地鐵工程車油品更換周期探討

摘要：地鐵公司使用的工程車多為液力機械傳動，為保證工程車的潤滑和動力傳動，所需要的油品有發動機機油、液力傳動油、靜液壓油、車軸齒輪箱油。文章根據西安地鐵工程車油品更換周期的現狀和對國內其他城市地鐵工程車及國鐵工程車油品更換情況的調研進行了研究，提出了最大經濟條件下各種油品更換周期的確定和可行性。

關鍵詞：地鐵公司；工程車；油品更換；更換周期；液力機械傳動 文獻標識碼：A

中圖分類號：U26 文章編號：1009-2374（2017）11-0200-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.11.101

1 問題的提出

1.1 現場需要

西安地鐵工程車根據車輛維保部門制定的維保周期，在工程車二級保養時，對車輛發動機機油、液力傳動油、靜液壓油、車軸齒輪箱油進行一次更換。每次更換下來的各種油品通過直觀觀察其色澤、亮度、氣味、粘稠度等沒有明顯異常，各種油的濾清器污損也不嚴重。對此維保人員提出這些油品能否再繼續使用？是否可以延長更換周期？這樣的想法在一次次油品更換時不斷提出，為解決這些現實問題，對工程車油品的更換進行了思考和探討。

1.2 追求科學經濟

對于地鐵工程車油品更換周期，不僅要根據油品品質的優劣，制造廠家提供的更換建議，而且也要根據工程車使用條件，例如線路狀況、司機操作水平、運行時間或公里的多少、日常維保管理水平、自然氣候條件等因素來綜合考慮油品的更換周期，也可考慮借助油品化驗結果來科學判定，在保證油品品質滿足使用的條件下延長其更換周期，以實現節能降耗，節約維保成本的效果。

2 分析探討

2.1 更換周期的現狀

為了清楚掌握地鐵工程車油品更換周期的現狀，對西安地鐵1、2號線，北京京港地鐵4號線，長沙地鐵2號線，鄭州地鐵1號線的工程車機油、液力傳動油、靜液壓油、車軸齒輪箱油這四類油的更換周期進行了調研。基于工程車發動機和傳動系統本身狀況的優劣和不同型號會對油品使用周期產生影響，在調研時選擇了同品牌同型號產品。調研的地鐵工程車一種為原裝美國卡特彼勒（CATERPILLAR）C15型電噴柴油發動機和與之匹配的美國卡特比勒公司的CAT773E型液力變扭器和CAT988FII型變速箱；另一種為原裝美國卡特彼勒（CATERPILLAR）C7型電噴柴油發動機和與之匹配的美國卡特比勒公司的CAT972型液力傳動箱。調研的對比結果如下：

西安地鐵1、2號線發動機機油更換周期為1年、傳動油更換周期為1年、齒輪箱油更換周期為1年、靜液壓油更換周期為2年；北京京港地鐵4號線發動機機油更換周期為0.5年、傳動油更換周期為0.5年、齒輪箱油更換周期為0.5年、靜液壓油更換周期為1年；長沙地鐵2號線發動機機油更換周期為0.5年、傳動油更換周期為2年、齒輪箱油更換周期為2年、靜液壓油更換周期為2年；鄭州地鐵1號線發動機機油更換周期為0.5年、傳動油更換周期為2年、齒輪箱油更換周期為1年、靜液壓油更換周期為2年。

從上述四家地鐵公司配屬的工程車油品更換周期來看，四種油品更換周期不盡相同，相同油品更換周期相差半年或1年，差別較大。發動機機油更換周期西安地鐵最長為1年，其他三家地鐵均為半年；傳動箱油更換周期長沙和鄭州地鐵最長為2年，北京京港地鐵最短為半年；齒輪箱油更換周期長沙地鐵最長為2年，西安地鐵和鄭州地鐵為1年，北京京港地鐵最短為半年；靜液壓油更換周期西安、長沙、鄭州地鐵均為2年，北京京港地鐵為1年。

四家地鐵公司工程車使用的油品都是按照原裝美國卡特彼勒（CATERPILLAR）C15/C7發動機、變扭器、變速箱推薦使用油品，這就進一步說明在設備相同，使用油品相同的條件下，四家地鐵公司油品更換周期各不相同，是不科學的。

2.2 廠家指導意見

根據工程車動力及傳動系統廠家提供的維保標準，各地鐵公司維保部門各自制定了自己的油品更換周期。廠家提供的更換周期如下：

發動機型號為CAT C15發動機機油更換周期為發動機運轉每500小時或1年、傳動油更換周期為發動機運轉每500小時或1年、齒輪箱油更換周期為每6000km或1年、靜液壓油更換周期為發動機運轉每2000小時或2年，以上更換時間按先到者執行；發動機型號為CAT C7發動機機油更換周期為發動機運轉每250小時或1年、傳動油更換周期為發動機運轉每500小時或1年、齒輪箱油更換周期為每6000km或1年、靜液壓油更換周期為發動機運轉每2000小時或2年更換時間為先到執行。

綜合四家地鐵公司更換周期和廠家提供的推薦周期標準來看，無論是哪種型號的動力及傳動系統，油品更換周期均未嚴格執行廠家的標準，有比廠家標準嚴格的，也有遠遠低于廠家標準的。一個共同的特點是四家地鐵公司均未采用發動機運轉小時數來作為更換機油、傳動油、靜液壓油的標準。因為地鐵工程車主要用于場段內調車作業和正線施工或救援，受限于地鐵線路里程短，工程車非全天候運行，通常情況只能在夜間正線作業，這些使用的特殊性使得工程車發動機運轉時間遠遠達不到廠家推薦的油品更換標準所需時間。以西安地鐵為例說明，西安地鐵一號線配屬四臺內燃機車，2016年每臺車的發動機平均運轉小時為255.6小時，最多也只有276.9小時，最少的只有151.0小時。在調研過程中，了解到開通時間較久的地鐵線路，維護作業量相對較大，但也很難在1年時間達到500個小時，所以調研的四家地鐵公司均未采用以發動機運轉小時數來作為更換油品的標準。

2.3 國鐵采用的方法

國鐵內燃機車發動機機油、齒輪箱油以及工程車的發動機機油、液力傳動油、靜液壓油、齒輪箱油的更換是采用走行公里數加定期取樣化驗油品質量來確定。在機車運行達到一定公里數時，對油品取樣進行化驗，如果化驗結果滿足需要則繼續使用，等再達到設定的公里數后更換或再去化驗確定更換。

3 更換周期的確定

為達到節約能耗、降低維護成本，在保證地鐵工程車油品品質滿足使用條件的情況下，保證工程車運行工況良好，提出下面的油品更換設想。

3.1 更換周期的設想

通過調研結果看，地鐵工程車油品更換時都沒有對油品進行取樣化驗，一般都是參考廠家提供的更換標準再根據自身實際情況確定周期的長短，缺少化驗結果的科學支持。

通過上述分析，目前地鐵工程車油品更換依據廠家提供的周期執行存在困難，因為地鐵工程車發動機運轉小時數和走行公里數都比較少，若依據此參數進行更換將會造成周期超長，不能保證油品的品質；若依據廠家提供的一定時間進行更換，從調研的情況看，四家地鐵均未嚴格執行，周期有長有短。若依據國鐵的方法，受到地鐵工程車走行公里數的限制，勢必影響換油周期超長，油品品質無法保證的情況。

綜合地鐵和國鐵對工程車油品的更換方法，可探索將地鐵工程車油品更換周期確定為：一是依據廠家提供的油品更換年限，到期后取樣送檢，若油品品質良好則繼續使用，繼續使用的時間長短可根據樣品化驗結果延長一定時間，原則不能超過原更換周期的一半，通過油品的多次檢驗和車輛使用工況，最終確定某一油品的一般更換周期；二是通過油樣檢驗，直到油品油質不符合標準時更換。

3.2 油品化驗方式

要科學確定油品更換周期，取樣化驗是一種可行的方式，現根據西安地鐵實際情況和國鐵目前的做法，設想地鐵油品的化驗可以通過兩種方式進行：一是委外給有資質的單位化驗。通過各種油品取樣，經過多次檢驗并結合車輛使用工況，確定油品的一般更換周期，據此可以根據這一一般周期對油品進行更換。此方式可以節約油品長期委外化驗的費用，但存在某一油品由于使用過程中受到污染或者使用工況等發生變化在一般周期前油質變差不能使用的可能，不過此弊端可以通過工程車維保人員日常維保過程中對油品的觀察得到克服；二是地鐵公司建立自己的油品化驗室，地鐵公司除了工程車油品可化驗，還有飲用水、鍋爐軟水、變壓器油、壓力容器、壓力管道這些特種設備以及安全附件等均需要定期檢驗或化驗。地鐵公司一般都設置有計量化驗班組，不過目前只是做接送檢的工作。地鐵公司可以學習國鐵單位建立自己的計量和化驗試驗室，培養自己的員工來實現油品的化驗。此方式最大的優勢在于經濟和便利，省去常年委外的費用以及檢驗時間的自主性，提高工作效率。

3.3 經濟效果

通過上述方法延長了油品更換周期，將會降低油品使用費用。設想通過調研的四家地鐵公司工程車油品更換周期最長的作為通過上述方式確定的更換周期，即科學經濟的周期，用四家地鐵公司最短周期做比較，來推算最長周期較最短周期帶來的經濟效果。

以卡特彼勒（CATERPILLAR）C15發動機的工程車為例，其一次更換發動機機油為90L，液力傳動油180L、車軸齒輪箱油90L、靜液壓油40L。發動機機油西安地鐵1、2號線更換周期是1年為最長，其他三家地鐵均是0.5年為最短，為此一個維保周期節約90L發動機機油；液力傳動油長沙和鄭州地鐵更換周期是2年為最長，北京京港地鐵是0.5年為最短，為此一個維保周期節約液力傳動油540L；車軸齒輪箱油長沙地鐵2號線更換周期是2年為最長，北京京港地鐵是0.5年為最短，為此一個維保周期節約液力傳動油270L；靜液壓油北京京港地鐵更換周期是0.5年為最短，其他三家地鐵均是2年為最長，為此一個維保周期節約液力傳動油40L。一臺工程車在一個油品更換周期節約發動機機油90L、液力傳動油540L、車軸齒輪箱油270L、靜液壓油40L，換算成價格共約是22415元。以西安地鐵為例，一條線路平均配備動力工程車6臺計算，按目前三條線網計算是18臺，一個維保周期共節約油品費用約403470元，如果是北京、上海等十幾條線網或者放在全國來計算將會產生巨大的經濟效益。

4 結語

通過油品化驗實現油品更換周期的延長，這對于地鐵工程車油品更換來說不僅有了科學可靠的依據，而且也降低了工程車維保的費用，節約了油耗，實現了節能減排。目前國內各大中城市都在不斷的發展地鐵，地鐵線路越來越多，相對應配屬的工程車會越來越多，將此換油方式在全國推廣，在降低工程車維保成本上具有現實的經濟意義。

參考文獻

[1] 中國石油化工股份有限公司科技開發部.石油和石油產品試驗方法[M].北京：中國標準出版社，2005.

作者簡介：敬小龍（1979-），男，甘肅環縣人，西安市地下鐵道有限責任公司運營分公司工程師，研究方向：地鐵工程車輛。

（責任編輯：王 波）