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内燃机车
作者:xqy 来源:互联网 阅读次数:12603次 发布日期:2012年5月10日

  内燃机车是以内燃机产生动力,并通过传动装置驱动车轮的机车。
  
  分类
  
  (1)按用途分:干线内燃机车,包括货运内燃机车和客运内燃机车;调车内燃机车和调车小运转内燃机车;工矿内燃机车;地方铁路内燃机车。
  
  (2)按传动方式分:电传动、液力传动和机械传动内燃机车。电传动内燃机车,可分为直流电传动、交直流电传动和交流电传动内燃机车。液力传动内燃机车,可分为普通液力传动、液力一机械传动和液力换向的液力传动内燃机车。后者简称为液力换向内燃机车。
  
  (3)按铁路轨距分:标准轨、宽轨和窄轨内燃机车。标准轨轨距为1435mm;宽轨轨距有4种分别是1520mm、1600mm、1665mm和1676mm;窄轨轨距在597mm至1219mm之间,共有19种,典型的轨距有600mm、762mm、900mm、1000mm、和1067mm。后两种轨距的机车,一般称为米轨机车。
  
  (4)按机车装用主柴油机台数分:单机组内燃机车和双机组内燃机车。
  
  (5)按能否实行重联牵引分:非重联内燃机车和重联内燃机车。
  
  (6)按走行部结构分:车架式内燃机车和转向架式内燃机车。
  
  (7)按机车轴数分:二轴、三轴、四轴、五轴、六轴和八轴内燃机车。
  
  (8)按机车轴式分:A-A、A0-A0、B-B、B0-B0、B-B-B、B0-B0-B0、C-C、C0-C0、D-D、D0-D0、A01A0-A01A0、AAA-B轴式内燃机车。
  
  (9)按司机室数量分:单司机室和双司机室内燃机车,还有无司机室内燃机车。
  
  组成
  
  内燃机车,是采用内燃机作为动力装置的机车。注:铁道机车用的内燃机绝大多数是柴油机。内燃机车由下列部分组成:柴油机、主传动装置、辅助传动装置、车体(包括司机室)、走行部及各辅助系统。机车辅助系统包括:燃油系统、机油系统、冷却水系统、预热系统、空气制动系统及其他用风系统、控制系统、照明系统、充电系统、检测系统、诊断系统和显示记录系统等。
  
  传动装置
  
  1、电传动
  
  直流电传动、交直流电传动和交直交(简称交流)电传动。东风、东风2和东风3型机车,为直流电传动机车;东风4型以后研制的电传动内燃机车,均为交直流电传动机车。1999年以后陆续出现了一些交流传动机车。比较成功的有大连厂的东风4DJ型和戚墅堰厂的东风8CJ型。国产电传动机车都命名为东风*型进口的则是ND*型。电传动机车在国内最知名的是由戚墅堰机车车辆厂制造的东风11G型和东风8B型。
  
  2、液力传动
  
  一般(机械换向)液力传动和液力换向的液力传动;另有一种为液力一机械传动。北京型和东方红系列机车均为液力传动机车;多数GK系列工矿机车为液力换向机车。国产的液力传动一般是东方红*型和北京*型还有工矿机车GK系列进口的则是NY*型。液力传动机车在国内最知名的就属国产的东方红型了。
  
  3、机械传动
  
  国内很少见;只在小功率的地方铁路和工矿机车上少有运用。从1992年6月1日起,北京铁路分局结束了使用蒸汽机车牵引客车的历史,改用内燃机车,以提高列车的速度和正点率。
  
  人们在使用蒸汽机车的过程中发现,这种机车的一个致命弱点是它的锅炉既大又重,严重影响了它的发展前途。在锅炉里,用煤将水加热成蒸汽,再通入汽缸里,从而推动机车前进。有人设想,如果将这种笨重的锅炉去掉,使燃料直接在汽缸内燃烧,用所产生的气体来推动车轮旋转,就可以克服蒸汽机车的主要缺点。于是,一些科学家便开始进行研究试验。
  
  1866年,德国人奥托首先制成了一种燃烧煤气的新型发动机。这种发动机和蒸汽机在汽缸外面的锅炉里燃烧燃料不同,它是在汽缸内点燃煤气的,然后利用气体的压力推动活塞,从而使曲轴旋转。因此,就给它起了个形象的名字,叫做“内燃机”。内燃机的出现,为火车的进一步发展带来了生机。
  
  后来到了1894年,德国就制造出世界上第一台内燃机车。这种没有大锅炉的新机车,既不烧煤,也不烧煤气,而是用柴油作燃料。它所用的柴油机是德国人鲁道夫·狄塞尔发明的。从此,内燃机车就成了火车家族中的一位重要成员,并得到了广泛的应用。
  
  优点
  
  内燃机车虽然出世较晚,但它后来居上,比火车家族中的大哥哥蒸汽机车的本领高强,受到人们的重视。它的突出优点是:
  
  1.速度快。内燃机车起动迅速,加速又快。通常,蒸汽机车的最大时速为110公里,而内燃机车的最大时速可达180公里,使铁路通过能力提高25%以上。
  
  2.马力大。蒸汽机车的功率一般为3000马力左右,而内燃机车可以达到4000~5000马力,因而运载量就多。
  
  3.能较好地利用燃料的热能。蒸汽机车的热效率一般仅为7%左右,而内燃机车可达到28%左右,提高了4倍,从而节省了大量的燃料。
  
  4.适合缺水地区使用。蒸汽机车是个用水“大王”,一列火车平均每行驶10公里,就得消耗水3~4吨。通过干旱的缺水地区,火车就需要自带用水。据统计,在缺水地区运行一列火车,如果有10节车厢,其中有3节车厢是用来装水的。而内燃机车用来冷却的水仅需要几百公斤,供循环使用,内燃机车上一次水,可连续行驶1000公里,因而它被人们誉为“铁骆驼”。
  
  5.司机驾驶操作方便。内燃机的司机不需要像蒸汽机车那样加煤加水,而且驾驶室内明亮宽敞,司机操作时视野开阔,既方便又安全。
  
  有的人可能认为内燃机车和汽车都是使用的内燃机,两者的结构原理应是相同的。其实,它们是不完全一样的。汽车是利用内燃机产生的动力直接推动车轮转动,而内燃机车则是先通过内燃机带动发电机产生电能,再用电能使电动机旋转,从而驱动机车前进。所以,通常也将内燃机车称做“电传动内燃机车”。
  
  内燃机车出世后,以其明显的优势很快就压倒了蒸汽机车。特别是第二次世界大战结束后,由于内燃机车所用的燃料——石油价格较低,能大量供应,因而有力地促进了内燃机车的发展。一些国家如美国、日本、法国、加拿大等国都用继制成了内燃机车,并且在10年左右的时间内实现了铁路机车内燃化,使内燃机车得到了较广泛的使用。
  
  我国于1958年研制成了第一台内燃机车。到1969年,已制造出4000马力的大功率内燃机车,如“东风型”、“东方红型”和“北京型”内燃机车等。现在,我国在许多铁路线上已有各种类型的内燃机车牵引着长长的列车在驰骋着,一些主要干线的直达客车基本上实现了内燃机车牵引。
  
  内燃机车除了通常使用的电传动内燃机车外,还有液力传动内燃机车和适用于寒冷缺水地区的燃气轮机车。
  
  液力传动内燃机车是将内燃机产生的动力,通过液力变速箱、万向轴、车轴齿轮箱等设备,使车轮转动,从而带动车辆前进。早期的液力传动内燃机车,采用类似于蒸汽机车的连杆驱动。
  
  燃气轮机车是现代化内燃机车的一种。这种机车的内燃机与喷气式飞机的原理相同。它比一般内燃机车的马力大,振动小,结构简单,行驶安全可靠,而且容易制造。世界上第一台燃气轮机车是1941年在瑞士制成的。由于它特别适用于高寒、缺水地区使用,近年来发展很快。法国已研制成并投人使用第二代和第三代燃气轮机车,其中第二代燃气轮机车的最高时速就已达到260公里。目前,燃气轮机车已成为引人注目的现代化机车的一个得力的方面军。


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