内燃机车燃油浪费的原因分析与对策.doc

1、1内 燃 机 车 燃 油 浪 费 的 原 因 分 析 与 对 策内 容 摘 要 ： 本 文 分 析 了 影 响 机 车 燃 油 消 耗 的 几 大 因 素以 及 相 应 的 对 策 ,在 具 体 的 工 作 中 对 提 高 机 车 燃 油利 用 率 ,降 低 燃 油 消 耗 ,节 约 生 产 成 本 有 着 现 实 的 指导 意 义 。一 、 内 燃 机 车 简 介 内 燃 机 车 是 以 内 燃 机 作 为 原 动 力 ， 通 过 传 动 装 置驱 动 车 轮 的 机 车 。 根 据 机 车 所 用 内 燃 机 的 种 类 ， 可 分为 柴 油 机 车 和 燃 气 轮 机 车 。 在 中 国

2、 ， 内 燃 机 车 由 于 使用 柴 油 机 ， 所 以 在 介 绍 内 燃 机 车 时 一 般 都 是 指 柴 油 机车 当 柴 油 机 的 燃 料 在 汽 缸 内 燃 烧 时 ， 所 产 生 的 高 压高 温 气 体 在 汽 缸 内 膨 胀 ， 推 动 活 塞 往 复 运 动 ， 并 通 过曲 轴 将 往 复 运 动 变 为 旋 转 运 动 ， 这 样 燃 料 的 热 能 就 转化 为 机 械 功 。 柴 油 机 发 出 的 动 力 传 输 给 传 动 装 置 ， 通过 对 柴 油 机 、 传 动 装 置 的 控 制 和 调 节 ， 将 适 应 机 车 运行 工 况 的 输 出 转 速

3、和 转 矩 再 送 到 每 个 车 轴 齿 轮 箱 驱 动机 车 动 轮 ， 使 机 车 运 行 ， 动 轮 产 生 的 轮 周 牵 引 力 传 送到 车 架 ， 由 车 架 端 部 的 车 钩 变 为 挽 钩 牵 引 力 来 拖 动 或推 送 车 辆 。2 从 内 燃 机 车 工 作 原 理 可 以 看 出 ， 内 燃 机 车 的 基 本构 造 是 由 柴 油 机 、 传 动 装 置 、 车 体 走 行 部 、 辅 助 装 置 、制 动 设 备 、 控 制 设 备 等 部 分 组 成 的 。 柴 油 机 是 内 燃 机 车 的 动 力 装 置 ， 现 代 内 燃 机 车 一般 采 用 四 冲

4、 程 高 速 或 中 速 柴 油 机 。 为 满 足 各 种 功 率 的需 要 ， 在 制 造 柴 油 机 时 ， 便 生 产 相 同 汽 缸 直 径 和 活 塞冲 程 ， 不 同 汽 缸 数 的 系 列 产 品 。 小 功 率 的 多 为 直 列 型 ，大 功 率 的 一 般 都 是 V 型 等 。 所 谓 直 列 型 是 指 柴 油 机的 汽 缸 垂 直 排 列 ， 而 V 型 的 汽 缸 成 V 型 排 列 。 各种 柴 油 机 都 用 一 定 的 型 号 来 表 示 ， 如 16V240ZL型 柴 油 机 ， 表 示 16 个 汽 缸 V 型 排 列 ， 缸 径240mm， 设 有 涡

5、 轮 增 压 器 和 中 间 冷 却 器 。 内 燃 机 车 的 传 动 装 置 有 电 传 动 和 液 力 传 动 两 种 ，二 者 在 结 构 原 理 和 运 用 维 修 上 都 有 较 大 的 区 别 。内 燃 机 车 的 走 行 部 采 用 构 架 式 转 向 架 的 形 式 。 转向 架 主 要 承 受 机 车 上 部 重 量 ， 传 递 牵 引 力 和 制 动 力 ，以 及 缓 和 、 吸 收 来 自 线 路 的 各 种 冲 击 和 振 动 ， 保 证 机车 安 全 平 稳 地 运 行 。 辅 助 装 置 的 作 用 是 保 证 柴 油 机 、 传 动 装 置 和 走 行部 的 正

6、 常 工 作 和 可 靠 运 行 。 主 要 包 括 ： 燃 油 系 统 、 冷3却 系 统 、 机 油 管 路 系 统 、 空 气 滤 清 器 、 压 缩 空 气 系 统 、辅 助 电 气 设 备 等 。 制 动 设 备 包 括 一 套 空 气 制 动 机 和 手 制 动 机 。 电 传动 机 车 增 设 电 阻 制 动 装 置 ， 液 力 传 动 机 车 装 有 液 力 制动 装 置 。 控 制 设 备 主 要 有 机 车 速 度 控 制 器 、 换 向 控 制 器 、自 动 控 制 阀 和 辅 助 制 动 阀 。 为 了 保 证 安 全 ， 还 装 有 机车 信 号 和 自 动 停 车

7、装 置 。 内 燃 机 车 有 较 明 显 的 优 点 ， 如 ， 机 车 效 率 较 高 、机 车 整 备 时 间 短 ， 持 续 工 作 时 间 长 ， 用 水 量 少 ， 适 用于 缺 水 地 区 。 初 期 投 资 比 电 力 机 车 少 ， 机 车 乘 务 员 劳动 条 件 好 ， 还 便 于 多 机 牵 引 。 但 内 燃 机 车 机 车 最 大 的缺 点 是 对 大 气 和 环 境 有 污 染 。内 燃 机 车 柴 油 机 用 的 燃 油 ， 为 国 家 标 准 GB 25181 所 规 定 的 “0、 -10、 -20、 -35 牌 号 的 轻柴 油 ”， 其 主 要 指 标

8、见 表 324。 具 体 应 用 须 根据 不 同 地 区 ， 随 季 节 和 气 候 的 变 化 作 适 当 的 选 择 。 一轻 柴 油 牌 号 中 的 数 字 表 示 轻 柴 油 的 凝 固 点 ， 一 般 在 夏季 或 温 暖 地 区 可 用 0 号 ， 在 冬 季 或 严 寒 地 区 可 用 -15 号 轻 柴 油 。4轻 柴 油 的 主 要 技 术 要 求 （ 表 一 ）燃 油 牌 号 0 号 10 号 20 号 35 号 十 六 烷 值 不 小 于 50 50 45 43运 动 粘 度 mm/s 3.0 8.0 3.0 8.0 2.5 8.0 2.5 7.0灰 分 不 大 于 （

9、 %） 0.025 0.025 0.025 0.025机 械 杂 质 （ %） 无 无 无 无水 分 不 大 于 （ %） 痕 迹 痕 迹 痕 迹 痕 迹闪 点 不 低 于 （ ） 60 60 50 60酸 度 不 大 于（ mgKOH/100mL）10 10 10 10凝 点 不 高 于 （ ） 0 10 20 35二 、 问 题 的 提 出内 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

10、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 。 我 公 司 机 务 处 目 前 拥 有 DF4D 型 客 运 内 燃 机 车 41 台 ,DF4B 型 客 运 机 车 5台 ,DF5 型 调 车 机 车 6 台 。 机 车 燃 油 消 耗 成 本 占 总材 料 成 本 的 70%左 右 ,成 为 我 公 司 机 务 处 相 当 大5的 材 料 成 本 投 入 ,有 效 降 低 燃 油 消 耗 就 成 为 降 低 材料 成 本 的 重 点 工 作 。三 、 影 响 机 车 燃 油 消 耗 率 的 因 素 分 析 与 对 策1.机

11、 车 运 行 编 排 方 面 的 影 响 中 铁 三 局 集 团 运 输 公 司 工 程 分 公 司 准 格 尔 铁 路 运输 段 ， 担 负 着 整 个 公 司 客 运 列 车 牵 引 和 部 分 货 运 列车 的 牵 引 、 调 车 任 务 。 由 东 至 西 铁 路 总 里 程 约1000 公 里 ,其 中 配 备 机 务 运 用 车 间 和 检 修 车 间 ,还 有 中 修 车 间 。 机 车 交 路 长 ,折 返 停 留 时 间 不 均 匀 ，到 了 冬 季 停 留 机 车 需 起 机 打 温 ， 燃 油 的 无 功 消 耗占 总 消 耗 量 的 比 重 大 。 显 然 ,不 合 理

12、 的 机 车 运 用 方式 是 燃 油 无 功 消 耗 的 根 源 。 对 策 :(1)加 强 行 车 调 度 与 计 划 调 度 的 密 切 联 系 ,妥 善 安 排 列 车 运 行 图 ， 实 现 按 运 行 图 行 车 。 (2)增 强 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

13、 装 机 车 预 计 停 留 超 过 半 小 时 以上 的 必 须 停 机 。 62.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

14、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

15、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 : 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 km7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 。 对 喷 油 器 针 阀

16、 偶 件 、 弹簧 、 支 座 板 等 实 行 寿 命 管 理 ,中 修 或 30 万 km予 以 更 新 。 尽 可 能 使 用 长 效 喷 油 器 。 (2)柴 油 机 冷 却 系 统 的 影 响 柴 油 机 冷 却 系 统 对 于 机 车 节 油 显 得 更 为 间 接 ,更 不 容 易 引 起 检 修 部 门 的 重 视 。 有 关 试 验 表 明 ,增 压 空 气 温 度 每 降 低 10 ,柴 油 机 功 率 可 提 高 2 %-3 %;如 果 柴 油 机 功 率 不 变 ,可 使 燃 油 消 耗 率 降低 11.5 %。 冷 却 系 统 中 中 冷 器 堵 塞 、 叶 片 倾 倒

17、 等 因素 会 导 致 空 气 的 流 通 阻 力 加 大 ,柴 油 机 空 气 进 气 量不 足 ,冷 却 效 果 等 主 要 指 标 降 低 ,影 响 柴 油 机 正 常燃 烧 ,造 成 柴 油 机 冒 黑 烟 、 功 率 下 降 、 排 气 总 管 红 等一 系 列 问 题 。 这 些 问 题 发 生 的 同 时 ,都 会 使 柴 油机 功 率 下 降 ,机 车 寿 命 缩 短 ,燃 油 消 耗 增 大 。 节 油 对 策 : 利 用 增 压 器 中 冷 器 检 测 仪 ,对 中冷 器 的 进 气 压 力 、 温 度 ,出 口 压 力 、 温 度 、 中 冷 水温 等 项 指 标 进 行

18、 适 时 检 测 ,当 水 温 高 于 规 定 值 时 ,对散 热 系 统 进 行 检 查 修 理 ,对 中 冷 器 的 性 能 进 行 评 价 ,发现 不 良 及 时 进 行 检 修 和 更 换 。 制 定 低 温 水 温 度8控 制 标 准 。 对 车 上 散 热 单 节 进 行 透 光 检 查 ,发 现不 透 光 现 象 及 时 检 修 或 更 换 。 (3)柴 油 机 增 压 系 统 的 影 响 与 节 油 对 策 柴 油 机 增 压 系 统 是 提 高 柴 油 机 功 率 、 改 善 柴 油机 经 济 性 的 有 效 途 径 。 增 压 器 工 作 状 态 的 好 坏 ,对 柴 油

19、机 的 工 作 质 量 影 响 很 大 。 增 压 器 增 压 压 力 能 否保 证 在 科 学 合 理 的 压 力 水 平 ,保 障 柴 油 机 处 于 良 好的 工 作 状 态 ,对 于 柴 油 机 的 油 耗 影 响 较 大 。 建 议 : 装 备 增 压 压 力 表 ,持 续 监 测 增 压 压 力 ,发 现 压 力 不 良 时 应 该 及 时 拆 下 更 换 。 采 用 增 压器 检 测 仪 ,对 增 压 器 进 行 适 时 检 测 ,检 测 不 良 时 及时 拆 下 检 修 或 者 更 换 。 (4)柴 油 机 进 气 系 统 柴 油 机 进 气 系 统 对 于 油 耗 的 降 低

20、 也 非 常 关 键 。增 加 进 气 量 能 够 促 进 柴 油 更 加 充 分 的 燃 烧 ,增 加柴 油 机 的 工 作 效 率 和 燃 烧 效 率 ,从 而 达 到 节 油 的 效果 。 空 气 滤 清 器 堵 塞 ,会 大 大 减 少 空 气 进 气 量 ,也 会 产 生 燃 油 的 浪 费 。 现 场 检 查 发 现 ,很 多 机 车空 滤 器 堵 塞 严 重 ,尤 其 是 6-7 月 份 ,杨 树 絮 容 易9吸 入 空 滤 器 ,与 油 、 灰 尘 混 合 在 一 起 ,严 重 影 响 空气 的 进 气 量 ,会 使 燃 油 消 耗 量 大 幅 度 增 加 。 节 油 对 策

21、: 根 据 季 节 制 定 不 同 的 空 气 滤 清 器 的清 洗 周 期 ,7 月 份 要 全 面 彻 底 吹 洗 一 次 空 气 滤 清 器 ,保 证 滤 清 器 内 的 杨 树 絮 及 时 被 清 除 。 定 期 检 查空 气 滤 清 器 ,根 据 状 态 及 时 更 换 滤 清 器 ,确 保 进 气的 通 畅 与 足 量 。 (5)柴 油 机 控 制 系 统 的 影 响 与 节 油 对 策 柴 油 机 控 制 系 统 的 使 用 实 践 中 ,微 机 控 制 比油 马 达 控 制 节 油 效 果 非 常 明 显 ,微 机 控 制 不 仅 可 以使 机 车 控 制 系 统 集 中 、

22、简 化 ,还 有 明 显 的 节 油 效 果 。节 油 对 策 : 装 备 微 机 控 制 系 统 来 操 控 机 车 ,这样 能 够 比 油 马 达 控 制 取 得 明 显 的 节 油 效 果 。 加 强 对 微 机 控 制 系 统 的 管 理 ,出 现 问 题 及 时 调 整 和检 修 ,确 保 机 车 良 好 运 转 。 3.机 车 驾 驶 员 操 控 水 平 的 影 响 与 节 油 对 策 同 一 机 车 ,机 车 驾 驶 员 不 同 的 操 纵 方 法 将 导 致 不同 的 燃 油 消 耗 ,熟 悉 线 路 纵 断 面 、 准 确 掌 握 列 车 运行 速 度 及 区 间 运 行 时

23、 分 、 操 纵 平 稳 、 制 动 时 机 恰 当 的10乘 务 员 的 操 纵 ,燃 油 消 耗 就 少 。 反 之 ,燃 油 消 耗 就会 增 加 ,单 耗 上 升 。 对 策 :(1)机 车 乘 务 员 要 熟 悉 并 充 分 利 用 线 路 纵断 面 的 特 点 ,科 学 、 合 理 地 操 纵 机 车 ,充 分 利 用 机车 动 能 ,增 长 列 车 惰 性 的 走 行 距 离 。 (2)长 大 上坡 道 ,要 采 用 “先 闯 后 爬 、 闯 爬 结 合 ”的 操 纵 法 ,上坡 前 提 前 加 速 ,充 分 利 用 列 车 动 能 。 (3)正 确 使 用制 动 机 调 整 列

24、 车 运 行 速 度 或 停 车 ,做 到 一 次 停 稳 。(4)树 立 燃 油 消 耗 节 约 的 目 标 并 建 立 考 核 、 激 励 机 制 ,促 进 驾 驶 员 自 觉 苦 练 操 纵 水 平 ,降 低 机 车 燃 料 消 耗 。4.线 路 质 量 的 影 响 与 节 油 对 策 良 好 的 线 路 质 量 和 线 路 封 闭 环 境 ,能 够 提 高机 车 运 行 的 速 度 ,降 低 机 车 的 刹 车 频 率 ,保 障 机 车运 行 在 最 省 油 的 理 论 速 度 上 ,这 样 能 够 保 障 机 车 运转 平 稳 ,减 少 燃 烧 室 的 积 碳 ,提 升 燃 油 燃

25、烧 效 率 ,降 低 燃 油 消 耗 ,取 得 明 显 的 节 油 效 果 。 节 油 对 策 :(1)加 强 铁 道 线 路 的 维 修 和 保 养 ,保 证 线 路 质 量 ,保 障 机 车 运 行 在 最 省 油 的 理 论 速 度11上 。 (2)适 当 封 闭 线 路 ,确 保 闲 杂 人 等 少 上 线 路 ,减 少 机 车 临 时 刹 车 的 次 数 ,达 到 一 个 节 油 的 效 果 。 四 、 结 论通 过 以 上 分 析 ,影 响 机 车 燃 油 消 耗 的 因 素 主 要有 列 车 运 行 编 排 的 因 素 ,机 车 自 身 质 量 状 态 完 好 情况 的 因 素

26、,操 纵 方 面 的 因 素 以 及 线 路 质 量 方 面 的 因 素 ,通过 以 上 的 原 因 分 析 与 对 策 研 究 ,综 合 来 看 ,只 要采 取 的 对 策 适 当 ,那 么 降 低 机 车 燃 油 消 耗 并 维 持 在较 低 水 平 是 没 有 任 何 问 题 的 。 以 上 论 述 的 若 干 降 低 燃油 消 耗 的 对 策 在 我 公 司 有 的 已 经 实 施 ,有 的 还 在进 一 步 探 索 当 中 ,通 过 上 述 一 系 列 节 油 对 策 的 实 施 ,我 公 司 机 车 燃 油 消 耗 节 约 工 作 已 经 取 得 了 一 定 的 成 效 。参 考 文 献 : 1朱 志 英 .内 燃 机 车 检 修 M.北 京 :中 国 铁 道出 版 社 ,1989. 2杨 兆 昆 .D F 4 型 内 燃 机 车 乘 务 员 M.北京 :中 国 铁 道 出 版 社 ,1994. 3 张 世 芳 .内 燃 机 车 柴 油 机 M.北 京 :中 国铁 道 出 版 社 ,1999.124中 国 北 车 集 团 大 连 机 车 研 究 所 .内 燃 机 车J. 2002