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HXN5机车整车燃油系统及常见故障分析

摘 要：本文对HXN5机车整车燃油系统及部分常见故障现象进行分析。
关键词：HXN5 燃油系统 ;故障 ;分析
1、概述
HXN5型内燃机车的整车燃油系统包括机车燃油系统和柴油机燃油系统。其中，机车燃油系统主要由燃油箱、燃油粗滤器、燃油泵电机组、燃油加热器、温度调节阀、燃油滤清器及相应的管路、阀类等组成;机车燃油系统与柴油机燃油系统形成一个完整的整车燃油循环共同保证柴油机的正常工作。本文对整车燃油系统进行梳理并对常见故障进行分析。
2、机车燃油系统组成
机车燃油系统主要由燃油箱、燃油粗滤器、燃油泵电机组、燃油加热器、温度调节阀、燃油滤清器及相应的管路、阀类等组成。
3、柴油机燃油系统组成
柴油机燃油系统由低压供油管、低压回油管、泄油总管和调压阀等组成。
4、整车燃油系统及循环回路
HXN5机车燃油系统循环回路如图1所示。燃油被燃油泵从燃油箱中抽出，由温度调节阀调节温度，之后经燃油滤清器过滤后进入柴油机燃油系统。整车燃油系统由三个部分组成：吸油回路部分、低压供油回路部分和回油/泄油回路部分。
4.1 机车燃油系统及循环回路
HXN5机车燃油系统循环回路如图1所示。燃油被燃油泵从燃油箱中抽出，经燃油加热器加热并由温度调节阀调节温度温度，之后经燃油滤清器过滤后进入柴油机燃油系统机车燃油系统由三个回路部分组成：吸油回路部分、低压供油回路部分和回油/泄油回路部分。
4.1.1 吸油回路部分
该部分位于机车燃油箱和燃油泵之间。燃油泵在柴油机运行前起动，燃油泵从燃油箱吸入燃油。燃油泵为燃油系统加注燃油并加压。
4.1.2 低壓供油回路
在正常工况下，燃油泵的流量为57 L/min。燃油泵电机组中装有安全阀，当出口压力超过900kPa时对燃油泵起保护作用。柴油机燃油在温度较低的情况下会结蜡（变稠和泥泞）。
4.1.3 回油/泄油回路部分
燃油经机车燃油系统输送并经燃油粗滤器过滤后，进入至柴油机燃油系统，由设在柴油机上的环形低压供油管接入各缸电喷泵，由电喷泵输送至各动力组的高压喷油泵。来自各个电喷泵多余的燃油经低压回油管流向调压阀。调压阀在低压燃油管与高压油泵之间建立一个背压，多余的燃油对电喷泵有两个作用：以一定压力（或阻力）用于保证电喷泵足够的充盈，避免电喷泵产生穴蚀（当燃油突然流向喷油器时形成局部真空）;未被使用的多余燃油可对电喷泵部件进行冷却。
5 常见故障分析
5.1喷油器水套铜垫或胶圈破损故障
HXN5机车所用GEVO16柴油机汽缸盖和喷油器结构与国产东风系列机车汽缸盖构造有所区别，由喷射器套筒与汽缸盖形成冷却水腔、冷却水靠下部铜垫及上部密封胶圈密封，不让其漏入曲轴箱或漏入喷油器与套筒间而随喷油器回油进入燃油箱，喷油器安装于喷射器套筒内此种结构汽缸盖喷射器套筒一但发生铜垫或胶圈破损，冷却水就会进入油底壳造成机油乳化，进入燃油箱会造成燃油箱进水，导致柴油机起机困难甚至起不来机，功率低。
故障分析及处理方法：当怀疑是由喷油器相关配件引起的故障时应打开曲轴箱检查孔盖，来进一步确认故障，通过查看各汽缸是否沿缸套壁处漏水，若某缸漏水、可检查该缸喷射器套筒状态，同时化验机油是否乳化，若乳化，更换机油及滤清器滤芯，放净管路内机油，更换全车机油。用试水膏检查燃油箱是否进水，若已进水，把燃油箱内水放净，打开燃油精滤器，用柴油清洗壳体内部，更换滤芯，更换燃油粗滤器。然后进行以下检查：松开高压油管两端螺母，拆下缸头上的腰形法兰的两个螺栓。将高压油管喷油泵端螺母旋出，拆下高压油管和腰形法兰，复测喷油器压块螺栓力矩，拔出喷油器，检查喷油器是否有积碳，O型圈是否破裂，是否发现水的痕迹，如果有上述现象发生，将柴油机放水，然后拆喷油器套管，检查套管上的O型圈是否破损，更换破损O型圈和铜垫。打开左右两侧1至8缸高压油管，打开燃油总管、燃油回油管，排放内部存在的冷却水。检查处理完毕，消除各种不良处所起动柴油机并检查燃油泄漏。8档工况运行柴油机30分钟，停机复高压油管螺栓和喷油器压块螺栓力矩。检查燃油箱是否仍然有冷却水排出，如燃油箱有水重新排放。
5.2 燃油温度调节阀（AMOT）故障
温度控制阀和燃油加热器共同组成燃油加热系统。当燃油温度调节阀发生故障，此时不能正确有效调节燃油温度，造成输入燃油泵的燃油过冷，进而影响燃油的燃烧效率，使柴油机功率不足。
故障处理方法：此时只能用新的燃油温度调节阀来替换故障件。
燃油温度调节阀内滑阀阀杆螺丝开焊， 滑阀卡死是另一种常见故障，此故障发生后会造成燃油泵出口压力高，燃油泵内安全阀动作，燃油经泵回油管流回燃油箱，造成燃油系统无燃油压力柴油机停机其内部热敏原件失效卡死，会造成机车功率低或柴油机停机，此时机车会提示：燃油压力小于30psi（207kpa）。
故障分析及处理方法：：首先拆下燃油泵回油管检查是否有燃油回油箱，如果有燃油，拆下燃油温度调节阀，目视检查滑阀阀杆螺丝是否开焊，如开焊则更换，未开焊则为其它故障。
5.3燃油粗滤器故障
燃油粗滤器的作用是滤掉燃油中的杂质，为燃油泵电机组提供清洁的燃油，从而达到保护燃油泵的目的。燃油粗滤器由端盖和滤器体组成，为便于燃油粗滤器维护保养，粗滤器采用免拆洗滤芯。滤清器体为铝质，滤芯采用钢丝网结构。燃油粗滤器安装在设备安装架上，靠近燃油泵电机组以及预润滑油泵电机组。当燃油中含有杂质时燃油粗虑器通常会发生堵塞，此时造成燃油压力低，燃油压力小于30psi（207kpa），造成机车功率低故障。
检查及故障处理方法：首先拆下燃油泵回油管检查是否有燃油回油箱，如果没有燃油，拆下燃油粗滤器滤芯，检查表面状态，如表面有黑色胶质物，则更换新品，否则为其它故障。
结语
燃油系统是机车的关键系统之一，其故障的表现形式各异，但只要抓住系统本身特点及相应表现形式就能有效的处理，从而减少、避免相关故障的发生。
参考文献：
[1]张居才，李明主编.HXN5型内燃机车乘务员手册[M]，北京：中国铁道出版社。2012.11
[2]陆萍.HXN5型内燃机车[M].北京：中国铁道出版社，2012.4
[3]中车戚墅堰机车有限公司.HXN5大功率内燃机车[M]，2008

-全文完-