淺析鐵路內(nèi)燃機車的節(jié)能技術

摘要：鐵路運輸具有速度快、成本低、能耗低、通用性強、占地面積少等優(yōu)點，是我國最常用的一種交通運輸方式，本文簡要分析內(nèi)燃機車裝置的能耗因素和運輸組織的現(xiàn)狀，并提出優(yōu)化運輸組織、提高機車運行效率的方法措施，以供讀者參考。

關鍵詞：鐵路運輸；內(nèi)燃機車；節(jié)能措施

一、強化鐵路內(nèi)燃機車節(jié)能減排力度的背景

隨著我國工業(yè)化進程的不斷加快，環(huán)境污染問題也越來越嚴重。在哥本哈根聯(lián)合國氣候大會上，我國直面環(huán)境污染問題，并向國際上做出承諾：到2020年單位GDP CO2 排放量相比2005年下降40%-45%，并將其納入我國國民經(jīng)濟發(fā)展長期規(guī)劃。鐵路運輸是一種環(huán)境友好型的運輸方式，推進鐵路運輸?shù)母彀l(fā)展不僅可以優(yōu)化我國能源消耗結構、緩解我國能源短缺的現(xiàn)狀，而且對于恢復生態(tài)環(huán)境具有重要作用。但是目前由于技術方面的限制，鐵路運輸?shù)哪茉聪膯栴}日益嚴重，因此必須立即采取行動強化節(jié)能減排工作力度。尤其是在內(nèi)燃機車上面還有很大的節(jié)能空間，本文對影響內(nèi)燃機車能耗的因素進行了相關調(diào)查和研究，并提出了一些優(yōu)化方案。

二、加強運輸組織，提高機車運輸效率

1.加強車流組織

我國鐵路四通八達，各路線之間緊密聯(lián)系。加強鐵路局、車站、港口之間的協(xié)調(diào)與配合可以有效減少間隔時間造成的能源浪費。加大直達列車的組織力度，整列裝車時一定要整列提報裝車計劃。在進行裝車時，相同的裝車貨位必須安排同一方向的裝車，以此減少不必要的時間耽擱。貨物最好是每天分配裝車，出現(xiàn)零散的貨物不要再安排裝車，集零成整，如果出現(xiàn)不能組織直達的貨源，要按照分界口方向分類堆放，以此提高直達列車的開行比例。為了提高港務局直達列車開行比例可以建立直達列車的考核激勵機制，結合各線路實際運輸能力，減少機車在間隔時間的能源消耗，提高機車運行效率。

2.加強列車運行組織

機車能源損耗的主要因素之一是列車不合理的單機開行和機外停車，二者的燃油消耗量都較多。車流連接不流暢、不均衡，列車開行計劃不能正常實施等原因都會導致單機開行，甚至單機對流現(xiàn)象，此外，列車員、調(diào)度員在安排行車計劃時沒有詳細考慮造成列車晚點，列車晚點又會導致列車機外停車，為了有效防止該類事件的再次發(fā)生，首先應該保證列車計劃員能夠做好計劃工作，積極主動地去了解車流狀況，強化車流組織調(diào)整工作的執(zhí)行力度，并準確推算出第二天方向車流情況，以提高列車工作計劃兌現(xiàn)率。如果出現(xiàn)單機對流現(xiàn)象，要立刻向值班主任反應，并立即采取解決措施。機車調(diào)度員要了解自己管轄范圍內(nèi)的機車實際運行狀況，遇到反?，F(xiàn)象要先通知司機做好準備，盡可能地減少機外停車造成的能源損耗。

3.加強機車調(diào)度組織

內(nèi)燃機車的空耗燃油也是阻礙節(jié)能計劃的重要因素，例如開行單機、機車在各站臺停留的時間、調(diào)車機不定時入庫整裝等都會導致空耗燃油。為了實現(xiàn)內(nèi)燃機車的節(jié)能計劃安排，可以從下面幾個方面來入手，首先是減少機車隨著列車長時間等線，再者是限制列車中間站停留時間，或者是在中間站停留40分鐘以上的列車，要停止柴油機的運轉，并在看列車正式開行之前的十分鐘啟動柴油機，這樣既不影響列車的正常運行又可以有效節(jié)能減排。根據(jù)相關統(tǒng)計結果，發(fā)現(xiàn)合理安排柴油機停止運轉可以節(jié)省2700t/年的油量。鐵路施工會導致機車空耗時間的延長而使耗油量增加，為了避免這種現(xiàn)象的產(chǎn)生，要根據(jù)施工計劃合理設計施工軸線，盡可能地減少給正常運行帶來的麻煩和損耗，

三、對柴油機熱力技術進行創(chuàng)新與優(yōu)化

穩(wěn)定的機車質量將機車燃油單耗成都降到最低，先進的機車柴油機熱力燃燒技術是減低機車燃油單耗的技術支撐。

1.噴油器針閥偶件

采用新型的噴油器針閥偶件可以顯著降低空耗油量，目前我國使用最多的是一種創(chuàng)新型B型噴油器，它可以將機車耗油量下降0.25KG/萬t*Km，節(jié)油率高達1.25%。

2.增壓器和冷卻器

增壓器保持在高水平的增壓壓力可以有效緩解柴油機空耗問題，并且配合冷卻器的溫度調(diào)節(jié)，可以實現(xiàn)最大化的節(jié)能。相關研究表明，用于增壓的空氣溫度每降低10攝氏度，機車柴油機的功率可以提高2%-3%，如果柴油機功率保持在一個穩(wěn)定的水平，就可以將燃油消耗率降低1.6%。為了使增壓器能夠長時間保持在高壓水平狀態(tài)，可以選擇創(chuàng)新型的增壓器種類，并且進行性能測試。并且，為了發(fā)揮出增壓器的最大功能可以配合新型三流程脹接式中冷器使用，實踐表明，配合該冷卻器的增壓器可以將耗油量下降4.5%。

3.內(nèi)燃機車柴油機氣缸狀態(tài)監(jiān)測分析系統(tǒng)

柴油機的燃油狀況最主要是由燃油噴射的霧化質量決定的，建立燃油噴射系統(tǒng)可以直觀明了地反應出高壓油管燃油壓力波動狀況，并及時進行調(diào)整。燃油噴射系統(tǒng)使用了壓力傳感器以及振動傳感器，采集柴油機高壓油管壓力波動信號和氣缸的振動信號，并通過DSP技術進行數(shù)據(jù)分析，借助自動檢測技術、神經(jīng)網(wǎng)絡信號處理技術，對噴油泵供油提前角、燃燒爆發(fā)沖擊振動等影響柴油機氣缸燃燒狀況的因素進行分析研究，診斷各個氣缸的工作狀態(tài)和使用狀況。實踐表明，該系統(tǒng)的故障診斷準確率是85%，目前已經(jīng)應用在內(nèi)燃機車檢查維修工作當中了。該系統(tǒng)可以對小修機車柴油機氣缸工作狀態(tài)進行診斷分析，當維修人員發(fā)現(xiàn)故障問題時可以及時進行補救，以免影響后續(xù)工作的進行。

四、總結

本文提出了一種創(chuàng)新型節(jié)能方式，即將運輸組織和節(jié)能減排綜合考慮，推動了內(nèi)燃機車節(jié)能工作的進展。將貨流結構和全路徑的車流情況相結合以提高直達列車開行率可以有效降低能源空耗問題，實現(xiàn)節(jié)能減排目的。

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作者簡介：趙鵬亮，男，民族：漢，籍貫：甘肅隴西，學歷：大學本科，研究方向：鐵路內(nèi)燃機車，單位：蘭州交通大學。endprint