HXN5B型機(jī)車燃油壓力低故障分析及解決方案

馬振錫

摘 要：HXN5B型交流傳動調(diào)車內(nèi)燃機(jī)車是南車戚墅堰機(jī)車有限公司為解決我國目前各編組站牽引定數(shù)不相匹配，解決運(yùn)力瓶頸而研制的，適用于大、中型編組站的編組、調(diào)車作業(yè)及小運(yùn)轉(zhuǎn)。機(jī)車于2015年初投入使用，主要配屬蘭局蘭段、蘭局迎段、西局新段、西局安段、成局成段、成局重段、成局貴段、廣鐵株段等段。

關(guān)鍵詞：HXB5B；燃油；壓力

1 機(jī)車基本性能參數(shù)介紹

機(jī)車主要尺寸：機(jī)車總長（兩端車鉤牽引面間）為21800 mm；機(jī)車寬度（司機(jī)室處）為3284mm；機(jī)車高度為4750mm（新輪，全整備狀態(tài)）；轉(zhuǎn)向架中心距為12580mm；轉(zhuǎn)向架軸距為1850mm；齒輪箱最低點(diǎn)距軌面的高度>180mm（新輪）。

軌距：機(jī)車軌距為1435mm。

軸式：機(jī)車軸式為Co—Co。

機(jī)車功率：柴油機(jī)最大運(yùn)用功率（裝車功率）為3530 kW；額定功率（主發(fā)電機(jī)輸入功率）大于等于3250kW；機(jī)車標(biāo)稱功率大于等于2800kW；機(jī)車輪周牽引功率（持續(xù)制）大于等于2700kW；機(jī)車輪周電阻制動功率（持續(xù)制）大于等于2800kW。

機(jī)車速度：機(jī)車最高運(yùn)用速度為100km/h；持續(xù)速度小于等于19km/h；最大恒功速度為100km/h；最小恒功速度小于等于19km/h。

2 出現(xiàn)問題及現(xiàn)象描述

機(jī)車自2015年初到段，投入運(yùn)用以來多次發(fā)生“燃油壓力低”故障，其中蘭局蘭段、蘭局迎段部分機(jī)車問題較為突出。當(dāng)故障機(jī)車在作業(yè)時，應(yīng)查看微機(jī)燃油壓力顯示界面。正常工作時燃油泵出口壓力應(yīng)為800±50Pa，燃油末端壓力應(yīng)大于等于400Pa，跟蹤該機(jī)車，起機(jī)時壓力正常，運(yùn)用時查看燃油壓力發(fā)現(xiàn)出口和末端均逐漸下降，當(dāng)末端壓力小于等于400Pa時，微機(jī)顯示屏報警且顯示“燃油壓力低”。燃油壓力持續(xù)下降，機(jī)車出現(xiàn)增壓器冒黑煙，柴油機(jī)卸載，以致機(jī)車無法正常牽引甚至停機(jī)。

針對出現(xiàn)問題提出解決方案如下

燃油系統(tǒng)圖1的作用是向柴油機(jī)提供具有一定壓力、流量、溫度及清潔度的燃油，與柴油機(jī)內(nèi)部的燃油系統(tǒng)形成一個完整的循環(huán)系統(tǒng)，主要包括燃油泵、燃油粗濾器、燃油加熱器、燃油恒溫閥及管路等部件。

根據(jù)故障現(xiàn)象初步分析，懷疑燃油壓力低的直接原因為供油系統(tǒng)存在問題。柴油機(jī)運(yùn)行時供油不足，導(dǎo)致柴油機(jī)噴油器霧化較差，燃油燃燒不充分形成大量黑煙，當(dāng)供油過低時以致停機(jī)。當(dāng)機(jī)車燃油壓力降低時，在燃油出口管路加裝壓力表，發(fā)現(xiàn)隨著燃油壓力伴隨降低，說明非燃油壓力傳感器故障而是燃油壓力確實存在降低的情況。測量燃油泵入口管路壓力發(fā)現(xiàn)為當(dāng)故障出現(xiàn)時，壓力也伴隨下降，說明機(jī)車在供油環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題。按照思路，采取以下措施進(jìn)行排查。

（1）懷疑燃油管路密封性不良，某處存在泄漏導(dǎo)致吸入空氣，供給柴油機(jī)的燃油混入空氣，影響燃油霧化。

對應(yīng)措施：仔細(xì)拆檢所有油管，發(fā)現(xiàn)油管自身沒有破損漏油現(xiàn)象。重新安裝油管，并且在接頭處涂抹密封膠，以確保無泄漏。

措施驗證：起機(jī)試驗發(fā)現(xiàn)故障存在，排除此可能性。

（2）懷疑燃油管路堵塞，影響供油。

對應(yīng)措施：拆檢所有油管，發(fā)現(xiàn)沒有堵塞現(xiàn)象，由于油箱吸油管位于油箱內(nèi)部且與油箱焊接，現(xiàn)場無法拆除，所以采用導(dǎo)通法檢查。發(fā)現(xiàn)也沒有堵塞現(xiàn)象。更換燃油粗濾器濾芯和燃油精濾器濾芯。

措施驗證：起機(jī)試驗發(fā)現(xiàn)故障存在，排除此可能性。

（3）當(dāng)機(jī)車起機(jī)運(yùn)行時測量燃油泵電機(jī)組溫度為30～40℃，發(fā)生燃油壓力低故障時測量燃油泵電機(jī)組溫度為50～60℃。懷疑燃油泵電機(jī)組自身存在故障導(dǎo)致供油量不足。

對應(yīng)措施：更換燃油泵電機(jī)組。

措施驗證：起機(jī)試驗發(fā)現(xiàn)故障存在，排除此可能性。燃油泵電機(jī)組溫度上升是因為其冷卻依靠燃油，當(dāng)燃油供給量不足時，冷卻效果下降，溫度上升。

（4）懷疑燃油泵電機(jī)組工作電壓、電流或控制回路存在問題導(dǎo)致燃油泵工作異常。

對應(yīng)措施：機(jī)車運(yùn)行時檢測燃油泵電機(jī)組輸入電流及電壓分別為20A和74V，當(dāng)故障發(fā)生時檢測電流及電壓基本無變化。排查控制回路沒有發(fā)現(xiàn)異常。

措施驗證：起機(jī)試驗發(fā)現(xiàn)故障存在，排除此可能性。

（5）查看機(jī)車燃油管路設(shè)計圖紙，懷疑燃油箱內(nèi)部吸油管設(shè)計存在缺陷，導(dǎo)致吸油效果差。

對應(yīng)措施：由于現(xiàn)場無法更換燃油箱內(nèi)部吸油管，所以重新布置改進(jìn)的吸油管。

措施驗證：起機(jī)試驗發(fā)現(xiàn)燃油壓力下降趨勢有所減緩（之前起機(jī)故障發(fā)生到停機(jī)40h左右，更換新吸油管之后可維持90h以上）措施有效。

（6）查看機(jī)車燃油管路設(shè)計圖紙，懷疑燃油箱內(nèi)部回油管設(shè)計存在缺陷，回油口位于燃油箱頂部，回油壓力較大沖擊油箱內(nèi)燃油易形成泡沫，隨著機(jī)車運(yùn)用泡沫逐漸增多，導(dǎo)致燃油內(nèi)含有大量空氣。

對應(yīng)措施：重新更換燃油回油管，回油口位于油箱底部，使回油位于燃油液面以下。

措施驗證：起機(jī)試驗跟蹤機(jī)車運(yùn)用，運(yùn)行一周左右（遠(yuǎn)大于之前的40h）未再次發(fā)生燃油壓力低故障，措施有效。

3 總結(jié)

燃油壓力低故障的主要原因是由于進(jìn)、回油管設(shè)計存在缺陷。進(jìn)油管吸油阻力大導(dǎo)致供油量不足。回油管口設(shè)計位置過高，回油沖擊燃油形成大量泡沫，導(dǎo)致吸入燃油含有空氣。

參考文獻(xiàn)

[1]朱永志，趙超，趙學(xué)軍.HXN5B機(jī)車柴油機(jī)常見故障判斷與處理[J].中國機(jī)械，2015，（3）：115-116.

（作者單位：南車戚墅堰機(jī)車有限公司）