第二章 铁路牵引动力.ppt

本章要点： 内燃机车组成 传动装置 柴油发动机工作原理 电阻制动 电气化铁道供电系统 电力机车组成 再生制动 二.内燃机车分类 1.按用途： 干线机车 调车机车 内燃动车组 2.按传动方式： 三.电传动内燃机车 (一) 组成 发动机 — 柴油机 传动装置 — 发电机、牵引电动机 启动装置 — 蓄电池、起动电机 空气制动系统 — 空气压缩机，总风缸 电气控制系统 — 控制机车启动，换档等 走行部 — 转向架 车体及底架 (二) 柴油机 1.组成 ① 固定部件 — 机体、机座、气缸套、 主轴承 ② 运动部件 — 活塞组、连杆、曲轴 ③ 配气机构 ④ 燃油系统 ⑤ 润滑冷却系统 ⑥ 进排气系统 2.柴油机的分类 (1)按气缸排列方式分 ① 直立式 ② V型 ③ 对动式 (2)按空气进入汽缸的特点分 ① 非增压式 ② 增压式 (3)按柴油机工作方式分 ① 二冲程式 — 活塞在气缸中运行一个来回完成一个工作循环。 ② 四冲程式 — 活塞气缸运行两个来回完成一个工作循环。 冲程：活塞在气缸中运行单边的距离。 工作循环：进气，压缩，燃烧膨胀，排气。 3.柴油机工作原理 (1)进气冲程(图a)。活塞自上止点向下运动，配气机构打开进气阀，新鲜空气进入并充满汽缸。 (2)压缩冲程(图b)。活塞自下向上运动，进气阀关闭，进入汽缸的空气被压缩，压缩终了时，汽缸内的压力和温度都达到了很高程度。 (3)燃烧膨胀冲程(图c)。当活塞接近上止点时，喷油器向汽缸里喷油，柴油与气缸内高温高压空气相遇后立即燃烧，高压燃气推动活塞向下移动，把热能转变成了机械能，经过连杆传递，使曲轴旋转对外作功，这是作功冲程 (4)排气冲程(图d)。活塞自下止点向上运动，排气阀打开，废气从排阀排出汽缸。当活塞临近上止点时，进气阀又再次打开，让新鲜空气进入汽缸，开始了又一个新的工循环。 注： 在柴油机的一个工作循环中，只有第三冲程，燃烧膨胀冲程是作功冲程，其他三个冲程是辅助冲程，这些辅助冲程所需的能量都是直接或间接来自各工作循环的第三冲程。因此柴油机工作时，必须首先用外力驱动曲柄连杆机构，16240Z型柴油机的起动是利用机车上的蓄电池驱动起动电动机，带动曲轴转动的。 4.传动装置 (1) 为什么要设传动装置 机车理想牵引特性 N = F V N — 机车功率 F — 机车牵引力 V — 机车速度 (2) 柴油机特点及外输出特性 a.只能在空载时起动 b.只能在一定转速范围内工作 c.转速n变化时，扭矩M 几乎不变 d.柴油机功率与n成正比，柴油机 一般是在接近n=max条件下工作 e.柴油机输出轴只能一个方向转动 (3)电传动装置类型 类型： 1.直－直 ：直流电传动 2.交－直 ：交、直流传动 3.交－直－交：交流电传动 a.直－直电传动 柴油机 直流发电机 直流串励式牵引电动机 动轴 优点：结构简单 缺点：直流发电机体积大，机车功率受限 我国东风2、3型属此类 b.交－直电传动 柴油机 三相交流发电机 直流串励式 牵引电动机 动轴 优点：功率大，构造简单 缺点：需整流设备（东风4属此类） (4) 牵引发电机 ① 牵引发电机 a.同步— 转子转速与旋转磁场 的转速同步 b.异步— 转子的转速与旋转磁场 的转速不同步 ② 组成 定子— 由硅钢片构成，槽中嵌有 电枢绕组。 转子— 励磁绕组，磁极铁芯。 ③ 工作过程 小型交流发电机 转子上的励磁绕组 柴油机 交流牵引发电机转子轴 定子输出 三相交流 （5）牵引电动机 ① 要求： a.牵引电动机的负载和转速要有较大范围的变化 b.能经受剧烈的震动 c.能在恶劣的气候条件下工作 d.电机牵引动力和转速能符合机车牵引的要求 ② 直流串励式牵引电动机 A.组成： 定子— 励磁绕组 转子— 电枢绕组 B.特点：