柴油機飛車事故的發(fā)生會造成零部件嚴重的損壞,而且危及司機的人身平安,相關(guān)人員應(yīng)高度重視。噴油量不變,對外做功減小,根據(jù)能量守恒定律,于是柴油機自身能量持續(xù)增加,是造成柴油機飛車根本原因。經(jīng)過分析研究,提出通過加裝燃油截止電磁閥來保護柴油機,防止柴油機飛車事故的發(fā)生。
柴油機飛車現(xiàn)象
柴油機飛車是指柴油機失去控制,轉(zhuǎn)速飛升,大大逾越額定轉(zhuǎn)速,柴油機劇烈振動。判斷飛車的主要依據(jù)是柴油機工作時響聲的變化;隨著轉(zhuǎn)速的升高,柴油機發(fā)出的異常聲音越來越密,產(chǎn)生轟鳴聲,排氣管冒出大量黑煙或藍煙的故障現(xiàn)象。
柴油機飛車事故的嚴重后果
飛車現(xiàn)象都是突然發(fā)生的,在極短時間內(nèi)便會造成零部件嚴重的損壞,而且危及司機的人身平安,相關(guān)人員應(yīng)高度重視。目前國內(nèi)運用的機械式噴油裝置柴油飛車事故時有發(fā)生,由于設(shè)計的局限和操作人員對柴油機異常超高速運轉(zhuǎn)的恐懼,在出現(xiàn)飛車跡象后通常不能及時采取措施,造成事故的擴大化,使柴油機零件大量被破壞,甚至整機報廢。
柴油機飛車的原因分析
柴油機發(fā)生飛車的原因在于外界負荷減小時,柴油機的噴油量(參與燃燒的油量)卻沒有相應(yīng)的減少(增加,減少量不夠,通常是不變。),這也就是飛車是發(fā)生在回手柄時的原因。
這個機理反映在柴油機的執(zhí)行機構(gòu)上就是,聯(lián)合調(diào)節(jié)器已執(zhí)行降功指令,而供油拉桿沒有相應(yīng)的回位減少噴油量。造成供油拉桿不能回位的直接原因有:
(1)聯(lián)合調(diào)節(jié)器故障。現(xiàn)有機車超速保護是通過中間繼電器使DLS(聯(lián)合調(diào)節(jié)器部件)失電來控制供油拉桿回到停車位,所以容易出現(xiàn)在飛車時超速停車同時失效。
(2)供油拉桿回位受阻。即使聯(lián)合調(diào)節(jié)器狀態(tài)良好,也拉不動供油拉桿,使噴油泵無法減少噴油量,造成飛車。供油拉桿受阻一種是由于供油拉桿系統(tǒng)油潤不良,發(fā)生干摩擦,這主要是由于日常保養(yǎng)不到位造成;另一種是由于人為操作不到,造成供油卡制,如噴油泵供油齒條夾頭銷位置不當、工具等異物將拉桿卡住等。這也是飛車常發(fā)生在啟機后的性能試驗時的原因?,F(xiàn)有超速、緊急停車保護最終都是通過控制供油拉桿使供油停止,因此供油拉桿卡滯,超速保護、緊急停車也將失效。
現(xiàn)機車柴油機飛車跡象時采取措施的局限性
根據(jù)前面的原理分析,操作者在發(fā)現(xiàn)機車有飛車跡象時,應(yīng)從增加輸出功率和減少(截斷)燃油供給兩方面入手。根據(jù)柴油機結(jié)構(gòu)及工作原理,理論上可采取以下措施:
4.1.盡可能提手柄加載。雖然操縱者可操作性強(在司機室就可實現(xiàn)),但運用中不宜采用。在運用中回手柄通常是在運行速度較高時(即將超速),如果在提手柄可能發(fā)生超速使監(jiān)控卸載動作,瞬間輸出功降為零,使飛車后果更加嚴重化。
4.2.關(guān)閉燃油泵電機。雖然操作縱者可操作性強(在司機室就可實現(xiàn)),但仍能繼續(xù)供應(yīng),實現(xiàn)不了停機。噴油泵是柱塞式,在柱塞上下運動過程中本身具有吸引作用,如不能吸油將形成真空,即使燃油泵停止工作,燃油仍能向噴油泵供應(yīng)。
4.3.關(guān)閉燃油截止閥,打開燃油排氣閥。雖然能取得實效,但由于燃油截止閥、排氣閥在動力室與司機室有一定距離,而且高速異常運轉(zhuǎn)且振動大的柴油機對人身構(gòu)成危害,可操作性不強。
上述三種措施都存在一定的局限性,當遇到柴油機飛車跡象時,不能有效的對柴油機進行保護。
保護裝置的研究
如果柴油機上安裝一種裝置,這個裝置在檢測到柴油機有飛車跡象時自動截斷燃油供應(yīng),并且司機也能在司機室手動截斷燃油的供應(yīng),那么則能有效的防止飛車事故的發(fā)生。
將機車上現(xiàn)有的燃油截止閥改成由電磁閥控制,具體控制電路如下圖。電磁閥可通過超速繼電器8ZJ得電而吸合,從而截斷燃油的供應(yīng),即燃油的供給可通過檢測得到的超速信號斷開,從而實現(xiàn)柴油機的停機。同時如超速檢測及控制電路故障,司機發(fā)現(xiàn)有飛車跡象也可手動燃油泵電磁閥開關(guān)K,來關(guān)閉燃油截止閥,實現(xiàn)柴油機停機,從而有效的防止了柴油機飛車。