内燃机车技术运用及节能措施研究

宣苓军 邵清鹏

兖州煤业股份有限公司铁路运输处机务段 山东邹城 273500

铁路运输的高速发展，给了人们的工作和出行生活带来了便利。随着当今世界的经济和各国各种新型铁路列车的不断投入生产和制造，环境污染的严重问题已不容小视。在我国高速铁路的运输系统中，调车机车的喷油器起着了编组、改线、摘挂、推峰以及解体的重要关键作用。如何节能低碳减排和极大地提高调车机车的利用率和性能已经逐渐发展成为这个铁路运输时代的新技术要求[1]。

1 内燃机车检修调试过程的现状

1.1 生产组织过程中的成本消耗计算

原检修生产过程中全部性能调试和故障处理需要机车启动后进行测试检查，同时机车启动后各专业常规检修必须停止，但机车实验检修过程中的人力成本不因作业人员的状态而变化，即机车实验过程中会造成人力成本的浪费。常规机车实验用时为1h，机车出现故障或其他原因进行非常规机车动态实验的情况下耗时不定，但最基本的故障处理也需机车启动半小时，复杂的故障则需要四五个小时甚至更长。

1.2 大部件消耗数量快速增长

近年来，由于机车定检周期的延长，造成机车无法得到较为全面的检查，导致大部件故障频繁发生，尤其是内燃机车液传箱的故障更是频发，导致机车无法正常使用。统计大部件故障。其代表有:208#机车发生液传箱变扭器故障；228#机车液传箱振动大；090#机车液传箱后向牵引力不足；091#机车不走车，分解后发现液传箱变扭器、泵轮、涡轮损坏；174#机车柴油机前段中间轴由于轴承磨损造成中间轴报废；GKD1A 型4 台机车牵引电机大线连续断裂；GKD1A 型4 台机车轴线拉杆整体错位等故障，这些故障，直接造成机车停运，等待备件进行修复。直接影响到了内燃机车的正常点检和运用，同时造成人工费用和大部件费用的快速增加[2]。

2 调车机车常见的节能减排技术

2.1 喷油器改进技术

燃料在柴油机气缸内进行燃烧的过程是一个复杂的物理化学性质变化的过程，燃烧化学变化过程的复杂和完善的程度，直接的影响着柴油发动机的实际工作功能力、热效率和发动机使用期限，其在气缸内燃烧的过程可以划分为四个主要的阶段：滞燃期、急燃期、缓燃期、后燃期。滞燃期对于气缸内燃烧的过程和对柴油机各种性能的控制有着一个极为重要的作用和影响，因此通过控制喷入的燃油量来改变和控制滞燃期可以很好地减少滞燃期的时间，其目的在于控制滞燃期内参与物理、化学准备的油量，从而控制参与燃期燃烧的油量。这一点主要从采取合适的喷油规律入手，而先少后多的喷油规律为最佳。喷油器作为其中的最关键的部件，其工作过程直接决定喷油器效率，而喷油器的针阀运动对喷油器起着关键的作用。中国第一汽车股份有限公司无锡油泵油嘴研究所的高广新等人对内置式电磁铁、分级节流孔板及长针阀直驱油嘴等关键零部件进行了结构设计和性能研发，使该喷油器开启延迟小于400μs。

2.2 使用节能减排配套装置

可采用以下3 种配套装置：①给柴油机装配自动起停系统（AESS）。装配该装置可以减少传统柴油机无功空转时间，达到提升效率节约燃油的目的，目前已经在美国等发达国家广泛使用。②配备行车优化装置。国外公司研制的新型行车优化装置，采用全球定位系统和自带数据库，通过道路情况和行车轨迹，计算出行车速度-油耗优化曲线，可适当节省燃油，减少温室气体排放。③给车辆配备重联管理器。用于重新分配重联车组中各机车之间的功率，从而达到自动调节功率和节约燃油的目的，目前已经得到广泛应用。

2.3 系统优化分析

该系统的优化带来的不仅仅是机车调试过程中成本的节约，还有相关部门的成本节约，故障的快速定位，减少了配件的更换，而更换后的配件是需要重新检测入中心配件库，这个过程中的成本损耗节约也相当可观。关键是该环节的优化并不需要购入高价值设备，利用现有的设备设施优化实验方法即可实现。因此，内燃机车正是因为其技术相对简单可规划性强，合理的规划可带来整体的效益提升。

2.4 内燃机车减振的方法

①研究机车振源柴油机的振动模态，确定振动的主要频率范围，避免柴油机与车体产生共振。②测量、分析机车各类电机、冷却风扇、通风机、空压机等的振动情况，根据振动特性，探索振动传播的途径和控制方案。③采用隔振元件，对振动部件进行有效的减振，有助于降低结构传递振动能力。④合理匹配转向架悬挂系统，降低轮轨传递到机车的振动[3]。

3 结语

降低内燃机车的能源损耗是目前亟待解决的问题，我们应当认识到我国目前内燃机车的发展现状，结合我们自身情况和需要，根据相关标准和要求，研究并开发适用于我国国情的内燃机车，使我们的交通运输变得更加便利，家园变得更加美好。将机车的点检定修工作做的更为扎实，将影响机车运用的原因找出来进行分析，通过分析，找出症结，制定一定的措施，望在今后的工作中能够对机车点检和运用方面的工作有所借鉴。