下降(3～4)³1．36g/(kW²h)；最低转速由500r/min 降为430r／min，空转油耗由22kg／h 降为16kg／h 左右。

(2)改进了高压油泵柱塞螺旋线，改善了供油特性。

(3)装用三道气环，一道油环的球墨铸铁活塞，采用加硼铸铁缸套，改进了气缸套，提 高了可靠性和使用寿命。

(4)弹性联轴节簧片端部采用激光硬化处理，延长了使用寿命。

(5)装用九节式排气总管，解决了惯性质量问题，装用开有防穴蚀槽的主轴瓦，提高了 使用寿命。

(6)装用新式曲轴箱油气分离器，减少了随气喷机油的问题。

103．16V240ZJB 型柴油机的压缩压力、最高燃烧压力及排气温度各是多少? 压缩压力：2．65～2．84MPa。

气缸最高燃烧压力：小于等于12MPa。

排气温度：排气支管2650KW 时不大于620℃，2427KW 时不大于600℃，排气总管2650kW 时不大于520℃，2427kW 时不大于510℃，104．柴油机启动时不发火或发火困难，属于柴油机方面的原因有哪些?(1)喷油泵齿条和供油拉杆卡死，不能移动或移动困难。(2)柴油机紧急停车装置在作用位。

(3)燃油系统不能供油或燃油管路中存有大量空气和水分。(4)联合调节器故障。

(5)电磁联锁DLS 阀芯短或阀芯过紧，使DLS 不能吸合。(6)启动前未甩车，气缸内存有大量机油，造成背压过大。(7)机油及冷却水温度太低或气缸内压缩压力不足。(8)供油提前角调错。

105．柴油机为什么要设置最大供油止挡?它是如何起作用的? 柴油机最大供油止挡的作用是限制柴油机的最大供油量，以免柴油机超负荷工作。柴油机最大供油止挡插装在供油横轴上，结构如图1－1－46 所示。当横轴转动增加供 油量达到一定程度时，止挡被调节螺钉阻挡，供油横轴不能再继续转动，供油量也不能再继

续增加，达到限制柴油机最大供油量的目的。

最大供油止挡调节螺钉在验收试验时调整控制柴油机的转速为1000r／min 时，功率为 2515kW。柴油机在运用中，不允许随意损坏铅封、松动最大供油止挡。

106．温度控制阀是怎样对油、水温度起控制作用的?它故障失控后如何应急处理? 当安装在机车机油和冷却水系统管路中的感温元件，随着油、水温度的升高达到其石蜡 熔化的温度时，石蜡开始从固态逐渐熔化变成液态，同时体积显著膨胀，感温元件的伸缩推

杆就推动温度控制阀内的滑阀，逐步关小甚至堵死阀口通道，使得由静液压泵来的工作油流

向回油管路的油量逐渐减少，而流向静液压马达的油量逐步增加，使得冷却风扇逐渐加速。反之，当机油和冷却水温度降低时，石蜡固化，体积收缩，弹簧就推动滑阀复位，敞开阀口，从而实现对油路的开关控制，如图1－1－47。

感温元件的橡胶膜片在老化后将破裂失灵。运用中如发现风扇不转或大大低于正常转速 时，可能是感温元件橡胶膜片破裂失灵。这样感温元件就起不到对油路的开关控制作用，柴

油机的油、水温度就会升高，超过所规定的最大值，会造成柴油机自动停机的恶性事故。为

了防止这种事故，此时可顺时针转动阀体上的手动调整螺钉，利用调整螺钉的90°锥面，使滑阀向下移位，关闭旁通油路，维持冷却风扇的正常运转。若需要风扇停止运转，则可将

调整螺钉旋回，滑阀回复原位即可。这种调整的方法只允许在感温元件失灵的情况下维持机

车运转时采用，决不能用此方法来实现温度的手动控制。在机车维持到段后应立即更换失灵 的感温元件。

由于感温元件对温度感应有一定的滞后现象，因此不必过早用手动调整螺钉。只有在机 油和冷却水温度超过正常范围一段时间，判定感温元件确实失灵后再进行手动调整。107．试述16V240ZJB 型柴油机的实际工作过程 16、16V240ZJB 型柴油机的整个工作过程由进气、压缩、燃烧膨胀、排气四个冲程五个 工作过程组成，曲轴旋转两圈完成整个工作过程。(1)进气冲程

在配气机构的作用下，进气阀在活塞处于上止点前42°20′曲轴转角时开启，新鲜空 气通过增压并冷却后，经稳压箱、进气支管、气缸盖进气道进入气缸内。当活塞运动到下止

点后24°20′曲轴转角时进气阀关闭。(2)压缩冲程

当进气阀完全关闭时，活塞继续上行，压缩过程开始，随着活塞上行，气缸内的空气不 断被压缩，其压力和温度不断升高，为柴油着火燃烧创造了必要的条件，当活塞到达上止 37

点

前21。时，喷油泵柱塞水平槽以下的侧面将柱塞套上的进油孔完全遮闭(此时称几阿供油始 点)，此时的曲轴转角21。称几何供油提前角，燃油开始被压缩，当高压油管内的燃油压力 达到25．5MPa 时，喷油器针阀被顶开，燃油以雾状喷人燃烧室内，与气缸内的高压高温空 气混合。

(3)燃烧膨胀冲程(又称工作冲程)当喷入气缸内的燃油与高温高压空气混合后迅速燃烧，开始燃烧过程，燃烧压力急骤上 升，燃气最高温度可达1500℃，喷油持续角约30°曲轴转角，至燃油喷射结束后，燃烧逐 渐停止。

柴油机的燃烧过程包括燃料的化学能转化为热能和热能转化为机械功的两个能量转化

过程。燃料化学能转化为热能是个复杂的物理化学过程。转化的完善程度，即燃烧的好坏，由供油时刻、燃油雾化质量、喷油规律及燃料与空气充分混合的程度等因素决定。由于燃烧的有限时间和喷油至着火需一段物理和化学的酝酿期，为希望燃烧能在上止点 后不久结束，以增加后期膨胀比，因此喷油泵供油不是在上止点，而是在上止点前一定角度

开始，此即喷油提前角。

膨胀过程是将燃气的热能变为机械功的过程，在此过程中高温高压的燃气不断膨胀而推 动活塞下行，通过曲柄连杆机构使曲轴转动，并由曲轴向外输出机械功，直到活塞到达下止

点前42°20′。(4)排气过程

活塞在到达下止点前42°20′曲轴转角，排气阀开启时开始了排气冲程，这时气缸内 经过膨胀作功的燃气开始排出，活塞经过下止点后继续上行，直到活塞再次到达上止点后 420 加’曲轴转角，排气阀完全关闭为止。

此后柴油机又重新回复到第一冲程，并按上述循环顺序，不断地工作。在柴油机的－个 工作循环中，只有燃烧膨胀冲程是作功的，其他3 个冲程都是进行辅助性质的过程。这些辅

助过程所需要的能量，由储存在柴油机回转部分的动能和靠其他气缸的作功过程来供给。当需启动柴油机时，由蓄电池向启动电机供电，由它通过齿轮箱带动牵引发电机和柴油 机曲轴旋转，开始了柴油机的工作过程(16V240ZJB 型柴油机的启动发火转速80～120r／ min)。

108．离心精滤器都采取了哪些提高滤清效果的措施?(1)转子体和转子盖由铸铝制成，集油管采用铝管制成，减轻了转子的运动质量，便于 提高转子转速。

(2)喷嘴布置在同－平面，方向相反，使转子可以受到最大的油流反作用力。(3)转子轴与转子同步旋转，避免转子轴与机油间摩擦，减少了液阻损失。

(4)集油管上部相对转子轴倾斜5°，可防止杂质微粒混入已净化的机油内；衬纸的粗 糙表面，也使杂质微粒易于粘附。

109．16V240ZJB 型柴油机喷油泵的结构特点及供油过程

为了保证燃油在气缸内的雾化质量，这就要求燃油要有很高的压力，完成这一任务的核 心是柱塞和柱塞套，这对精密偶件通过相互研配而成，不能互换。

当16V240ZJB 型柴油机在标定转速1000r／min 时，最大柱塞速度达1．95m/s。柱塞顶 部加工出一条用来控制供油始点的上螺旋槽和一条水平槽，因此在不同工况下，有不同的供

油终点。柱塞中部对称地切出两凸块作为滑键，插入齿圈内孔的键槽里，柱塞下部杆径较细，并设有台肩支承下弹簧座。柱塞弹簧在上、下弹簧鞍上，以便给柱塞以一定的复原力。柱塞偶件的工作过程

燃油由低压油泵输送到喷油泵，进入泵体与柱塞套之间的油腔，柱塞套上有两个油孔，燃油通过油孔进入柱塞套内。当柱塞向下运动到其顶面和螺旋槽打开套筒上、下油孔时，燃

油进入套筒内部，如图1－49α 所示。当推动柱塞的凸轮使柱塞向上运动时，并使柱塞顶面

与螺旋槽遮盖上、下油孔后，燃油被压缩并顶开出油阀，开始供油，如图1--49b 所示。当 柱塞继续上升，燃油继续被压缩进行供油，如图1--49c 所示。当柱塞上升到螺旋槽打开油 孔时，柱塞顶部的高压燃油通过柱塞的径套筒上的油孔流出，燃油压力下降，出油阀落座，供油结束，如图1－49d 所示。此后柱塞继续上升，因油槽与油孔相通，所以不再压缩燃油。待柱塞向下运动时，燃油再次充人柱塞套筒，重复下－个供油过程。

第二节 司机应知

二等司机(高级)110．柴油机冒黑烟的原因有哪些? 冒黑烟的原因是气缸内空气量少、燃油多、燃油燃烧不完全或燃烧不适时造成的，其原 因有以下几方面：(1)柴油机超载

①柴油机功率整定过高。

②主要运动部件故障，造成功耗大，如抱缸、抱轴等。③各缸供油量不均或个别缸不工作，造成某些气缸超载。(2)压缩力偏低

①气缸与缸套之间漏气。

②活塞、活塞环、缸套磨耗超限。

③活塞环组装时开口未错开或活塞环折断，卡死在环槽内。④气阀关闭不严。(3)进气系统故障

①空气滤清器严重堵塞。

②进气道漏泄严重，特别是压气机出口到中冷器进口连接用的胶管破裂。③压气机效率过低，此时可能伴随出现增压器喘振。(4)燃油系统故障

①喷油器雾化不良或燃油系统有空气。②喷油提前角偏小。

111．柴油机冒蓝烟的原因有哪些? 柴油机冒蓝烟的主要原因是因为机油进入燃烧室参加燃烧而随废气排出造成的。(1)活塞环失去弹性或折损，各活塞环环口没有错开，使机油窜人燃烧室。(2)刮油环装反或刮油性能差。

(3)气缸套与气环磨耗过限，环槽间隙过大，机油窜入燃烧室。

(4)柴油机低温下长时间低速运转，使燃烧室温度较低，燃烧着火条件不好，燃油不能 完全燃烧，部分燃油发生氧化，也能产生蓝烟，同时散发出臭味。

柴油机排气冒蓝烟不但会恶化燃烧，造成燃烧室有关零部件的结炭，堵塞喷油器喷孔，导致气阀下陷，加速活塞环与缸套的磨损。如果机油由曲轴箱通过活塞、缸套壁窜入燃烧室，同样会使未完全燃烧的燃油从燃烧室窜入曲轴箱，造成机油稀释。当机油进入燃烧室的数量

到一定程度后，还会发生“油锤”，造成柴油机的重大机破事故。因此对运用中长期存在冒

蓝烟现象的柴油机应及时进行检查，并排除故障。112．柴油机冒白烟的原因有哪些? 柴油机冒白烟的主要原因是水分进入气缸内参与燃烧。(1)进入气缸内的空气含有大量水分。(2)燃油中含有水分。

(3)气缸水套密封不良或其他原因，使水进入气缸。

柴油机冒白烟说明有水进入燃烧室。冷却水进入燃烧室，会破坏活塞环与缸壁的润滑油 膜，加速它们的磨损。当冷却水进入燃烧室的数量达到一定程度时，还会发生“水锤”，造

成柴油机重大机破事故。因此对运用中长期存在冒白烟现象的柴油机应及时进行检查，并排

除故障。

113．运行中机车功率不足，属于柴油机系统的原因有哪些?(1)空气滤清器太脏，柴油机进气压力降低。(2)活塞环、气缸磨损到限，造成压缩压力不足。(3)增压器故障，空气增压压力不足。

(4)喷油泵故障或齿条拉杆犯卡，使个别气缸不工作。(5)喷油器故障，燃油雾化不良。

(6)燃油中有空气、水分或管路泄漏，燃油压力不足。(7)供油提前角调整不当或气阀间隙发生变化。

(8)联合调节器给定环节(电磁阀、步进电机)作用不良。114．柴油机转速不正常有哪几种情况?是什么原因造成的?(1)柴油机无论是在空载或加负荷时，其转速都不正常时，多为联合调节器一B 型的A、B、C、D 电磁阀故障。

(2)柴油机空载时转速正常，加载时转速不正常时，多为喷油泵故障或供油齿条卡滞。(3)司机控制器主手柄在单数位时，柴油机转速不上升，在双数位时，柴油机转速上升 两档，或者是双数位不上升，单数位上升两档。原因是联合调节器配速滑阀及旋转套不灵活

或是电磁阀D 阀故障。

(4)司机控制器主手柄在1 位时，转速偏高。原因是联合调节器基准转速调节螺母或电 磁阀调整不当。

115．如何从外观识别气缸套的磨损类型?(1)在气缸套内表面，沿活塞运动方向有均匀平行的直线形拉痕时，为磨料磨损(通常也 称为拉缸)。

(2)气缸套上部，靠近活塞上止点第一道气环附近有局部金属融溶现象，带有不均匀、不规则边缘的沟痕和皱折时，为熔着磨损。

(3)气缸套上部有较疏松的细小洞穴时为腐蚀磨损。

(4)由于机油粘度下降、机油温度过高或燃气窜人摩擦表面等因素，破坏了油膜，出现 半干摩擦或干摩擦状态，缸套内缸壁急剧摩擦磨损。又由于活塞运动到上、下止点时速度为

零，油膜的承载能力破坏，在活塞上止点第一道活塞环位置处会造成缸套的“段磨”现象。116．简述16V240ZJB 型柴油机机体的结构特点

16V240ZJB 型柴油机机体采用铸焊组合结构，它由主轴承座和16Mn 钢板及20 号钢凸轮 轴座焊接而成。在机体上装配有主轴承盖和止推轴承盖、高锡铝合金钢背主轴瓦、止推挡圈、主轴承螺栓和横拉螺钉、主轴承螺母和气缸螺栓。

最初的16V240ZJB 型及16V240ZJB 型柴油机采用横截面为8 边形的Y 型结构，主轴承盖 采用齿形接合定位，经线路运行后，有50％的机体发生裂纹(主要在主轴承圆角处、主轴承 盖牙齿等处)。后来在原结构匕采取加强措施(当时称A 型加强机体)，主要在主轴承座横隔 板上增铸放射形筋板，底面内侧向上翻边，这样改善了力流，提高了刚度，并进一步打磨主

轴承座圆角等应力较高的部位，以消除疲劳源。

为了彻底提高机体的可靠性，从B 型机开始采用横截面6 边形结构，主轴承盖接合面改 为平口接合，侧肩定位。并在每一个主轴承盖下侧处，在机体左右侧各增设一根横拉螺钉，以加强机体的总刚度。

117．16V240ZJB 型柴油机主轴瓦及连杆瓦的紧余量是多少?紧余量过大、过小有何害处? 16V240ZJB 型柴油机轴瓦的紧余量为： 主轴瓦紧余量为0．08～0．12mm，连杆瓦紧余量为0．20～0．24mm。

紧余量也称余面高度。轴瓦的紧余量是轴瓦可靠工作的一个极为重要的参数，合适的紧 余量可使轴瓦均匀可靠地贴合在轴承孔座上，达到足够的刚度和精度，有利于轴瓦的散热，从而提高轴瓦的承载能力。过大的轴瓦紧余量会使轴瓦在组装状态下瓦口向内勾缩，甚至超

过瓦背的屈服限；轴瓦紧余量过小会使轴瓦与座孔贴合不良，散热差，润滑恶化，在负荷作

用下会引起轴瓦工作表面烧损，甚至轴瓦在座孔内发生转动，影响润滑油路的畅通，严重者

会造成曲轴断裂的重大事故。

118．何谓曲柄排列?试绘16V24021B 型柴油机的曲柄排列图

多缸柴油机曲轴的各曲柄按一定规律、一定角度位置的布置方式，称为曲柄排列。16V240ZJB 型柴油机的曲柄排列如图1－2－1 所示。119．16V240ZJB 型柴油机曲柄排列有何特点? 16V240ZJB 型柴油机的八个曲柄，分别排列在两个相互垂直的平面内，相对于曲轴的中 间轴承，前半部与后半部的曲柄位置完全对称。即1、8、2、7 曲柄在同一平面内，1、8 与 2、7 相差180；3、6、4、5 曲柄在另一平面内，3、6 与4、5 相差180°。各曲柄相对夹角： 1、8 为0°；

3、6 为90°；

2、7 为180°；

4、5 为270°。120．试述活塞环的作用

活塞环按其用途不同，分为气环和油环两大类。气环的作用

活塞环按其用途不同，分为气环和油环两大类。

气环的作用

(1)气密作用防止气缸内的压缩空气和高温燃气漏入曲轴箱，造成曲轴箱压力增高；防 止机油窜入燃烧室，以免结碳。

(2)传热作用将活塞上的一部分热量传给气缸壁，防止活塞过热。(3)布油作用保持活塞环、活塞和气缸壁的越聊闰滑。油环的作用

(1)刮油作用当活塞由上止点向下止点移动时，油环的尖夹角从气缸壁上刮下多余的机 油。

(2)布油作用当活塞往复运动时，油环的边缘可向气缸壁上均匀地布油。121．试述气环的泵油作用

柴油机工作时，气缸壁上的机油随着活塞的往复运动进入燃烧室，这种现象称为气环的 泵油作用，其原理如下：

当活塞由上止点向下止点移动时，活塞环紧贴环槽的上平面，环下与环槽内侧都充满了 机油。当活塞由下止点向上止点移动时，活塞环紧贴环槽的下平面，并将环槽内的机油挤入

环槽上部。由于活塞不断地往复运动，机油就能依次经各环槽窜人燃烧室。122．活塞环与环槽间隙过大或过小有何害处? 活塞环与环槽间隙过大时，会产生较大的冲击，缩短活塞环的使用寿命；同时因间隙过 大，泵油量增大，使过多的机油窜入燃烧室，既浪费机油，又易产生积碳，不但使柴油机的

热力状态变坏，而且会造成拉伤气缸和烧损活塞环。

活塞环与环槽间隙过小时，活塞及活塞环受热膨胀后易将活塞环卡死在槽内，使其失去 弹陛和工作能力。

123．16V240ZJB 型柴油机活塞环与环槽的间隙是多少? 16V240ZJB 型柴油机活塞采用整体锻铝合金活塞和整体薄壁球铁活塞两种。

(1)锻铝活塞活塞环的侧向间隙为：第一、二道为0．11～0．17mm；第三、四道为0．06～ 0．13mm。油环为0．05--0．13mm。活塞环闭口间隙为1～1．3mm，油环闭口间隙为0．8～ 1．1mm。

(2)球铁活塞环的侧向间隙为：第一道为0．10～0．17mm；第二、三道为0．04～0．12mm。油环为0．04～0．12mm。

124．气阀间隙过大、过小有什么影响?16V240ZJB 型柴油机进、排气阀间隙各是多少? 如果气阀间隙过小，气阀受热膨胀后将使气阀关闭不严而发生漏气、回火、放炮等故障。漏气经常冲刷气阀，还容易烧损气阀，使柴油机的功率和经济性能降低。如果气阀间隙过大，气阀的开启时间就会缩短，气缸内新鲜空气冲量不足，废气不能很好地排除，使功率下降，同时，横臂与阀杆产生冲击，缩短了有关零部件的使用寿命。

由于排气阀工作温度较高，所以排气阀间隙一般比进气阀的间隙略大。16V240ZJB 型柴 油机冷态气阀间隙：排气阀为0．5mm，进气阀为0．4mm。125．何谓0．38 尺寸?调整0．38 尺寸有何意义? 活塞在进气冲程上止点前42°20′曲轴转角时，该缸进气凸轮的滚轮升程，按技术要 求应为0．38mm，这一数值叫做0．38 尺寸。

调整0．38 尺寸的目的是为了确定配气相位(即凸轮轴位置)，从而保证柴油机各气阀定 时准确地开启。16V240ZJB 型柴油机的0．38 尺寸，分别在第1 缸和第16 缸活塞在上止点 前42°20′时调整。

126．引起排气温度过高，排气支管及总管发红的原因有哪些?(1)燃油雾化不良或喷油过多。(2)机油窜入气缸参与燃烧。

(3)进气阀横臂移动错位，使进气阀不能开放。(4)气缸压缩压力太小。(5)喷油提前角太小。

(6)增压器不良，如喷嘴坏和涡轮叶片变形或损坏，转子转动不灵活，造成向气缸供给 空气不足。

(7)增压空气漏泄。漏泄处所多发生于增压器与中冷器的连接处或进气支管两端。(8)中冷器太脏。

(9)各喷油泵齿条实际拉出刻线差别太大。

(10)喷油器针阀弹簧折断，造成喷油压力不足。(11)喷油针阀体裂损，造成喷油压力不足。127．造成柴油机敲缸的原因有哪些?(1)柴油机启机时敲缸，启机后消失，说明启机前燃烧室内存积了燃油。(2)柴油机油、水温度低。

(3)喷油器喷雾质量差，甚至有滴油现象。(4)柴油机低转速，各缸喷油量相差悬殊。(5)喷油提前角迟后，后燃现象严重。

(6)排气阀故障，不能开启时，作功后的废气带着尚未燃烧的燃油倒流到稳压箱，在稳 压箱内有放炮声，并拌有增压器喘振。

(7)活塞、缸套配合间隙大或气阀弹簧断裂，进、排气阀冷态间隙过小或无间隙，或活 塞销堵脱落，喷油器掉头、气阀掉块等落入燃烧室内，均会造成机械撞击声。128．增压器为什么会发生喘振?喘振有何危害? 增压器压气机转速不变时，空气流量发生变化，增压效率和增压比将随同变化。流量在 一定范围内降低，效率和比值增大，但流量超过适当范围后仍继续降低时，效率和增压比值

也将降低。当空气流量降至某－数值时，压气机便不能稳定地工作，此时气流产生强烈地脉

动，造成压气机强烈振动并发生特殊声响，这种压气机工作的不稳定状态就叫喘振。喘振会使空气出口压力、流量急剧跳变，进气管压力不稳定又会造成柴油机转速不稳，增加器机体振动，甚至造成增压器破损。

129．机车运行中，有哪些原因会引起增压器喘振?(1)进排气阀弹簧卡住，横臂导杆折断。(2)气阀间隙调整螺钉松动。

(3)由于中冷水温高于45℃，使增压器进气温度高于60℃以上。(4)柴油机过载。

(5)联合调节器控制转速不均匀。

(6)柴油机突然卸载时，由于增压器转子转速不能很陕下降，增压器空气压力仍然很高，产生短时喘振。

(7)柴油机有两台增压器，一根进气总管，如－个气缸停止供油，则与该缸相连的涡轮 增压器的涡轮能量减少，转速下降，但压气机出口通向进气总管的背压不变，因而引起该增

压器喘振。

(8)空气滤清器或中冷器堵塞，通风门关闭。130．柴油机增压压力偏低是何原因?(1)空气滤清器严重堵塞。

(2)压气机空气道或中冷器空气道太脏。(3)涡轮增压器转速降低。(4)进气管或接头处泄漏。

增压压力不足，将使气缸空气充量减少，排气温度增高，增加燃油消耗。131．涡轮增压器转子转速降低的主要原因有哪些?(1)转子叶片严重积碳，使旋转阻力增加。

(2)喷嘴叶片超温变形，使喷嘴出口面积增大。(3)轴承损坏，使增压器转子卡住。

(4)排气管或接头处泄漏，使进人涡轮的废气减少。132．涡轮增压器转子转速增高的主要原因有哪些?(1)柴油机气缸排气温度过高。(2)柴油机转速过高。(3)外界大气压力低。

(4)喷嘴叶片或涡轮叶片积碳，使废气通道减小。133．涡轮增压器窜油的主要原因有哪些?(1)油封和轴承座间垫片泄漏，进油道工艺孔泄漏，将造成压气机端窜油。

(2)气封圈和轴承座间垫片泄漏，涡轮轴梯形螺纹和气封圈不同心，将造成涡轮端窜油。134．司机控制器主手柄移动过快时为何易出现喘振? 主手柄移动过陕，柴油机转速变化的速度同时增快，此时进气道中空气流量瞬时变化太 大，容易导致进气负压发生急剧的变化，促使空气流量减小，气流速度降低，因此容易出现

喘振。

135．增压器进气道帆布过松时有何危害? 机车运行中，进气道属负压区。当帆布过松时，在气流负压的作用下，帆布瘪人钢丝骨 架内，改变了进气道形状，气流流通面积减小，易造成增压器喘振。136．喷油提前角过大、过小有什么害处? 喷油提前角是影响柴油机性能的主要参数，它主要是影响燃气压力升高比和最高燃烧压 力，决定柴油机的经济性。

喷油提前角过大，则在压缩过程中参与燃烧的燃油量增多，不但增加压缩负功使油耗增 高，功率下降，而且会使压力升高比和最高燃烧压力迅速增大，柴油机工作粗暴，发生敲缸。

另外还会造成怠速不良，难以启动。

喷油提前角过小，燃油不能在上止点附近迅速燃烧，后燃增加，尽管最大燃烧压力不高，但油耗、排温均增高，造成发动机过热。

不论喷油提前角过大或过小，均会造成未经燃烧或燃烧不良的燃油从缸壁漏入曲轴箱，加速机油的稀释。

137．柴油机喷油泵柱塞的往复运动和旋转运动各是怎样形成的? 喷油泵柱塞的上下往复运动，是借助供油凸轮的旋转实现的。凸轮由基圆转向凸圆时，通过喷油泵滚轮、推杆使柱塞上行压送燃油；凸轮由凸圆转向滚圆时，柱塞在弹簧复原力的

作用下下行吸油。柱塞向左右旋转运动，是借助供油齿条左右移动实现的，柱塞在一定角 44

度

内旋转，改变了双螺旋边与进油孔的相对位置，从而改变了柴油机的供油量。138．柴油机两侧供油刻线不一致是何原因?有何危害? 供油拉杆各转销没有润滑装置，属干摩擦，又因两侧拉杆转销处转动幅度不一样(左侧 较小)，结果造成两侧拉杆的转销和销孔磨耗程度不一样，从而使两侧供油刻线不一致。两侧供油刻线不同，两侧喷油泵的实际供油量也不同。因两侧气缸新鲜空气充量相同，致使供油刻线高的－侧气缸过量空气系数相对减小，导致－侧燃烧不良，使柴油机热力状态

恶化。

139．喷油器喷油压力调整过高或过低有何影响? 压力过低，喷油雾化不良，燃烧不充分，降低了柴油机的经济l 生，且燃油沿缸壁流下 会造成机油稀释，缸内产生积炭，加剧气缸磨耗；压力过高，不仅功率损失大，而且会引起

本身工作条件恶化，影响其使用寿命和工作的可靠性。140．柴油机润滑间隙过大、过小有何害处? 柴油机的润滑间隙主要指曲轴主轴颈、连杆轴颈及凸轮轴颈的间隙。

间隙过大不但会使活塞连杆组对曲轴造成冲击，而且不易建立油膜，造成润滑不良，从 而引起轴颈、轴瓦的拉伤。同时还会减少通向活塞的机油流量，影响活塞的冷却效果，以及

造成活塞顶部龟裂和抱缸等严重事故。

间隙过小，会使润滑件之间处于临界润滑状态，甚至使润滑件之间形成干摩擦或半干摩 擦，从而引起轴颈和轴瓦发热，拉伤和咬死。

由此可见，润滑间隙不宜过大或过小(这需要通过轴瓦厚度的选择来控制)。141．说明机油中有水的原因及危害 机油中有水的原因

(1)机油热交换器内部发生裂损，造成油水互窜。(2)气缸水套密封不良，使冷却水漏入油底壳。(3)气缸盖裂漏，使冷却水沿气缸漏入油底壳。

机油中一般不允许含有水分，因为水分破坏了机油的润滑作用，并促使零件锈蚀；同时 还使油底壳内出现大量泡沫，致使机油乳化，严重影响机油泵供油，导致油压不稳、工作不

可靠等后果。因此，必须严格限制机油中的含水量。142．试述机油进入燃烧室的原因

(1)当油环安装不当，油环弹力弱，环与环槽间隙过大，或活塞与气缸间隙较大时，机 油通过活塞环滑动面或环槽间隙进入燃烧室，即所谓“机油上窜”。

(2)当气阀导管与气阀杆之间的间隙较大时，机油经过此间隙进入燃烧室，即所谓“机 油下窜”。

机油进入燃室，会使机油参与燃烧，同时大量喷机油。143．机车喷机油的主要原因是什么?(1)机油进人气缸柴油机空转时，打开示功阀会有机油排出。

(2)增压器漏油打开涡轮壳及压气机壳下方的排污堵会有机油排出。144．燃气并没有漏入水系统，但水箱溢水是何原因? 柴油机放水后再上水时，若直接由水箱上部加水，或从车体底部上水，但未按规定开放 有关排气阀时，水系统中的空气不能排出，启机后空气进入水箱，造成水箱溢水。水系统 45

内

有空气，使水泵出口压力低，部分空气仍在水系统内循环，柴油机转速低时，外界空气极易

进入水系统，造成恶性循环。因冷却装置处排气阀处于水系统末端，水系统有空气时，此处

压力更低，故开启此排气阀也不能将空气排出。

145．简述16V240ZJB 型柴油机冷却水泵的有关性能参数 型式⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯离心式 试验转速(r／min)高温水泵⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯150 低温水泵⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯965 流量(L)高温水泵⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯47³103 低温水泵⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯00³103 压力(kPa)高温水泵⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯45 低温水泵⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯76 146．简述16V240ZJB 型柴油机用冷却液的配制、使用及注意事项(1)冷却液的配制

基础水一律采用去离子水。它包括去离子交换水，电渗析法预处理水、再经离子交换的 水和蒸馏水3 种。

(2)添加剂采用2 号硅系复合配方添加剂(硅酸钠一硼砂一苯并三氮唑一亚硝酸钠复合 配方)。

对去离子水还有如下要求：给水悬浮物的浊度应小于2 度，否则必须在进交检前增设凝 聚过滤设备。经常性的出水质量检验由制水人员负责，每两小时至少检验一次，并做好水质

记录，化验室应对水质进行质量监督。(3)使用中注意事项

①无论大修或中修机车，从柴油机上台试验开始即需不间断地使用含2 号硅系复合添加 剂的冷却液。当机车在返机务段途中需要补充冷却液时，应在就近机务段补加规定的冷却液，不得随意上自来水，机车到段后应及时检验水质，调整药量浓度或更换新水。

②机车每次小修和辅修时应检验一次冷却液，当水质不符合标准要求时，应及时查明原 因加以处理，对水质波动大的机车要缩短检验周期。

③在正常运用情况时不得加注没有添加剂的水，在外站需上少量自来水时，回段后应及 时报告并作好水质检验。

147．柴油机工作时。出现水温高有哪些原因?(1)冷却水泵故障，如水泵叶轮与水泵轴松脱或水泵漏气等。(2)水管路堵塞。

(3)冷却风扇不转或转速低。

(4)冷却水量不足或通水阀关闭。

(5)柴油机燃烧不良，造成废气温度过高。(6)柴油机负荷时间过长。

(7)冷却器冻结或水温表故障。

148．说明膨胀水箱有油的原因? 机车在运用中膨胀水箱的水表玻璃内出现机油，其主要原因是：

(1)热交换器泄漏(油水热交换器或静液压热交换器)当柴油机工作时，机油系统的压力 高于水系统的压力，机油就从热交换器的泄漏处所流入水系统，随着冷却水的循环而集中于

膨胀水箱内。当柴油机停机后，水箱压力高，冷却水又能窜入机油系统中。由于油水互窜，严重影响柴油机各磨擦部的润滑，也造成机油的浪费。

(2)水温元件漏油高温水系统水管上的温度控制阀漏油，同样会造成油水互窜。(3)预热锅炉燃油箱裂漏，燃油窜人膨胀水箱。

149．柴油机工作时，对联合调节器－B 型有何要求?(1)换挡时，动力马达杆波动不应大于3 次，调节过程稳定时间不应大于10s，调节结 束后，应在规定转速±10r／min 范围内。

(2)空载条件下，主手柄由0 位突升至16 位，转速上升，但极限调速器不应动作；由 16 位突降至0 位，转速下降，但不应停机。

(3)负荷条件下，主手柄由0 位突升至16 位，柴油机不应冒黑烟，转速过渡时间约15s； 主手柄由16 位突降至0 位，柴油机不“飞车”，增压器不喘振，转速过渡时间约为17～20s。(4)断开DLS 线圈电源，动力马达杆应急速下降，柴油机迅速停机。150．从联合调节器-B 型体上如何辨认各针阀? 在油位表－侧，中体有两个针阀：上为增载针阀，下为减载针阀；下体放油堵上方为补 偿针阀。在接线插座－侧，靠油马达侧为升速针阀；柴油机侧为降速针阀。151．简述联合调节器功率调节系统的作用及调节过程

功率调节系统的作用是在不改变柴油机转速、供油量的条件下，调节测速发电机励磁电 流的大小，以改变牵引发电机的输出功率，从而使柴油机功率输出恒定。

主手柄位置不变，柴油机负荷减小时，转速将上升，动力活塞向下移动，联合杠杆带动 功率滑阀下移，功率伺服器内部电阻值减小，牵引发电机输出功率增大，柴油机负荷增大。通过转速调节系统及联合杠杆的反馈作用，柴油机负荷增大值恰好是调节前的减小值。因而

柴油机供油量、转速及功率均未发生变化，仅使牵引发电机输出功率增大。柴油机负荷增大时，调节过程与上述相反。

152．简述联合调节器-B 型配速系统的作用及调节过程

配速系统的作用是根据机车控制的需要，改变调速弹簧(宝塔弹簧)的压紧量，从而达到 改变柴油机转速的目的。

当主手柄位置移动时，相应的电磁阀通电，其阀杆移动，经三角板使水平杠杆以右端为 支点带动配速滑阀移动，压力油经升速针阀进入配速活塞上方(或自配速活塞上方经降速针 阀排出)，推动配速活塞移动，从而改变了调速弹簧的压紧量。当柴油机转速与配速活塞移 动值适应时，通过杠杆反馈作用，配速活塞上方压力油停止变化，调速弹簧的压紧量也就停

止变化。

联合调节器工作示意图如图1－2－2。

153．简述联合调节器转速调节系统的作用及调节过程

转速调节系统的作用是根据调速弹簧的压紧量使飞锤张开或合拢，促使动力活塞下方油 压变化，改变各缸供油量，从而改变柴油机转速。

调速弹簧被压缩，飞锤合拢，柱塞下移，压力油进入动力活塞下方，动力活塞上移，转 速增加。当转速增至一定值时，通过补偿系统的反馈作用。动力活塞下方压力油停止变化，47

柴油机转速恒定。

调速弹簧伸张时，与上述动作相反，柴油机降至某一转速时停止降速。

154．司机控制器主手柄位置改变时，联合调节器-B 型是怎样改变柴油机转速的? 主手柄向高挡位移动时，相应电磁阀吸合，阀芯杆使配速板推动浮动杠杆及配速滑阀下 移，开放进油口，压力油充入配速活塞上方，使配速活塞下移，使宝塔弹簧受压，飞锤合拢，使柱塞下移，开放动力活塞的进油口，动力活塞和动力马达杆上移，使喷油泵供油量增加，柴油机转速增加。

配速活塞下移后，通过杠杆的反馈作用，使配速滑阀上移，关闭进油口，配速活塞停止 下移；随着柴油机转速的增加，飞锤逐渐张开，滑阀柱塞开始上移，且因为补偿系统的反馈

补偿作用，滑阀柱塞关闭动力活塞下方的进油口，动力活塞停止上移，柴油机转速增至新挡

位所需转速后不再继续增加。降挡作用与升挡作用相反。

155．主手柄位置不变，柴油机负荷变化时，联合调节器怎样保持柴油机转速不变? 柴油机负荷减小，转速增加，飞锤张开，带动滑阀柱塞上移，开放动力活塞下方排油口，动力活塞下移，减少喷油泵供油量，柴油机转速下降；转速下降后又使飞锤合拢，滑阀柱塞

下移，使排油口关闭，动力活塞停止移动，柴油机保持原转速不变。柴油机负荷增大时，调节过程与上述相反。

156．升速针阀有何功用?开度过大或过小有何影响? 在调速器配速滑阀的进油通路上设有升速针阀，它控制配速活塞上方压力油增加的速 度，从而控制柴油机转速升高的时间。

升速针阀开度过小，配速活塞上方油压增加过慢，使柴油机升速过慢，影响柴油机的加 速性能；开度过大，升速过陕，增加柴油机的冲击和调节波动，在增压器转速不能及时追随

柴油机升速变化时，还会引起柴油机冒黑烟和排气温度增高等不良现象。157．降速针阀有何功用?开度过大或过小有何影响? 在配速活塞排油通路已设有降速针阀，它控制配速活塞上方压力油减少的速度，从而控 制柴油机转速下降的时间。

降速针阀开度过小，柴油机降速太慢，影响柴油机的降速性能；开度过大，柴油机降速 太快，除增大惯性冲击和调节过程的波动外，因增压器转子不能及时追随下降，还会引起增

压器喘振。

158．简述缓冲型补偿系统的动作过程

当动力活塞带动补偿活塞向上运动时，补偿活塞上方压力油被压出，一方面流向滑阀活 塞上方，迫使滑阀套追随滑阀柱塞向下移动，达到反馈补偿作用；另一方面流入缓冲腔部件，使贮气筒形成气垫。当补偿活塞停止向上运动时，贮气筒内的气垫释放能量，使滑阀继续保

持一段补偿作用。当补偿活塞向下运动时，与上述动作相反。159．缓冲型补偿系统有何特点?(1)因滑阀活塞采用了对置缓冲弹簧结构，从而提高了滑阀套的补偿灵敏度。

(2)因增设了缓冲腔部件，从而提高了补偿系统的可靠陛能。160．补偿针阀有何功用?开度过大或过小有何影响? 在补偿活塞上方压力油通路上，设有补偿针阀，它控制联合调节器反馈系统的工作性能，使转速调节过程更趋于稳定。

针阀开度过大，使反馈系统作用不良，引起悠车；针阀开度过小，使调节器动作迟钝，调节时间延长，柴油机启动困难，突然加载时可能瞬间过载，突然卸载时转速升高加快。161．增、减载针阀有何作用?开度过大、过小时有何影响? 在功率滑阀回油通路中，分别设有增载和减载针阀，其作用是在回油腔内形成一定的背 压，以增加功率调节过程的平衡性。

针阀开度过大，会影响柴油机有载时，大幅度悠车；开度过小，会影响机车的加速或减 速性能，同时回手柄时还会引起柴油机过载。162．简述联合调节器-C 型配速系统的调节过程

当司机控制器手柄置于“升”挡位时，步进电机驱动从动锥齿轮反时针旋转，通过螺纹 的作用，使配速活塞螺杆下行，压迫塔形弹簧，使飞锤合拢，经转速调节系统的作用使柴油

机转速上升；当手柄置于“保”挡位时，步进电机停止旋转，配速活塞螺杆停止下行，柴油

机稳定在某一转速；当手柄置于“降”挡位时，步进电机旋转方向改变，配速活塞螺杆上行，塔形弹簧伸张，飞锤张开，柴油机转速下降；当手柄再置于“保”挡位时，柴油机转速停止

下降。

转速调节系统和功率调节系统的作用和调节过程，与B 型联合调节器相同。

163．装配无级调速系统联合调节器-C 型的机车，遇柴油机转速失控时应如何判断处理? 运行中，遇柴油机转速失控，即主手柄在升位，柴油机转速不上升；主手柄在降位，柴 油机转速不下降时，可按下列顺序进行处理。

(1)更换另一套驱动器装置。此时先将主手装置“保”位，关掉无级调速驱动器面板上 第一套装置的开关，更换插头，再合上面板上第二套开关。然后再用主手柄置升、降位、进

行试验，以判断调速系统是否恢复正常。

(2)有关电路检查。当更换第二套装置后，如仍不能恢复正常调速，应对有关电路进行 检查。主要检查1DZ 是否在分位；RBC 正联锁是否虚接；司机控制器触指是否烧损虚接，1 号插销是否松脱；驱动器面板上保险是否烧损。

(3)手动调速。如上述处理无效，即可将主手柄置1 位，关闭驱动器电源开关，用步进 电机非输出端的调整螺钉进行手动调速。

(4)内部检查。在进行手动调速时，发现步进电机拧不动、有抗劲；或更换两套驱动器 装置后，步进电机没有抖动声，应打开联合调节器上盖，对内部进行检查。先检查步进电机

三相接线是否有断路处所，再检查蜗轮蜗杆是否犯卡，消除不良处所。

164．装配无级调速系统联合调节器-C 型的机车，遇回主手柄停机或升速无控制的故障 是何原因造成的? 司机控制器主手柄置升位，柴油机转速到达最高转速后还继续上升，有飞车的趋势，但 主手柄回保位后正常；主手柄置降位或1 位、0 位，柴油机转速到达最低转速后继续下降，直致柴油机停机(这就是通常说的“回手柄停机”)。遇到上述两种故障，首先应对有关电 49

气

及机械部分进行检查，如未发现不良处所，一般应考虑蜗轮蜗杆的最高转速和最低转速止钉

是否折断或松脱。当最高转速止钉丢失时，主手柄置升位便出现飞车现象；当最低转速止钉

丢失时，便出现“回手柄停机”的现象。一等司机(高级)165．什么是柴油机的负荷特性? 柴油机在某一不变转速下，其主要性能指标，如燃油消耗率、机械效率和过量空气系数 等参数随负荷变化而变化的规律，称为柴油机的负荷特性。柴油机负荷通常是指柴油机的阻

力矩。

在柴油机转速n 为定值时，柴油机负荷可用有效功率Ne 表示。图1－2－3 是16V240ZJB 型柴油机在最高工作转速n=1000r／min 的负荷特性。

图中所示为有效燃油消耗率ge、燃油消耗量Gf、机械效率ηm、爆发压力Pz、排气温度 tr、排气压力Pr、增压器涡轮进口温度tT 及进口压力Pr、增压器转速nTK、中冷器出口温度 tr，及出口压力Pk、过量空气系数α 和空气流量GB 等随柴油机有效功率Ne 而变化的规律。166．什么是柴油机的速度特性? 速度特性是指当柴油机每个工作循环的供油量不变(即喷油泵供油齿条在某固定位置)时，其主要性能指标和参数随转速而变化的规律。

喷油泵供油齿条固定在最大供油量位置时的速度特性称为柴油机的全负荷速度特性，又 称为柴油机的外特眭；喷油泵齿条固定在最大供油量以下位置时的速度特性称为柴油机的部

分负荷速度特性。

图1－2－4 是16V240ZJB 型柴油机在最大供油量时的速度特性，图中所示为有效功率 Ne、有效燃油消耗率ge、排气温度tr、增压器转速nTK、空气冷却器出口空气压力Pk等 随柴油机转速咒而变化的规律。

167．试述16V240ZJB 型柴油机的换气过程? 根据气体流动的特点，可把换气过程分成自由排气阶段、强制排气阶段、进气过程及燃 烧室扫气过程。(一)自由排气阶段

为了避免活塞由下止点向上止点移动进行排气时，产生过大的阻力，以减少功耗，并进 行充分排气，因此排气阀在活塞下止点前42°20′打开。此时尽管已处于膨胀过程的尾声，但缸内仍处于较高的燃气压力，因此废气迅速流向排气总管，使气缸内的压力下降到或很接

近排气总管的压力，在此过程中，从气缸内排出的废气量与柴油机的转速无关。随柴油机转

速的增加，自由排气阶段拖延到下止点以后的曲轴转角就会愈大，因此如排气提前角过小，或排气阀流通截面不足，甚至会使自由排气阶段占据整个排气冲程，这势必会增加排气时所

耗的功。但如排气阀开启过早，会缩短膨胀过程，减少功率输出，而且使排气阀本身过热。(二)强制排气阶段

4.东风8b型内燃机车简介 篇四

结合东风4型机车上的主机油泵故障统计数据,总结主机油泵故障类型,分析其出现故障的`原因,从检修和运用两方面提出针对性的防止措施.

作 者：姚汤伟 YAO Tang-wei  作者单位：浙江师范大学,交通学院,浙江,金华,321019 刊 名：内燃机 英文刊名：INTERNAL COMBUSTION ENGINES 年，卷(期)： “”(3) 分类号：U265 关键词：机车   主机油泵   故障分析   措施  

5.东风8b型内燃机车简介 篇五

关键词：机油压力低,公式,措施

1 问题的提出

在近年来检修的内燃机车中, 出现多台机车机油压力低的故障, 尤其在DF8B和DF11型机车上, 造成了机车水阻重复返工, 浪费大量物资。为了提高机车检修质量, 减少资源的浪费, 有必要对机油压力低的故障进行分析, 以便为提出处理措施提供技术支持。

2 故障原因

(1) 机油冷却系统效率较低。机车机油冷却系统布置复杂, 管路串并联较多, 造成系统耗能较高, 影响机油冷却效果, 且系统选用部件型式老化, 难以检修维护。

(2) 柴油机机油泵流量失效故障。机油泵是用来建立油压, 保证机油油量, 并实现系统压力循环的设备。机油泵流量失效的故障直接影响了机油系统油压的建立。

(3) 柴油机轴承间隙大造成油压卸载。机油从主油道经机体各立板钻孔进入主轴承, 后流经各摩擦部件。在检修时发现有轴承间隙变大导致油压卸载的故障。

3 原因分析及采取的措施

3.1 提高机油系统冷却效率

3.1.1 优化机油系统管路

管路串并联的选择:采用机油冷却设备串联在机油系统主油道上 (图1) , 这样布置的优点是管路比较简单, 对机油泵的流量要求也不高;缺点是机油冷却设备所能承受的油压较低, 使主油道管路承受压力收到了一定的限制, 影响了柴油机机油进口的压力。采用机油冷却设备并联在机油系统主油道上 (图2) , 这样布置的优点是实现了较高的机油系统主油道压力, 缺点是需要具有较高压力与流量的机油泵相匹配;另外, 当油温升高而油压下降时, 通过调压阀流经冷却设备的机油流量反而减少, 因此油温难于控制。

综上所述, 为了提高机油压力, 减少温度对压力的影响, 采用了双回路系统 (图3) 。

由于280型机车柴油机的强化程度较高、热负荷也较严重, 因此在设备的前后顺序排列上采用了机油先进机油热交换器在经机油滤清器后到主油道的排列方式, 这样从机油泵出来的机油能全部得到冷却, 机油温度降低了, 就减少了温度对机油黏度的影响。

3.1.2 合理确定机油系统设备型式

(1) 机油滤清器

机油滤清器是过滤机油中的杂质, 从而增加机油流动性。按其过滤杂质的原理可分为机械式和离心式两种。

目前机车大多采用滤芯式结构的滤清器。合理确定滤芯的材料是关键过滤精度是关键。过滤精度受滤清面积影响。滤清面积Ff可根据公式:

来计算, 式中:—滤清器的机油流量 (L/min) ;μ—在工作温度下, 机油动力粘度 (Pa·s) ;△p—机油的流通阻力 (KPa) ;α—单位通油能力 (L/cm2) 。

知道了滤清面积后, 便可以选择滤芯结构和组数了。因此在DF8B和DF11型机车选用了滤清精度为12微米的机油滤清器。

(2) 机油热交换器

机油热交换器采用水来冷却机油, 其换热元件是由铜制的管路组成, 管内流动着冷却水, 机油在管路外流动。热交换器的散热量是由管子的散热面积来保证的。而确定冷却器的散热面积前应先确定机油进入热交换器时所携带的热量, 其计算公式为:

式中:qm—为机油的散热量所占燃油总热量的百分比, 一般取qm=0.015~0.02, DF8B与DF11机车qm取值0.057。

Ne—柴油机的有效功率 (KW) ;ge—燃油消耗率 (g/kw·h) ;Hu—燃油发热量 (J/Kg) 。

在计算出热量Qm=548.13KW后, 热交换器的散热面积通过公式:

来计算, 式中:△t—热交换器中机油与冷却水的平均温差 (DF8B与DF11取13℃) ;Km—机油到水的总传热系数 (W/m2·K) 。

计算时取机油流向与管子正交, DF8B与DF11机车Km取740。

通过公式2、3的计算, 得出传热面积为Fc为57m2。

再根据面积公式

从而确定机车所需的机油热交换器为内部管子数为2362根, 公式中d冷却管外径取0.006m, l冷却管有效长度取1.28m。

3.2 设计大流量机油泵

现在机油泵都是齿轮泵, 机油泵是通过相互啮合的齿隙挤压作用, 将机油压出, 形成具有一定压力的机油。根据液体压力公式知道压力与体积 (流量) 成正比。在机油泵流量失效的情况下, 更换大流量泵是十分必要的。

DF8B与DF11型机车目前装有整体式大流量泵、整体式小流量泵以及分体式小流量泵, 小的流量为45m3/h, 大流量为58.5m3/h。在经过近一个大修期的运用后, 流量均会出现不同程度的下降。因此重新设计了新的更大流量的机油泵。

机油泵的流量为:

式中Cpm—机油的定压比热容, 一般取0.4~0.5J/kg·K;△t—机油温差, 一般取10℃;K—储备系数, K=1.5~2.0;Qm可借助公式2得出。计算得出机油泵流量Vp为52m3/h~56m3/h, 就此可以确定机油泵齿轮的基本尺寸 (模数m, 齿数z, 齿厚s) 和转速np。在选择m与z时, 要注意就提高流量而言, z值远不如m大, 选用较大的m效果更好。根据De=m (z+2) 然而得知, 选用大的m值z就要减小, 这样可以使泵的结构紧凑。因此在油泵设计中要选用高转速、小齿数、大模数齿轮的油泵。在保证机车与油底壳接口尺寸不变的前提下, 对小流量泵进行了流量提升改造, 并对改造后的机油泵进行了性能测试, 绘制了性能曲线 (图4) 。

3.3 缩小轴承间隙, 减少油压卸载

柴油机运动件的承载是依靠轴承间隙间的油膜来承载, 根据流体的性质特点, 间隙的大小直接决定了承载油膜的油压大小。在机油泵流量一定的情况下, 柴油机轴承间隙大, 机油压力就小;轴承间隙小, 机油压力就大。因此, 适当减少间隙, 可以提高机油压力, 但是间隙至少要大于轴承和轴颈表面的最大粗糙度之和。

(1) 修改轴承检修测量方法及工艺

在实际控制油隙的过程中发现, 在柴油机使用中发现同一轴颈中间比两头磨损大, 呈椭圆形。在测量时只测量轴颈的两端, 难以真实反映轴颈间隙, 造成检修配瓦时所配的间隙只是理论值。因此, 检修时对轴颈的测量方法进行了修改: (1) 连杆颈的测量方位是:Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ按照以曲轴自由端为起始基准, 向输出端移动:距离连杆颈边缘15mm为第Ⅰ测量截面, 以第一个油孔中心为第Ⅱ测量截面, 然后以第Ⅰ和第Ⅱ测量截面的距离向输出端移动为第Ⅲ测量截面。Ⅵ、Ⅴ、Ⅳ截面是以同一连杆颈的另一端为基准向中间测量, 距离分布与Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、类同 (对称) 。目的是了解两个不同连杆瓦的所对应接触的连杆颈的磨损情况。 (2) 连杆颈每个截面测量四点:连杆颈的轴心与主轴颈的轴心连线为a-a方向, 然后左右各转动45度为b-b和c-c方向, d-d为与a-a方向相垂直的水平方向。 (3) 主轴颈与连杆颈类似。改进前后测量数据见表1与表2。

从表1与表2数据对比可以看出, 曲轴连杆颈中间尺寸比两头尺寸要小, 最小的为0.04mm, 最大的为0.07mm。

检修时对呈不规则的形状的轴颈, 采取了同等级磨修或降等级磨修的方式, 消除轴颈尺寸差, 保证轴承间隙一致。

(2) 减小轴承间隙

在现有机车上柴油机主轴承和连杆轴承的最小间隙与其直径之比一般为:主轴承为0.0008~0.0016;连杆轴承为0.0007~0.0015。DF8B、DF11型机车柴油机现在的轴承间隙数据见表3。

比较计算发现只有连杆轴承间隙超出设计范围, 因此对连杆轴承间隙进行了统计计算, 将连杆颈间隙由0.2mm~0.31mm缩小到了0.25mm, 并对缩小间隙后的机油压力进行了统计, 压力平均升高了20KPa。

4 结语

机油系统正常与否, 直接影响了机车的运行。通过上述措施的实施, 已经消除了装有分体式机油泵机车机油压力低的故障, 在2012年修理的机车中没有出现机油压力低的故障了。

参考文献

[1]西南交通大学.机车柴油机结构设计.中国铁道出版社, 1981