CDD6A1型机车MTU柴油机进气系统进沙故障原因分析及预防措施探讨

张小宇 钟建守

摘 要 针对CDD6A1型机车MTU柴油机进气系统进沙这一故障现象，在机车进气系统及维护保养两方面分析了产生故障的原因，并根据分析结果对机车进气系统的维护提出了预防措施。

关键词 CDD6A1型机车;MTU柴油机;进气系统;进沙;故障;原因分析;预防措施

前言

CDD6A1型机车是出口阿根廷贝尔格拉诺铁路公司的交-直电传动米轨货运内燃机车，轨距1000mm，装车功率2200kW，轴重17t，最大运行速度80km/h，采用外走廊单司机室结构，机车装用MTU16V4000R43型柴油机、微机网络控制系统、CCBⅡ电空制动系统和Co-Co滚抱转向架，具有双机重联功能。

1问题的提出

MTU柴油机维保人员在对CDD6A1型机车柴油机进行5000小时维保工作时，发现柴油机增压器压气机端涡壳积存大量的沙尘，拆解柴油机内部检查发现机体进气道、气缸内部也有沙尘进入，造成柴油机活塞环、缸套异常磨耗，柴油机润滑油异常消耗，柴油机冒黑烟等故障现象。

2问题的查找及处理

针对以上问题，服务组对CDD6A1型机车柴油机进气系统各部件安装状态进行全面检查，发现以下问题：

机车动力室侧壁上的空滤门门锁被异物撞坏、锁芯失效或缺失、门锁卡板位置调整不到位，造成空滤门与车体侧壁不能紧密贴合闪逢，沙尘通过缝隙直接进入集尘风道。

集尘风道密封垫部分脱落丢失或损坏，造成车体内的沙尘通过缝隙直接进入集尘风道。

集塵风道除尘口密封垫部分脱落丢失或损坏，造成积存的沙尘不能完全通过出口排除。

袋式滤清器端部没有完全嵌入篮式安装框架内，而部分篮式框架固定螺栓紧固平垫、弹簧垫及螺母缺失，造成篮式框架与集气箱框闪逢，沙尘未通过袋式滤清器过滤就直接进入集气箱。

袋式滤清器质量不合格或超期使用破损，造成集尘风道沙尘未通过袋式滤清器过滤就直接进入集气箱。

针对以上问题，服务组与业主主管维保技术人员一起对存在问题的机车进行整改并编制整改操作工艺指导书，提供给业主其他站点维保人员整改操作。

经过整改后机车上线运用良好，至今未在出现柴油机进气系统进沙问题，说明整改有效、效果显著，问题得到了根治。

3故障原因分析

柴油机燃烧过程需要供给气缸清洁的空气。进气系统的作用是给柴油机提供经滤清后的满足其需要的清洁空气，防止污染空气堵塞中冷器以及对柴油机有关部件造成异常磨损，从而保证柴油机正常工作。

柴油机进气系统和它的主要部件的布置如图4-1所示。由增压器叶轮高速旋转形成的真空度首先通过多孔V型网吸入空气，较大的杂物（树叶等）被阻隔在外不能进入该系统;然后空气经过惯性滤清器（又称旋风筒式滤清器）的滤清，在较大的颗粒（灰尘等等）从空气中被除掉后，最后进入袋式滤清器滤清。在该处把细小的颗粒物从空气中滤掉，滤清后的空气进入增压器被压缩并经中冷器冷却后经进气总管进入各个气缸。

3.1 进气系统主要部件结构及原理

（1） V型滤网：位于空滤门上的V 型滤网为多孔钢板网，制成“V”状可以增大空气进入的流通面积。它能阻挡废纸、树叶等进入空气系统。

（2） 空滤门：空滤门安装于机车动力室侧壁上，空滤门上安装有惯性式空气滤清器，可对空气中污染物进行第二次滤清。空滤门内侧嵌有密封条，用于空滤门和空滤箱之间的密封。

（3） 袋式空气滤清器：袋式滤清器的作用是清除来自惯性式空气滤清器的清洁空气中的细小颗粒。机车共装有3 个袋式滤清器。每个袋式滤清器由连续的细玻璃纤维介质构成，纤维上涂有胶体油，工作中用以黏附脏物。

（4） 空气滤清器箱：空气滤清器箱为钢板焊接结构，内有篮框式袋式滤清器安装架，其内安装3个袋式滤清器。

从以上柴油机进气系统的结构及原理，我们可以确定：空滤门门锁损坏、失效及调整不好、集尘风道密封垫部分脱落丢失或损坏、集尘风道除尘口密封垫部分脱落丢失或损坏问题，只是外部沙尘没有经过一次V型滤网（为多孔钢板网）、二次惯性式空气滤清器过滤而直接进入到集尘风道内，这样只会造成三级袋式滤清器容易脏被沙尘堵塞，使进气阻力增加，进气量减少造成柴油机冒黑烟，排气管发红及排气温度高等故障现象，而此时安装于空气滤清器箱上的脏污指示器颜色变为红色，机车回段维保人员就会检查发现，会对袋式滤清器进行更换处理，因此以上问题不会造成沙尘进入到柴油机增压器压气机涡壳及机体内部。而袋式滤清器安装不良使篮式框架与集气箱框闪缝及袋式滤清器质量不合格或超期使用破损，直接导致第三级袋式滤清器将不起过滤作用，这是造成集尘风道内积存的沙尘未通过袋式滤清器过滤直接进入集气箱、再通过软连接进气软管进入到柴油机增压器、机体进气道及气缸，造成柴油机相关运动部件异常磨损故障原因。

4故障预防措施

（1）要求业主维保人员在机车回段或维保修程时严格按照 《CDD6A1型机车维护及保养手册》中技术规程要求执行并加强维保技术操作培训学习，同时保证相关备品质量。

（2）对所有机车的进气系统各部件安装情况进行严格检查并对不符合技术要求的立即整改。

（3）制造商设计人员在设计时应充分了解、考虑业主现场机车运用环境及维保条件，尽力采用性能可靠、耐用、维护简便的机车部件。

5结束语

CDD6A1型机车MTU柴油机进气系统进沙故障对于主要部件的使用寿命和可靠运行带来的危害是巨大的，只要高度重视，预防措施落实到位，特别是严格按照《CDD6A1型机车维护及保养手册》中技术规程要求进行维保工作，是可以将该故障根治的。

参考文献

[1] 母忠林.柴油机常见故障与维修[M].北京：化学工业出版社，2012： 219-220.

[2] 王仁泽.柴油机进排气系统典型故障的实验研究与诊断[D].大连：大连海事大学，2014：10-11.