CDD6A1型機(jī)車(chē)MTU柴油機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)進(jìn)沙故障原因分析及預(yù)防措施探討

張小宇 鐘建守

摘 要 針對(duì)CDD6A1型機(jī)車(chē)MTU柴油機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)進(jìn)沙這一故障現(xiàn)象，在機(jī)車(chē)進(jìn)氣系統(tǒng)及維護(hù)保養(yǎng)兩方面分析了產(chǎn)生故障的原因，并根據(jù)分析結(jié)果對(duì)機(jī)車(chē)進(jìn)氣系統(tǒng)的維護(hù)提出了預(yù)防措施。

關(guān)鍵詞 CDD6A1型機(jī)車(chē);MTU柴油機(jī);進(jìn)氣系統(tǒng);進(jìn)沙;故障;原因分析;預(yù)防措施

前言

CDD6A1型機(jī)車(chē)是出口阿根廷貝爾格拉諾鐵路公司的交-直電傳動(dòng)米軌貨運(yùn)內(nèi)燃機(jī)車(chē)，軌距1000mm，裝車(chē)功率2200kW，軸重17t，最大運(yùn)行速度80km/h，采用外走廊單司機(jī)室結(jié)構(gòu)，機(jī)車(chē)裝用MTU16V4000R43型柴油機(jī)、微機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)、CCBⅡ電空制動(dòng)系統(tǒng)和Co-Co滾抱轉(zhuǎn)向架，具有雙機(jī)重聯(lián)功能。

1問(wèn)題的提出

MTU柴油機(jī)維保人員在對(duì)CDD6A1型機(jī)車(chē)柴油機(jī)進(jìn)行5000小時(shí)維保工作時(shí)，發(fā)現(xiàn)柴油機(jī)增壓器壓氣機(jī)端渦殼積存大量的沙塵，拆解柴油機(jī)內(nèi)部檢查發(fā)現(xiàn)機(jī)體進(jìn)氣道、氣缸內(nèi)部也有沙塵進(jìn)入，造成柴油機(jī)活塞環(huán)、缸套異常磨耗，柴油機(jī)潤(rùn)滑油異常消耗，柴油機(jī)冒黑煙等故障現(xiàn)象。

2問(wèn)題的查找及處理

針對(duì)以上問(wèn)題，服務(wù)組對(duì)CDD6A1型機(jī)車(chē)柴油機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)各部件安裝狀態(tài)進(jìn)行全面檢查，發(fā)現(xiàn)以下問(wèn)題：

機(jī)車(chē)動(dòng)力室側(cè)壁上的空濾門(mén)門(mén)鎖被異物撞壞、鎖芯失效或缺失、門(mén)鎖卡板位置調(diào)整不到位，造成空濾門(mén)與車(chē)體側(cè)壁不能緊密貼合閃逢，沙塵通過(guò)縫隙直接進(jìn)入集塵風(fēng)道。

集塵風(fēng)道密封墊部分脫落丟失或損壞，造成車(chē)體內(nèi)的沙塵通過(guò)縫隙直接進(jìn)入集塵風(fēng)道。

集塵風(fēng)道除塵口密封墊部分脫落丟失或損壞，造成積存的沙塵不能完全通過(guò)出口排除。

袋式濾清器端部沒(méi)有完全嵌入籃式安裝框架內(nèi)，而部分籃式框架固定螺栓緊固平墊、彈簧墊及螺母缺失，造成籃式框架與集氣箱框閃逢，沙塵未通過(guò)袋式濾清器過(guò)濾就直接進(jìn)入集氣箱。

袋式濾清器質(zhì)量不合格或超期使用破損，造成集塵風(fēng)道沙塵未通過(guò)袋式濾清器過(guò)濾就直接進(jìn)入集氣箱。

針對(duì)以上問(wèn)題，服務(wù)組與業(yè)主主管維保技術(shù)人員一起對(duì)存在問(wèn)題的機(jī)車(chē)進(jìn)行整改并編制整改操作工藝指導(dǎo)書(shū)，提供給業(yè)主其他站點(diǎn)維保人員整改操作。

經(jīng)過(guò)整改后機(jī)車(chē)上線運(yùn)用良好，至今未在出現(xiàn)柴油機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)進(jìn)沙問(wèn)題，說(shuō)明整改有效、效果顯著，問(wèn)題得到了根治。

3故障原因分析

柴油機(jī)燃燒過(guò)程需要供給氣缸清潔的空氣。進(jìn)氣系統(tǒng)的作用是給柴油機(jī)提供經(jīng)濾清后的滿足其需要的清潔空氣，防止污染空氣堵塞中冷器以及對(duì)柴油機(jī)有關(guān)部件造成異常磨損，從而保證柴油機(jī)正常工作。

柴油機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)和它的主要部件的布置如圖4-1所示。由增壓器葉輪高速旋轉(zhuǎn)形成的真空度首先通過(guò)多孔V型網(wǎng)吸入空氣，較大的雜物（樹(shù)葉等）被阻隔在外不能進(jìn)入該系統(tǒng);然后空氣經(jīng)過(guò)慣性濾清器（又稱旋風(fēng)筒式濾清器）的濾清，在較大的顆粒（灰塵等等）從空氣中被除掉后，最后進(jìn)入袋式濾清器濾清。在該處把細(xì)小的顆粒物從空氣中濾掉，濾清后的空氣進(jìn)入增壓器被壓縮并經(jīng)中冷器冷卻后經(jīng)進(jìn)氣總管進(jìn)入各個(gè)氣缸。

3.1 進(jìn)氣系統(tǒng)主要部件結(jié)構(gòu)及原理

（1） V型濾網(wǎng)：位于空濾門(mén)上的V 型濾網(wǎng)為多孔鋼板網(wǎng)，制成“V”狀可以增大空氣進(jìn)入的流通面積。它能阻擋廢紙、樹(shù)葉等進(jìn)入空氣系統(tǒng)。

（2） 空濾門(mén)：空濾門(mén)安裝于機(jī)車(chē)動(dòng)力室側(cè)壁上，空濾門(mén)上安裝有慣性式空氣濾清器，可對(duì)空氣中污染物進(jìn)行第二次濾清。空濾門(mén)內(nèi)側(cè)嵌有密封條，用于空濾門(mén)和空濾箱之間的密封。

（3） 袋式空氣濾清器：袋式濾清器的作用是清除來(lái)自慣性式空氣濾清器的清潔空氣中的細(xì)小顆粒。機(jī)車(chē)共裝有3 個(gè)袋式濾清器。每個(gè)袋式濾清器由連續(xù)的細(xì)玻璃纖維介質(zhì)構(gòu)成，纖維上涂有膠體油，工作中用以黏附臟物。

（4） 空氣濾清器箱：空氣濾清器箱為鋼板焊接結(jié)構(gòu)，內(nèi)有籃框式袋式濾清器安裝架，其內(nèi)安裝3個(gè)袋式濾清器。

從以上柴油機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及原理，我們可以確定：空濾門(mén)門(mén)鎖損壞、失效及調(diào)整不好、集塵風(fēng)道密封墊部分脫落丟失或損壞、集塵風(fēng)道除塵口密封墊部分脫落丟失或損壞問(wèn)題，只是外部沙塵沒(méi)有經(jīng)過(guò)一次V型濾網(wǎng)（為多孔鋼板網(wǎng)）、二次慣性式空氣濾清器過(guò)濾而直接進(jìn)入到集塵風(fēng)道內(nèi)，這樣只會(huì)造成三級(jí)袋式濾清器容易臟被沙塵堵塞，使進(jìn)氣阻力增加，進(jìn)氣量減少造成柴油機(jī)冒黑煙，排氣管發(fā)紅及排氣溫度高等故障現(xiàn)象，而此時(shí)安裝于空氣濾清器箱上的臟污指示器顏色變?yōu)榧t色，機(jī)車(chē)回段維保人員就會(huì)檢查發(fā)現(xiàn)，會(huì)對(duì)袋式濾清器進(jìn)行更換處理，因此以上問(wèn)題不會(huì)造成沙塵進(jìn)入到柴油機(jī)增壓器壓氣機(jī)渦殼及機(jī)體內(nèi)部。而袋式濾清器安裝不良使籃式框架與集氣箱框閃縫及袋式濾清器質(zhì)量不合格或超期使用破損，直接導(dǎo)致第三級(jí)袋式濾清器將不起過(guò)濾作用，這是造成集塵風(fēng)道內(nèi)積存的沙塵未通過(guò)袋式濾清器過(guò)濾直接進(jìn)入集氣箱、再通過(guò)軟連接進(jìn)氣軟管進(jìn)入到柴油機(jī)增壓器、機(jī)體進(jìn)氣道及氣缸，造成柴油機(jī)相關(guān)運(yùn)動(dòng)部件異常磨損故障原因。

4故障預(yù)防措施

（1）要求業(yè)主維保人員在機(jī)車(chē)回段或維保修程時(shí)嚴(yán)格按照 《CDD6A1型機(jī)車(chē)維護(hù)及保養(yǎng)手冊(cè)》中技術(shù)規(guī)程要求執(zhí)行并加強(qiáng)維保技術(shù)操作培訓(xùn)學(xué)習(xí)，同時(shí)保證相關(guān)備品質(zhì)量。

（2）對(duì)所有機(jī)車(chē)的進(jìn)氣系統(tǒng)各部件安裝情況進(jìn)行嚴(yán)格檢查并對(duì)不符合技術(shù)要求的立即整改。

（3）制造商設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分了解、考慮業(yè)主現(xiàn)場(chǎng)機(jī)車(chē)運(yùn)用環(huán)境及維保條件，盡力采用性能可靠、耐用、維護(hù)簡(jiǎn)便的機(jī)車(chē)部件。

5結(jié)束語(yǔ)

CDD6A1型機(jī)車(chē)MTU柴油機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)進(jìn)沙故障對(duì)于主要部件的使用壽命和可靠運(yùn)行帶來(lái)的危害是巨大的，只要高度重視，預(yù)防措施落實(shí)到位，特別是嚴(yán)格按照《CDD6A1型機(jī)車(chē)維護(hù)及保養(yǎng)手冊(cè)》中技術(shù)規(guī)程要求進(jìn)行維保工作，是可以將該故障根治的。

參考文獻(xiàn)

[1] 母忠林.柴油機(jī)常見(jiàn)故障與維修[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2012： 219-220.

[2] 王仁澤.柴油機(jī)進(jìn)排氣系統(tǒng)典型故障的實(shí)驗(yàn)研究與診斷[D].大連：大連海事大學(xué)，2014：10-11.