范新生

摘 要：文章以HXN5型大功率內(nèi)燃機(jī)車為對象，探討這種機(jī)車動(dòng)力組的具體結(jié)構(gòu)，并根據(jù)實(shí)際檢修工藝的需要，設(shè)計(jì)了一個(gè)相對完整的動(dòng)力組檢修工藝流程，希望借此可以為內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力組檢修工藝設(shè)計(jì)提供一些參考。以此為基礎(chǔ)，還探討了這種檢修工藝方法在柴油機(jī)下排氣故障和燃油回油盒泄露問題中的具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：內(nèi)燃機(jī)車；動(dòng)力組；檢修；HXN5

中圖分類號(hào)：U269 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2016）27-0095-02

當(dāng)前，我國引進(jìn)的大功率內(nèi)燃機(jī)車主要包括HXN3和HXN5兩種車型。其中，HXN3由大連機(jī)車廠與美國的EMD公司合作開發(fā)；HXN5則由戚墅堰廠與美國的GE公司合作開發(fā)。因?yàn)楹椭C型大功率交流機(jī)車在設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)的理念、基本結(jié)構(gòu)形式、傳動(dòng)方式、模塊化與集成化的程度都與傳統(tǒng)的國內(nèi)機(jī)車存在較大的差別，因此在機(jī)車的維護(hù)、檢修過程中所采取的模式也存在較大的差異。由于動(dòng)力組是內(nèi)燃機(jī)車的重要構(gòu)成部分，同時(shí)也是影響內(nèi)燃機(jī)車運(yùn)行效率和穩(wěn)定性的核心部件，所以以大功率內(nèi)燃和諧機(jī)車為對象，探討其動(dòng)力組的檢修工藝方案和基本流程，對保證內(nèi)燃機(jī)車的穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義。

1 HXN5型大功率內(nèi)燃機(jī)車動(dòng)力組結(jié)構(gòu)

大功率內(nèi)燃機(jī)車柴油機(jī)多是采用動(dòng)力組，其部件在維修中可以進(jìn)行更換。動(dòng)力組中的大多數(shù)部件都需要在動(dòng)力組整體拆卸之后才能夠進(jìn)行后續(xù)的拆卸，否則不能夠進(jìn)行分解、檢修。一個(gè)完整的內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力組主要包括三個(gè)主要部分：①氣缸蓋裝配附件，其中主要包括氣缸蓋罩、搖臂組、搖臂軸座、推桿組件、橫臂組件、噴油器、減壓閥、燃油管、氣門彈簧及附屬設(shè)備、鎖夾、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、氣門、氣缸蓋等；②氣缸套/座組合，其中包括氣缸套、氣缸定位座、頂杠、噴油泵、高低壓油路等；③活塞連桿組，其中包括活塞部件，例如活塞裙、銷、連桿、活塞環(huán)等。

2 大功率內(nèi)燃機(jī)車動(dòng)力組整體檢修工藝設(shè)計(jì)與分析

為了對大功率內(nèi)燃機(jī)車動(dòng)力組進(jìn)行完全、徹底的檢修，針對柴油機(jī)動(dòng)力組的主要特點(diǎn)，設(shè)計(jì)一個(gè)合理、可靠的動(dòng)力組整體檢修工藝流程尤為重要。一個(gè)完整的大功率內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力組整體流程包括這樣六個(gè)主要部分：將動(dòng)力組從柴油機(jī)上拆解下來—對動(dòng)力組的各個(gè)零部件進(jìn)行非拆解—清洗各個(gè)零部件—對各個(gè)零部件進(jìn)行檢查/檢修—檢查/檢修之后組裝獲得新的動(dòng)力組—將動(dòng)力組組裝在柴油機(jī)上（完成整個(gè)動(dòng)力組檢修工作）。

2.1 動(dòng)力組的分解拆卸

將動(dòng)力組從柴油機(jī)上拆下之后，應(yīng)該及時(shí)把它置于動(dòng)力組分解區(qū)，然后對動(dòng)力組的各個(gè)零部件進(jìn)行后續(xù)的分解。在分解中根據(jù)動(dòng)力組的分解區(qū)具體工位及主要工作，可以分為總分解、動(dòng)力組氣缸蓋分解、氣缸套分解、活塞連桿分解等。

2.2 動(dòng)力組零部件的清洗

為了清晰的了解各個(gè)零部件的實(shí)際工作狀況，及時(shí)的發(fā)現(xiàn)其中存在的缺陷和問題，應(yīng)該對動(dòng)力組的各個(gè)零部件進(jìn)行清洗。同時(shí)，考慮到零部件清洗過程中對車輛清洗環(huán)境的要求以及提高清洗設(shè)備的實(shí)際利用效率，在分解完成動(dòng)力組的零部件之后，應(yīng)該將這些零部件送入各個(gè)專門的零件清洗工位，利用各個(gè)清洗區(qū)中的專業(yè)清洗設(shè)備進(jìn)行清洗，保證零件的清潔度。

2.3 動(dòng)力組零部件的探傷

由于柴油機(jī)動(dòng)力組大部分的零部件在柴油機(jī)運(yùn)行過程中需要承受較大的載荷作用，因此，在柴油機(jī)的零部件內(nèi)部容易產(chǎn)生一些細(xì)小的裂紋，這些裂紋雖然不能從表面觀察到，但是在長時(shí)間運(yùn)行之后，將直接影響零部件的強(qiáng)度。因此，就需要對各個(gè)零部件（主要包括連桿組件、活塞組、軸、氣缸火力面等）進(jìn)行探傷，發(fā)現(xiàn)其中存在的內(nèi)部缺陷。對于需要探傷的零部件，在清洗、干燥之后，應(yīng)把它們送到統(tǒng)一的探傷區(qū)。探傷的方式主要為磁粉探傷，但是對于活塞裙則應(yīng)該采取著色探傷。

2.4 動(dòng)力組的檢查/檢修

在對動(dòng)力組的零部件進(jìn)行清洗、探傷之后，要將各個(gè)零部件送回至動(dòng)力組的檢查/檢修區(qū)，由各個(gè)具體檢修工位對各個(gè)零部件進(jìn)行檢修，同時(shí)完成各個(gè)零部件的組裝工作。通常，按照和諧內(nèi)燃機(jī)車的檢修工作需要，一般需要設(shè)置四個(gè)檢修工位：①活塞連桿檢修工位；②氣缸套檢修工位；③氣缸定位座檢修工位；④ 氣缸蓋檢修工位。

在實(shí)際的檢修過程中，還應(yīng)該參考檢修工藝的工位設(shè)置情況。

其中，氣缸蓋的檢修工位需要完成的工作包括：①各個(gè)零部件的清洗潔凈度檢查；氣門導(dǎo)管、噴油器套筒運(yùn)行情況、氣門座等裝配狀態(tài)的檢查，對其中的不良問題及時(shí)予以解決，解決不了的則應(yīng)該進(jìn)行更換；②進(jìn)行氣缸蓋的漏氣測試試驗(yàn)、氣門導(dǎo)管孔徑的公差以及圓度測試、氣門導(dǎo)管與氣門座的同軸度檢測、氣門桿的直徑尺寸公差測量；③安裝氣門、氣門蓋板、氣門附件、噴油器，安裝氣缸蓋孔塞、氣門座的安裝孔徑尺寸與公差測量，壓裝氣門座，拔出氣門導(dǎo)管并測量氣門導(dǎo)管的孔徑尺寸公差；④壓入并裝配氣門導(dǎo)管、測量氣門座與氣門導(dǎo)管的配合公差（同軸度），若存在問題則應(yīng)該進(jìn)行必要的修正。

活塞連桿的檢修工作主要包括：①連桿組件的預(yù)先裝配、配合公差的測量及形狀公差的測量；②連桿組件的分解、活塞銷孔徑與環(huán)槽的公差檢測；③活塞連桿組件的裝配。

氣缸套檢修需要完成的工作主要包括：①對氣缸孔表面狀態(tài)檢修觀察，確認(rèn)其完整性和工作狀態(tài)；②對冷卻水腔的清洗潔凈度與穴蝕狀態(tài)進(jìn)行檢查，若發(fā)現(xiàn)其中存在輕度的故障，則應(yīng)該進(jìn)行適當(dāng)?shù)男迯?fù)，若不能修復(fù)則應(yīng)該進(jìn)行更換；③對氣缸的孔徑進(jìn)行檢查，保證其公差滿足基本要求。

氣缸定位座的檢修工作主要包括：①氣缸定位座清潔度的檢查；②安裝頂桿、噴油泵與氣缸套。

在具體的檢修工藝設(shè)計(jì)過程中，要依據(jù)和諧內(nèi)燃機(jī)車動(dòng)力組的檢修工藝流程，對各項(xiàng)檢修工位的布置進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)，同時(shí)，還要考慮到各個(gè)工位完成的檢修內(nèi)容和需要的工時(shí)的不同，為了最大程度的利用檢修使用的工裝設(shè)備，應(yīng)該適當(dāng)?shù)脑黾雍臅r(shí)較長的工位數(shù)量，以保證整個(gè)檢修工藝流程能夠順利地進(jìn)行。

3 大功率內(nèi)燃機(jī)和諧機(jī)車動(dòng)力組檢修工藝的具體 應(yīng)用

根據(jù)上文的大功率內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力組檢修工藝流程，下面就針對柴油機(jī)下排氣故障和燃油回油盒泄露問題進(jìn)行故障排除，并對檢修工藝的應(yīng)用進(jìn)行分析。

3.1 柴油機(jī)下排氣故障分析

3.1.1 下排氣故障分析

所謂下排氣故障指的是在排氣口中噴出燃?xì)?，這是柴油機(jī)中的一種比較危險(xiǎn)的故障現(xiàn)象，容易造成柴油機(jī)燒機(jī)油、冒黑煙、功率不足等問題，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)?dǎo)致曲軸箱的壓力增加，從而導(dǎo)致機(jī)油從呼吸孔中排除，造成軸研瓦、活塞抱缸等惡性故障，給柴油機(jī)造成重大的事故。根據(jù)實(shí)際的運(yùn)行情況分析，柴油機(jī)下排氣通常是因?yàn)楦滋桌瓊?、活塞環(huán)斷裂和活塞燒損造成的。當(dāng)出現(xiàn)上述故障之后，燃燒室的整體密封性能將迅速下降，燃?xì)饩蜁?huì)通過活塞與缸套的間隙從曲軸箱中排出。盡管導(dǎo)致下排氣的原因是多方面的，涉及到缸套、活塞與活塞環(huán)結(jié)構(gòu)狀況、燃燒、潤滑、冷卻及應(yīng)用保養(yǎng)等多個(gè)方面的原因，但是，總的來講主要還是運(yùn)行保養(yǎng)不當(dāng)和機(jī)油品質(zhì)不佳造成的。

3.1.2 下排氣故障檢修工藝

為了減少內(nèi)燃機(jī)車因?yàn)橄屡艢夤收隙沟脵C(jī)車臨修，就需要通過檢修工藝措施對故障原因和部位進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷，這樣才能夠快速、高質(zhì)量的完成相應(yīng)的檢修任務(wù)。在實(shí)際的檢修工作中，采取的故障檢修工藝主要包括這樣三個(gè)方面：

①對排煙狀況進(jìn)行觀察。該方法是在低溫（水溫在45 ℃左右）狀況下啟動(dòng)，同時(shí)切斷氣缸燃油供應(yīng)，并切斷單個(gè)缸或者單側(cè)缸的供油，若活塞燒損，則柴油機(jī)的排煙是藍(lán)色，此時(shí)，切斷對應(yīng)的燃油供給之后若藍(lán)煙消失則能夠立即判斷活塞燒損的氣缸位置。

②澆注柴油。這種方法就是在停機(jī)的情況下從噴油器的安裝孔持續(xù)向各個(gè)氣缸中灌入柴油，然后觀察缸套中流下的柴油的量，其中流量相對較大的氣缸就是活塞燒損的缸。當(dāng)活塞燒損嚴(yán)重時(shí)，澆注的柴油會(huì)馬上泄露下來（正常情況應(yīng)該是澆注30 s之后才開始下流）。

③直接觀測。這種方法就是在停機(jī)之后將動(dòng)力組拆解下來，同時(shí)將活塞推行至上止點(diǎn)，然后使用工作燈或者手電照射缸套的內(nèi)壁，當(dāng)發(fā)現(xiàn)缸套內(nèi)側(cè)存在拉傷情況時(shí)，則判定為活塞燒損氣缸。通常，這種方法主要用于活塞燒損嚴(yán)重的現(xiàn)象。

3.1.3 下排氣故障處理技術(shù)方法

在完成柴油機(jī)的檢修之后，除保證機(jī)體的整體結(jié)構(gòu)完整性和健康程度之外，還應(yīng)該按照說明書中的相關(guān)規(guī)定嚴(yán)格選擇合適的燃油、潤滑油、液力油牌號(hào)，并保證質(zhì)量，不得使用不符合要求的劣質(zhì)油或者不符合牌號(hào)要求的其他油品。

3.2 燃油回油盒泄露故障

3.2.1 故障問題表現(xiàn)

部分內(nèi)燃機(jī)車柴油機(jī)在使用過程中會(huì)出現(xiàn)回油盒泄露的問題，具體表現(xiàn)為回油盒長時(shí)間向兩端泄露燃油，使得清潔燃油流入到柴油機(jī)下方的污油盒中，這不但造成了經(jīng)濟(jì)損失，而且容易引發(fā)火災(zāi)，造成柴油機(jī)車受損。

3.2.2 故障檢修分析

在柴油機(jī)工作過程中，多余的清潔燃油一般會(huì)從各個(gè)氣缸噴油器的噴油泵中流出，此時(shí)需要通過集油盒把流出的燃油收集到燃油箱中繼續(xù)加以利用。當(dāng)出現(xiàn)兩端漏油的問題時(shí)，可能由這樣四個(gè)方面的原因引起：①回油盒堵塞使燃油不能回流到回油管中，這時(shí)因?yàn)榧秃?、回油管中沒有壓力，所以只能夠依靠燃油自身的重力流動(dòng)；②回油管堵塞導(dǎo)致噴出的燃油不能正常回流；③燃油箱通氣不暢導(dǎo)致回流的背壓增加致使燃油不能正常回流；④各個(gè)缸噴油泵故障使燃油回油量過大，燃油不能及時(shí)通過回油管回流而從回油盒中溢出。在檢修過程中，可以通過逐條試驗(yàn)的方式對這些問題予以排除。

如果上述方式?jīng)]有解決問題，則可以考慮回油管的水平走勢。豎直的回油管中不會(huì)存在燃油，最大可能存留回油的是橫向回油管。由于回油管是自然回流，因此靠近燃油箱側(cè)的管路應(yīng)該較低才能使燃油自動(dòng)回流。但是，如果回油管中存在有凹段，就可能影響到燃油的正?；亓?。此外，回油管與燃油箱中存在的氣阻可能也會(huì)影響燃油的順利回流，使燃油從回油盒中漏出。

對于上述問題，首選的解決方法是更換燃油管路，然后再降低橫向回油管靠近燃油箱側(cè)的位置，使燃油得以順利回流。

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