HXN5機車整車燃油系統及常見故障分析

摘 要：本文對HXN5機車整車燃油系統及部分常見故障現象進行分析。

關鍵詞：HXN5 燃油系統 ;故障 ;分析

1、概述

HXN5型內燃機車的整車燃油系統包括機車燃油系統和柴油機燃油系統。其中，機車燃油系統主要由燃油箱、燃油粗濾器、燃油泵電機組、燃油加熱器、溫度調節閥、燃油濾清器及相應的管路、閥類等組成;機車燃油系統與柴油機燃油系統形成一個完整的整車燃油循環共同保證柴油機的正常工作。本文對整車燃油系統進行梳理并對常見故障進行分析。

2、機車燃油系統組成

機車燃油系統主要由燃油箱、燃油粗濾器、燃油泵電機組、燃油加熱器、溫度調節閥、燃油濾清器及相應的管路、閥類等組成。

3、柴油機燃油系統組成

柴油機燃油系統由低壓供油管、低壓回油管、泄油總管和調壓閥等組成。

4、整車燃油系統及循環回路

HXN5機車燃油系統循環回路如圖1所示。燃油被燃油泵從燃油箱中抽出，由溫度調節閥調節溫度，之后經燃油濾清器過濾后進入柴油機燃油系統。整車燃油系統由三個部分組成：吸油回路部分、低壓供油回路部分和回油/泄油回路部分。

4.1 機車燃油系統及循環回路

HXN5機車燃油系統循環回路如圖1所示。燃油被燃油泵從燃油箱中抽出，經燃油加熱器加熱并由溫度調節閥調節溫度溫度，之后經燃油濾清器過濾后進入柴油機燃油系統。機車燃油系統由三個回路部分組成：吸油回路部分、低壓供油回路部分和回油/泄油回路部分。

4.1.1 吸油回路部分

該部分位于機車燃油箱和燃油泵之間。燃油泵在柴油機運行前起動，燃油泵從燃油箱吸入燃油。燃油泵為燃油系統加注燃油并加壓。

4.1.2 低壓供油回路

在正常工況下，燃油泵的流量為57 L/min。燃油泵電機組中裝有安全閥，當出口壓力超過900kPa時對燃油泵起保護作用。柴油機燃油在溫度較低的情況下會結蠟（變稠和泥濘）。

4.1.3 回油/泄油回路部分

燃油經機車燃油系統輸送并經燃油粗濾器過濾后，進入至柴油機燃油系統，由設在柴油機上的環形低壓供油管接入各缸電噴泵，由電噴泵輸送至各動力組的高壓噴油泵。來自各個電噴泵多余的燃油經低壓回油管流向調壓閥。調壓閥在低壓燃油管與高壓油泵之間建立一個背壓，多余的燃油對電噴泵有兩個作用：以一定壓力（或阻力）用于保證電噴泵足夠的充盈，避免電噴泵產生穴蝕（當燃油突然流向噴油器時形成局部真空）;未被使用的多余燃油可對電噴泵部件進行冷卻。

5 常見故障分析

5.1噴油器水套銅墊或膠圈破損故障

HXN5機車所用GEVO16柴油機汽缸蓋和噴油器結構與國產東風系列機車汽缸蓋構造有所區別，由噴射器套筒與汽缸蓋形成冷卻水腔、冷卻水靠下部銅墊及上部密封膠圈密封，不讓其漏入曲軸箱或漏入噴油器與套筒間而隨噴油器回油進入燃油箱，噴油器安裝于噴射器套筒內，此種結構汽缸蓋噴射器套筒一但發生銅墊或膠圈破損，冷卻水就會進入油底殼造成機油乳化，進入燃油箱會造成燃油箱進水，導致柴油機起機困難甚至起不來機，功率低。

故障分析及處理方法：當懷疑是由噴油器相關配件引起的故障時應打開曲軸箱檢查孔蓋，來進一步確認故障，通過查看各汽缸是否沿缸套壁處漏水，若某缸漏水、可檢查該缸噴射器套筒狀態，同時化驗機油是否乳化，若乳化，更換機油及濾清器濾芯，放凈管路內機油，更換全車機油。用試水膏檢查燃油箱是否進水，若已進水，把燃油箱內水放凈，打開燃油精濾器，用柴油清洗殼體內部，更換濾芯，更換燃油粗濾器。然后進行以下檢查：松開高壓油管兩端螺母，拆下缸頭上的腰形法蘭的兩個螺栓。將高壓油管噴油泵端螺母旋出，拆下高壓油管和腰形法蘭，復測噴油器壓塊螺栓力矩，拔出噴油器，檢查噴油器是否有積碳，O型圈是否破裂，是否發現水的痕跡，如果有上述現象發生，將柴油機放水，然后拆噴油器套管，檢查套管上的O型圈是否破損，更換破損O型圈和銅墊。打開左右兩側1至8缸高壓油管，打開燃油總管、燃油回油管，排放內部存在的冷卻水。檢查處理完畢，消除各種不良處所起動柴油機并檢查燃油泄漏。8檔工況運行柴油機30分鐘，停機復高壓油管螺栓和噴油器壓塊螺栓力矩。檢查燃油箱是否仍然有冷卻水排出，如燃油箱有水重新排放。

5.2 燃油溫度調節閥（AMOT）故障

溫度控制閥和燃油加熱器共同組成燃油加熱系統。當燃油溫度調節閥發生故障，此時不能正確有效調節燃油溫度，造成輸入燃油泵的燃油過冷，進而影響燃油的燃燒效率，使柴油機功率不足。

故障處理方法：此時只能用新的燃油溫度調節閥來替換故障件。

燃油溫度調節閥內滑閥閥桿螺絲開焊， 滑閥卡死是另一種常見故障，此故障發生后會造成燃油泵出口壓力高，燃油泵內安全閥動作，燃油經泵回油管流回燃油箱，造成燃油系統無燃油壓力柴油機停機其內部熱敏原件失效卡死，會造成機車功率低或柴油機停機，此時機車會提示：燃油壓力小于30psi（207kpa）。

故障分析及處理方法：：首先拆下燃油泵回油管檢查是否有燃油回油箱，如果有燃油，拆下燃油溫度調節閥，目視檢查滑閥閥桿螺絲是否開焊，如開焊則更換，未開焊則為其它故障。

5.3燃油粗濾器故障

燃油粗濾器的作用是濾掉燃油中的雜質，為燃油泵電機組提供清潔的燃油，從而達到保護燃油泵的目的。燃油粗濾器由端蓋和濾器體組成，為便于燃油粗濾器維護保養，粗濾器采用免拆洗濾芯。濾清器體為鋁質，濾芯采用鋼絲網結構。燃油粗濾器安裝在設備安裝架上，靠近燃油泵電機組以及預潤滑油泵電機組。當燃油中含有雜質時燃油粗慮器通常會發生堵塞，此時造成燃油壓力低，燃油壓力小于30psi（207kpa），造成機車功率低故障。

檢查及故障處理方法：首先拆下燃油泵回油管檢查是否有燃油回油箱，如果沒有燃油，拆下燃油粗濾器濾芯，檢查表面狀態，如表面有黑色膠質物，則更換新品，否則為其它故障。

結語

燃油系統是機車的關鍵系統之一，其故障的表現形式各異，但只要抓住系統本身特點及相應表現形式就能有效的處理，從而減少、避免相關故障的發生。

參考文獻：

[1]張居才，李明主編.HXN5型內燃機車乘務員手冊[M]，北京：中國鐵道出版社。2012.11

[2]陸萍.HXN5型內燃機車[M].北京：中國鐵道出版社，2012.4

[3]中車戚墅堰機車有限公司.HXN5大功率內燃機車[M]，2008

作者簡介：

王瑞娜（1986.7-），女，工程師。熱能與動力工程專業，工學學士，現從事機車檢修工藝工作。