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1、简议HXN5型机车柴油机曲轴箱超压故障原因及预防措施0概述　　为适应铁路事业的发展，实现铁路货物运输长交重载，齐齐哈尔机务段从2009年5月12日开始使用HXN5大功率机车，担当滨洲线西部线及黑龙江西北地区货物运输任务。由于它的投入使用，有效地缓解了铁路运输的紧张局面，解决了运输生产的“瓶颈”问题。但是由于HXN5机车采用单司机室，外走廊式的机构，使得机车在运行时，乘务员无法进行巡检，许多HXN5型机车发生故障，必须在停车后，才能进行检查和处理，给铁路运输生产秩序带来了不利的一面。如HXN5型机车柴油机曲轴箱超压，导致柴油机停机的故障，仅在2010年度，此类故障就发生了17件，占全年机

2、破件数12.9%，给运输生产带来了不利的一面，严重地影响了运输秩序。本文通过对曲轴箱超压原因的分析，提出相应的解决办法及控制措施。　　1曲轴箱超压时故障现象　　HXN5型机车采用计算机控制系统，装有曲轴箱超压传感器COP，其保护作用与东风系列内燃机车的差示压力计(CS)相似。COP安装在柴油机左排8号动力组之后，用于测量柴油机曲轴箱内相对于机车外部(环境)的压力，柴油机管理软件系统EMS将利用COP采集的信息确定曲轴箱内是否正在产生或已经产生过压，并将此信息发送给柴油机控制单元ECU，而使柴油机停机。正是由于ECU时时对曲轴箱压力进行监控，避免柴油机曲轴箱因挥发性烟雾积聚，发生破坏性爆

3、炸事故。如果ECU在曲轴箱超压时起不到保护作用，往往会对机车机械设备、人身安全和经济方面造成难以估计的损失。　　正常情况下，曲轴箱内压力由空气与蒸汽共同产生，也就是由曲轴箱的通风空气产生，那么该压力通常低于周围环境的空气压力，并且以周围大气压力为基准，在COP的压力表上有可能显示负值。但如果曲轴箱内的压力主要由燃油或润滑油蒸气产生，那么COP读值有可能高于周围环境的空气压力，当曲轴箱压力保护值大于498Pa，0.5s，ECU将起保护作用，控制柴油机停机，智能显示器提示故障信息：“曲轴箱超压，禁止尝试启动柴油机”。故障代码分析时，频繁出现以下提示：　　01-0066柴油机不运转　　01-

4、6063曲轴箱空气压力太高不能重启柴油机　　01-8140曲轴箱压力超出上限　　2曲轴箱超压故障原因分析　　通过对柴油机曲轴箱超压故障现象和机车智能显示器提供的故障代码的分析，HXN5型机车曲轴箱超压故障率高的主要原因可以归纳为以下几个方面：　　2.1由柴油机故障引起的曲轴箱超压　　日常的机车运用中，在机车柴油机中组成燃烧室的活塞、气缸套和气缸盖出现故障，是造成燃气或水窜入曲轴箱，增高曲轴箱内的气体压力频率最高的问题。　　2.1.1柴油机动力组故障　　2.1.1.1活塞与气缸套磨损超限　　活塞组件由活塞头、活塞裙、活塞体、活塞销和活塞环组成。活塞顶(或头)的形状按燃烧室的要求设计，头部

5、有3道活塞环槽，其中2道压缩气环，1道刮油环。活塞头用4根高强度螺栓紧固到活塞销座上，与动力组件构成气缸燃烧室，活塞形成燃烧室的下部，并将气体力传递到连杆，这时活塞环起到密封作用，防止燃烧气体进入曲轴箱。　　活塞带动活塞环沿气缸套作高速往复滑动，大功率机车活塞的平均速度已高达11～11.5m/s，这个数值已接近目前材料和工艺水平所许用值的上限。由于气缸套油膜时常遭受燃气、燃油的冲刷，使机油分布不均匀，加上进气时带入的尘埃、完全燃烧残留的碳粒及机油中的杂质，使积炭形成加快加速，就会拉伤摩擦表面和发生运动部件的异常磨耗，使相对运动的活塞裙、活塞环和气缸套出现剧烈的摩擦与摩损，造成气缸套与活

6、塞配合间隙不好发生严重窜气，导致曲轴箱超压。　　2.1.1.2活塞裂损　　气缸活塞顶面直接与1500～2000℃左右的炽热燃气相接触，特别是钢顶铝裙的活塞，其钢顶长期在高温、高应力的环境下工作，由于设计或制造工艺的不良，活塞顶面凹穴与燃油喷射配合不当，活塞体内冷却不佳等原因，使活塞的顶面与顶背部之间存在较在的温度差，其温差应力常可导致活塞头部出现网状裂纹或顶裙分离。同时，活塞组受到气体压力、往复惯性力及连杆在倾斜位置时侧压力的反力等周期性变动栽荷的作用，由于变动速度快，使栽荷具有冲击性，而且载荷循环反复易使活塞出现疲劳破坏，致使燃气直接从破损的活塞进入到曲轴箱内部。　　2.1.1.3气

7、环断裂　　活塞环起密封作用，防止燃烧气体进入曲轴箱，并控制活塞环润滑。另外，活塞环还将来自活塞的热量传递给气缸盖。活塞气环工作在高频、高温和高压燃气的环境里，由于环槽磨耗及结炭的形成，往往卡死或折断气环，使活塞环失去支承活塞的能力，划伤气缸套，造成活塞体与气缸套摩擦漏气，导致整个燃烧室密封性能恶化，气缸内不能建立正常的压缩压力，致使柴油机不能良好的燃烧，同时也使大量的燃气窜入曲轴箱造成超压。　　2.1.1.4气缸组件裂漏　　气缸组件由气缸套、气