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内燃机车发展史及机车的结构原理

内燃机车（diesellocomotive）以内燃机作为原动力，

通过传动装置驱动车轮的机车。根据机车上内燃机的种类，

可分为柴油机车和燃气轮机车。由于燃气轮机车的效率低于

柴油机车以及耐高温材料成本高、噪声大等原因，所以其发

展落后于柴油机车。在中国，内燃机车的概念习惯上指的是

柴油机。

1.发展

20世纪初，国外开始探索试制内燃机车。1924年，苏

联制成一台电力传动内燃机车，并交付铁路便用。同年，德

国用柴油机和空压缩机配接，利用柴油机排气余热加热压缩

空气代替蒸汽，将蒸汽机车改装成为空气传动内燃机车。

1925年，美国将一台220kW电传动内燃机车投入运用，从事

调车作业。30年代，内燃机车进入试用阶段，直流电力传动

液力变扭器等广泛采用，并开始在内燃机车上采用液力耦合

器和液力变扭器等热力传动装置的元件，但内燃机车仍以调

车机车为主。30年代后期，出现了一些由功率为900～1000kW

单节机车多节连挂的干线客运内燃机车。

第二次世界大战以后，因柴油机的性能和制造技术迅速

提高，内燃机车多数配装了废气涡轮增压系统，功率比战前

提高约50%，配置直流电力传动装置和液力传动装置的内燃

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机车的发展加快了，到了20世纪50年代，内燃机车数量急

骤增长。60年代期，大功率硅整流器研制成功，并应用于机

车制进，出现了交—直流电力传动的2940kw内燃机车。在

70年代，单柴油机内燃机车功率已达到4410kW。随着电子

技术的发展，联邦德国在1971年试制出1840kW的交一直一

交电力传动内燃机车，从而为内燃机车和电力机车的技术发

展提供了新的途径。内燃机车随后的发展，表现为在提高机

车的可靠性、耐久性和经济性，以及防止污染、降低噪声等

方面不断取得新的进展。

中国从1958年开始制造内燃机车，先后有东风型等3

种型号机车最早投入批量生产。1969年后相继批量生产了东

风4等15种新机型，同第一代内燃机车相比较，在功率、

结构、柴油机热效率和传动装置效率上，都有显著提高；而

且还分别增设了电阻制或液力制动和液力换向、机车各系统

保护和故障诊断显示、微机控制的功能；采用了承载式车体、

静液压驱动等一系列新技术；机车可靠性和使用寿命方面，

性能有很大提高。东风11客运机车的速度达到了160km/h。

在生产内燃机车的同时，中国还先后从罗马尼亚、法国、美

国、德国等国家进口了不同数量的内燃机车，随着铁路高速

化和重载化进程的加快，正在进一步研究设计、开发与之相

适应的内燃机车。

2.分类

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按用途可分客运、货运、调车内燃机车。接走行部形式

分为车架式和转向架式内燃车。按传动方式分为机械传动、

液力传动、电力传动内燃机车。现代机车多采用电力和液力

传动。电力传动又可分为直流电力传动和交—直流电力传动

和交—直—交电力传动内燃机车。

3.基本结构

内燃机车由柴油机、传动装置、辅助装置、车体走行部

（包括车架、车体、转向架等）、制动装置和控制设备等组

成。

4.柴油机

内燃机车的动力装置，又称压燃式内燃机。主要结构特