机车怎么用才经济？

CRS

看各位大神讨论沈局用机车用的太损这个问题
提到通霍线内燃单机万吨
遂抱着牵规算了半天……

发现即使是用HXN3这种东西单机万吨
只要速度跑起来，再加上点弯道什么的，
一样很容易就超过持续功率了
（如果我没算错的话……）
果然用得太损，DF4C就更别提了

遂想到这个问题：机车怎么用才经济？

首先控制一下变量，我们假定机车的质量和后期维护是完美的
那么是不是意味着，在这种状态下，
我们可以一直顶着装车功率跑车也不会在寿命内对机车造成损害？
（把带辅机的那部分功率也算进去）
因为本身就是这么设计的
当然现实中肯定达不到了……

顺带着再问几个问题：
老式机车存在着一个“经济运行级位”
比如SS1，33个牵引级位里有9个是经济级位
后来据说SS3搞了33个级全部是经济级……

求问：
“经济运行级位”究竟是个什么东西？
这个级位是由机车的什么特性确定的？
机车在这个级位上运行有什么特点？
现在的机车（包括东风韶山和谐）和动车组上还存不存在这个说法？

CRS

上点参考资料：
柴油机功率及功率调节
来自《铁路机车车辆》

CRS

车辆运行单位基本阻力（表中数值单位是N/kN）
来自《牵规》

CRS

DF4C货牵引特性曲线
来自《牵规》

CRS

HXN3牵引特性曲线
来自大连厂官网

CRS

呃
最重要的问题：
车迷都能算出来单机万吨超出设计要求了
沈局为啥还要这么干呢？

铁道游击队长

首先应明确一点，牵规计算值往往比实际值偏大，这个是经过实践检验的。如此机务段在制定机车运用、操纵规范时，往往会有较大余量，至于损局是不是吃了余量，不好说。因为其次，要考量这个问题，就不可能忽略线路纵断面因素，如果重车方向一路都是小下坡，那机车出力并不会太大。所以目前难以深入讨论
看了你给的资料，我的看法是，所谓的持续功率，在机车上根本没用，对机车来说只有装车功率有用。而电传动内燃机车受制于主发励磁限制，说白了功率是定死了的，不是你想超就能超的，只有某些高原型机车，有功率自动修正功能，这个也仅仅是降功率而没有升功率的
理论上来说，机车很多参数指标都是按照标定功率设计的，那就应该可以并且推荐按照标定功率运用，但考虑到实际情况，运用部门往往不会把功率运用到最高，简单说，跑冒滴漏你就伤不起。有一点也是显而易见的，长期高负荷运转跟低负荷运转，前者肯定影响机车寿命，至于是否会使其寿命低于设计年限，这个不清楚
老SS1的经济级位，这个难以考证了，我不了解调压开关的具体原理，但应该是在高压侧，如果类似于变压器（有感性元件的），那这个经济级位，有可能是在此级位运行，机车的功率因数最高，另外有可能还牵扯到热损之类的因数
纠正一下，老SS3只有8个级位，且级间是平滑调压的，只有SS1能有33个级位
现在的机车都是无级调速了，当然没这个说法，不过对于内燃机车，燃油系统采用联合调解器的柴油机，一般是在机车标定功率附近燃油效率最高，你可以认为这也算经济级位，但肯定没这个概念，呵呵
至于你这个帖子问，机车怎么用最经济，那肯定是让他产生最大效益最经济，这个难以一概而论

liutom701031

铁道游击队长 发表于 2014-9-27 18:01
首先应明确一点，牵规计算值往往比实际值偏大，这个是经过实践检验的。如此机务段在制定机车运用、操纵规范 ...

考虑到科技的发展速度，机车这种东西应该是往死了用，争取在最快时间内把车的极限里程跑出来，后面就是白赚的了，等折旧完了，正好新技术也出来了，直接换车就是了。
这就好比汽车，以前一辆车要用20年，后来用10年，现在，一辆车用5年就够本了。

CRS

铁道游击队长 发表于 2014-9-27 18:01
首先应明确一点，牵规计算值往往比实际值偏大，这个是经过实践检验的。如此机务段在制定机车运用、操纵规范 ...

功率是定死的这问题之前还真没想到……

那么还有一个问题，假如我找个机车，挂适量的货物，启动加速到恒功区里面
然后这时候再把手柄提到头
那么柴油机输出的是多大功率（或者说书上说的那么多种里的哪一种）？
以及，牵引特性曲线上面恒功区表达的功率是多大（也加上带辅机的功率）？
另，这个对电车来说有什么区别么？

铁道游击队长

CRS 发表于 2014-10-6 13:02
功率是定死的这问题之前还真没想到……

那么还有一个问题，假如我找个机车，挂适量的货物，启动加速到 ...

所有电传动机车功率都是给定的，不可以随便超，有些机车本身有超功率的区间，比如SS8和SS9在80~100km/h之间
至于你说的情况，柴油机输出功率是多大，这个不好说，因为要考虑辅机的运转情况，比如空压机投入与否，柴油机输出肯定不一样，而且段修的时候往往会根据车况调整牵引功率
如果从理论上来讲，应该就是装车功率，但实际一般应该达不到
牵引特性曲线表达的是机车标定功率，或者叫牵引功率，这个是不算辅机的，而且理论上应该是轮周功率

idiotsloth

liutom701031 发表于 2014-9-30 22:53
考虑到科技的发展速度，机车这种东西应该是往死了用，争取在最快时间内把车的极限里程跑出来，后面就是白 ...

一台机车用多少公里可以把本赚回来？大概用多少年？

liutom701031

idiotsloth 发表于 2014-10-23 15:12
一台机车用多少公里可以把本赚回来？大概用多少年？

原来是要求30年呀，估计整个车都要锈烂了。
现在工作节奏快的多，可以安排机车除了维修，其他时间都去跑，而且现在车跑的快，工作量也比以前大。牵引同样的车厢成本其实比以前要低的。我认为，20年只要充分使用，应该足够了。

wheremylove

通霍线+大郑线运煤通道整体是下坡为主，主要的上坡路段在通辽~蒙辽交界处，最大坡度千分之4.8，平均坡度估计也就千分之3~4。

这个坡道上HXN3牵引万吨只要跑出速度，就足以支撑过去。它的持续牵引力比HXD1/2都大，长时间低速爬坡没有问题。HXD1/2牵引1.05或1.16万吨爬大秦或朔黄的少量上坡大多数情况是没啥问题的（雨雪天有补机在车站待命）。

wheremylove

CRS 发表于 2014-9-26 21:13
车辆运行单位基本阻力（表中数值单位是N/kN）
来自《牵规》

这个货车阻力是用C62测试的，C70/80之类新车显得更“扎实”，单位阻力小一些。

而从测试数据看，不同车厢之间差别非常大，有的阻力能差2倍以上，公式是数据拟合的结果。有时候恰好碰上一列车里多数车厢阻力大于平均，只能归结为人品了。

wheremylove

CRS 发表于 2014-9-26 21:22
呃
最重要的问题：
车迷都能算出来单机万吨超出设计要求了

千分之12坡道，设计院的计算结果是6轴HXD应该拉2500吨，8轴拉3300吨。

实际情况是6轴3500吨，8轴4500吨。跑得也还可以，有时候突遇雨雪会倒一片。

wheremylove

CRS 发表于 2014-10-6 13:02
功率是定死的这问题之前还真没想到……

那么还有一个问题，假如我找个机车，挂适量的货物，启动加速到 ...

功率在速度-牵引力图上为一堆双曲线，功率越大离原点和坐标轴越远。

内燃机车比较容易实现恒定功率输出，本身特性也需要它这么做。手柄位不变时，柴油机的转速不变，扭矩不变，它就能以很好的状态工作（比汽车发动机条件好多了），而列车输出牵引力却随坡度而变，后面的调节主要靠调整主发电机的励磁电流和直流牵引电机本身的特性了。直流串励电机电压不变时的特性比恒功率线陡，那么低转速时降一些电压、高转速时升一些电压就能保证它恒功率输出，这个调节过程靠改变主发电机励磁电流（进而使其输出的电压电流发生变化，而对柴油机那边的阻力矩不变）实现。

电力机车无需照顾柴油机稳定工作，那就随意多了，SS1之类老车直接利用牵引电机的自然特性（电压不变时的转速-扭矩特性），不过呢也得小心，最高33级，起动时由于电机转速低反电动势很小，一点点电压就能产生巨大电流，放到6级就差不多要超过粘着极限了。

后期的直流机车采用电路控制晶闸管的导通进而控制输出电压（SS1是通过接变压器线圈引出的不同接头），这就好操纵了，恒流准恒速的特性也从8K那里学过来了，手柄位对应不同的输出扭矩，机车可以一直加速到设定速度附近（SS1需要不断提高手柄位以保持一定牵引力），然后系统强令牵引力急剧下降，保证车速不会超过设定速度。

这个过程没有恒功率特点，只是手柄位较高时考虑到电器的安全，低速阶段设置电流限制（斜向下的直线），高速阶段设置功率限制（双曲线）。

铁道游击队长

wheremylove 发表于 2014-10-24 10:13
功率在速度-牵引力图上为一堆双曲线，功率越大离原点和坐标轴越远。

内燃机车比较容易实现恒定功率输出 ...

第二段貌似有处表述错误吧？“那么低转速时降一些电压、高转速时升一些电压就能保证它恒功率输出”
把车速写成转速了……
最近发现DF10DD比较狡猾，貌似标定功率只维持在20公里左右的速度上，超过30公里，功率瞬降为1500KW，想也是，这车不设磁场削弱，如果要保持100公里全速“不掉功率”，1500KW基本上就是上线了（我估计ZD109Z不会比ZD109J强）。由于厂线不具备更高测试条件，所以只能是猜测，如此，可真够狡猾的，虽然，对于大多数厂矿机车，都难以超过30公里运用
如果是这样，那1880KW对于DF10DD就算“超功率”了，虽然这对于12V240ZJD应该不算啥
另外该车牵引电流只要大于800A就会空转（轨面良好），可见所谓的480KN最大牵引力也属子虚乌有，这车实在够狡猾，不愧是专门为厂矿企业打造的，很“商品经济”

铁道游击队长

liutom701031 发表于 2014-10-23 21:46
原来是要求30年呀，估计整个车都要锈烂了。
现在工作节奏快的多，可以安排机车除了维修，其他时间都去跑 ...

如果仅仅是回本的话，绝对不用20年，像大秦这种，我感觉有半年就回本了？哈哈哈
反正这东西没法一概而论，同样拉5000吨，您拉煤我拉土能一样吗？
还真有拉土的，每天从司家营拉到曹妃甸北，双机DF8B，嗷嗷的

liutom701031

铁道游击队长 发表于 2014-10-24 15:19
如果仅仅是回本的话，绝对不用20年，像大秦这种，我感觉有半年就回本了？哈哈哈
反正这东西没法一概而论 ...

半年估计够呛，我觉得作为机车5年回本就已经是暴利了，等于年收入20%呀，一般大修得10年，等于剩下五年是赚的，大修以后赚的就更多了，因为大修怎么也花不了新车的钱

铁道游击队长

liutom701031 发表于 2014-10-25 09:43
半年估计够呛，我觉得作为机车5年回本就已经是暴利了，等于年收入20%呀，一般大修得10年，等于剩下五年是 ...

兄言差矣，对于大秦干线机车，10年大修是妄想，咱就说国铁，一般来说，调车机，有可能撑10年，多数也就七八年——两架一厂
而对于干线机车，是按里程计的，一般来说，五六年就得入厂大修，何况是大秦用这么狠的，如果5年才回本，根本没得赚啊
而且对于HXD这种货色，厂修未必比新造便宜的了多少，考虑到大秦的暴利，我觉得半年真差不多了，呵呵