內(nèi)燃機車技術(shù)運用及節(jié)能措施研究

宣苓軍 邵清鵬

兗州煤業(yè)股份有限公司鐵路運輸處機務(wù)段 山東鄒城 273500

鐵路運輸?shù)母咚侔l(fā)展，給了人們的工作和出行生活帶來了便利。隨著當(dāng)今世界的經(jīng)濟和各國各種新型鐵路列車的不斷投入生產(chǎn)和制造，環(huán)境污染的嚴重問題已不容小視。在我國高速鐵路的運輸系統(tǒng)中，調(diào)車機車的噴油器起著了編組、改線、摘掛、推峰以及解體的重要關(guān)鍵作用。如何節(jié)能低碳減排和極大地提高調(diào)車機車的利用率和性能已經(jīng)逐漸發(fā)展成為這個鐵路運輸時代的新技術(shù)要求[1]。

1 內(nèi)燃機車檢修調(diào)試過程的現(xiàn)狀

1.1 生產(chǎn)組織過程中的成本消耗計算

原檢修生產(chǎn)過程中全部性能調(diào)試和故障處理需要機車啟動后進行測試檢查，同時機車啟動后各專業(yè)常規(guī)檢修必須停止，但機車實驗檢修過程中的人力成本不因作業(yè)人員的狀態(tài)而變化，即機車實驗過程中會造成人力成本的浪費。常規(guī)機車實驗用時為1h，機車出現(xiàn)故障或其他原因進行非常規(guī)機車動態(tài)實驗的情況下耗時不定，但最基本的故障處理也需機車啟動半小時，復(fù)雜的故障則需要四五個小時甚至更長。

1.2 大部件消耗數(shù)量快速增長

近年來，由于機車定檢周期的延長，造成機車無法得到較為全面的檢查，導(dǎo)致大部件故障頻繁發(fā)生，尤其是內(nèi)燃機車液傳箱的故障更是頻發(fā)，導(dǎo)致機車無法正常使用。統(tǒng)計大部件故障。其代表有:208#機車發(fā)生液傳箱變扭器故障；228#機車液傳箱振動大；090#機車液傳箱后向牽引力不足；091#機車不走車，分解后發(fā)現(xiàn)液傳箱變扭器、泵輪、渦輪損壞；174#機車柴油機前段中間軸由于軸承磨損造成中間軸報廢；GKD1A 型4 臺機車牽引電機大線連續(xù)斷裂；GKD1A 型4 臺機車軸線拉桿整體錯位等故障，這些故障，直接造成機車停運，等待備件進行修復(fù)。直接影響到了內(nèi)燃機車的正常點檢和運用，同時造成人工費用和大部件費用的快速增加[2]。

2 調(diào)車機車常見的節(jié)能減排技術(shù)

2.1 噴油器改進技術(shù)

燃料在柴油機氣缸內(nèi)進行燃燒的過程是一個復(fù)雜的物理化學(xué)性質(zhì)變化的過程，燃燒化學(xué)變化過程的復(fù)雜和完善的程度，直接的影響著柴油發(fā)動機的實際工作功能力、熱效率和發(fā)動機使用期限，其在氣缸內(nèi)燃燒的過程可以劃分為四個主要的階段：滯燃期、急燃期、緩燃期、后燃期。滯燃期對于氣缸內(nèi)燃燒的過程和對柴油機各種性能的控制有著一個極為重要的作用和影響，因此通過控制噴入的燃油量來改變和控制滯燃期可以很好地減少滯燃期的時間，其目的在于控制滯燃期內(nèi)參與物理、化學(xué)準備的油量，從而控制參與燃期燃燒的油量。這一點主要從采取合適的噴油規(guī)律入手，而先少后多的噴油規(guī)律為最佳。噴油器作為其中的最關(guān)鍵的部件，其工作過程直接決定噴油器效率，而噴油器的針閥運動對噴油器起著關(guān)鍵的作用。中國第一汽車股份有限公司無錫油泵油嘴研究所的高廣新等人對內(nèi)置式電磁鐵、分級節(jié)流孔板及長針閥直驅(qū)油嘴等關(guān)鍵零部件進行了結(jié)構(gòu)設(shè)計和性能研發(fā)，使該噴油器開啟延遲小于400μs。

2.2 使用節(jié)能減排配套裝置

可采用以下3 種配套裝置：①給柴油機裝配自動起停系統(tǒng)（AESS）。裝配該裝置可以減少傳統(tǒng)柴油機無功空轉(zhuǎn)時間，達到提升效率節(jié)約燃油的目的，目前已經(jīng)在美國等發(fā)達國家廣泛使用。②配備行車優(yōu)化裝置。國外公司研制的新型行車優(yōu)化裝置，采用全球定位系統(tǒng)和自帶數(shù)據(jù)庫，通過道路情況和行車軌跡，計算出行車速度-油耗優(yōu)化曲線，可適當(dāng)節(jié)省燃油，減少溫室氣體排放。③給車輛配備重聯(lián)管理器。用于重新分配重聯(lián)車組中各機車之間的功率，從而達到自動調(diào)節(jié)功率和節(jié)約燃油的目的，目前已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。

2.3 系統(tǒng)優(yōu)化分析

該系統(tǒng)的優(yōu)化帶來的不僅僅是機車調(diào)試過程中成本的節(jié)約，還有相關(guān)部門的成本節(jié)約，故障的快速定位，減少了配件的更換，而更換后的配件是需要重新檢測入中心配件庫，這個過程中的成本損耗節(jié)約也相當(dāng)可觀。關(guān)鍵是該環(huán)節(jié)的優(yōu)化并不需要購入高價值設(shè)備，利用現(xiàn)有的設(shè)備設(shè)施優(yōu)化實驗方法即可實現(xiàn)。因此，內(nèi)燃機車正是因為其技術(shù)相對簡單可規(guī)劃性強，合理的規(guī)劃可帶來整體的效益提升。

2.4 內(nèi)燃機車減振的方法

①研究機車振源柴油機的振動模態(tài)，確定振動的主要頻率范圍，避免柴油機與車體產(chǎn)生共振。②測量、分析機車各類電機、冷卻風(fēng)扇、通風(fēng)機、空壓機等的振動情況，根據(jù)振動特性，探索振動傳播的途徑和控制方案。③采用隔振元件，對振動部件進行有效的減振，有助于降低結(jié)構(gòu)傳遞振動能力。④合理匹配轉(zhuǎn)向架懸掛系統(tǒng)，降低輪軌傳遞到機車的振動[3]。

3 結(jié)語

降低內(nèi)燃機車的能源損耗是目前亟待解決的問題，我們應(yīng)當(dāng)認識到我國目前內(nèi)燃機車的發(fā)展現(xiàn)狀，結(jié)合我們自身情況和需要，根據(jù)相關(guān)標準和要求，研究并開發(fā)適用于我國國情的內(nèi)燃機車，使我們的交通運輸變得更加便利，家園變得更加美好。將機車的點檢定修工作做的更為扎實，將影響機車運用的原因找出來進行分析，通過分析，找出癥結(jié)，制定一定的措施，望在今后的工作中能夠?qū)C車點檢和運用方面的工作有所借鑒。