接觸網作業車廢氣渦輪增壓器發動機常見問題與對策分析

楊林

（中國鐵路鄭州局集團有限公司洛陽供電段，河南 洛陽 471000）

1 設備現狀

目前我段在用的接觸網作業車主要有JW—4、JW—4G、JJC型維修列等幾種機型，共同構成了我段牽引供電接觸網設備日常維修和搶險的主要車輛設備，納入段自輪運轉設備安全專業管理，上述機型的發動機均屬于廢氣渦輪增壓型發動機，現有的設備現狀為研究和探討渦輪增壓型接觸網作業車提供了豐厚的研究素材。渦輪增壓型發動機與自然吸氣的發動機性比，極大增加了發動機進氣壓力和進氣量，能改善發動機的燃燒效果，在不改變發動機排量的情況下，有效提高發動機的輸出功率和經濟性。與非增壓型柴油機相比，功率可以提高50%～60%，燃油耗率可降低5%～6%，并可用于廢氣凈化和高原功率補償。現階段在用的接觸網作業車發動機基本全部搭載廢氣渦輪。由于廢氣渦輪增壓器渦輪所承受的工作溫度較高，廢氣渦輪旋轉速度也較快，據資料顯示其正常工作溫度高達1300～1600℃、六缸的柴油發動機廢氣葉輪旋轉速度高達60000～80000r/min左右。在惡劣的工作環境和外加高負荷的旋轉速度的情況下，為有效延緩廢氣渦輪增壓器的非正常磨損，降低維修使用成本，保證廢氣渦輪增壓器處于良好的技術狀態，除了廢氣渦輪增壓器本身所具有的精密結構外，針對廢氣渦輪增壓這一機型，有必要對接觸網作業車實際運用中應注意的一些問題展開論述，避免由于對廢氣渦輪增壓器發動機的操作和維護和保養不當，降低使用壽命，增大維修和使用成本，甚至引發機械故障，給接觸網作業車的行車安全帶來潛在風險。

2 接觸網作業車運用中常見問題及對策

2.1 冷車啟動熱車效果差

帶有渦輪增壓器的發動機怠速運轉3～5min，有利于潤滑油溫度的升高，流動性更好，從而可以使渦輪增壓器的轉軸與軸套得到相應的潤滑，之后再提高發動機的轉速，該做法在冬天尤為重要，熱車階段不宜高轉速操作發動機，甚至高速行駛，避免對發動機各運動組件造成永久磨損，甚至損傷。所以對搭載渦輪增壓器發動機的接觸網作業車，接觸網作業車司機必須嚴格執行冷車啟動發動機進行預熱增溫的操作規定，讓潤滑油的流動性得到改善，讓發動機的水溫適當提升，對發動機各摩擦面的結合部得到良好油潤，為發動機下一階段的帶負載運行做好預期提溫。

2.2 怠速時間過長

發動機轉速過低時，渦輪增壓器的轉速也會逐漸隨之降低，渦輪和壓氣機內的氣體壓力低于軸承內的壓力，容易出現潤滑油向兩端的壓氣機和渦輪泄露的現象，渦輪軸承得不到相應的潤滑和冷卻，同時漏入壓氣機內的潤滑油可能會隨著進氣機構進入發動機氣缸，過長時間的怠速會導致柴油霧化不良，燃料燃燒不充分，發動機上部潤滑效果降低，導致積炭產生。最終影響發動機正常工作，所以帶有渦輪增液壓器的發動機不宜長時間怠速運轉。接觸網作業車司機在操作上必須引起重視，減少和避免渦輪增壓發動機怠速運轉。

2.3 機油濾清器與空氣濾清器保養周期過長

使用廢氣渦輪的增壓器車型應及時更換潤滑油、潤滑油濾清器和空氣濾清器，保持廢氣渦輪的清潔，渦輪增壓器轉軸于軸套之間的配合間隙很小，一旦使用劣質潤滑油或被污染的潤滑油，或者由于潤滑油濾清器不干凈導致雜質侵入，在轉子高速旋轉前提下會造成軸套、轉軸急劇磨損，如果發動機進氣通道有雜質侵入，這些灰塵顆粒一旦進入高速旋轉的增壓器渦輪，就會造成渦輪葉輪片與雜質急劇雜亂撞擊，造成渦輪運轉動的平衡性遭到破壞，運轉失衡，引發軸套與密封件破損，非正常使用造成的磨損必定遠大于正常維護保養保養條件下的正常磨損。這一點對管好設備、用好、維護好接觸網作業車車輛設備至關重要，頻繁的維修會增加設備運用管理單位經濟成本，并減少設備的正常使用年限。所以必須嚴格執行接觸網作業車的維護保養的基本規程，并視接觸網作業車車輛設備的使用環境、運行區段、載荷程度等實際條件，適當縮減保養周期，為促進接觸網作業車的良好運用和規范管理，做好接觸網作業車車輛設備質量的管控，必須重視車輛設備的維護保養周期。

2.4 發動機潤滑油級別過低

廢氣渦輪增壓器發動機內部工作溫度極高，普通的礦物質潤滑油很難應付這一運轉環境和工作條件，廢氣渦輪增壓器發動機應嚴格選用耐高溫、抗氧化性能較好、分子排列整齊規則的優質合成型潤滑油，并且在接觸網作業車設備運用管理中適當縮短潤滑油的更換周期，應盡量選用全合成型潤滑油。發動機的運用維護成本與礦物質潤滑油相比前期略高，但對延長發動機的使用壽命有較大益處。因為增壓機型接觸網作業車選用潤滑油級別過低，導致發動機運行環境與潤滑效果不匹配，急劇造成設備質量技術狀態變差，由此會引發發動機非正常磨損，嚴重時引發機械故障，給鐵路行車安全帶來潛在風險和未知隱患。因此應盡量避免使用級別過低的發動機潤滑油。

2.5 高速遠距離運行停車后立即熄火

帶有渦輪增壓器的發動機搭載在現有接觸網作業車上，這類設備構成和設備現狀較為普遍。司機應注意在接觸網作業車高負荷運轉，車輛長距離運行后，切忌立即關閉增壓器型的發動機，讓發動機怠速運轉一段時間，略微降溫，并控制發動機的轉速在渦輪增壓器啟動介入轉速之下，讓高溫區的油液溫度慢慢降低，避免潤滑油性能因溫度過高而下降，導致機件非正常磨損，甚至引發機件卡死或故障。在關閉柴油機前，使柴油機先怠速運轉3～5min，讓潤滑油和冷卻水帶走燃燒室、軸承和軸瓦等部位的熱量，這能對柴油機的廢氣渦輪增壓器起到保護作用。廢氣渦輪增壓器中的軸承和油封均要受到排氣高溫的影響，柴油機運轉時，熱量依靠循環的潤滑油帶走，通過發動機冷卻系統排出發動機機體外部。如果柴油機突然停止運轉，高負荷工作后直接停機，增壓器溫度可急劇上升。過熱的結果將會使軸承咬死和油封失效。所以對高速遠距離運行停車后，司機要避免立即熄火停機。

3 結語

全路接觸網作業車發動機對渦輪增壓器的大范圍運用，很顯然提高了發動機的運轉有效功率。在倡導綠色環保理念的今天，渦輪增壓器的也能改善和降低發動機的排氣排放物。渦輪增壓器發動機通過改善發動機的燃燒效率，使柴油發動機的污染排放達到歐二以上排放標準，是柴油壓燃式發動機不可缺少的必要配置。自輪運轉設備作為目前全路的主要行車車輛設備構成之一，在鐵路基建、大修、工程改造等安全生產的主戰場上，一直發揮著重要作用。其上線運行按列車辦理，行車調度員下達運行車次，鋪設列車運行圖運行線，受鐵路行車調度的指令指揮，行車風險與安全責任重大。渦輪增壓器的運用還可以為發動機提供功率補償。當作業車行駛在海拔高、空氣含氧量低、密度稀薄的惡劣運行區段，帶渦輪增壓器的發動機就可以克服因高原空氣稀薄導致的發動機的功率下降。渦輪增壓器可以為發動機提供良好的燃燒條件，大幅度提高燃油經濟性、降低油耗。在倡導綠色環保和節約理念的今天，加強對渦輪增壓機型接觸網作業車的技術管理和科學運用，有著較為貼合時代的現實指導意義與理論研究價值。