内燃机车近期技术发展的目标是:以国家铁路技术发展的方针政策为指导，以市场为导向，以经济效益为中心，以运输安全为前提，坚持自主开发相引进技术相结合，突出技术创新。积极发展交流传动技术，逐步完成直流传动向交流传动的转换;发展单机大功率柴油机、新型转向架、微机控制和检测、诊断等新技术、新材料、新工艺;提高机车及其主要零部件的技术性能、工作可靠性和使用寿命，实现免维修或少维修;开展内燃机车模块化设计;不断提高产品及零部件标准化、系列化、通用化水平。以此来满足旅客运输高速化、快速化，货物运输快捷化、重载化的市场需求。
一、新型内燃机车的主要技术特征
1、机车牵引特性及粘着性能
(1)牵引特性。根据各发展型机车牵引特性要求为基础提出相应的机车基本牵引特性参数和主要结构型式。
(2)粘着性能。这是影响机车牵引性能发挥的关键因素。在新型机车的结构布置上，应便机车具有最小的轴重转移;通过采用微机控制的防空转、防滑行系统，提高机车的粘着利用率。
(3)轮轨系统动力性能。通过采用径向转向架;低动力作用转向架等新型机车转向架，改善轮轨系统动力性能，提高机车曲线通过能力，最大限度地适应线路状态。
2、机车功率等级
根据干线内燃机车牵引特性的要求，机车柴油机装车功率等级为2200~4400kW (3000-6000马力)。
3、交流传动
交流传动，有利于提高牵引性能、制动性能和粘着利用率;在改善动力性能，减少维修工作量等方面有明显的优势。
4、微机控制和诊断技术
车载微机系统包括:柴油机控制、恒功励磁控制、动力制动控制、辅助发电机控制、防空转与防滑行控制、机车恒速控制、电-空联合制动控制、机车故障诊断与运行参数监控等功能;车载故障诊断系统可提供确定维修时机的决策信息，达到减少在修时间，提高机车利用率。
5、运用可靠性、耐久性
(1)机车及主要零部件的无故障、检修、更换和寿命周期，应接近或达到国外先进水平，在正常监控保养的基础上，实现零部件的免维修或少维修。
(2)采用故障检测记录装置。
(3)机车具有优化操纵系统，指导乘务人员进行优化操纵，通过自动保护系统避免误操纵。
6、经济性
(1)机车柴油机燃油消耗率，应控制在 204~210g/(kW.h)范围内;
(2)新型机车辅助功率消耗:应小于柴油机功率的5%-6%;
(3)确定合理寿命周期，降低机车寿命周期成本。
7、环保及环境适应性
机车柴油机污染物排放量、司机室噪声，以及对气候、环境温度的适应条件，优于有关标准限值。
8、标准化
广泛采用先进设计手段和设计方法，提高机车和零部件的标准化、系列化、通用化水平及零部件结构的工艺技术水平;开展机车模块化设计，为扩大专业化生产零部件所占比例;提高组装、检修技术水平创造条件。
二、新型内燃机车的关键技术
1、采用电子喷射技术的单机大功率柴油机
为满足客运快速和货运重载和快捷技术发展的需要，要求相应的机车柴油机装车功率达到4410kW(6000马力)以上。柴油机的主要技术特征参数是:缸径280mm，平均有效压力1.85-2.24MPa，强化系数20-24，采用燃油电子喷射系统和高增压技术，燃油消耗率控制在204-210g(kW.h)及以下，降低有害物排放，减少污染，采用球铁铸造机体和全纤维锻造曲轴等新结构、新工艺，提高零部件的可靠性。
2、机车径向转向架
90年代以来，国外先进货运内燃机车大多装用径向转向架。机车径向转向架是设法解除轮对摇头约束，使轮对在迸人曲线时趋于曲线半径方向，处于所要求的径向位置，导致车轮相对于轨道的冲角减小，从而大大减小轮轨磨损和机车牵引功率的消耗，改善机车通过曲线时的粘着性能，减小曲线粘降，显著提高机车通过曲线时的速度和牵引能力。
3、车载微机技术
90年代以来，国外新型内燃机车几乎都采用微机控制系统。目前，国外主要有 SIBAS、MICAS和EM2000等微机控制系统，而且已经发展到32位，功能更多、更完善。由于微机控制系统的应用，既提高了机车及柴油机工作的经济性和可靠性，又提高了机车状态显示和故障诊断的自动化程度。不仅可以显示机车运行状态及各种性能参数，保证列车安全运行;也可进行维修诊断，对机车各种装备技术状态进行评估，以识别故障，为机车维修提供依据和指示。
目前，我国已在东风6、东风11和东风8B型等机车上，采用了16位微机控制系统。
三、新型内燃机车的开发
根据国家《铁路主要技术政策》，国内外市场需求和内燃机车技术发展趋势，近期将开发以下几个类型的内燃机车:
(1)大功率交流传动客运内燃机车。装用新型280系列柴油机，采用牵引电动机架悬式转向架，最高运行速度160km/h。
(2)标称功率2430~3400kW的交流传动货运内燃机车。采用径向转向架，最高速度120km/ho
(3)标称功率1500-1860kW的采用径向转向架的调车内燃机车。
(4)完善和发展25t轴重的货运内燃机车。
(5)适用于西部高原、高风砂环境的内燃机车。
(6)燃用天然气的内燃机车。 |
发表于 2006-11-8 12:05:25