浅析铁路内燃机车的节能技术
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内燃机车技术运用及节能措施研究内蒙古包头市 014030摘要:内燃机是一种常见的热力发动机,其使用寿命不仅关系到内燃机的结构设计和制造水平,还关系到合理使用,合理使用包括内燃机使用环境与方式。
本文重点论述了内燃机车技术运用及节能措施。
关键词:内燃机车;技术;节能措施随着经济及科技的发展,内燃机车的检修过程具有共通性,根据内燃机车检修特点,可对各检修流程进行重新分类整合,特别是在技术逐渐革新,而内燃机车逐步退出主流市场情况下,一些配件状况及供应环境正在恶化,待料待工情况越来越突出,导致成本压力越来越大。
除不断优化外部检修环境外,还必须优化内部流程,采用更适合当前形势的新标准对现有资源进行分类、整合、再分类,以减少检修瓶颈,降低检修成本。
一、内燃机车技术运用1、机车功率等级划分。
货运类内燃机车可使用2210kW、2940kW、3680~4660kW三个等级柴油机功率;调车的内燃机车可使用2210kW、1470kW、1100kW 柴油机等级;客运内燃机车可使用2940kW和3680~4660kW柴油机功率等级。
对于运行速度要求不高的地域,可使用货运机车牵引客运列车。
2、轴式、轴数多样化。
传统上,我国大多数内燃机车采用三轴转向架CO-CO 轴式,当前正向两轴转向架系列机车转变,如B0-B0、B0-B0-B0、B0-B0-B0-B0等轴式。
通过对机车曲线的优化,进一步优化机车性能,减少踏面磨耗,更适合山区铁路的蜿蜒曲折性。
目前,在铁路运输条件下,货运内燃机车的粘着质量与轮周功率之比需控制在85~120kg/kW;客运内燃机车需根据机车运行速度控制合适比值;对于快速客运机车,需进行质量控制,以确保质量较轻。
3、使用不同轴重。
目前,我国生产的内燃机轴重大多为23t,因此轴重可根据不同运输用途调整,例如,干线重载货运内燃机车可使用25t轴重,普通干线货运机车可维持23t轴重,客运内燃机车和支线用内燃机车可将轴重降至21t。
内燃机车与电力机车节能技术比较研究随着国家对环保节能的要求日益提高,交通运输行业也在积极响应国家政策。
其中,铁路交通是我国重要的交通方式之一,其对环境污染和能源消耗也日益引起人们的关注。
为了提高铁路交通的能源效率和环保性能,铁路交通部门开始着手研究节能技术。
在这些节能技术中,内燃机车和电力机车是两种不同的技术路径。
在本文中,我们将介绍内燃机车和电力机车的特点和优缺点,探讨这两种机车的节能技术发展方向。
一、内燃机车的特点和优缺点内燃机车是使用能源转化为机械能的发动机驱动轮轴,从而推动列车运行的机车。
内燃机车由发动机、发电机、电力传动系统和控制系统等部件组成。
其中,发动机使用的油料可以是柴油、天然气或某些生物质能源。
内燃机车的特点是速度高,启动和制动控制灵活,适用于运行距离短、期限紧、速度高的列车段,例如客运、特快和货运的捷运段。
内燃机车的优点在于运行成本较低,投资成本也相对较低,占地面积小,同时还具有高效快速的收益回报。
但内燃机车的缺点也很明显,首先是排放问题,内燃机车排放出的废气、噪音和振动等对环境造成了一定的污染。
其次是能源消耗问题,相对于电力机车,内燃机车的能效低,能源利用率也不高。
内燃机车在长距离高速行驶时还会存在制动能量无法回收的问题,同时,温度控制效果和驾驶员身体状况对机车影响因素中有一些不可控因素。
二、电力机车的特点和优缺点电力机车则是利用电力转化成机械能,从而驱动轮轴的机车。
电力机车由电机、控制系统、牵引变流器、发电机等部件组成。
这些部件都是经过特殊设计、优化和高效电控组合而成。
相较于内燃机车,电力机车的主要优点是能源消耗低、环保性能强。
同时,电力机车的居住环境舒适,噪音和震动也远远低于内燃机车。
然而电力机车的费用较高,且牵引能力也相对较小。
传统的铁路供电设施架空线必须覆盖整个线路,这对于未经商业考虑的铁路部门来说是昂贵的。
其次,电力机车无法在没有架空线的地区运行,其受限性也相当大。
内燃动车组在铁路运输中的作用与优势铁路运输作为一种重要的交通方式,具有安全、稳定、高效的特点。
内燃动车组作为铁路运输的关键组成部分,发挥着重要的作用。
本文将探讨内燃动车组在铁路运输中的作用与优势。
内燃动车组,顾名思义,是以内燃机为动力的列车组。
相比于传统的电力动车组,内燃动车组具有以下显著的优势。
首先,内燃动车组具有灵活性。
由于内燃动车组采用内燃机作为动力源,相对于电力供应更为便利,不需要依赖于铁路供电系统,可以在各种路段和环境中运行,进一步扩展了铁路运输的适用范围。
这种灵活性是内燃动车组最大的特点之一,使得铁路运输能够在更多的地区提供服务,满足不同地区的交通需求。
其次,内燃动车组具有经济性。
相比于电力动车组,内燃动车组在建设和运营成本上具有一定的优势。
电力动车组需要大规模的投资用于建设和维护电气化铁路系统,而内燃动车组则减少了这部分的投入。
此外,内燃动车组的维修和保养成本也相对较低。
这些经济性的优势使得内燃动车组在一些经济条件相对较差的地区得以广泛使用,提升了铁路运输的可及性和可持续发展性。
再次,内燃动车组具有环保性。
随着环境保护的重要性不断上升,减少对环境的污染成为社会发展的重要任务。
内燃动车组相较于传统的燃煤火车更加环保。
内燃机使用液体燃料或气体燃料,燃烧效率高,减少了尾气排放。
另外,内燃动车组采用了现代节能技术,例如燃油直喷、涡轮增压等,进一步降低了能源消耗和环境污染。
这些环保性能使得内燃动车组能够更好地适应现代社会对于绿色交通的追求,为铁路运输的可持续发展提供了重要支持。
此外,内燃动车组还具有快速响应能力。
内燃动车组的启动和停车速度较快,能够更加灵活地应对不同路况或交通需求。
这种快速响应能力使得内燃动车组在城市轨道交通、郊区铁路等地区能够更好地应对高峰期和非高峰期的运输需求,提供更加便捷和高效的服务。
最后,内燃动车组在应急救援中发挥着重要作用。
在自然灾害、事故等突发情况下,内燃动车组可以通过自带动力源独立运行,不受外部供电系统影响。
铁路专用线内燃机车油改电方案探讨摘要:通过在保证机车安全运输的前提下,基于现有机车条件,结合现场实际运转情况,运用新能源三电技术,对机车进行新能源改造,保留机车曲线通过性能好的特性,提高机车整车性能,使机车焕发青春;使用电能替代柴油,实现节能减排,降低操作难度,降低机车维保费用及运行成本,将有效提高铁路运输作业效率,提高企业的管理水平,增强企业的竞争力有积极作用。
关键词:专用线内燃机车燃料电池智能充电1 概况1.1 背景1.1.1国家相关政策背景国务院印发《“十四五”节能减排综合工作方案》主要目标:2025年,全国单位国内生产总值能源消耗比2020年下降13.5%,能源消费总量得到合理控制,化学需氧量、氨氮、氮氧化物、挥发性有机物排放总量比2020年分别下降8%、8%、10%以上、10%以上。
推动绿色铁路、绿色公路、绿色港口、绿色航道、绿色机场建设,有序推进充换电、加注(气)、加氢、港口机场岸电等基础设施建设。
提升铁路电气化水平,推广低能耗运输装备。
大力发展智能交通,积极运用大数据优化运输组织模式。
1.1.2 新型充电式智能轨道机车推广前景(1)无环保压力:内燃机车存在尾气排放、噪音污染的问题极其严重,给企业造成巨大的环保压力,新型充电式智能轨道机车运行噪音小、不燃油、无尾排放,无环保压力。
(2)实施电能清洁替代:新型充电式智能轨道机车取代内燃机车,单台年平均可增加 54 万千瓦时用电量,可减少 637 吨二氧化碳排放量。
全国内燃机车保有量不低于 3 万台,若新型充电式智能轨道机车市场占有率达到 10%,预计全年增加 17.7 亿千瓦时用电量,可减少 191.17 万吨二氧化碳排放量。
(3)降低投资、运行成本:单台内燃机车正常使用下年耗油约 140万元,维护费用在 100 万元左右。
新型充电式智能轨道机车运行高效、节能降耗,在相同工况下运行的燃料费用不到传统内燃机车的 25%。
模块化设计,结构简单、易维修维护,日常维护费用约为传统内燃机车的 40%,加上更换电池费用,综合维护费用和内燃机车相当。
内燃机车的五种节油对策第一篇:内燃机车的五种节油对策内燃机车的五种节油对策内燃机车节油工作是铁路运输企业成本节支最重要的工作。
油脂费用的支出占机务段总成本的90 %左右。
也占到铁路运输企业日常材料成本的70%以上,内燃机车节油工作是机务部门成本节支降耗最重要的工作之一。
对策:(1)加强行车调度与国铁计划调度的密切联系,由原来的无计划行车逐步向阶段性计划过渡,直至实现按运行图行车。
(2)增强铁运处生产调度员和集配站调度员的业务能力,完善行车组织方式,合理调配和使用机车,减少列车待发时间和单机走行时间,提高机车利用率,减少无功消耗。
(3)减少机车库内待班及装车站等装的有火停留时间。
入段机车一律停机待班,等装机车预计停留超过半小时以上的必须停机。
机车自身质量完好状态的影响与节油对策机车质量对燃油消耗也非常大,运行状态良好的机车是降低机车燃油单耗的基础。
影响机车油耗的因素中,机车供油系统、进气系统、冷却系统、燃油喷射控制系统、柴油机增压系统、柴油机运转工况等都会对机车输出功率和油耗产生直接的影响。
下面将对这些因素进行分析。
(1)供油系统的影响与节油对策燃油供应系统中,喷油泵及喷油器的质量,直接决定柴油机燃烧状态。
喷油泵流量不符合规定、喷油器雾化不良,是造成燃烧不良的主要原因。
喷油泵压力不够,喷油器检修不好或检修不及时会造成柴油雾化不良,燃烧不干净,将产生大量的燃油滴漏浪费。
这些滴漏的燃油不但造成浪费,而且还会在柴油机燃烧部位产生大量的积碳,影响柴油机和增压器工作的效率,进一步降低了柴油机的输出功率,增加了燃油的消耗。
可见对喷油器检修的及时性对节约燃油有重要的意义。
对策:①经常对喷油泵、喷油器实施状态检测,利用压力波检测仪等先进仪器,每运行5000 km 左右进行一次检测,及时发现运行状态不好的喷油泵、喷油器,及时检修。
②对喷油器针阀偶件、弹簧、支座板等实行寿命管理,中修或30万 km 予以更新。
③尽可能使用长效喷油器。
铁路运输节能技术应用引言在社会经济和社会生活水平不断发展和进步的今天,我国铁路运输行业已取得长足的发展。
然而,随着铁路运输行业不断发展,相关能源的消耗和浪费现象也越来越严重。
在铁路运输过程中,能源消耗是极其巨大的。
作为我国至关重要的国民经济命脉,铁路工程的建设和运营不可或缺,想要对能源进行节约或控制,只能合理应用节能技术。
故此,对目前我国铁路运输中能源消耗现况进行分析,并探究节能技术在铁路运输中的具体应用意义重大。
1铁路运输中能源消耗现况分析根据国家铁路相关部门的统计数据显示,我国铁路运输企业从2003年到2008年的能源消耗。
我国铁路运输中,能源消耗始终呈现出逐年增加的趋势。
截止2008年,其能源消耗换算为标准煤已经达到近1700万t。
对比2003年,增加了近150万t,其增长率为9.7%。
自2008年以来,我国又进行了好几项铁路工程的修建以及运营,可想而知,其能源消耗对比2008年之前有着怎样的飞速增长。
单从能源消耗的绝对量分析,铁路运输过程中产生的能源消耗是相当巨大的。
因此,铁路运输是节能行业中的重中之重。
2铁路运输中节能技术的应用2.1车体轻量从物理角度分析,列车的运行只能算是一个客观现象,是列车在牵引动力系统的影响和作用下,对运行阻力进行克服,从而达成前行目的的物理现象。
众所周知,物体所受阻力与其自身质量呈正比例关系。
也就是说,列车自身质量越小,其运行过程中所受到的阻力就会越小,这时牵引动力系统做功也就会相应减少,从而实现节能目的和效果。
因此,在对车辆进行构造和设计时,可以尽可能地减轻车体自身质量。
可以通过减少车体非必要结构,使用轻质量设备等方式进行车体轻量化处理。
通过CAMDS(中国汽车材料数据系统)可知,就普通的旅客列车而言,其座位平均每个400kg至800kg不等。
而某些特别的高速列车,比如德国制造的ICE2列车,其座位平均每个可达1100kg。
对比分析,国外很多国家对车辆轻量化处理已经作出了很多贡献。
Internal Combustion Engine&Parts・191・内燃机车技术与节能措施分析吴嘉琪(南阳农业职业学院,南阳473000)摘要:随着全球化体系的不断发展和深入,将可持续发展作为整体发展目标一直是我国的主要发展计划,所以,我们国家有关能源的相关问题,一直都是我国在发展中非常关注的一个重要问题。
我国大部分的能源主要还是来自于煤矿、石油等,这些能源在短时间之内都是不可能再生的能源。
其中利用化石能源最典型的就是在第二次的工业革命之后被发明出来的蒸汽机。
人类的工业之所以可以发展到现在这一盛况,内燃机有着非常重要的推动作用。
本篇文章从内燃机车技术与节能措施分析入手,阐述了我国内燃机车技术发展现状,分析了几点内燃机车节能措施。
关键词:内燃机车;柴油机;内燃机;节能措施;深入分析中图分类号:TQ1文献标识码:A文章编号:1674-957X(2020)24-0191-020引言从现阶段的发展情况来看,我国是属于能源消耗方面的大国,不论是轻工业还是重工业,每天消耗的能源都是一笔非常巨大的天文数字,作为发展的主要组成部运输业,其每天消耗的能源更是非常可观的,这其中内燃机车的实际燃料使用量更是非常的惊人,与西方一些发达国家相比较我国的内燃机车在燃料使用上仍然是非常巨大的,由此带来的能源方面危机也是我国现阶段发展必须要考虑的问题之一。
内燃机车在我国一共可以分为两种,即燃油内燃机车和燃气内燃机车,而作为企业专用的一些内燃机车的燃料则普遍都是以柴油为主。
正是因为这样,能源的节约就可以从这一方面入手,进行有针对性的节能措施施展。
1我国内燃机车技术发展现状内燃机车主要是指以内燃机作为主要动力的机车,是各种机车中综合效率非常高的一种[1]o其也因为整体整合和装备的时间比较短,可以持续工作的时间比较长,非常适合用在长交路上;也因为其实际的用水量比较少,是非常适合一些比较缺水的地区使用的;但是其虽然在建设初期的资金投入虽然比较少,但是其对大气环境和整体环境的污染确是非常严重的。
浅析铁路内燃机车的节能技术
作者:赵鹏亮
来源:《神州·上旬刊》2017年第04期
摘要:铁路运输具有速度快、成本低、能耗低、通用性强、占地面积少等优点,是我国最常用的一种交通运输方式,本文简要分析内燃机车装置的能耗因素和运输组织的现状,并提出优化运输组织、提高机车运行效率的方法措施,以供读者参考。
关键词:铁路运输;内燃机车;节能措施
一、强化铁路内燃机车节能减排力度的背景
随着我国工业化进程的不断加快,环境污染问题也越来越严重。
在哥本哈根联合国气候大会上,我国直面环境污染问题,并向国际上做出承诺:到2020年单位GDP CO2 排放量相比2005年下降40%-45%,并将其纳入我国国民经济发展长期规划。
铁路运输是一种环境友好型的运输方式,推进铁路运输的更快发展不仅可以优化我国能源消耗结构、缓解我国能源短缺的现状,而且对于恢复生态环境具有重要作用。
但是目前由于技术方面的限制,铁路运输的能源消耗问题日益严重,因此必须立即采取行动强化节能减排工作力度。
尤其是在内燃机车上面还有很大的节能空间,本文对影响内燃机车能耗的因素进行了相关调查和研究,并提出了一些优化方案。
二、加强运输组织,提高机车运输效率
1.加强车流组织
我国铁路四通八达,各路线之间紧密联系。
加强铁路局、车站、港口之间的协调与配合可以有效减少间隔时间造成的能源浪费。
加大直达列车的组织力度,整列装车时一定要整列提报装车计划。
在进行装车时,相同的装车货位必须安排同一方向的装车,以此减少不必要的时间耽搁。
货物最好是每天分配装车,出现零散的货物不要再安排装车,集零成整,如果出现不能组织直达的货源,要按照分界口方向分类堆放,以此提高直达列车的开行比例。
为了提高港务局直达列车开行比例可以建立直达列车的考核激励机制,结合各线路实际运输能力,减少机车在间隔时间的能源消耗,提高机车运行效率。
2.加强列车运行组织
机车能源损耗的主要因素之一是列车不合理的单机开行和机外停车,二者的燃油消耗量都较多。
车流连接不流畅、不均衡,列车开行计划不能正常实施等原因都会导致单机开行,甚至单机对流现象,此外,列车员、调度员在安排行车计划时没有详细考虑造成列车晚点,列车晚点又会导致列车机外停车,为了有效防止该类事件的再次发生,首先应该保证列车计划员能够做好计划工作,积极主动地去了解车流状况,强化车流组织调整工作的执行力度,并准确推算
出第二天方向车流情况,以提高列车工作计划兑现率。
如果出现单机对流现象,要立刻向值班主任反应,并立即采取解决措施。
机车调度员要了解自己管辖范围内的机车实际运行状况,遇到反常现象要先通知司机做好准备,尽可能地减少机外停车造成的能源损耗。
3.加强机车调度组织
内燃机车的空耗燃油也是阻碍节能计划的重要因素,例如开行单机、机车在各站台停留的时间、调车机不定时入库整装等都会导致空耗燃油。
为了实现内燃机车的节能计划安排,可以从下面几个方面来入手,首先是减少机车随着列车长时间等线,再者是限制列车中间站停留时间,或者是在中间站停留40分钟以上的列车,要停止柴油机的运转,并在看列车正式开行之前的十分钟启动柴油机,这样既不影响列车的正常运行又可以有效节能减排。
根据相关统计结果,发现合理安排柴油机停止运转可以节省2700t/年的油量。
铁路施工会导致机车空耗时间的延长而使耗油量增加,为了避免这种现象的产生,要根据施工计划合理设计施工轴线,尽可能地减少给正常运行带来的麻烦和损耗,
三、对柴油机热力技术进行创新与优化
稳定的机车质量将机车燃油单耗成都降到最低,先进的机车柴油机热力燃烧技术是减低机车燃油单耗的技术支撑。
1.喷油器针阀偶件
采用新型的喷油器针阀偶件可以显著降低空耗油量,目前我国使用最多的是一种创新型B 型喷油器,它可以将机车耗油量下降0.25KG/万t*Km,节油率高达1.25%。
2.增压器和冷却器
增压器保持在高水平的增压压力可以有效缓解柴油机空耗问题,并且配合冷却器的温度调节,可以实现最大化的节能。
相关研究表明,用于增压的空气温度每降低10摄氏度,机车柴油机的功率可以提高2%-3%,如果柴油机功率保持在一个稳定的水平,就可以将燃油消耗率降低1.6%。
为了使增压器能够长时间保持在高压水平状态,可以选择创新型的增压器种类,并且进行性能测试。
并且,为了发挥出增压器的最大功能可以配合新型三流程胀接式中冷器使用,实践表明,配合该冷却器的增压器可以将耗油量下降4.5%。
3.内燃机车柴油机气缸状态监测分析系统
柴油机的燃油状况最主要是由燃油喷射的雾化质量决定的,建立燃油喷射系统可以直观明了地反应出高压油管燃油压力波动状况,并及时进行调整。
燃油喷射系统使用了压力传感器以及振动传感器,采集柴油机高压油管压力波动信号和气缸的振动信号,并通过DSP技术进行数据分析,借助自动检测技术、神经网络信号处理技术,对喷油泵供油提前角、燃烧爆发冲击振动等影响柴油机气缸燃烧状况的因素进行分析研究,诊断各个气缸的工作状态和使用状况。
实践表明,该系统的故障诊断准确率是85%,目前已经应用在内燃机车检查维修工作当中了。
该系统可以对小修机车柴油机气缸工作状态进行诊断分析,当维修人员发现故障问题时可以及时进行补救,以免影响后续工作的进行。
四、总结
本文提出了一种创新型节能方式,即将运输组织和节能减排综合考虑,推动了内燃机车节能工作的进展。
将货流结构和全路径的车流情况相结合以提高直达列车开行率可以有效降低能源空耗问题,实现节能减排目的。
参考文献:
[1]赵萍.内燃机车的节能环保(上)[J].内燃机车,2013,01:1-4+0-1.
[2]赵萍.内燃机车的节能环保(下)[J].内燃机车,2013,02:1-5.
[3]陈伯施.内燃机车节能技术研究[J].中国铁路,2010,03:1-5.
作者简介:赵鹏亮,男,民族:汉,籍贯:甘肃陇西,学历:大学本科,研究方向:铁路内燃机车,单位:兰州交通大学。