內容摘要：本文分析了影響機車燃油消耗的幾大因素以及相應的對策,在具體的工作中對提高機車燃油利用率,降低燃油消耗,節約生產成本有著現實的指導意義。
一、內燃機車簡介
內燃機車是以內燃機作為原動力，通過傳動裝置驅動車輪的機車。根據機車所用內燃機的種類，可分為柴油機車和燃氣輪機車。在中國，內燃機車由於使用柴油機，所以在介紹內燃機車時一般都是指柴油機車
當柴油機的燃料在汽缸內燃燒時，所產生的高壓高溫氣體在汽缸內膨脹，推動活塞往復運動，並通過曲軸將往復運動變為旋轉運動，這樣燃料的熱能就轉化為機械功。柴油機發出的動力傳輸給傳動裝置，通過對柴油機、傳動裝置的控制和調節，將適應機車執行工況的輸出轉速和轉矩再送到每個車軸齒輪箱驅動機車動輪，使機車執行，動輪產生的輪周牽引力傳送到車架，由車架端部的車鉤變為挽鉤牽引力來拖動或推送車輛。
從內燃機車工作原理可以看出，內燃機車的基本構造是由柴油機、傳動裝置、車體走行部、輔助裝置、制動裝置、控制裝置等部分組成的。
柴油機是內燃機車的動力裝置，現代內燃機車一般採用四衝程高速或中速柴油機。為滿足各種功率的需要，在製造柴油機時，便生產相同汽缸直徑和活塞衝程，不同汽缸數的系列產品。小功率的多為直列型，大功率的一般都是v型等。
所謂直列型是指柴油機的汽缸垂直排列，而v型的汽缸成v型排列。各種柴油機都用一定的型號來表示，如16v240zl型柴油機，表示16個汽缸v型排列，缸徑240mm，設有渦輪增壓器和中間冷卻器。
內燃機車的傳動裝置有電傳動和液力傳動兩種，二者在結構原理和運用維修上都有較大的區別。
內燃機車的走行部採用構架式轉向架的形式。轉向架主要承受機車上部重量，傳遞牽引力和制動力，以及緩和、吸收來自線路的各種衝擊和振動，保證機車安全平穩地執行。
輔助裝置的作用是保證柴油機、傳動裝置和走行部的正常工作和可靠執行。主要包括：燃油系統、冷卻系統、機油管路系統、空氣濾清器、壓縮空氣系統、輔助電氣裝置等。
制動裝置包括一套空氣制動機和手制動機。電傳動機車增設電阻制動裝置，液力傳動機車裝有液力制動裝置。
控制裝置主要有機車速度控制器、換向控制器、自動控制閥和輔助制動閥。為了保證安全，還裝有機車訊號和自動停車裝置。
內燃機車有較明顯的優點，如，機車效率較高、機車整備時間短，持續工作時間長，用水量少，適用於缺水地區。初期投資比電力機車少，機車乘務員勞動條件好，還便於多機牽引。但內燃機車機車最大的缺點是對大氣和環境有汙染。
內燃機車柴油機用的燃油，為國家標準gb 251—81所規定的「0、-10、-20、-35牌號的輕柴油」，其主要指標見表3—2—4。具體應用須根據不同地區，隨季節和氣候的變化作適當的選擇。一輕柴油牌號中的數字表示輕柴油的凝固點，一般在夏季或溫暖地區可用0號，在冬季或嚴寒地區可用-15號輕柴油。
輕柴油的主要技術要求（表一）
二、問題的提出
內燃機車節油工作是鐵路運輸企業成本節支最重要的工作。油脂費用的支出佔機務段總成本的90 %左右。也佔到鐵路運輸企業日常材料成本的70%以上,內燃機車節油工作是機務部門成本節支降耗最重要的工作之一。
我公司機務處目前擁有 df4d型客運內燃機車41臺,df4b型客運機車5臺,df5型調車機車6臺。機車燃油消耗成本佔總材料成本的70%左右,成為我公司機務處相當大的材料成本投入,有效降低燃油消耗就成為降低材料成本的重點工作。
三、影響機車燃油消耗率的因素分析與對策
1.機車執行編排方面的影響
中鐵三局集團運輸公司工程分公司準格爾鐵路運輸段，擔負著整個公司客運列車牽引和部分貨運列車的牽引、調車任務。由東至西鐵路總里程約1000公里,其中配備機務運用車間和檢修車間,還有中修車間。機車交路長,折返停留時間不均勻，到了冬季停留機車需起機打溫，燃油的無功消耗佔總消耗量的比重大。
顯然,不合理的機車運用方式是燃油無功消耗的根源。
對策:(1)加強行車排程與計畫排程的密切聯絡,妥善安排列車執行圖，實現按執行圖行車。(2)增強排程員的業務能力,完善行車組織方式,合理調配和使用機車,減少列車待發時間和單機走行時間,提高機車利用率,減少無功消耗。
(3)減少機車庫內待班及裝車站等裝的有火停留時間。入段機車一律停機待班,等裝機車預計停留超過半小時以上的必須停機。
2.機車自身質量完好狀態的影響與節油對策
機車質量對燃油消耗也非常大,執行狀態良好的機車是降低機車燃油單耗的基礎。影響機車油耗的因素中,機車供油系統、進氣系統、冷卻系統、燃油噴射控制系統、柴油機增壓系統、柴油機運轉工況等都會對機車輸出功率和油耗產生直接的影響。下面將對這些因素進行分析。
(1)供油系統的影響與節油對策
燃油**系統中,噴油幫浦及噴油器的質量,直接決定柴油機燃燒狀態。噴油幫浦流量不符合規定、噴油器霧化不良,是造成燃燒不良的主要原因。
噴油幫浦壓力不夠,噴油器檢修不好或檢修不及時會造成柴油霧化不良,燃燒不乾淨,將產生大量的燃油滴漏浪費。這些滴漏的燃油不但造成浪費,而且還會在柴油機燃燒部位產生大量的積碳,影響柴油機和增壓器工作的效率,進一步降低了柴油機的輸出功率,增加了燃油的消耗。可見對噴油器檢修的及時性對節約燃油有重要的意義。
對策:①經常對噴油幫浦、噴油器實施狀態檢測,利用壓力波檢測儀等先進儀器,每執行5000 km左右進行一次檢測,及時發現執行狀態不好的噴油幫浦、噴油器,及時檢修。②對噴油器針閥偶件、彈簧、支座板等實行壽命管理,中修或30萬 km予以更新。
③盡可能使用長效噴油器。
(2)柴油機冷卻系統的影響
柴油機冷卻系統對於機車節油顯得更為間接,更不容易引起檢修部門的重視。有關試驗表明,增壓空氣溫度每降低10℃,柴油機功率可提高 2 %-3 %;如果柴油機功率不變,可使燃油消耗率降低 11.5 %。
冷卻系統中中冷器堵塞、葉片傾倒等因素會導致空氣的流通阻力加大,柴油機空氣進氣量不足,冷卻效果等主要指標降低,影響柴油機正常燃燒,造成柴油機冒黑煙、功率下降、排氣總管紅等一系列問題。這些問題發生的同時,都會使柴油機功率下降,機車壽命縮短,燃油消耗增大。
節油對策:①利用增壓器中冷器檢測儀,對中冷器的進氣壓力、溫度,出口壓力、溫度、中冷水溫等項指標進行適時檢測,當水溫高於規定值時,對散熱系統進行檢查修理,對中冷器的效能進行評價,發現不良及時進行檢修和更換。②制定低溫水溫度控制標準。
對車上散熱單節進行透光檢查,發現不透光現象及時檢修或更換。
(3)柴油機增壓系統的影響與節油對策
柴油機增壓系統是提高柴油機功率、改善柴油機經濟性的有效途徑。增壓器工作狀態的好壞,對柴油機的工作質量影響很大。增壓器增壓壓力能否保證在科學合理的壓力水平,保障柴油機處於良好的工作狀態,對於柴油機的油耗影響較大。
建議:①裝備增壓壓力表,持續監測增壓壓力,發現壓力不良時應該及時拆下更換。②採用增壓器檢測儀,對增壓器進行適時檢測,檢測不良時及時拆下檢修或者更換。
(4)柴油機進氣系統
柴油機進氣系統對於油耗的降低也非常關鍵。增加進氣量能夠促進柴油更加充分的燃燒,增加柴油機的工作效率和燃燒效率,從而達到節油的效果。空氣濾清器堵塞,會大大減少空氣進氣量,也會產生燃油的浪費。
現場檢查發現,很多機車空濾器堵塞嚴重,尤其是 6-7月份,楊樹絮容易吸入空濾器,與油、灰塵混合在一起,嚴重影響空氣的進氣量,會使燃油消耗量大幅度增加。
節油對策:①根據季節制定不同的空氣濾清器的清洗週期,7月份要全面徹底吹洗一次空氣濾清器,保證濾清器內的楊樹絮及時被清除。②定期檢查空氣濾清器,根據狀態及時更換濾清器,確保進氣的通暢與足量。
(5)柴油機控制系統的影響與節油對策
柴油機控制系統的使用實踐中,微機控制比油馬達控制節油效果非常明顯,微機控制不僅可以使機車控制系統集中、簡化,還有明顯的節油效果。
節油對策:①裝備微機控制系統來操控機車,這樣能夠比油馬達控制取得明顯的節油效果。 ②加強對微機控制系統的管理,出現問題及時調整和檢修,確保機車良好運轉。
3.機車駕駛員操控水平的影響與節油對策
同一機車,機車駕駛員不同的操縱方法將導致不同的燃油消耗,熟悉線路縱斷面、準確掌握列車執行速度及區間執行時分、操縱平穩、制動時機恰當的乘務員的操縱,燃油消耗就少。反之,燃油消耗就會增加,單耗上公升。
對策:(1)機車乘務員要熟悉並充分利用線路縱斷面的特點,科學、合理地操縱機車,充分利用機車動能 ,增長列車惰性的走行距離。(2)長大上坡道,要採用「先闖後爬、闖爬結合」的操縱法,上坡前提前加速,充分利用列車動能。
(3)正確使用制動機調整列車執行速度或停車,做到一次停穩。(4)樹立燃油消耗節約的目標並建立考核、激勵機制,促進駕駛員自覺苦練操縱水平,降低機車燃料消耗。
4.線路質量的影響與節油對策
良好的線路質量和線路封閉環境,能夠提高機車執行的速度,降低機車的剎車頻率,保障機車執行在最省油的理論速度上,這樣能夠保障機車運轉平穩,減少燃燒室的積碳,提公升燃油燃燒效率,降低燃油消耗,取得明顯的節油效果。
節油對策:(1)加強鐵道線路的維修和保養,保證線路質量,保障機車執行在最省油的理論速度上。(2)適當封閉線路,確保閒雜人等少上線路,減少機車臨時剎車的次數,達到乙個節油的效果。
四、結論
通過以上分析,影響機車燃油消耗的因素主要有列車執行編排的因素,機車自身質量狀態完好情況的因素,操縱方面的因素以及線路質量方面的因素,通過以上的原因分析與對策研究,綜合來看,只要採取的對策適當,那麼降低機車燃油消耗並維持在較低水平是沒有任何問題的。以上論述的若干降低燃油消耗的對策在我公司有的已經實施,有的還在進一步探索當中,通過上述一系列節油對策的實施,我公司機車燃油消耗節約工作已經取得了一定的成效。
東風4型內燃機車水溫度高的原因分析及處理方法
摘要 df4型內燃機車經常出現水溫高故障。在理論上對該型機車水溫高問題產生的原因進行了詳盡分析，並結合多年的生產工作實踐論述了水溫高故障的判斷和處理方法。關鍵詞 df4型 故障 水溫高 水迴圈 1.問題的提出 df4型機車柴油機冷卻系統分為高溫和低溫迴圈水系統。高溫迴圈水系統主要用於冷卻氣缸套 氣缸...
東風4型內燃機車水溫度高的原因分析及處理方法
摘要 df4型內燃機車經常出現水溫高故障。在理論上對該型機車水溫高問題產生的原因進行了詳盡分析，並結合多年的生產工作實踐論述了水溫高故障的判斷和處理方法。關鍵詞 df4型 故障 水溫高 水迴圈 強制迴圈冷卻是東風4型內燃機車選用的16v240zjb型柴油機採用的冷卻方式，其冷卻系統分為低溫迴圈水系統...
HXN3內燃機車牽引整流裝置故障分析及整治措施
摘要 hxn3內燃機車是國產化大功率交流牽引電傳動內燃機車。本文對該機車牽引整流裝置故障的分析，提出了合理的預防和改造方案。關鍵詞 hxn3內燃機車 牽引整流裝置 改造方案 1 hxn3內燃機車牽引整流裝置工作原理及結構 hxn3內燃機車是交流牽引電傳動內燃機車，牽引整流裝置是乙個三相全波整流裝置。...