陈焕章 李茹华
中车资阳机车有限公司 四川资阳 641300
摘 要：本文通过分析与柴油机起动相关的电气线路，从电气方面介绍了柴油机起动的整个过程。介绍了与柴油机相关的电气保护措施，列举了一些基本电气故障及其处理办法。
关键词：电气线路 柴油机起动 电气保护 故障处理
一、概述
内燃电传动机车柴油机起停频繁，经常会出现柴油机起动故障。本文基于SDD11型四轴电传动内燃机车分析柴油机起动电路并说明造成柴油机起动故障的主要电气原因。
二、柴油机起动电路分析
2.1甩车控制及滑油泵、燃油泵控制电路
柴油机停转时间较长，可能会有机油渗入气缸内，如果气缸壁有裂纹，还会有的冷却水渗入，因此起动前应甩车，将气缸内油水凝结物等从示功阀口排出，以保护柴油机的正常起动，控制电路如图2-1所示，其工作过程如下：
先打开示功阀，按下起动按钮 1QA，微机输入信号EXP:C14接通，微机经过45s 后输出EXP:A38→1624号线→GF→1524号线→QC→4127号线→X1/17，接通起动接触器QC线圈，QC常开主触头闭合，接通起动发电机QF电路，QF作为串激电机带动柴油机旋转几圈，将气缸内的污物排出；3秒后微机自动停止EXP:A38的输出，甩车过程结束，关闭示功阀。接触器回路如图2-3所示。
滑油泵电机控制电路：如图2-2所示，闭合起动滑油泵控制开关2K，微机输入信号EXP:C15接通，微机经过逻辑运算输出EXP:A32→1618号线→GF→1518号线→QBC→4034号线→X1/18，接通起动滑油泵电机接触器 QBC的线圈电路，QBC 常开触头闭合，接通起动滑油泵电机 QBD电路，QBD带动滑油泵工作，向柴油机各润滑部分输送机油。
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燃油泵电机控制电路：如图2-2所示，闭合燃油泵开关3K，微机输入信号EXP:C16接通，微机输出EXP:A33→1619号线→GF→1519号线→RBC→4122号线→X1/18，接通燃油泵接触器 RBC 线圈,RBC 常开主触头接通燃油泵电机1RBD或2RBD，燃油泵电机驱动燃油泵工作，向柴油机供燃油。
2.3柴油机起动
柴油机起动控制电路如图2-1、图2-3所示
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图2-3 柴油机起动相关接触器控制回路
(1) 燃油压力达到150～350kPa时，按下起动按钮1QA，3秒后微机输出EXP:A32→1618号线→GF→1518号线→QBC→4034号线→X1/18, 接通起动滑油泵电机接触器 QBC线圈电路，QBC 常开触头闭合, 接通起动滑油泵电机 QBD电路，QBD带动滑油泵工作，向柴油机各润滑部分输送机油。
(2) 45s 后微机输出EXP:A38→1624号线→GF→1524号线→QC→4127号线→X1/18，接通起动接触器QC线圈，QC常开主触头闭合，接通起动发电机QF电路，QF作为串激电机带动柴油机旋转。同时微机停止EXP:A32的输出，润滑油泵停止工作。
(3) QC接触器吸合后，微机输出EXP:A36→1622号线→GF→1522号线→X1/3→1588号线→CZ5:28→1589号线→X35/18→1590号线→DLS→4125号线→X35/19→4126号线→CZ5:29→4037号线→X1/19，接通电磁连锁DLS线圈电路。
(4) 当柴油机转速达到300r/min时或启动延时45s后，微机停止输出EXP:A38，切断QC线圈，柴油机起动完成。
(5) 柴油机起动完成后，QC接触器断开同时，微机输出EXP：A37，通过降压电阻Rdls接通电磁连锁DLS线圈的电源，同时断开输出EXP:A36，降低电磁连锁线圈的保持电压。
2.4 柴油机的运转与调速
柴油机起动完成后，辅助发电开关扳到“通”位，空压机开关扳到“自动位”。柴油机加载前应让柴油机在低转速工况下空载运行，对油水系统预热。一般情况下，在柴油机水温≥25℃后方可加部分负荷，在柴油机水温≥63℃后方可加全负荷。为保护柴油机安全工作，柴油机从空负荷加载至满负荷运转，其过渡时间应在18～20s内；从满负荷至空负荷运转，其过渡时间应在18～20s内。
当柴油机及机车各部件运转正常且满足加载条件时，可逐渐升速和加载，进入正常工作状态。如图2-1所示，本系统采用无级调速控制，它的司机控制器SK由换向手柄及主手柄两部分组成，换向手柄有“前牵、 0 、后牵” 三个位置。主手柄有“0、1、降、保、升” 位。只有当主手柄在“0 ” 位时，才能改变换向手柄的位置，又只有当换向手柄置于工作位置时，主手柄才能离开“0 ” 位。此联锁确保机车操纵的合理安全程序。
通过将主手柄上的“0、1、降、保、升” 位通过微机输入点EXP:C7-C13提供给微机控制器，微机控制器将此编码信号处理后，输出EXP:A27、A28、A31，经过GF放大后由1515、1516、1517号线传给电阻RW1～RW3，然后驱动调速器步进电机BD，控制柴油机转速在430 r/min到 1000r/min之间变化。
断开燃油泵开关3K，微机断开EXP:A33和EXP:A36的输出，燃油泵停止向柴油机供油，电磁连锁线圈断电，柴油机停机。
三、柴油机故障分析
3.1机油压力保护
为了保护柴油机主轴承及增压器等不被烧损，要求滑油系统具有一定的压力并在不同的柴油机负荷范围内，机油压力也应不同。SDD11型机车增压器机油进口处装有一只压力变送器，用于测量增压器滑油压力。
当滑油压力变送器测得增压器机油压力低于(60＋10)kPa，微机停止EXP:A33和EXP:A37的输出，燃油泵接触器RBC线圈和电磁联锁线圈失电。柴油机停机，同时微机显示屏显示“机油压力低停机”，并记录故障。
当柴油机工作在720r/min 以上时，若滑油压力变送器测得增压器机油压力低于(180＋10)kPa时，微机使LLC或GLC线圈失电。柴油机卸载，同时微机显示屏显示“机油压力低卸载” 并记录故障，“卸载”信号灯亮。
3.2柴油机水温高
为了保证柴油机正常工作，柴油机冷却水温度不能太高，当冷却水温度超过98℃时，温度变送器将该信号送入微机，微机使LLC或GLC线圈失电。柴油机卸载，同时微机显示屏显示“柴油机水温高卸载” 并记录故障，“卸载”和“水温高”信号灯亮。
3.3柴油机油温高
为了保证柴油机正常工作，柴油机滑油温度不能太高，当滑油温度超过90℃时，温度变送器将该信号送入微机，微机使LLC或GLC线圈失电。柴油机卸载，同时微机显示屏显示“柴油机油温高卸载”并记录故障，“卸载”和“油温高”信号灯亮。
3.4柴油机曲轴箱压力保护
柴油机曲轴箱压力是反映柴油机状态的重要参数，要求柴油机曲轴箱内部压力不能过高。当柴油机曲轴箱具有正压，并达到 0.60kPa时，差示压力计CS常开触头闭合，接通微机开关信号输入EXP:C27，微机停止EXP:A33和EXP:A37，燃油泵接触器RBC线圈和电磁联锁DLS线圈失电。柴油机停机，同时微机显示屏显示“柴油机曲轴箱超压”， 并记录故障，同时“差示压力”信号灯亮。“差示压力”信号自保，断开燃油泵开关后该信号自保解除。
3.5柴油机超速停机
EXP 通过接收到的柴油机转速信号与设置上限值1130r/min相比较，当柴油机转速发生超速时，微机停止EXP：A33和EXP：A37的输出，燃油泵接触器RBC线圈和电磁联锁DLS线圈失电。柴油机停机，同时微机显示屏显示“柴油机超速”， 并记录故障，同时“柴油机超速”信号灯亮。
3.6列车管压力低
如果列车管压力低，机车将不能动车。压力继电器 1FYJ 常开触头断开，微机使LLC或GLC的线圈失电。柴油机卸载，同时微机显示屏显示“列车管压力低” 并记录故障，“卸载”信号灯亮。
3.7其他常见故障分析及处理
（1）按下柴油机起动按钮1QA，柴油机不甩车。分别检查司机控制器主手柄是否在“0”位，其“4”号触指是否接触良好；起动按钮1QA、柴油机曲轴联锁ZLS触点、辅助发电接触器FLC触点是否接触良好；起动接触器QC线圈是否断线；检查QC主触头是否烧损虚接；起动电机QF是否有故障；盘车检查。
（2）起动时，柴油机已转动，但不发火。此时柴油机转速上升很慢甚至在某低速转动。应检查单节电池，短接严重亏电的单节电池，重新起动柴油机。一般连续起动不得超过三次，连续两次之间间隔不少于2min；再次起动柴油机，观察燃油压力和滑油压力是否正常；若无燃油压力，检查柴油机燃油供给阀门，确保燃油供给后再起机。若是滑油压力低，则应补充滑油；若喷油齿条未拉出，则多数为DLS线圈电路故障。如DLS不吸合，可用万用表测接线柱X35∶18与X35:19间电压是否为110V，否则为1QA 或QC常开触点接触不良。应急时可分别短接QC触点，或人为闭合DLS并固定。但注意滑油压力不得低于60kPa。如果DLS工作正常，则为柴油机系统有故障。
（3）起动时，柴油机已发火，但松开1QA后柴油机又停机。若“微机报警”信号灯亮，微机诊断屏显示“机油压力低”故障时，经确认非机油压力低时，则为滑油压力变送器故障。可将微机屏幕上的“油压切除”开关置切除位，继续运行。回段后更换滑油压力变送器；一般起动后滑油压力达90 kPa以上才松开1QA，这时若停机，说明是电磁联锁DLS故障。
（4）闭合燃油泵开关3K，燃油泵电机RBD不转动。燃油泵接触器RBC线圈电路故障；燃油泵电机RBD电路故障。
（5）闭合起动泵开关2K，起动泵电机QBD不转动。起动泵电机QBD电路故障；起动泵接触器QBC线圈电路故障。
四、结束语
在机车运用过程中，如果发生柴油机起动故障，以上分析给检修者提供了快速判断的依据，能帮助检修者了解发生故障的电气原因以及基本处理方法。
作者简介：陈焕章（1991.05 -）男，汉族，四川巴中人，本科，技师，研究方向：轨道交通车辆的制造，调试。
作者简介：李茹华（1984.01-）男，汉族，四川内江人，硕士研究生，高级工程师，研究方向：从事轨道交通车辆的设计。