楊林
(中國(guó)鐵路鄭州局集團(tuán)有限公司洛陽(yáng)供電段,河南 洛陽(yáng) 471000)
目前我段在用的接觸網(wǎng)作業(yè)車主要有JW—4、JW—4G、JJC型維修列等幾種機(jī)型,共同構(gòu)成了我段牽引供電接觸網(wǎng)設(shè)備日常維修和搶險(xiǎn)的主要車輛設(shè)備,納入段自輪運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備安全專業(yè)管理,上述機(jī)型的發(fā)動(dòng)機(jī)均屬于廢氣渦輪增壓型發(fā)動(dòng)機(jī),現(xiàn)有的設(shè)備現(xiàn)狀為研究和探討渦輪增壓型接觸網(wǎng)作業(yè)車提供了豐厚的研究素材。渦輪增壓型發(fā)動(dòng)機(jī)與自然吸氣的發(fā)動(dòng)機(jī)性比,極大增加了發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣壓力和進(jìn)氣量,能改善發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒效果,在不改變發(fā)動(dòng)機(jī)排量的情況下,有效提高發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率和經(jīng)濟(jì)性。與非增壓型柴油機(jī)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(bǔ)償?,F(xiàn)階段在用的接觸網(wǎng)作業(yè)車發(fā)動(dòng)機(jī)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(zhuǎn)速度也較快,據(jù)資料顯示其正常工作溫度高達(dá)1300~1600℃、六缸的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣葉輪旋轉(zhuǎn)速度高達(dá)60000~80000r/min左右。在惡劣的工作環(huán)境和外加高負(fù)荷的旋轉(zhuǎn)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(shù)狀態(tài),除了廢氣渦輪增壓器本身所具有的精密結(jié)構(gòu)外,針對(duì)廢氣渦輪增壓這一機(jī)型,有必要對(duì)接觸網(wǎng)作業(yè)車實(shí)際運(yùn)用中應(yīng)注意的一些問(wèn)題展開(kāi)論述,避免由于對(duì)廢氣渦輪增壓器發(fā)動(dòng)機(jī)的操作和維護(hù)和保養(yǎng)不當(dāng),降低使用壽命,增大維修和使用成本,甚至引發(fā)機(jī)械故障,給接觸網(wǎng)作業(yè)車的行車安全帶來(lái)潛在風(fēng)險(xiǎn)。
帶有渦輪增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)3~5min,有利于潤(rùn)滑油溫度的升高,流動(dòng)性更好,從而可以使渦輪增壓器的轉(zhuǎn)軸與軸套得到相應(yīng)的潤(rùn)滑,之后再提高發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,該做法在冬天尤為重要,熱車階段不宜高轉(zhuǎn)速操作發(fā)動(dòng)機(jī),甚至高速行駛,避免對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)各運(yùn)動(dòng)組件造成永久磨損,甚至損傷。所以對(duì)搭載渦輪增壓器發(fā)動(dòng)機(jī)的接觸網(wǎng)作業(yè)車,接觸網(wǎng)作業(yè)車司機(jī)必須嚴(yán)格執(zhí)行冷車啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行預(yù)熱增溫的操作規(guī)定,讓潤(rùn)滑油的流動(dòng)性得到改善,讓發(fā)動(dòng)機(jī)的水溫適當(dāng)提升,對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)各摩擦面的結(jié)合部得到良好油潤(rùn),為發(fā)動(dòng)機(jī)下一階段的帶負(fù)載運(yùn)行做好預(yù)期提溫。
發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速過(guò)低時(shí),渦輪增壓器的轉(zhuǎn)速也會(huì)逐漸隨之降低,渦輪和壓氣機(jī)內(nèi)的氣體壓力低于軸承內(nèi)的壓力,容易出現(xiàn)潤(rùn)滑油向兩端的壓氣機(jī)和渦輪泄露的現(xiàn)象,渦輪軸承得不到相應(yīng)的潤(rùn)滑和冷卻,同時(shí)漏入壓氣機(jī)內(nèi)的潤(rùn)滑油可能會(huì)隨著進(jìn)氣機(jī)構(gòu)進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸,過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的怠速會(huì)導(dǎo)致柴油霧化不良,燃料燃燒不充分,發(fā)動(dòng)機(jī)上部潤(rùn)滑效果降低,導(dǎo)致積炭產(chǎn)生。最終影響發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作,所以帶有渦輪增液壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)不宜長(zhǎng)時(shí)間怠速運(yùn)轉(zhuǎn)。接觸網(wǎng)作業(yè)車司機(jī)在操作上必須引起重視,減少和避免渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)。
使用廢氣渦輪的增壓器車型應(yīng)及時(shí)更換潤(rùn)滑油、潤(rùn)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(zhuǎn)軸于軸套之間的配合間隙很小,一旦使用劣質(zhì)潤(rùn)滑油或被污染的潤(rùn)滑油,或者由于潤(rùn)滑油濾清器不干凈導(dǎo)致雜質(zhì)侵入,在轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)前提下會(huì)造成軸套、轉(zhuǎn)軸急劇磨損,如果發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣通道有雜質(zhì)侵入,這些灰塵顆粒一旦進(jìn)入高速旋轉(zhuǎn)的增壓器渦輪,就會(huì)造成渦輪葉輪片與雜質(zhì)急劇雜亂撞擊,造成渦輪運(yùn)轉(zhuǎn)動(dòng)的平衡性遭到破壞,運(yùn)轉(zhuǎn)失衡,引發(fā)軸套與密封件破損,非正常使用造成的磨損必定遠(yuǎn)大于正常維護(hù)保養(yǎng)保養(yǎng)條件下的正常磨損。這一點(diǎn)對(duì)管好設(shè)備、用好、維護(hù)好接觸網(wǎng)作業(yè)車車輛設(shè)備至關(guān)重要,頻繁的維修會(huì)增加設(shè)備運(yùn)用管理單位經(jīng)濟(jì)成本,并減少設(shè)備的正常使用年限。所以必須嚴(yán)格執(zhí)行接觸網(wǎng)作業(yè)車的維護(hù)保養(yǎng)的基本規(guī)程,并視接觸網(wǎng)作業(yè)車車輛設(shè)備的使用環(huán)境、運(yùn)行區(qū)段、載荷程度等實(shí)際條件,適當(dāng)縮減保養(yǎng)周期,為促進(jìn)接觸網(wǎng)作業(yè)車的良好運(yùn)用和規(guī)范管理,做好接觸網(wǎng)作業(yè)車車輛設(shè)備質(zhì)量的管控,必須重視車輛設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)周期。
廢氣渦輪增壓器發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部工作溫度極高,普通的礦物質(zhì)潤(rùn)滑油很難應(yīng)付這一運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境和工作條件,廢氣渦輪增壓器發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)嚴(yán)格選用耐高溫、抗氧化性能較好、分子排列整齊規(guī)則的優(yōu)質(zhì)合成型潤(rùn)滑油,并且在接觸網(wǎng)作業(yè)車設(shè)備運(yùn)用管理中適當(dāng)縮短潤(rùn)滑油的更換周期,應(yīng)盡量選用全合成型潤(rùn)滑油。發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)用維護(hù)成本與礦物質(zhì)潤(rùn)滑油相比前期略高,但對(duì)延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命有較大益處。因?yàn)樵鰤簷C(jī)型接觸網(wǎng)作業(yè)車選用潤(rùn)滑油級(jí)別過(guò)低,導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行環(huán)境與潤(rùn)滑效果不匹配,急劇造成設(shè)備質(zhì)量技術(shù)狀態(tài)變差,由此會(huì)引發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)非正常磨損,嚴(yán)重時(shí)引發(fā)機(jī)械故障,給鐵路行車安全帶來(lái)潛在風(fēng)險(xiǎn)和未知隱患。因此應(yīng)盡量避免使用級(jí)別過(guò)低的發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油。
帶有渦輪增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)搭載在現(xiàn)有接觸網(wǎng)作業(yè)車上,這類設(shè)備構(gòu)成和設(shè)備現(xiàn)狀較為普遍。司機(jī)應(yīng)注意在接觸網(wǎng)作業(yè)車高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn),車輛長(zhǎng)距離運(yùn)行后,切忌立即關(guān)閉增壓器型的發(fā)動(dòng)機(jī),讓發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間,略微降溫,并控制發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速在渦輪增壓器啟動(dòng)介入轉(zhuǎn)速之下,讓高溫區(qū)的油液溫度慢慢降低,避免潤(rùn)滑油性能因溫度過(guò)高而下降,導(dǎo)致機(jī)件非正常磨損,甚至引發(fā)機(jī)件卡死或故障。在關(guān)閉柴油機(jī)前,使柴油機(jī)先怠速運(yùn)轉(zhuǎn)3~5min,讓潤(rùn)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(duì)柴油機(jī)的廢氣渦輪增壓器起到保護(hù)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(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),熱量依靠循環(huán)的潤(rùn)滑油帶走,通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)排出發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體外部。如果柴油機(jī)突然停止運(yùn)轉(zhuǎn),高負(fù)荷工作后直接停機(jī),增壓器溫度可急劇上升。過(guò)熱的結(jié)果將會(huì)使軸承咬死和油封失效。所以對(duì)高速遠(yuǎn)距離運(yùn)行停車后,司機(jī)要避免立即熄火停機(jī)。
全路接觸網(wǎng)作業(yè)車發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)渦輪增壓器的大范圍運(yùn)用,很顯然提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)有效功率。在倡導(dǎo)綠色環(huán)保理念的今天,渦輪增壓器的也能改善和降低發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣排放物。渦輪增壓器發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)改善發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒效率,使柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的污染排放達(dá)到歐二以上排放標(biāo)準(zhǔn),是柴油壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)不可缺少的必要配置。自輪運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備作為目前全路的主要行車車輛設(shè)備構(gòu)成之一,在鐵路基建、大修、工程改造等安全生產(chǎn)的主戰(zhàn)場(chǎng)上,一直發(fā)揮著重要作用。其上線運(yùn)行按列車辦理,行車調(diào)度員下達(dá)運(yùn)行車次,鋪設(shè)列車運(yùn)行圖運(yùn)行線,受鐵路行車調(diào)度的指令指揮,行車風(fēng)險(xiǎn)與安全責(zé)任重大。渦輪增壓器的運(yùn)用還可以為發(fā)動(dòng)機(jī)提供功率補(bǔ)償。當(dāng)作業(yè)車行駛在海拔高、空氣含氧量低、密度稀薄的惡劣運(yùn)行區(qū)段,帶渦輪增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)就可以克服因高原空氣稀薄導(dǎo)致的發(fā)動(dòng)機(jī)的功率下降。渦輪增壓器可以為發(fā)動(dòng)機(jī)提供良好的燃燒條件,大幅度提高燃油經(jīng)濟(jì)性、降低油耗。在倡導(dǎo)綠色環(huán)保和節(jié)約理念的今天,加強(qiáng)對(duì)渦輪增壓機(jī)型接觸網(wǎng)作業(yè)車的技術(shù)管理和科學(xué)運(yùn)用,有著較為貼合時(shí)代的現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義與理論研究?jī)r(jià)值。