第一節(jié)概述第八章

內(nèi)燃機車第二節(jié)

機車柴油機第三節(jié)

液力傳動內(nèi)燃機車機車是鐵路運輸?shù)臓恳齽恿?，為滿足牽引要求應(yīng)具有的特征：①可靠性高②牽引性能良好③數(shù)量足夠④定期的維護與維修⑤機車組織運用合理第一節(jié)概述蒸汽機車內(nèi)燃機車電力機車機車類型

1988年12月21日，中國唯一一生產(chǎn)大功率貨運蒸汽機車的大同機車廠，在前迸型7207號機車出廠以后，停止生產(chǎn)蒸汽機車，轉(zhuǎn)產(chǎn)內(nèi)燃機車和電力機車，標(biāo)志著中國機車制造迸大了一個新時期。圖為大同機車廠在交車線上舉行"告別蒸汽機車生產(chǎn)時代"儀式。

內(nèi)燃機車是以內(nèi)燃機作為原動力，將柴油燃燒產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)橛刹裼蜋C曲軸輸出機械能的動力機械。內(nèi)燃機車的優(yōu)點：熱效率高；機車整備時間短，持續(xù)工作時間長；初期投資少，便于多機牽引。內(nèi)燃機車按傳動方式的不同可分為電力傳動內(nèi)燃機車和液力傳動內(nèi)燃機車兩種類型。東風(fēng)4B型內(nèi)燃機車東風(fēng)5型內(nèi)燃機車一、內(nèi)燃機車的發(fā)展20世紀(jì)初，國外開始探索試制內(nèi)燃機車。1924年，蘇聯(lián)制成一臺電力傳動內(nèi)燃機車，并交付鐵路使用。同年，德國將蒸汽機車改裝成為空氣傳動內(nèi)燃機車。1925年，美國將一臺220kW電傳動內(nèi)燃機車投入運用，從事調(diào)車作業(yè)。30年代，出現(xiàn)了一些由功率為900～1000kW單節(jié)機車多節(jié)連掛的干線客運內(nèi)燃機車。一、內(nèi)燃機車的發(fā)展第二次世界大戰(zhàn)以后，因柴油機的性能提高約50%，電力傳動裝置和液力傳動裝置的內(nèi)燃機車的發(fā)展加快。20世紀(jì)50年代，內(nèi)燃機車數(shù)量急驟增長。60年代期，大功率硅整流器研制成功，并應(yīng)用于機車改進，出現(xiàn)了交—直流電力傳動的2940kw內(nèi)燃機車。70年代，單柴油機內(nèi)燃機車功率已達到4410kW。1971年,聯(lián)邦德國在試制出1840kW的交一直一交電力傳動內(nèi)燃機車.中國從1958年開始制造內(nèi)燃機車。中國第一臺自己制造的內(nèi)燃機車是1958年大連機車車輛工廠仿照前蘇聯(lián)ТЭ3型電傳動內(nèi)燃機車試制成功的。命名為東風(fēng)型并成批生產(chǎn)。1.第一代58年，北京二七機車廠試制成功“建設(shè)”號電傳動內(nèi)燃機車。58年戚墅堰機車車輛廠也試制成功“先行”號電傳動內(nèi)燃機車。四方機車車輛工廠1959年試制成功中國第一臺液力傳動內(nèi)燃機車定型為東方紅型，于1966年成批生產(chǎn)。2.第二代：比第一代機車功率大，機車運用可靠性、耐久性也有了明顯提高。東方紅、BJ型北京型是二七機車工廠1970年開始試制，1975年批量生產(chǎn)的四軸干線客運內(nèi)燃機車。機車標(biāo)稱功率1500kW，最大速度120km/h。一、內(nèi)燃機車的發(fā)展東方紅1型是四方機車車輛工廠1959年試制，1964年批量生產(chǎn)的干線客運內(nèi)燃機車，功率是1060kW，最大速度140km/h。一、內(nèi)燃機車的發(fā)展東方紅2型東方紅3型1976年開始制造的干線客運內(nèi)燃機車1966年由四方機車車輛工廠標(biāo)稱功率達到1220kW四方機車車輛工廠，功率為1470kW1973年資陽內(nèi)燃機車廠標(biāo)稱功率是650kW1987年，該廠還制造了兩臺機車標(biāo)稱功率為1640kW的東方紅3型。東方紅4型從1969年到1977年共制造了5臺，沒有進行大批量生產(chǎn)。機車功率為3308kW。一、內(nèi)燃機車的發(fā)展東方紅5型是由資陽內(nèi)燃機車工廠于1976年~1988年制造。機車標(biāo)稱功率是590kW，最大速度，調(diào)車時為40km/h東方紅型內(nèi)燃機車東方紅7型是東方紅5型的改型，供工礦企業(yè)專用。資陽內(nèi)燃機車工廠1988年生產(chǎn)4臺。機車功率是790kW，軸式B-B。東方紅21型是高原米軌通用型內(nèi)燃機車，由四方機車車輛工廠于1976年設(shè)計，1977年試制投產(chǎn)，1982年又進行改進。機車標(biāo)稱功率是640kW，最大速度50km/h，車長12000mm，軸式B-B。東方紅6型是資陽內(nèi)燃機車工廠1981年專為上海黃浦港生產(chǎn)的內(nèi)燃機車。機車功率是1740kW，軸式B-B。只生產(chǎn)1臺。東風(fēng)系列內(nèi)燃機車

東風(fēng)系列是電傳動內(nèi)燃機車，也是中國內(nèi)燃機車的主力，保有量占國產(chǎn)內(nèi)燃機車總數(shù)的一半以上?！皷|風(fēng)”是個大家族，有東風(fēng)、東風(fēng)2、東風(fēng)3、東風(fēng)4、東風(fēng)5、東風(fēng)6、東風(fēng)7、東風(fēng)8、東風(fēng)9、東風(fēng)10、東風(fēng)11等型號。東風(fēng)型內(nèi)燃機車是大連機車車輛工廠1964年開始成批生產(chǎn)的干線貨運機車，共生產(chǎn)706臺。曾用代號ND。當(dāng)兩臺機車重聯(lián)使用時，可由任一機車的司機操縱機車。機車標(biāo)稱功率是1500kW，最大速度100km/h，車長16685mm，軸式C0-C0，傳動方式為直-直流電傳動。

3.第三代為適應(yīng)鐵路“重載和提速”要求，通過學(xué)習(xí)國外先進技術(shù)，生產(chǎn)出功率更大、速度更快，滿足干線客運提速和貨運列車的重載牽引要求。一、內(nèi)燃機車的發(fā)展東風(fēng)4型內(nèi)燃機車是大連機車車輛廠，1969年開始試制的大功率干線客貨運內(nèi)燃機車，1974年轉(zhuǎn)入批量生產(chǎn)，在實際運用中不斷改進設(shè)計，制造了東風(fēng)4b型，東風(fēng)4c型，東風(fēng)4d型等系列產(chǎn)品，該車型采取了交直流傳動方式。東風(fēng)型（DF1）東風(fēng)型（DF2）東風(fēng)4B貨運型：國內(nèi)鐵路貨運的主力。東風(fēng)4B系列生產(chǎn)了三四千臺。用途：干線客、貨運

持續(xù)牽引力：243kN

東風(fēng)4B客運型：隨著鐵路提速，已經(jīng)力不從心，一部分轉(zhuǎn)到山區(qū)對速度要求不高的地區(qū)繼續(xù)服役，其余的改變了齒輪傳動比，刷上綠色圖裝，改成了“西瓜”去拉貨車。資陽出產(chǎn)的DF4B貨運----產(chǎn)量較少

型號：東風(fēng)4D

廠家：大連機車廠

功率：2940KW用途：干線客、貨運

構(gòu)造速度145~170KM/H

車型：DF4DJ

制造廠：大連機車廠

狀況：合作研制，小范圍測試。德國技術(shù)引進后消化。東風(fēng)6型是大連機車車輛工廠新一代大功率、高性能的干線客貨運內(nèi)燃機車新產(chǎn)品。機車標(biāo)稱功率2425kW，最大速度118km/h。是和英國合作的，沒有投入批量生產(chǎn)。東風(fēng)8型，戚墅堰機車車輛廠于1984生產(chǎn)。與同類型貨運內(nèi)燃機車相比，在相同的條件下，可提高運輸能力28%左右。一、內(nèi)燃機車的發(fā)展型號：東風(fēng)8B

廠家：戚墅堰機車車輛廠

功率：3680KW（5000馬力）重載貨運機車系列。軸重25(23+2)t。機車采用微機控制系統(tǒng)、最大恒功率速度可達90km/h以上，是電氣控制技術(shù)先進、動力學(xué)性能優(yōu)良的新一代重載提速貨運內(nèi)燃機車。

一、內(nèi)燃機車的發(fā)展東風(fēng)9型是戚墅堰工廠研制的準(zhǔn)高速客運內(nèi)燃機車，最大速度160km/h．試驗產(chǎn)品，一共生產(chǎn)了兩臺.東風(fēng)7型北京二七機車廠1982年設(shè)計，1985年正式生產(chǎn)編組站場調(diào)車及工礦小運轉(zhuǎn)作業(yè)。機車起動加速快，油耗低、噪音小、運行安全可靠，操縱和維修方便。東風(fēng)7型北京二七機車廠1982年設(shè)計，1985年正式生產(chǎn)編組站場調(diào)車及工礦小運轉(zhuǎn)作業(yè)。機車起動加速快，油耗低、噪音小、運行安全可靠，操縱和維修方便。一、內(nèi)燃機車的發(fā)展一、內(nèi)燃機車的發(fā)展東風(fēng)F10，大連機車車輛工廠生產(chǎn)的140～160km/h旅客列車的牽引動力。。東風(fēng)11型和東風(fēng)11G型準(zhǔn)高速客運內(nèi)燃機車。1992年由戚墅堰機車車輛工廠試制成功，是中國自行設(shè)計、自行研制的一項新的成果。機車采用微機控制，采用電空制動、機車速度控制系統(tǒng)、軸溫檢測、獨立作用式單元制動器及雙流道散熱器等一系列新技術(shù)，使機車在任何情況下均可恒功率運行。機車標(biāo)稱功率3040kW，最高運行速度170km/h，最高試驗速度達到183km/h。傳動方式為交-直流電傳動。一、內(nèi)燃機車的發(fā)展和諧N5型柴油機車由南車戚墅堰機車有限公司及美國通用電氣公司（GE）共同研制（2005-2008年），額定功率為4660kW交—直—交電傳動貨運柴油機車機車，設(shè)有微機控制系統(tǒng)，可以自動控制柴油機停起機。該機車完全滿足“高速重載”的發(fā)展方向，機車牽引、控制、制動及柴油機的燃油消耗率、排放等主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)具有國際先進水平。正成為我國主型貨運內(nèi)燃機車。第四代，微機控制技術(shù)HXN5型內(nèi)燃機車車架采用雙箱形梁結(jié)構(gòu)，車體承載能力滿足：縱向壓縮載荷3788kN,縱向拉伸載荷3100kN。機車運用模塊化設(shè)計，各部分分開設(shè)計制造，方便機器設(shè)備的安裝和維修，同時也方便了車體的制造。HXN5型內(nèi)燃機車車體由車架、司機室（電氣柜,廁所設(shè)置在內(nèi)）、輔助室、主發(fā)室、柴油機室、冷卻室等組成，兩端各設(shè)二扶手梯和側(cè)梯，供司乘人員上下機車。廬山號雙層內(nèi)燃動車組客運內(nèi)燃動車組的研制液力傳動內(nèi)燃動車組北亞號（一）機車的分類：1、按所用動力分內(nèi)燃機車：由柴油機、燃?xì)廨啓C通過傳動裝置驅(qū)動的機車，自帶能源。電力機車：受電弓獲得電能，由牽引電動機通過傳動裝置驅(qū)動。2、按機車用途分貨運機車：DF4、SS4客運機車：DF11、SS8調(diào)車機車：DF7、BJ3、按動力配置分：動力集中型：東風(fēng)系列、韶山系列動力分散型：將部分動力設(shè)備安裝在帶動力的車輛上，帶動力的叫動車，不帶動力的叫拖車。二、內(nèi)燃機車的結(jié)構(gòu)內(nèi)燃機車由柴油機、傳動裝置、輔助裝置、車體走行部（包括車架、車體、轉(zhuǎn)向架等）、制動裝置和控制設(shè)備等組成。輔助裝置——燃油系統(tǒng)、機油系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、預(yù)熱系統(tǒng)、制動系統(tǒng)、輔助傳動裝置……二、內(nèi)燃機車的基本結(jié)構(gòu)(1)例如：HXN5機車外形

頭燈雨刷器沙箱近照燈供風(fēng)管重聯(lián)管車梯司機室門外走廊空調(diào)安裝蓄電池1.司機室：

司機室內(nèi)布置主、副操縱臺各一個，司機室設(shè)有構(gòu)成機車上的人-機接口的設(shè)備：司機控制器、制動閥控制器、FB—備用制動機控制器、智能顯示器、車載設(shè)備（監(jiān)控、列調(diào)、機車信號）、打印機及電氣開關(guān)設(shè)備。冰箱、烤箱、電加熱飲水機、空調(diào)、換氣扇、大功率加熱器，副司機后側(cè)設(shè)置了車載衛(wèi)生間等人性化設(shè)施，改善了乘務(wù)人員的工作條件。司機室主臺司機控制器制動閥控制器智能顯示屏1KLJ—2000

司機室內(nèi)的顯示器是控制計算機,控制機車上所有其他計算機和裝置運行,包括控制柴油機運行、輔助系統(tǒng)控制、牽引設(shè)備等。智能顯示屏2FB—11制動機2.柴油機內(nèi)燃機車的動力裝置，又稱壓燃式內(nèi)燃機。主要結(jié)構(gòu)特點包括汽缸數(shù)、汽缸排列形式、汽缸直徑、活塞沖程、增壓與否等?，F(xiàn)代機車用的柴油機都配裝廢氣渦輪增壓器，以利用柴油機廢氣推動渦輪壓氣機，把提高了壓力的空氣經(jīng)中間冷卻器冷卻后送入柴油機進氣管，從而大幅度提高了柴油機功率和熱效率。從轉(zhuǎn)速來看，分為高速機（1500r/min左右）、中速機（1000r/min）和低速機（中速機轉(zhuǎn)速以下）。為滿足各種功率的需要，生產(chǎn)有相同汽缸直徑和活塞的各種缸數(shù)的產(chǎn)品。功率較小用6缸、8缸直列或8缸V型，功率較大用12、16、18和20缸V型，其中以12、16缸的最為常用。16V240ZD型柴油機柴油機的冷卻系柴油機的運動機構(gòu)柴油機的潤滑系

1.機車牽引性能機車牽引力（F）和運行速度（v）的乘積就是機車的功率（N），即F·v＝N，單位“千瓦”。任何一種機車，它的最大功率是一定的，叫做標(biāo)稱功率。

要求機車在各種運行阻力下，具有恒定功率輸出，使F·V為常數(shù)。故牽引力與速度之間成反比關(guān)系：速度小，牽引力大；速度大，牽引力小。機車?yán)硐霠恳阅芮€三、機車傳遞裝置2.設(shè)傳動裝置必要性

在機車起動低速運行時，柴油機卻因低速發(fā)出功率甚小，于是機車的牽引力也很小，柴油機不能逆轉(zhuǎn)，機車也就無法換向。這樣就不適合直接用于鐵路牽引工作的要求，因此在它們之間需要有一套傳動裝置，使其牽引特性接近或符合于機車?yán)硐氲臓恳匦?，以便滿足機車牽引列車的要求。3.內(nèi)燃機車傳動方式分類：

常用的傳動方式有機械傳動、液力傳動和電力傳動。其中，機械傳動裝置是由離合器、齒輪變速箱、軸減速箱等組成的。因其功率受到限制，不再采用。

（1）液力傳動內(nèi)燃機車即在柴油機與機車動輪間裝有一套液力傳動裝置，利用工作油改變柴油機的外特性，以滿足機車牽引特性的要求。液力傳動裝置最主要的部件是液力變扭器。

液力變扭器的基本組成：主要由泵輪、渦輪（葉輪）、導(dǎo)向輪和外包殼組成。泵輪通過泵輪軸、齒輪與柴油機的曲軸相連，渦輪通過渦輪軸、齒輪等與機車的動輪相連，導(dǎo)向輪固定在變扭器的殼體上，不能轉(zhuǎn)動。泵輪和渦輪聯(lián)系的媒介是工作油。工作油從泵輪葉片→渦輪葉片→導(dǎo)向輪→泵輪往復(fù)循環(huán)，渦輪軸輸出機械能---萬向軸----車軸齒輪箱---機車動輪。液力傳動裝置的組成：主要由液力傳動箱、車軸齒輪箱、換向機構(gòu)和萬向軸等組成。在液力傳動系統(tǒng)中，安裝有兩個變扭器：起動變扭器和運轉(zhuǎn)變扭器，目的是為了提高變扭器在機車不同運行速度時的傳動效率。機車起動和低速運行時，起動變扭器工作；機車在高速運行時，運轉(zhuǎn)變扭器工作。在液力傳動箱中還裝有換向機構(gòu)，用來安全可靠地操縱換向離合器的開與關(guān)，以控制機車的運行方向。

液力變扭器的作用原理：低速運行時，液力變扭器中的渦輪轉(zhuǎn)速很低，工作油對渦輪葉片的壓力就很大，F(xiàn)就大；當(dāng)渦輪的轉(zhuǎn)速加快時，工作油對渦輪葉片的壓力也逐漸減小，F(xiàn)小，正好滿足高速行車時對牽引力要求小的條件。由此，柴油機發(fā)出的大小基本不變的扭矩，經(jīng)過變扭器后就能變成滿足列車牽引要求的機車牽引力，而且其大小能按機車?yán)硐霠恳匦郧€變化。當(dāng)機車需要惰性或制動時，司機只要操縱手柄，將變扭器中的工作油排出，讓它流回油箱，使泵輪與渦輪之間失去聯(lián)系，柴油機的功率就不能傳給機車的動輪了。三、液力傳動內(nèi)燃機車的工作原理

1.柴油機啟動

由蓄電池供電---啟動電機啟動------齒輪帶動柴油機啟動。柴油機啟動完畢，將啟動電機改接為直流發(fā)電機，向蓄電池充電，并為機車輔助設(shè)備供電。2.機車起動和調(diào)速

司機控制器調(diào)速手輪在“0”位時，兩個變扭器內(nèi)均無工作油，柴油機空轉(zhuǎn)，泵輪空轉(zhuǎn)，機車不動。

當(dāng)機車起動時，先將換向手柄置于“前進”或“后退”位，再將調(diào)速手輪離開“0”位移至“1”位，油泵開始工作----起動變扭器渦輪開始轉(zhuǎn)動----機車起動。隨著調(diào)速手輪擋位不斷提升，柴油機轉(zhuǎn)速提高，輸出功率逐漸增加，機車的輪周功率也不斷提高。3.機車停車和柴油機停機如機車需要停車時，先將調(diào)速手輪移至“0”位，控制系統(tǒng)自動排出變扭器（Ⅰ或Ⅱ擋變扭器）中的工作油，柴油機空轉(zhuǎn)，機車惰行，再操縱自閥，使列車停車。如需柴油機停機，再切斷燃油泵電機的開關(guān)，柴油機停機。4.機車換向液力傳動內(nèi)燃機車的換向也必須是在機車停車時進行。調(diào)速手輪必須位于“0”位，換向手柄由“前進”或“后退”位，移至“后退”或“前進”位，由換向機構(gòu)完成換向，換向前后渦輪軸的轉(zhuǎn)動方向不發(fā)生變化，而是通過換向離合器的動作，使齒輪嚙合傳動關(guān)系發(fā)生改變，液力變速箱輸出軸的轉(zhuǎn)向就發(fā)生了改變，從而使機車動輪的轉(zhuǎn)動方向發(fā)生改變，這樣機車就改變了運行方向。5.液力制動液力制動靠液力制動器來實現(xiàn)。其作用原理是，將機車的動能轉(zhuǎn)換為工作油的動能，又轉(zhuǎn)換為工作油的熱能，再由冷卻系統(tǒng)冷卻，達到消耗機車動能的目的。液力制動只能作為機車的輔助制動。內(nèi)燃機車課件內(nèi)燃機車概述內(nèi)燃機車工作原理內(nèi)燃機車核心結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)組成內(nèi)燃機車主要技術(shù)性能參數(shù)內(nèi)燃機車操作與運用內(nèi)燃機車維護與保養(yǎng)內(nèi)燃機車技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用內(nèi)燃機車發(fā)展趨勢與展望CATALOGUE目錄01內(nèi)燃機車概述內(nèi)燃機車定義與基本特點環(huán)境適應(yīng)性相比蒸汽機車熱效率更高（約30%-40%），且無需頻繁加水加煤；但噪音和排放問題較電力機車更顯著，需依賴燃料補給。結(jié)構(gòu)組成由柴油機、傳動裝置、走行部、車體及輔助系統(tǒng)構(gòu)成。傳動裝置是關(guān)鍵部件，需匹配機車牽引特性，如電力傳動通過發(fā)電機-電動機組實現(xiàn)無級調(diào)速。動力來源與傳動方式內(nèi)燃機車以內(nèi)燃機（主要為柴油機）作為原動力，通過機械、液力或電力傳動裝置將熱能轉(zhuǎn)化為機械能驅(qū)動車輪。其核心特點是自帶能源（燃油），無需依賴外部供電，適用于非電氣化鐵路。按傳動方式分類：電力傳動內(nèi)燃機車：采用柴油機驅(qū)動發(fā)電機，電能驅(qū)動牽引電動機（如中國東風(fēng)4型），適合重載、高速干線運輸。液力傳動內(nèi)燃機車：通過液力變扭器傳遞動力（如東方紅系列），結(jié)構(gòu)簡單、維護方便，多用于調(diào)車或支線運輸。機械傳動內(nèi)燃機車：直接通過齒輪箱傳動，效率低且調(diào)速范圍窄，現(xiàn)僅少量用于輕型作業(yè)。按燃料類型分類：柴油機車：占絕對主流，使用輕柴油，功率范圍廣（500-6000馬力）。燃?xì)廨啓C車：曾嘗試用重油或天然氣，因燃料經(jīng)濟性差逐漸淘汰（如中國長征型）。特殊場景應(yīng)用：高原地區(qū)（如青藏鐵路）需采用增壓柴油機以應(yīng)對低氧環(huán)境；調(diào)車機車要求低速大扭矩，常選用液力傳動。內(nèi)燃機車的主要分類與應(yīng)用場景內(nèi)燃機車與其他類型機車的比較熱效率提升：柴油機熱效率達35%以上，遠(yuǎn)超蒸汽機車的5%-8%；無需長時間預(yù)熱，出勤率更高。自動化程度：內(nèi)燃機車可集成電子控制系統(tǒng)（如微機控制），而蒸汽機車依賴人工操作，勞動強度大。與新興動力對比：氫燃料機車：雖環(huán)保（排放僅為水），但儲氫技術(shù)、成本及基礎(chǔ)設(shè)施制約其推廣；內(nèi)燃機車短期內(nèi)仍是過渡主力。與蒸汽機車對比：優(yōu)勢：無需接觸網(wǎng)，基建成本低，適用于電氣化率低的區(qū)域；啟動加速性能優(yōu)，適合頻繁啟停的調(diào)車作業(yè)。劣勢：持續(xù)功率受柴油機限制，高速工況下經(jīng)濟性差；排放污染高（NOx、顆粒物），維護成本隨年限顯著增加。與電力機車對比：02內(nèi)燃機車工作原理柴油機工作原理（熱力循環(huán)、四大系統(tǒng)）熱力循環(huán)（狄塞爾循環(huán)）柴油機通過進氣、壓縮、做功和排氣四個沖程完成能量轉(zhuǎn)換?？諝庠趬嚎s沖程中被高壓壓縮，溫度升高至燃油自燃點，噴入的柴油霧化后自燃膨脹推動活塞做功，實現(xiàn)熱能向機械能的轉(zhuǎn)化。燃油系統(tǒng)負(fù)責(zé)柴油的存儲、過濾和高壓噴射，包括燃油泵、噴油器和高壓油管等組件，確保燃油精準(zhǔn)霧化并與空氣充分混合燃燒。潤滑系統(tǒng)通過機油泵循環(huán)潤滑油至曲軸、活塞等運動部件，減少摩擦損耗并冷卻高溫區(qū)域，延長柴油機壽命。冷卻系統(tǒng)利用水或空氣冷卻缸體、缸蓋等高溫部件，維持柴油機最佳工作溫度（80-90℃），避免過熱導(dǎo)致的效率下降或部件損壞。能量傳遞與轉(zhuǎn)換：柴油機到動輪曲軸與飛輪柴油機活塞的往復(fù)運動通過連桿轉(zhuǎn)化為曲軸的旋轉(zhuǎn)運動，飛輪儲存慣性能量以平衡輸出扭矩波動，確保動力平穩(wěn)傳遞。傳動裝置（液力或電力）液力傳動通過變矩器調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速與扭矩，適應(yīng)機車啟動和爬坡需求；電力傳動則將柴油機驅(qū)動發(fā)電機產(chǎn)生的電能輸送至牽引電動機，驅(qū)動動輪。牽引電動機與齒輪箱電動機將電能轉(zhuǎn)化為機械能，通過齒輪箱降低轉(zhuǎn)速、增大扭矩，最終驅(qū)動動輪旋轉(zhuǎn)，推動機車前進。制動系統(tǒng)基本原理與類型（空氣制動）壓縮空氣通過制動閥進入制動缸，推動閘瓦壓緊車輪或制動盤，利用摩擦力實現(xiàn)減速。制動壓力可分級調(diào)節(jié)，滿足不同減速度需求?？諝庵苿釉碇蓖ㄖ苿佑伤緳C直接控制制動缸壓力；自動制動則通過列車管壓力變化觸發(fā)，全列車同步響應(yīng)，提高安全性。結(jié)合空氣制動與電力再生制動（牽引電動機反轉(zhuǎn)發(fā)電），減少閘瓦磨損并回收部分動能，提升能效。直通制動與自動制動緊急制動通過快速排空列車管壓力實現(xiàn)最大制動力；停放制動采用彈簧蓄能裝置，防止機車在停機時溜車。緊急制動與停放制動01020403電空聯(lián)合制動03內(nèi)燃機車核心結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)組成動力裝置（柴油機）柴油機工作原理采用壓燃式點火方式，通過高壓噴油嘴將柴油霧化噴入氣缸，在高溫高壓環(huán)境下自燃，推動活塞做功。具有熱效率高（可達45%）、扭矩特性好等特點。01典型結(jié)構(gòu)組成包括機體組（氣缸體、曲軸箱）、曲柄連桿機構(gòu)、配氣機構(gòu)、燃油系統(tǒng)（高壓共軌）、增壓系統(tǒng)（渦輪增壓+中冷器）和電子控制系統(tǒng)（ECU）。功率等級劃分調(diào)車機車常用1000-2000kW中速柴油機（750-1500rpm），干線機車采用2000-4000kW高速柴油機（1500-1800rpm），特殊機型如NJ2型高原機車功率可達4400kW。技術(shù)發(fā)展趨勢電控高壓共軌燃油噴射、智能燃燒控制、廢氣再循環(huán)（EGR）技術(shù)應(yīng)用，以及雙燃料（柴油-LNG）混合動力系統(tǒng)的開發(fā)。020304傳動裝置（液力傳動/電力傳動）液力傳動核心部件包含液力變矩器（啟動變矩器+運轉(zhuǎn)變矩器）、齒輪變速箱、換向機構(gòu)和控制系統(tǒng)。變矩器通過工作油液動能傳遞動力，實現(xiàn)無級變速（如DFH系列機車）。電力傳動系統(tǒng)構(gòu)成主發(fā)電機（同步或異步）、整流裝置（硅整流或IGBT）、牽引電動機（直流串勵或三相異步）及微機控制系統(tǒng)（如HXN5型機車）。傳動效率對比液力傳動效率約85%，適合中小功率機車；電力傳動效率可達90%以上，且更易實現(xiàn)再生制動，廣泛應(yīng)用于大功率干線機車。典型故障與維護液力傳動需定期更換工作油（每6萬公里）、檢查油泵密封；電力傳動重點監(jiān)測主發(fā)電機絕緣（耐壓測試≥1800V）和牽引電機碳刷磨損。輔助系統(tǒng)（冷卻、燃油、潤滑、壓縮空氣）采用高溫水（90-98℃）和低溫水（65-75℃）雙循環(huán)系統(tǒng)，配備銅質(zhì)散熱器、變頻控制冷卻風(fēng)扇（如DF8B型機車使用溫控液壓馬達驅(qū)動）。冷卻系統(tǒng)設(shè)計包含燃油粗濾器（過濾精度80μm）、精濾器（10μm）、電動輸油泵（壓力0.4-0.6MPa）及燃油預(yù)熱裝置（寒冷地區(qū)需加熱至15℃以上）。燃油供給系統(tǒng)主油道壓力需保持0.35-0.5MPa，采用多級濾清（磁性濾芯+紙質(zhì)濾芯），機油更換周期通常為500小時或3萬公里。潤滑系統(tǒng)要求配置兩級空氣壓縮機（排氣量≥3m3/min）、空氣干燥塔（露點-40℃）、總風(fēng)缸（容積800-1200L）及JZ-7型制動機，確保制動壓力保持在750-900kPa范圍。壓縮空氣系統(tǒng)04內(nèi)燃機車主要技術(shù)性能參數(shù)功率（標(biāo)定功率、輪周功率）標(biāo)定功率定義指柴油機在標(biāo)準(zhǔn)工況下（ISO標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件）持續(xù)運轉(zhuǎn)時輸出的最大有效功率，是內(nèi)燃機車動力性能的核心指標(biāo)，通常以千瓦(kW)或馬力(HP)表示。輪周功率計算輪周功率=標(biāo)定功率×傳動效率-輔助功率消耗，反映實際用于牽引的功率，傳動系統(tǒng)損耗約占15%-20%，需考慮液力傳動或電傳動的效率差異。功率修正因素需根據(jù)海拔、環(huán)境溫度進行修正，海拔每升高1000米功率下降約10%，高溫環(huán)境下需考慮冷卻系統(tǒng)效能對功率輸出的影響。牽引力（起動牽引力、持續(xù)牽引力）與速度起動牽引力特性速度-牽引力曲線持續(xù)牽引力標(biāo)準(zhǔn)指機車在靜止?fàn)顟B(tài)下能夠產(chǎn)生的最大牽引力，通常為持續(xù)牽引力的1.5-2倍，受粘著系數(shù)限制（干燥軌面可達0.33，潮濕時降至0.15）。機車在持續(xù)工作制下（小時制）能穩(wěn)定輸出的牽引力，與柴油機特性曲線、傳動系統(tǒng)匹配直接相關(guān)，現(xiàn)代大功率內(nèi)燃機車可達250-350kN。呈現(xiàn)雙曲線特性，低速時牽引力最大，隨速度提升牽引力逐漸降低，臨界速度點后進入恒功率工作區(qū)，設(shè)計時需平衡牽引力與最高速度（通常120-160km/h）。效率與經(jīng)濟性（燃油消耗率）燃油消耗率指標(biāo)以g/(kW·h)為單位，現(xiàn)代電傳動內(nèi)燃機車典型值為200-210g/(kW·h)，液力傳動略高3%-5%，反映能源轉(zhuǎn)換效率。節(jié)能技術(shù)應(yīng)用包括智能起停系統(tǒng)、余熱回收裝置（如渦輪增壓）、低摩擦傳動部件等，可降低運行油耗5%-8%，最新混合動力系統(tǒng)可實現(xiàn)制動能量回收。經(jīng)濟速度區(qū)間通常設(shè)計在40-80km/h范圍內(nèi)燃油效率最優(yōu)，低于或高于此區(qū)間時因傳動系統(tǒng)效率下降或輔助功率占比增加導(dǎo)致經(jīng)濟性惡化。05內(nèi)燃機車操作與運用必須全面檢查機油、冷卻水、燃油液位及管路密封性，確認(rèn)蓄電池電壓正常，各儀表指針歸零，空氣制動系統(tǒng)壓力達標(biāo)（不低于600kPa），并完成動態(tài)試驗（如柴油機盤車、空壓機試運轉(zhuǎn)）。起動、運行操縱規(guī)程及注意事項起動前檢查嚴(yán)格遵循"預(yù)潤滑-盤車-燃油供給-點火起動"流程，冷機狀態(tài)下需使用預(yù)熱裝置，起動后維持怠速運轉(zhuǎn)3-5分鐘使機油溫度升至40℃以上，期間監(jiān)控機油壓力（300-600kPa）及冷卻水溫度（啟動后≤80℃）。柴油機起動程序持續(xù)觀察控制屏各儀表參數(shù)（柴油機轉(zhuǎn)速波動不超過±10r/min，油水溫度保持在75-90℃區(qū)間），監(jiān)聽柴油機及傳動系統(tǒng)異響，每30分鐘記錄關(guān)鍵數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)異常立即執(zhí)行故障分級處置程序。運行監(jiān)控要點不同工況下的操控要點（牽引、惰行、制動）牽引工況控制根據(jù)線路縱斷面采用"先電流后速度"的操縱法，坡道起動時維持手柄位在8-12檔（對應(yīng)柴油機轉(zhuǎn)速800-1000r/min），避免突增負(fù)荷導(dǎo)致增壓器喘振；通過曲線時提前30秒降功率10%，減少輪軌橫向力。惰行工況管理關(guān)閉燃油泵保持柴油機怠速（500-600r/min），利用列車慣性滑行，但需注意蓄電池電量維持（不低于24V），惰行超過15分鐘應(yīng)間歇性啟動柴油機充電。制動系統(tǒng)協(xié)同實施電阻制動時，優(yōu)先使用1-3級制動率（0.5-1.2kN/軸），當(dāng)車速降至30km/h以下切換空氣制動；緊急制動需同步觸發(fā)動力切斷和撒砂裝置，制動缸壓力須在3秒內(nèi)升至最高限定值（450kPa）。運行環(huán)境適應(yīng)霧霾天氣開啟空氣濾清器反吹裝置，沙塵地區(qū)每500公里清洗濾芯；高原地區(qū)需調(diào)整增壓器補償器參數(shù)，保證進氣壓力不低于80kPa（海拔3000米工況）。行車安全與環(huán)保要求（排放控制）排放控制技術(shù)采用DOC+DPF后處理系統(tǒng)時，定期執(zhí)行主動再生（每運行200小時或PM累積量達30g），再生溫度需穩(wěn)定在550-600℃持續(xù)20分鐘；尿素噴射系統(tǒng)需確保噴射量誤差≤5%，噴嘴每季度進行超聲波清洗。危險工況處置遇線路積水深度超過軌面150mm時立即停車并報告，柴油機進水后嚴(yán)禁二次啟動；油路泄漏時執(zhí)行"斷油-隔離-滅火"三步程序，使用專用吸附材料處理漏油。06內(nèi)燃機車維護與保養(yǎng)日常檢查與維護項目制動系統(tǒng)測試通過氣壓表監(jiān)測制動管路壓力（正常范圍750-900kPa），手動測試制動閘瓦厚度（最小允許值10mm），并檢查制動缸行程是否在50-75mm標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)?？諝鉃V清器維護每運行500公里需清理濾芯積塵，采用壓縮空氣反向吹掃（壓力≤0.5MPa），嚴(yán)重堵塞時更換新濾芯，確保進氣阻力不超過6kPa。油液系統(tǒng)檢查每日需檢查柴油機油底殼油位、冷卻液液位及燃油箱存量，確保油液清潔無雜質(zhì)，油管無滲漏。油品質(zhì)量需符合ISO4406標(biāo)準(zhǔn)，黏度范圍控制在15W-40。關(guān)鍵部件的定期檢修要求柴油機氣缸檢修每運行10萬公里需拆檢缸套、活塞環(huán)，測量缸徑磨損量（極限值0.3mm），更換磨損超標(biāo)的活塞環(huán)（端隙需控制在0.4-0.6mm）。渦輪增壓器保養(yǎng)每3000小時清洗渦輪葉片積碳，檢查軸承軸向間隙（標(biāo)準(zhǔn)值0.03-0.08mm），更換劣化密封環(huán)以避免機油竄氣。傳動齒輪箱維護每半年更換齒輪油（APIGL-5級別），同步檢查齒輪嚙合印痕，齒側(cè)間隙超過0.25mm時需調(diào)整墊片或更換齒輪副。啟動困難處理針對運行時劇烈振動，應(yīng)先做動平衡測試（允許不平衡量≤5g·cm），再檢查曲軸聯(lián)軸器對中偏差（徑向≤0.1mm，軸向≤0.2mm），必要時更換緩沖橡膠件。異常振動分析冷卻液溫度過高排查順序為節(jié)溫器開啟溫度（82℃±2℃）、水泵葉輪腐蝕情況、散熱器堵塞率（超過30%需化學(xué)清洗），同時檢查風(fēng)扇皮帶張緊力（撓度10-15mm/10kg壓力）。若出現(xiàn)冷啟動失敗，優(yōu)先檢查預(yù)熱塞電阻（正常值0.6-1.0Ω），再檢測燃油噴射壓力（180-220bar），最后排查ECU故障碼是否報出燃油計量單元異常。常見故障診斷與排除方法簡述07內(nèi)燃機車技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用內(nèi)燃機車技術(shù)發(fā)展簡史早期探索階段（1955-1957年）01我國通過編制科技發(fā)展規(guī)劃、成立科研機構(gòu)和培養(yǎng)專業(yè)人才，奠定了內(nèi)燃機車技術(shù)基礎(chǔ)，期間重點研究了柴油機選型和傳動系統(tǒng)設(shè)計方向。第一代產(chǎn)品突破（1958-1960年）02成功試制"巨龍"號電傳動內(nèi)燃機車，后續(xù)改進為東風(fēng)型并批量生產(chǎn)，同時北京二七機車廠研制"建設(shè)"號，標(biāo)志著我國具備自主制造能力。技術(shù)升級階段（1980年代后）03引進美國EMD和GE技術(shù)，開發(fā)出東風(fēng)4B、東風(fēng)11等新型機車，功率范圍覆蓋2000-6000馬力，采用模塊化設(shè)計和電子控制系統(tǒng)?，F(xiàn)代化轉(zhuǎn)型（21世紀(jì)以來）04研制HXN3/HXN5等大功率交流傳動內(nèi)燃機車，采用電噴柴油機、IGBT變流器等新技術(shù)，單機功率突破6000kW。現(xiàn)代內(nèi)燃機車的技術(shù)特點（電噴、微機控制）高壓共軌電噴系統(tǒng)采用電子控制燃油噴射技術(shù)，噴射壓力可達180MPa以上，實現(xiàn)精準(zhǔn)噴油定時和油量控制，使燃油消耗率降低10-15%，排放達到EUIIIA標(biāo)準(zhǔn)。分布式微機控制系統(tǒng)配置多重冗余的TCMS列車控制網(wǎng)絡(luò)，實時監(jiān)測2000+個參數(shù)，具備故障自診斷和性能優(yōu)化功能，系統(tǒng)響應(yīng)時間小于50ms。交流傳動技術(shù)采用異步牽引電機配合IGBT變流器，傳動效率提升至92%以上，實現(xiàn)無級調(diào)速，啟動牽引力提高20-30%。智能輔