HXN5B机车柴油机常见故障判断与处理

HXN5机车起机原理及典型故障分析1、概述HXN5机车是中国南车戚墅堰机车有限公司与美国GE公司合作研发的大功率内燃机车，采用交流传动。

机车具有良好的牵引、制动的性能。

机车的启动方式，与我们厂生产的DF系列机车不同。

东风系列机车启动是通过一个启动电机带动柴油机起动；而GE机车是通过给逆变器供直流电使其产生交流电驱动交流发电机带动柴油机爆发启动。

本文主要介绍柴油机启动过程及典型故障分析。

2、HXN5机车柴油机起动过程简介机车控制面板上的柴油机控制开关（EC开关）置于“启机”位，按下起机按钮，智能显示器DS跳出启机界面，起机警铃响起，智能显示器DS同时向集成输入输出控制板CIO 发出接通滑油泵和燃油泵的指令。

通过压力传感器感应返回的数据来确认管路里滑油和燃油是否达到起机要求。

智能显示器DS同时还通过CIO来启动转换开关CTS，选择5位牵引电机还是6位牵引电机的逆变器，使牵引电机的逆变器与主发电机的定子3相绕组连接，再通过CTS其他触点接通主发励磁线。

主发电机3相定子绕组与主发励磁绕组成串联，主发电机变成交流启动电机。

智能显示器DS确认以上动作完成后，发出指令闭合蓄电池正极接触器，断开滑油泵。

蓄电池正极接通后，智能显示器DS向牵引电机控制器TMC发出指令，TMC再指示5位或6位的逆变器投入，把直流电转变成交流电压，所产生的电流施加在牵引电机的输出绕组上，同时直流电流流进主发电机的励磁绕组。

主发电机做为启动电机旋转起来。

智能显示器DS通过柴油机控制单元提供的曲轴速度传感器来获取转速，当转速到30转时，智能显示器DS要求CIO控制板闭合柴油机启动程序接触器GSS，让启动电路电流增加，使柴油机转速增加，达到柴油机能够爆发的转速。

当柴油机爆发后，转速达到200转分后，ECU通过网络把数据传输给智能显示器DS，智能显示器DS就终止柴油机启动程序。

与柴油机起动相关的控制系统如下图（图1）：HXN5机车启动程序是复杂的。

HXN5B机车柴油机常见故障判断与处理摘要：柴油机是内燃机车的核心大部件，堪比内燃机车的心脏，本文对柴油机耗水和膨胀水箱溢水故障的判断和处理作了详细的说明，为柴油机的日常维护保养和检修提供参考。

关键词：HXN5B;内燃机车;柴油机;故障处理前言中国南车戚墅堰机车有限公司生产的4400马力交流传动内燃调车机车采用R12V280ZJ型柴油机，该型号柴油机是南车戚墅堰机车有限公司为满足我国铁路大功率调车机车和新一代铁路次干线、支线内燃机车的需要，在与A VL合作开发的R16V280ZJ型柴油机的基础上，通过自主创新，结合消化吸收引进技术，开发的新一代高可靠性、低油耗和低排放的机车柴油机。

该柴油机采用ABB 公司研制的铁路机车用TPR56高压比涡轮增压器，采用BOSCH公司单体电控泵燃油喷射装置及HAINZMANN的电子控制系统。

1.柴油机耗水、膨胀水箱溢水内燃机车工作过程中，柴油机等许多零部件强烈受热，需要强迫冷却，为此设置了冷却水系统（如图1）。

其主要功能是：冷却那些与燃气直接接触的零部件、柴油机润滑油及柴油机的增压空气，使柴油机的各零部件、柴油机润滑油及增压空气均保持在一定温度范围内，保证柴油机正常工作。

在空气滤清器箱上方装有一个膨胀水箱，膨胀水箱提供散热器的排气、冷却水的膨胀和柴油机冷却水系统的补水。

高温主回路：柴油机高温水泵从散热器高温出水口、膨胀水箱补水管及高温旁通管中吸入冷却水，泵入柴油机高温水系统。

冷却水在流经柴油机时吸入热量后温度升高，热水经由柴油机排水总管一部分旁通直接进水泵，另一部分进入高温散热器，散热片把热量散给冷却空气。

温度降低后的冷却水与部分旁通水经高温水泵吸入，继续进行循环。

在循环过程中，由于支路中膨胀水箱加压，因此，我们把该种系统称为闭式循环系统。

低温主回路：低温水泵从散热器低温出水口与膨胀水箱补水管道中吸入冷却水，一部分泵入柴油机中冷器，吸收增压空气热量;另一部分泵入润滑油冷却器与柴油机机油进行热交换，然后两部分汇合后进入低温散热器，由低温散热器散热片把热量散发给冷却空气。

0引言HXN5型的机车是美国的GE公司跟戚墅堰机车厂联合生产的，这款车在牵引上有着较大的优势同时各种恶略环境也都可以行驶。

但是自身的设计缺陷较为严重同时由于机车的操作人员自身对性能没有全完掌握好，这样便经常出现故障，这些为运输造成很大的困扰。

因此我们联合生产商共同研究问题归纳相关的措施，同时整理总结常见故障排查方法使得维修跟操作人员可以处理。

1典型的故障分析跟介绍1.1基本的故障第一，微机的通讯中断问题，造成区间停车在停机之后又重新启动故障便会重新消失，之后机车恢复正常运行。

第二，运用中的微机通讯出现问题之后在区间内停车6分钟开机重启之后正常运行，在厂家检修时没有法现任何故障跟异常。

第三，微机的电阻制动故障和蓄电池在充电之后没有效果，机车也无法加载，之后还会出现一些惩罚性制定及时是重启也没有效果。

在厂家的共同检修下进二级菜单中发现有提示称门连锁断开，在重新关门之后依然无效，之后宣判无法处理请求救援。

在回段之后发现是AAC故障。

第四，还有会出现通讯中断造成柴油机停机，重启之后提示空气制动中断，自动制动手柄在紧急制动位置时，又正常运转没有故障提示。

第五，在运行中出现报警之后出现惩罚性制动。

在复位之后机车无法打风，同时重启无效，之后造成机破。

第六，通讯中断后出现惩罚性制动微机显示为制动中断，同时发现小复位无效，重启无效之后请求救援，回段之后检修发现PTP烧毁，更换之后正常运转。

1.2制动的故障第一，出现制动系统故障之后出现惩罚性制动更无法解除，在电空制动的断路器断开之后依然无效之，重启之后依然是这个问题，在恢复到备闸之后便挥复到正常状态，同时在更换操作大闸之后问题才恢复正常。

第二，制动系统出现故障之后出现惩罚性的制动，停车一分钟之后便恢复正常状态。

第三，列车管路中没有充风，在重启之后依然没有反应，原因没有查明同时故障自己消除。

第四，机车没有出现缓解，在司机使用小复位之后依然没有好转，在重新启动之后勉强回到原段，原因没有查明。

HXN5B机车VTG增压器原理和常见电气故障解析摘要：VTG增压器是一种智能化增压系统，其工作原理基于可变几何涡轮技术。

这种技术使得涡轮可以在不同的柴油机负载和转速下产生更高的增压压力，并在柴油机高速运行时减小增压压力，以达到最佳燃油效率。

关键词： VTG 可变截面涡轮涡轮增压VTG增压器的工作原理是基于控制涡轮的进气量和排气量，以增加或减少增压压力。

当柴油机需要更多的空气来燃烧燃油时，VTG增压器会调整涡轮叶片的角度，以增加进气量并提高增压压力。

当柴油机负载降低时，VTG增压器会减小涡轮叶片的角度，以减少进气量并降低增压压力。

此外，VTG增压器还可以通过控制涡轮的调压阀来改变涡轮的工作状态。

当柴油机转速较低时，调压阀会关闭，使得涡轮叶片的角度变小，以便更快地旋转。

当柴油机转速提高时，调压阀会打开，使得涡轮叶片的角度变大，从而增加增压压力。

本文着重介绍了HXN5B机车VTG增压器的原理和常见电气故障解析的分析思路。

1 传统增压器和VTG增压器对比1.1传统涡轮增压器面临的问题在此之前，我们要简单了解一下涡轮增压柴油机的原理和特性。

增压柴油机区别于普通自然吸气柴油机，它是通过增压器进行强制进气的，这样可以大大提升进入气缸内的空气密度，从而达到提高机车功率的目的。

涡轮增压柴油机的增压器由排气能量驱动。

当柴油机转速较低时，排气能量往往比较小，此时有可能无法驱动增压器，会产生所谓的涡轮迟滞现象。

涡轮迟滞与增压涡轮的尺寸有关。

增压涡轮越大，涡轮就越难以被驱动，涡轮迟滞就越明显，反之如果增压涡轮很小，迟滞就会大幅度缓解。

与此同时，涡轮尺寸又与增压能量相关，小尺寸的涡轮虽然可以缓解涡轮迟滞，但在需要增压器工作时它能提供的增压值不大，不利于提升柴油机的动力。

1.2VTG增压器的特点VGT的核心在于它的增压器可以改变截面积，这就相当于改变了增压涡轮的大小。

在转速较低时，增压涡轮会采用较小的截面积，即使转速很低的状态下涡轮也可以顺利启动，大大缓解了涡轮迟滞。

HXN5机车常见电器和控制系统故障处理摘要：针对HXN5型机车在运用和检修中电器和控制系统出现的故障，文章列举了五种常见故障现象：起不了机、启机后辅发不发电、牵引无效或牵引受限、牵引电机接地和电阻制动故障。

通过日常检修经验的积累对五种常见故障进行深入分析，总结出了每个故障原因相应的处理方法。

希望通过常见故障的分析和处理方法抛砖引玉，力求找到对HXN5型机车电器和控制系统的所有故障在检修工作中的思路和解决方法，已改善HXN5机车自投入运用以来检修工作者对这种新车型的电器和控制系统故障无从下手的难题。

关键词：HXN5型机车；常见故障；处理方法为保障HXN5型机车安全性，提高对HXN5型机车的检修质量，将2010年至今对HXN5型机车的常见电器故障现象和常用故障处理方法总结和归纳，以供机车检修人员和运用乘务员参考和使用。

1. 故障现象：启不了机1.1 原因分析：（1）DS1-DS3显示屏通讯中断；机车广播供电源ESW、RPS故障；ESW、RPS线路故障。

（2）起机相关的开关、断路器、手柄不在要求位置或闭合不良。

(3) EC控制开关不在启动位或闭合不良。

(4) 起机不响铃，CIO未接收到起机响铃反馈信号。

(5) ECU未接收到燃油泵电机断路器信号。

(6) 操纵台顶部重联运行开关在切除位。

(7) 第5、6电机被切除。

1.2 处理方法：(1) 可依次甩屏启机排除；对故障的机车广播供电电源ESW、RPS进行更换；检查ESW、RPS线路，对出现松动、虚接的线路重新紧固，安装。

(2) 对不在要求位置的起机相关的开关、断路器、手柄立即重置。

对不良的开关、断路器、手柄进行更换。

(3) 将EC控制开关置于启动位，更换闭合不良的启动位EC开关对应的触头。

(4) 检查警铃接线状态,对松动的接线进行紧固。

(5) 检查燃油泵电机断路器线路或更换断路器。

(6) 将操纵台顶部重联运行开关置于运行位。

(7) 对第5、6电机电机进行检查，如电机无故障切除，要将其恢复。

HXN5型机车常见故障分析及对策研究武友汉摘要：随着HXN5 机车在机务系统中逐渐占有重要的地位。

给 HXN5 机车的检修提出了新的、更高的要求。

本文主要针对HXN5型机车在检修过程中发生的锁轴问题故障进行归纳、并对故障现象及类型进行具体分析，制定相应的解决对策，旨在提高HXN5型机车的检修质量。

以满足生产现场的实际需要。

关键词：HXN5型机车；故障处理；对策为了加快提升我国干线铁路动力装备水平，铁道部按照“引进先进技术、联合设计生产、打造中国品牌”的总体要求，全面组织实施了6 000 马力大功率交流传动内燃机车技术引进和国产化项目合同。

HXN5 型机车以美国通用电气（GE）公司最先进的交流传动AC6000 型机车为原型车，通过引进GE 公司先进成熟的设计和制造技术，实现了6 000 马力大功率交流传动内燃机车系统技术的集成创新和国产化制造，逐步提高国内机车制造的自主研发能力和生产制造能力，构建中国大功率交流传动内燃机车产业技术平台。

中国铁路的变化正是依托技术装备水平的不断提高。

同时不断提高的技术装备给铁路机车质量提出了更高的要求：一方面要求高质高效，可靠运输保证；另一方面要求一旦发生故障，快速、准确地查找故障所在的位置，迅速排除故障，恢复正常运输秩序。

本文介绍了HXN5型机车常见的故障特征、故障查找方法和技巧。

1、HXN5型机车常见的故障分析HXN5型机车在检修段检修的过程中发生问题较多，突出表现在一是走行部无轴温监测装置，同时无地面顶轮检测装置造成机车走行部轴承状态不可控。

二是机车传感器化后在使用过程中发生问题较多；三是虽然机车上安装了大量的传感器但多数传感器设置的主要目的为了检测机车工况便于确定牵引策略。

四是和谐机车在设计初期保护策略无相应的冗余或纠传感器检测装置，对各传感器在车上进行检错设置，造成机车发生故障后无法处理。

机车运行造成锁轴问题的发生。

2 锁轴故障原因分析2.1 从轴承油脂上分析（1）机车牵引电机轴承使用的油脂不符合标准，润滑脂不足或过多。

HXN5型机车应急故障判断及处理一、显示器显示的风压参数状态为“***”，显示器底部的信息提示栏显示“机车状态未知，通讯中断”的处理方法？1、先“小复位”；2、无效再“大复位”3、如仍无法恢复，请求救援。

二、移动机车档位手柄，机车无法加载的处理方法？1、确认机车换向手柄不在中立位、非操纵台自阀手柄在重联位；2、主操纵台的控制断路器闭合，当前操纵台的主发励磁和电阻制动断路器闭合（非操纵台的主发励磁断路器必须断开,否则牵引受限），柴油机控制开关置于运行位；3、检查显示器信息提示。

按信息提示进行检查处理；4、如果显示器无任何故障信息提示，进行“大复位”操作，无效请求救援。

三、辅助发电机不发电，机车无法加载，同时空调机不工作的处理方法？1、常用制动停车，自阀手柄抑制位。

2、断开排尘风机断路器（CA9区内），再闭合。

3、检查并处理卡滞、粘连的空压机接触器。

4、显示器提示“高压保护手柄或门联锁关闭不严”时，捆绑固定故障的控制门联锁。

5、进行“大复位”，无效请求救援。

四、按压柴油机起动按钮，柴油机不能起动；有时显示屏显示“启机程序断开”时的处理方法？1、确认智能显示器有不能起机的故障提示信息时，严禁起机；（如：曲轴箱压力高、机油压力低、增压器故障。

）2、柴油机控制开关（EC）置起动位；3、燃油泵继电器（FPR）不吸合时，可手动吸合。

4、起动柴油机，如警铃不响可检查停机开关后二次起机，二次不起可第三次尝试起机；5、如仍无法起动柴油机，请求救援。

五、显示器空气制动参数显示“***”，机车产生惩罚制动且将手柄置于抑制位1秒后移回运转位无法缓解的处理方法？1、确认电空制动断路器（ABCB）是否断开；如断开，恢复。

2、如未断开，进行“大复位”。

3、大复位无效使用备用空气制动机。

六、机车出现锁轴报警的处理方法？？1、停车，自阀手柄“抑制位”；2、下车检查显示器提示报警的车轴状态是否完好，有无异常情况，包括：牵引电机轴承、轴箱轴承、齿轮箱；3、切除锁轴位牵引电机速度传感器，进行“大复位”；在保证行车安全的情况下动车，观察该轴是否转动。

HXN5型内燃机车压力信号异常故障分析摘要：HXN5机车压力信号异常故障引起柴油机停机，针对机车压力传感器信号异常原因进行分析，找出故障原因，提出改进措施，提高机车运行质量。

关键词：HXN5机车；压力信号；传感器密封1 问题的提出HXN5型机车是中车戚墅堰机车有限公司与GE公司合作开发的适用于干线货运的大功率交流电传动内燃机车，机车投入运用后发生多种压力信号异常故障，具体表现为机车运行过程中间歇性机油压力低故障、曲轴箱超压故障、机油泵出口压力传感器故障、燃油压力低故障、柴油机进水压力低故障等引起柴油机自动停机，造成机破。

据统计，2018年以来全路HXN5机车机油压力异常信号故障共13起，其中机破6起、零公里1起、临修5起、碎修1起，尤其是2021年4~6月间C6修后的HXN5机车在哈局接连发生数次机油压力信号异常停机故障，且故障自动复位、无法复现，现场测试压力传感器输出正常，ECB线束接触电阻正常。

故障发生后检查机车管路无异常，判定故障为压力信号异常。

针对上述问题，本文对HXN5型内燃机车压力信号异常现象进行分析，明确故障机理，并提出改进措施。

2 原因分析2.1 ELIP柴油机机油进口压力传感器信号异常根据GE公司微机软件中柴油机机油压力保护逻辑，机车机油压力保护分为两种：①机油压力低保护；柴油机达到180 r/min并持续20 s后，柴油机控制单元（ECU）将由柴油机机油进口压力（ELIP）传感器读取的柴油机机油进口压力与定义了最小机油压力值进行比较，若机油压力降到低于最小压力，柴油机控制单元（ECU）采取适当措施。

如果司控器手柄在8档、7档或6档，柴油机相应转速下机油的压力低于最小限制值达1 s，柴油机转速将降至5档。

若机油的压力持续停留在限制值以下，则每过10 s柴油机转速会降低一档，直至柴油机怠速运转。

②机油压力极低保护；柴油机运行时，柴油机控制单元（ECU）会将传感器（ELIP）读出的柴油机机油进口压力与极低机油压力停机值（对于给定的柴油机转速）的表进行比较。