第二章 内燃机车 机车车辆与列车牵引计算.doc

第二章 内燃机车 铁路车辆一般是没有动力的，因此需要机车来牵引运行。铁路机车按动力的不同，主要有蒸汽机车、内燃机车和电力机车。蒸汽机车己淘汰，所以内燃机车和电力机车将是我们介绍的重点。 内燃机车是以油机为动力的牵引设备。因柴油机不能直接用于牵引，因此，内燃机车由柴油机、传动装置、走行部三个主要部分以及车体、车钩缓装置及制动装置等组成。内燃机车内燃机车内燃机车内燃机车内燃机车东风型内燃机车机车东风型内燃机车—1为东风型内燃机车总体示意图。 70年代，通过对老厂的改造及建设新厂，形成了大连、四方、二七、资阳、戚墅堰五大工厂各自开发及生产一种主要产品的格局。当时生产的内燃机车为我国第一代内燃机车，主要有：电传动的东风型系列机车、东风4型机车，以及液力传动的东方红系列机车及北京型机车。 回顾这一段发展历史，可以看出，我国对铁路牵引动力现代化的决心很大，但对于如何形成中国铁路牵引动力现代化的特色，同时追踪国外的先进技术，还处于摸索阶段。从发展的总体来讲，存在以下几个问题： （1）电力牵引及内燃牵引发展不平衡 由于片面强调了铁路电气化对备战的不适应，形成了牵引动力改革向内燃化一边倒的格局，这与大多数发达国家铁路牵引动力现代化的发展趋势不符； （2）没有以电传动为骨干 液力传动内燃机车的生产工厂及计划生产能力远远超过电传动内燃机车，这与国外大型干线内燃机车不再采用液力传动的发展趋势不符； （3）没有以中速柴油机为骨干 高速柴油机与中速柴油机平分秋色，与国外大型内燃机车越来越多采用中速柴油机的趋势不符； （4）重主机，轻配件 重视主机厂的发展，追求大而全，忽视了配件厂的建设，难以形成专业化生产及提高产品质量； （5）重制造，轻运用 不是以用户需要为主，而是制造厂造什么车，机务部门就必须用什么车。 当时，面对我国内燃机车发展总体方针中存在的问题，我国内燃机车界经历了电力传动与液力传动、高速柴油机与中速柴油机的激烈争论，最后决定不再生产用于铁路干线的液力传动机车及高速柴油机。在1989年和1991年以后，分别停止了东方红（3）型和北京型两种干线客运液力传动内燃机车的生产。经过重大调整，到80年代后期已形成了新的生产格局。表6－l为我国目前生产的第二代内燃机车的主要技术参数。所有这些机车都是采用中速柴油机的电传动机车。 这里特别要介绍一下东风4型系列机车的情况。 我国早期生产的东风型机车，是直一直流电力传动机车，柴油机功率也较小。由于大功率16V240ZJ型柴油机和交直流电力传动的技术的开发成功，1969年研制成第一台2430kW（3300马力）的东风4型交直流电力传动干线货运机车，并于1974年开始投入批量生产。此后，东风4系列机车便成为我国铁路的主型机车。 1978年，在对16V240ZJ型柴油机长期运用经验的基础上，对原柴油机作了改进，研制成功了更可靠、更省油的I6V240ZJB型柴油机，并于1982年研制成功了装用这种柴油机的东风4B型机车。在保持柴油机装车功率 2 430 kW不变的条件下，柴油机标定转速由 1100r／min降为1000r／min，最低工作转速由550 r／min降为430 r／min。机车轮周效率由32.73％提高至33.7～339％。 1985年东风4B型机车开始投人批量生产，是目前内燃牵引的主型机车。该机车已于1998年起停止生产。 1984年在16V240ZJB型柴油机的基础上，又研制成功了功率更高的16V240ZJC型柴油机，其 UIC功率达 2 940 kW（4 000马力）。1985年利用这种柴油机研制成功了东风4C型机车，柴油机装车功率为2650kw（3600马力）。1989年东风4C型机车开始批量生产，是当前产量最多的内燃机车，将成为我国内燃牵引的主型机车。 为了满足京沪线开行5000t货物列车的需要，在东风4B型机车的基础上，四方厂成功地开发了东风4B双机重联的东风4E型机车，总功率为2×2430kw（2×3300马力）。 以上介绍的都属于东风4型系列机车，是我国当前生产和运用的主要机车。 1986年研制成12缸的12V240ZJ柴油机，1990年试制成双节连挂的、采用该柴油机的八轴东风10A型内燃机车，轴式为 2（B0－B0），柴油机装车总功率为 2 ×1 985 kw（2 × 2 700马力）。 为了进一步提高我国内燃机车的技术水平，有关机车厂分别与国外进行合作和引进先进技术。从1983年起，大连厂与英国里卡多（Ricardo）工程咨询公司合作，对16 V240ZJB型柴油机加以改进，研制成新型的 16V240ZJD型柴油机，1989年装用于新型机车东风6型机车上。东风6型机车采用了引进的美国GE公司的电力传动装置和微机控制设备。微机控制系统的功能和技术现范是大连厂与GE公司共同制订的。 东风