HXN3B型调车机车柴油机启机故障的研究与实践

HXN3B型调车机车柴油机启机故障的研究与实践

杜永强,史雪涵,尚宁

中车大连机车车辆有限公司  辽宁 大连 116000

摘要：HXN3B型调车机车是中车大连机车车辆有限公司研制并自造的新一代交流传动调车内燃机车，主要用于推峰、小运转和平面调车等调车机车牵引任务。本文通过对机车柴油机启动系统相关部件进行分析，结合机车日常现场运用经验，研究相关部件日常维护注意项点，以期提高机车柴油机启动系统可靠性。

关键词：调车机车；柴油机启机；空气启动

1  机车柴油机启动系统介绍

HXN3B型调车机车柴油机启动系统沿用和传承了HXN3系列机车稳定可靠的柴油机启机系统相关技术，主要由启动马达、电磁阀、辅助空压机、启动风缸及其管路等部件构成。柴油机采取压缩空气启动马达的启动方式，启动风源来自机车车体下方悬挂的启动风缸，通过机车微机控制系统控制4个电磁阀，让启动风缸充满的压缩空气驱动柴油机启动马达马达与柴油机大齿盘啮合并进行旋转，从而使柴油机大齿盘带动曲轴旋转来启动柴油机。

1.1.启动风马达

分别安装于柴油机两侧的两个启动风马达，用于启动过程中使柴油机旋转，由来自于车架下方的第三启动风缸的风源提供动力。

每个启动马达由两个电磁阀控制风路，使之完成啮合和转动这两步动作，来驱动柴油机。

1.2.电子燃油泵

电子燃油泵是用于在柴油机启动之前的辅助供油过程，大约为柴油机管路提供90kPa的燃油压力。

在柴油转速小于450RPM时工作，与机械燃油泵一起为系统提供足够油压。

1.3.电子滑油泵

本机车的电子滑油泵有正转和反转两种工作模式，由EM2000微机发送正转和反转的指令。正转工作时，直接为柴油机两个增压器油路提供油压，为其散热和润滑。反转工作时，为整个柴油机油路提供油压（包括滑油滤清器），反转模式一般工作在柴油机起机前的“预润滑”过程中。

2启机前逻辑判断

在司机室的任意一个操纵台上“柴油机启动”按钮后，机车控制微机EM2000随即校验相关逻辑是否正确，如本车控制断路器闭合（LCBAT< = ON）、 燃油泵开关闭合（C_FPSW< = ON）、紧急停机按钮开关闭合（NoEFCO< = ON）、主发通风机断路器闭合（ GnBwCB< = ON ）、燃油泵断路器闭合（ FP CB< = ON ）等相关逻辑判断信息。如相关参数正常，微机控制系统通过CAN总线向电喷控制系统发出柴油机启动请求，电子燃油泵开始辅助供油，当燃油到达一定压力或供油超过一定时间，微机控制系统控制机车蜂鸣器发出数次鸣响，以警示机车附近的作业人员注意安全防护。

在这个过程中，微机控制系统通过74V控制线路控制相关的电磁阀动作，使柴油机启动风马达驱动柴油机旋转，具体如下：

继电器STE被微机控制系统DIO插件板控制得电，启动马达控制啮合、转动电磁阀（MV ASAL、MV ASAR、MV ASEL、MV ASER）控制线圈分别得电吸合。 其中，MV ASEL 和MV ASAL电磁阀控制左侧启动马达的啮合和转动，MV ASER 和MV ASAR电磁阀控制右侧启动马达的啮合和转动，左、右控制逻辑基本相同。此时MV ASEL、MV ASER电磁阀由DIO插件板得电，电磁阀吸合动作，启动马达的啮合小齿轮从马达内部伸出，与柴油机大齿轮盘啮合；啮合成功到位后，每个启动马达通过自身的风管输出风压给电磁阀附近的压力开关，使压力开关动作，给微机控制系统确认启动马达小齿轮与柴油机大齿盘啮合成功；微机控制系统接到反馈后，DIO插件控制MV ASAL和MV ASAR电磁阀吸合，机车启动风缸向柴油机启动马达供风，启动马达小齿轮开始带动柴油机大齿盘旋转。

启动马达开始盘动柴油机，当柴油机转速到达一定速度后时，柴油机电喷控制器控制柴油机喷油泵工作，喷油器喷油，柴油机随即爆发启动。当柴油机转速上升至一定速度后，微机控制系统控制四个电磁阀全部失电关断，启动马达啮合的小齿轮缩回。柴油机启动后，将以325RPM的转速惰转运行。

3  可能存在问题的部位

经过对HXN3B型调车机车柴油机启动系统各部件进行分析，认为以下部件异常可能会造成启动系统出现问题：

3.1.启动马达

柴油机左、右启动马达供风管路直角塞门未开启时，启动马达小齿轮将不能弹出。启机前，检查、确认供风管路直角塞门位置，可以避免该故障；小齿轮长时间未涂润滑脂时，小齿轮与柴油机大齿盘硬啮合、损伤，造成后续小齿轮不易与大齿盘啮合；机车启动风缸风压较低时，启动马达无法带动柴油机大齿盘旋转到一定转速，造成柴油机启机故障。

3.2.燃油管路 

在柴油机启动期间，要保证燃油系统管路有一定压力才可以。当燃油系统电子燃油泵故障或管路存有大量空气时，会造成柴油机启动失败。

3.3.电喷控制系统

电喷控制系统在柴油机停机、启动和工作期间，一直检测柴油机各项传感器参数、与微机控制系统传递信息。如其供电系统或传感器检测参数出现异常，均会中止柴油机启机过程。

4  维护注意事项

根据上述的部件研究分析，建议在机车后续的运用、检修、整备过程中对HX3B型调车机车相关部件进行以下重点检查和盯控：

4.1.日常运用中，启动马达供风管路直角塞门无特殊情况，不做位置调整；柴油机启动马达小齿轮定期涂抹专用开放式齿轮油脂；柴油机启机前注意启动风缸压力，风压较低时，使用辅助空压机向启动风缸充风。

4.2.日常检修中，对燃油管路各管接头进行检查，特别是燃油箱至燃油粗滤器管路，避免管路进气导致柴油机停机或启机失败；日常巡检时，注意电子燃油泵是否正常工作。

4.3.日常整备时，注意电喷控制系统故障指示红灯是否点亮，如故障指示红灯常亮以及出现相关故障相关信息，及时对故障进行处置；机车准备启机前，注意电喷控制系统电源指示灯状态，确认电源是否工作正常；日常检修中，避免使用高压水枪冲洗柴油机，避免传感器及其插头进水，导致电喷控制系统故障。

5  结论

HXN3B型调车机车柴油机启机系统由于沿用和传承了HXN3系列机车稳定可靠的柴油机启机系统相关技术，在日常运用中已经展现了较高的系统可靠性。本文通过对HXN3B型调车机车柴油机启机系统部件的再次梳理分析，结合日常运用经验，提出相关维保和运用建议，将进一步增强启机系统可靠性，，保证了机车的正常运用。 

参考文献

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