铁道内燃机车节能减排措施研究

周杰

摘 要：经济的发展离不开能源支持，工业的发展离不开内燃机的作用，作为交通运输体系的领头羊——铁路运输的耗能量更是惊人。基于此，本文介绍了铁路内燃机车的主要耗能因素，并详细阐述了内燃机车节能减排的具体措施，希望对降低铁路内燃机耗能量有所帮助。

关键词：铁道；内燃机车；节能减排

1 铁道内燃机车的主要耗能因素

1.1 热力状态

机车的热力状态对耗油量有直接的影响，确定机车热力状态的主要参数有：排气温度、燃油消耗率、黑烟程度。首先，排气温度体现了内燃机的热强度，该参数对内燃机各缸的热负荷及主要部件的受热状况进行有效监督。可通过改变高压油泵供油量对排气温度进行调整，供油量增加则温度上升，反之温度下降。因此，排气温度过高，则说明燃油消耗量过大。其次，燃油消耗率。该指标通常通过测试获取，通过测试一定重量的柴油耗油时间测定。若结果超过规定指标，则说明机车热力状态不符合要求。再次，黑烟程度。该指标可判定燃油燃烧优劣，常见的排烟状况有无色、灰色、黑色、白色、漆黑色等5种情况。无色排烟说明燃料燃烧完全；灰色排烟说明燃料不能完全燃烧，但如果情况不恶化，则机车可继续运转；黑色排烟则说明燃油不能完全燃烧，应排查故障，方可继续运行；白色排烟说明机车故障，应立即检修；漆黑色排烟说明燃油严重浪费，应立即控制。

1.2 机车操纵

对机车的操纵是指依据运行图进行牵引、惰性及制动的过程，保证机车按规定速度运行。对机车的操纵方式不同，其耗油量会有变化。在保证准点运行的前提下，减少机车牵引力所提供给机车的动能，最大限度地利用列车自身已经取得的动能，可有效降低机车不必要的制动损耗，如在机车上坡路段，在充分利用机车动能的前提下闯、爬结合，可有效降低油耗。在相同的运行条件下牵引相同数量的列车，耗油量会因操纵方式不同而差异较大。因此，在充分掌握内燃机车各耗油环节后，运用合理的操纵方式，可有效实现节能减排。

1.3 燃油自然损耗

燃油自然损耗是指在燃油的收发、传输、使用等环节因自然蒸发、零星泄漏、容器黏附等情形造成的燃油损失。因责任事故或者自然灾害造成的燃油损耗不能称为燃油自损。在铁路企业管理中，燃油自损有两种类别：保管损耗与运输损耗。

1.3.1 保管损耗。是指燃油自入库起到出库结束整个保管过程中的损耗。保管损耗还可细分如下几种情形：传输、蒸发、泵装、泵卸、倒装、清罐。通常传输损耗率为0.08%、蒸发损耗率根据地区及季节核定、泵装损耗率为0.12%、泵卸损耗率为0.18%。

1.3.2 运输损耗。是指燃油在运输途中的损耗，通常按照运输里程核定运输损耗率：1000km内是0.1%，1001～2000公里km是0.14%，2000km以上是0.17%。

此外，在燃油流转作业中的零星漏洒损失也不可忽视。如在铁路内燃机上油后，流量计与胶管头有十来米的距离，会有大量残留燃油。

2 铁道内燃机车节能减排措施

2.1 严格核定热力状态

核定热力状态的途径主要有：测定机车功率、测定燃油消耗量、测定温度（大气、进排气、油水等）、测定压力（压缩压、爆发压、油水压等）、测定转速（柴油机、增压器、冷却风扇等）、分析黑烟程度等，应通过科学方式找出影响机车热力状态的因素，制定有效措施，严格控制燃油消耗率。同时必须把排气温度、燃油消耗率、黑烟程度等指标控制在规定标准范围内。

2.2 优化机车操纵方式

节能操纵是在运行路线及时间允许的前提下，最大限度降低机车因克服阻力而做的功及产生的无效制动损失。列车因克服阻力而做的功的大小受内燃机车运行阻力特性及其耗油特性决定。在忽略制动工况的前提下，机车在同样路况行驶同样距离时，车速波动小的操纵方式更节能。常用的优化机车操纵方式有：合理利用行驶过程中线路纵断面特点，在满足各方面条件时，应以最短的时间将列车车速提到最高效的运行速度范围内，并保持匀速运行；要最大可能地创造条件实现列车的惰力运行；在长的坡道上增加闯坡距离，缩短爬坡距离；合理利用机车制动机，调整车速时避免减速过低浪费动能，降低不必要的制动损失等。

2.3 减少燃油自损

在内燃机车的设备管线等状态完好的情况下，设备内壁会有浸润及粘附情况、管线连接头渗漏、油气分离时产生浮油排空或者油气蒸发等，这些情况无法避免。但如果采取积极有效的措施，就可将燃油自损量降至最低。在保管上，要尽量缩短流量计到胶管头的距离，减少管内残油量；在运输上，要科学安排机车周转，最大限度提高机车运行效率。

2.4 机车污水及废机油回收利用

机车冷却水具有高浓度有害化学物质，但对铁路机车来讲却是一种宝贵的资源，只有在机车发生故障时才会被排放。对其回收利用节约了特殊药量等资源，有效避免了环境污染。

机车检修会产生大量的油污水，如果随意排放，就会对环境造成危害，但通过合理处理后回收利用，既可以继续作为清洗用水，还可以作为绿化用水，同时提取的油还可继续利用。

非正常换油时替换下的机油质量并无问题，经过简单处理即可回收利用，可大大节约资源。

3 结语

节能减排是近年来能源部门与环保部门极力倡导的理念，其宗旨是减少能源浪费，降低能源消耗，该理念符合我国的可持续发展战略。铁路运输在我国交通运输体系中起着不可替代的重要作用，而铁路内燃机又是一个能源消耗大项目，因此，探索铁道内燃机车的节能减排措施非常重要，既能有效节约资源，又降低对环境的污染。

参考文献

[1]孙海欧.内燃机车节能减排技术分析[J].科技创新与应用，2013，（35）：22-23.

[2]安春生.机车柴油机的排放研究[J].内燃机车，2012，（6）：6-9.

（作者单位：中国人民解放军装甲兵工程学院）