柴油機(jī)的構(gòu)造及我國柴油機(jī)的發(fā)展畢業(yè)論文

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計（論文）</b></p><p>　　題目：柴油機(jī)的構(gòu)造及我國柴油機(jī)的發(fā)展</p><p>　　姓名： 專業(yè)</p><p><b>　　工作單位</b></p><p><b>　　職務(wù)</b></p>

2、<p><b>　　準(zhǔn)考證號</b></p><p>　　設(shè)計（論文）指導(dǎo)教師：</p><p><b>　　發(fā)題日期：</b></p><p><b>　　完成日期：</b></p><p>　　柴油機(jī)的構(gòu)造及我國柴油機(jī)的發(fā)展</p><p>

3、;<b>　　摘要</b></p><p>　　柴油機(jī)具有操作簡單，運(yùn)行可靠，起動迅速，效率高，體積小， 易于搬運(yùn)， 移動和安裝，建設(shè)速度快．燃料柴油貯、運(yùn)方便等許多優(yōu)點(diǎn)。因此，它被廣泛用于工礦企業(yè)、山區(qū)農(nóng)村、軍工雷達(dá)、郵電通信、機(jī)場、廣播電視臺站、銀行、醫(yī)院、等處作為自備電源或備用應(yīng)急電源；對于遠(yuǎn)離電網(wǎng)的基建施工現(xiàn)場或地質(zhì)、石油勘探工地的施工用電采用柴油發(fā)電機(jī)組供電最為簡便、快速； 在缺水

4、少煤地區(qū)在電力網(wǎng)相聯(lián)之前期通常也采用柴油發(fā)電機(jī)組作為臨時性的過渡電站；尤其．中小型柴油發(fā)電機(jī)組在城市中的一、二類高層建筑物或重要的公共設(shè)施建筑物中，根據(jù)國家消防法規(guī)的要求，為確保消防負(fù)荷的供電，更為普遍地采用柴油發(fā)電機(jī)組作為第二電源或作為第三電源。微小型機(jī)組(容量幾百瓦～幾千瓦)近年來也逐步進(jìn)入家庭作為市電中斷時的備用應(yīng)急電源。也是鐵路牽引列車產(chǎn)生位移的必要動力。所以， 柴油發(fā)電機(jī)組， 特別是中小型容量的機(jī)組，在電網(wǎng)無法達(dá)到或無法保證不

5、間斷供電的情況下，作為對一些重要負(fù)荷的動力或備用電源， 也是不可缺少的。因此，柴油發(fā)電機(jī)組獲得廣泛的應(yīng)用。</p><p>　　隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，工業(yè)水平的提高，對柴油機(jī)的需求量也加大。柴油機(jī)具有起動迅速，效率高，易于移動和安裝等許多優(yōu)點(diǎn)。因此對柴油機(jī)不斷進(jìn)行研究和設(shè)計，促進(jìn)它的發(fā)展很有現(xiàn)實(shí)意義。我國40多年的發(fā)展，經(jīng)過了早期試制、定型生產(chǎn) 、自主開發(fā)、采用先進(jìn)技術(shù)開發(fā)新型內(nèi)燃機(jī)車四個階段。內(nèi)燃機(jī)車產(chǎn)品，也

6、經(jīng)過了試制產(chǎn)品、第一代產(chǎn)品、第二代產(chǎn)品、第三代產(chǎn)品四個階段。目前正在開發(fā)第四代產(chǎn)品。</p><p>　　本論文首先對機(jī)組的整體及組成部分進(jìn)行了研究，重點(diǎn)講述了運(yùn)動部件及功率的運(yùn)用，然后對我國柴油機(jī)的發(fā)展做了總結(jié)包括我國柴油機(jī)現(xiàn)狀和國外柴油機(jī)發(fā)展水平、我國和外國柴油機(jī)水平的差距、跨越式發(fā)展對我國柴油機(jī)發(fā)展方向的要求、新型內(nèi)燃機(jī)車的技術(shù)特征、機(jī)車關(guān)鍵新技術(shù)新部件、機(jī)車計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)、等一些國內(nèi)外新技術(shù)。<

7、/p><p>　　關(guān)鍵詞：柴油機(jī)；構(gòu)造；發(fā)展 </p><p>　　第一章 柴油機(jī)的構(gòu)造</p><p>　　1.1

8、柴油機(jī)的型號和含義</p><p>　　根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB725 的規(guī)定,內(nèi)燃機(jī)型號由氣缸數(shù),沖程型式,氣缸排列, 缸徑. 結(jié)構(gòu)特征和用途特征符號,改型后在結(jié)構(gòu)與性能上變化的區(qū)分符號組成.圖1-2 中的符號及數(shù)字代表了柴油機(jī)的型號含義：</p><p>　　1----------產(chǎn)品換代號;缺位, 基本型; X, 新型; B, R, 換代標(biāo)志</p><p>　

9、　2----------氣缸數(shù) ( 數(shù)字)</p><p>　　3- --------氣缸排列形式: 缺位 , 直列式; V, V形排列</p><p>　　4----------氣缸直徑 (mm) </p><p>　　5---------- 某些系列特殊代號</p><p>　　6 ----------強(qiáng)化代號: 缺位, 非增壓; Z,

10、 增壓; ZL, 增壓中冷 </p><p>　　7-----------用途代號: 缺位, G, 基本型; D, 電站用; C, 船用; K, 工程機(jī)械用</p><p>　　8-----------變型代號: 缺位, 標(biāo)準(zhǔn)型; 1 2 3 變型設(shè)計代號</p><p><b>　　圖2-2</b></p><p&g

11、t;<b>　　舉例：</b></p><p>　　12V135D----------12缸、V形排列、汽缸直徑135mm、電站用柴油機(jī)。</p><p>　　1.2柴油機(jī)的工作條件</p><p>　　機(jī)組的工作條件是指在規(guī)定的使用環(huán)境下能輸出額定功率，并能可靠地進(jìn)行連續(xù)工作。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的電站（機(jī)組）工作條件，主要按海拔、環(huán)境溫度、相對濕度

12、、有無霉菌、鹽霧以及放置的傾斜度等情況來確定的。根據(jù)GB2819-81國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，電站在下列條件下，應(yīng)能輸出額定功率，并能可靠地進(jìn)行工作。</p><p>　　A類電站：海拔高度1000m，環(huán)境溫度40℃，相對濕度 60%；</p><p>　　B類電站：海拔高度0m，環(huán)境溫度20℃，相對濕度60%。</p><p>　　電站在下列條件下應(yīng)能可靠地工作，即海拔高度

13、不超過4000m，環(huán)境溫度上、下限值分別為：</p><p>　　上限值為 40℃，45℃；</p><p>　　下限值為 5℃，-25℃，-40℃；</p><p>　　相對濕度分別為 60℃，90℃，95℃。</p><p>　　1.3 對發(fā)電用柴油機(jī)的技術(shù)要求</p><p>　　發(fā)電用柴油機(jī)多數(shù)為通用型或其他機(jī)

14、型的變型，可用于移動式、固定式和船用發(fā)電機(jī)組，其技術(shù)特點(diǎn)及要求如下：</p><p>　?。?）頻率穩(wěn)定，為保證頻率穩(wěn)定性，要求安裝靈敏度較高的全程式調(diào)速器。</p><p>　?。?）要求平穩(wěn)性好，不均勻度小。所以一般采用多缸機(jī)或較大的飛輪。</p><p>　?。?）可靠性高，具有長期連續(xù)工作的能力。</p><p><b>　

15、?。?）噪聲低</b></p><p>　　（5）較大容量的發(fā)電機(jī)組應(yīng)急備用發(fā)電機(jī)組必須有自動啟動、自動加減負(fù)載、自動停車等多種自動控制功能。</p><p>　　第2章 柴油機(jī)的基本結(jié)構(gòu)與工作原理</p><p>　　2.1 柴油機(jī)結(jié)構(gòu)及工作系統(tǒng)</p><p>　　柴油機(jī)由燃料系統(tǒng)、曲軸連桿機(jī)構(gòu)、配氣系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)和

16、 啟動裝置組成。其中，燃料系統(tǒng)包括柴油箱、慮油器、噴油泵和噴油嘴等零部件，曲軸連桿機(jī)構(gòu)主要由汽缸體、曲軸箱、汽缸蓋、活塞、活塞銷、連桿、曲軸和飛輪等零件組成。配氣機(jī)構(gòu)由進(jìn)氣門、排氣門、凸輪軸及驅(qū)動零件組成。潤滑系統(tǒng)由機(jī)油泵、機(jī)油濾清器和潤滑油道組成。冷卻系統(tǒng)應(yīng)由水泵、散熱器、節(jié)溫器、風(fēng)扇和水套等部件構(gòu)成。而啟動裝置通常采用電動馬達(dá)或啟動馬達(dá)，對于功率大的機(jī)組，則采用壓縮空氣啟動。</p><p>　　2.1.1

17、機(jī)體組件與曲軸連桿機(jī)構(gòu)</p><p><b>　?。?）機(jī)體組件</b></p><p>　　機(jī)體組件是柴油機(jī)的骨架，主要由氣缸體---曲軸箱、汽缸蓋、汽缸套、汽缸墊、油底殼以及齒輪室和飛輪殼等組成。柴油機(jī)的所有運(yùn)動基建和輔助系統(tǒng)都安裝在機(jī)體組件上，比如機(jī)體中裝有齒輪傳動機(jī)構(gòu)、汽缸套、主承軸、飛輪殼等，汽缸蓋上裝有氣門組、搖臂、噴油、噴油器、進(jìn)排氣管等。</p

18、><p><b>　?、倨左w—曲軸箱</b></p><p>　　中小功率柴油機(jī)的汽缸體與上曲軸箱常鑄成一體，簡稱機(jī)體。它構(gòu)成了柴油機(jī)的骨架，其內(nèi)部與外部安裝有柴油機(jī)的各種零部件及附件。機(jī)體一般用灰鑄鐵（HT15—32、HT20—40、HT25—47等）鑄造。大型柴油機(jī)的機(jī)體多采用鑄焊結(jié)構(gòu)或鋼制焊接結(jié)構(gòu)，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)剛度和強(qiáng)度較高，與全鑄鐵結(jié)構(gòu)相比，重量可減輕25%～3

19、0%，缺點(diǎn)是焊縫內(nèi)應(yīng)力大，易產(chǎn)生疲勞裂紋，且成本較高。</p><p>　　柴油機(jī)一般采用水冷方式，為增加機(jī)體剛度，一般將汽缸體與上曲軸箱鑄在一起，常見的機(jī)體結(jié)構(gòu)有以下3種：龍門式、平分式、隧道式</p><p><b>　?、谄滋?lt;/b></p><p>　　汽缸體上用作活塞往復(fù)運(yùn)動的內(nèi)腔成為汽缸。它對活塞起導(dǎo)向作用。一般汽缸套采用耐磨合金

20、鑄鐵制造。</p><p><b>　　③汽缸蓋</b></p><p>　　汽缸蓋與活塞、汽缸和汽缸墊共同構(gòu)成并密封在燃燒室，直接受燃?xì)獾母邷亍⒏邏杭案咨w螺栓的預(yù)緊力的作用，其熱應(yīng)力和機(jī)械力均較嚴(yán)重。因此，要求汽缸蓋有足夠的強(qiáng)度和剛度，溫度場分布均勻，以減小熱應(yīng)力，避免氣門座之間產(chǎn)生裂紋。汽缸蓋常用材料為高強(qiáng)度灰鑄鐵HT20—40和HT25—47。</p>

21、;<p><b>　　④汽缸墊</b></p><p>　　汽缸墊是汽缸蓋與機(jī)體結(jié)合面之間的密封元件，它在壓力的作用下產(chǎn)生一定的變形，以補(bǔ)償結(jié)合面的不平度與粗糙度，密封燃燒室，防止高溫高壓的燃?xì)庑孤?。許多汽缸墊還起密封缸蓋與機(jī)體之間潤滑油和冷卻水通道的作用。</p><p>　?、萦偷讱ぃㄓ址Q下曲軸箱）</p><p>　　油底殼

22、的主要作用是貯存機(jī)油，并回收柴油機(jī)各摩擦表面流回的機(jī)油。它常用1～2 mm厚的薄鋼板沖壓制成，也有用鑄鐵或鋁合金鑄制成的。油底殼可分為干式和濕式兩種。發(fā)電用柴油機(jī)采用濕式油底殼，其結(jié)構(gòu)形狀主要是根據(jù)機(jī)油容量，柴油機(jī)的安裝位置及在使用中的縱橫傾斜角度來決定。</p><p><b>　?、薏裼蜋C(jī)的支承</b></p><p>　　柴油機(jī)的支承隨起用途不同而異，發(fā)電用的固

23、定式柴油機(jī)，多用機(jī)體組件上的四個支承點(diǎn)剛性地固定在機(jī)座或其他質(zhì)量較大的基座上，以降低由于柴油機(jī)固有的平衡性引起的振動。</p><p><b>　?。?）曲軸連桿機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　曲軸連桿機(jī)構(gòu)的作用是將燃料的、燃燒的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，即把活塞頂上承受的燃?xì)鈮毫鹘o曲軸，將活塞的高速直線往復(fù)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。曲軸連桿機(jī)構(gòu)由活塞組（活塞、活塞環(huán)、活

24、塞銷）、（連桿、連桿螺釘或螺栓、連桿軸承）等主要零件組成。</p><p>　　2.1.2 配氣結(jié)構(gòu)與進(jìn)排氣系統(tǒng)</p><p>　　配氣機(jī)構(gòu)的作用是按柴油機(jī)的工作循環(huán)和著火順序，定時地啟閉各缸的進(jìn)排氣門，以保證新鮮空氣適時沖入汽缸，并將燃燒后的廢氣即時排出汽缸。</p><p>　　對配氣機(jī)構(gòu)的要求是：進(jìn)入汽缸的新鮮空氣盡可能多，排氣盡可能充分；氣門開閉時的振動和

25、噪聲??；工作可靠，使用壽命長；此外機(jī)構(gòu)應(yīng)便于調(diào)整。</p><p>　　（1）配氣機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)與工作過程</p><p>　　柴油機(jī)的配氣機(jī)構(gòu)類型有：氣門式、氣孔式、氣孔---氣門式等。四沖程柴油機(jī)多用氣門式，二沖程柴油機(jī)多用氣孔式，現(xiàn)代二沖程柴油機(jī)為提高換氣效率而采用氣孔——?dú)忾T式。</p><p><b>　?。?）進(jìn)排氣系統(tǒng)</b></

26、p><p>　　進(jìn)排氣系統(tǒng)由空氣濾清器，進(jìn)、排氣管，消聲器等組成。</p><p>　?、龠M(jìn)氣系統(tǒng)和空氣濾清器</p><p>　　柴油機(jī)工作時，新鮮空氣通過進(jìn)氣管和汽缸蓋中的進(jìn)氣管道進(jìn)入汽缸內(nèi)，為了使進(jìn)入汽缸內(nèi)的空氣不致受熱而影響進(jìn)氣量，通常柴油機(jī)都將進(jìn)氣管與排氣管分別裝在汽缸蓋的兩側(cè)。</p><p>　?、诳諝鉃V清器是汽缸吸入空氣的“大門”

27、，它的功用是清除進(jìn)入汽缸內(nèi)的灰塵雜質(zhì)，將干凈的空氣送入汽缸內(nèi)。</p><p><b>　　排氣系統(tǒng)和消聲器</b></p><p>　　發(fā)動機(jī)汽缸內(nèi)的廢氣通過排氣道和排氣管排出機(jī)體之外，在排氣管道中安裝消聲器，以排除發(fā)動機(jī)排氣的聲響</p><p>　　2.1.3 柴油供給系統(tǒng)</p><p>　　柴油供給系是柴油機(jī)重

28、要組成部分，它的性能直接影響柴油機(jī)的動力性、經(jīng)濟(jì)性、噪聲及廢氣排放等性能。</p><p>　　柴油機(jī)燃油供給系由油箱、輸油泵、柴油濾清器、噴油泵、噴油器及高低壓油管等組成。其作用是根據(jù)柴油機(jī)的工作要求，定時、定量、定壓地將霧化質(zhì)量良好的柴油按一定的噴油規(guī)律噴入汽缸內(nèi)，并使其與空氣迅速而良好地混合和燃燒。</p><p>　　2.1.4 冷卻系統(tǒng)</p><p>　

29、　柴油機(jī)運(yùn)行時，燃油在燃燒室內(nèi)燃燒產(chǎn)生大量的熱量，使氣缸內(nèi)氣體溫度高達(dá)1800~2500，大約有三分之一左右的熱量被柴油機(jī)的零件所吸收，尤其直接與高溫氣體接觸的機(jī)件，如活塞、氣缸蓋、氣缸、氣門等機(jī)件強(qiáng)烈受熱，若不采取適當(dāng)?shù)拇胧瑢斐蓢?yán)重的后果：受熱后的機(jī)件溫度很高，強(qiáng)度下降，甚至燒壞變形，破壞正常的間隙，潤滑油也會因溫度升高而變稀，失去有效的潤滑作用，加劇運(yùn)動機(jī)件的磨損和變形，甚至引起潤滑油燃燒和機(jī)件的粘結(jié)，使柴油機(jī)無法繼續(xù)工作，因

30、此為保證柴油機(jī)的正常運(yùn)行，必須進(jìn)行冷卻。但是，由于柴油機(jī)是依靠壓燃方式工作的，需要有一定的氣缸溫度，才能使柴油充分燃燒，因此柴油機(jī)的冷卻必須適度。若冷卻過渡，一方面熱量散失過多，使轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏霉Φ臒崃繙p少，另一方面溫度過低不利于可燃混合氣的形成和燃燒。由此可見，柴油機(jī)工作溫度過高或過低都會降低她的動力性和經(jīng)濟(jì)性。冷卻系統(tǒng)的作用是保持柴油機(jī)在最適宜的溫度狀態(tài)下工作，以獲得良好的經(jīng)濟(jì)性、動力性和耐久性。</p><p>

31、;　　柴油機(jī)的冷卻方式有風(fēng)冷和水冷：</p><p><b>　?。?）風(fēng)冷卻方式</b></p><p>　　風(fēng)冷卻方式又稱空氣冷卻式，它以空氣作冷卻介質(zhì)，將柴油機(jī)受熱零部件的熱量傳遞出去。這種冷卻方式由風(fēng)扇和導(dǎo)風(fēng)罩等組成。為了增加散熱面積，通常在氣缸體和氣缸蓋的外壁鑄有很多皺褶狀的散熱片。工作時風(fēng)扇轉(zhuǎn)動將空氣吸入，沿導(dǎo)風(fēng)罩流向氣缸體與氣缸蓋表面，冷空氣流經(jīng)散熱片時

32、，將氣缸體和氣缸蓋傳出的熱量帶走。</p><p><b>　?。?）水冷卻方式</b></p><p>　　水冷卻方式是用水作為冷卻介質(zhì)，將柴油機(jī)受熱零件的熱量傳出去。這種水冷卻方式的特點(diǎn)是：當(dāng)氣溫或工作負(fù)載變化時，便于調(diào)節(jié)冷卻強(qiáng)度，使之保持在65~85最適宜的溫度下工作，此外在寒冷的氣候環(huán)境下啟動柴油機(jī)時，還可采用灌熱水的方法來預(yù)熱。在嚴(yán)寒的冬季，備用的柴油發(fā)電機(jī)

33、組冷卻水中應(yīng)摻防凍液或采取保溫措施。水冷卻方式有開式和閉式兩種系統(tǒng)，對于閉式系統(tǒng)，根據(jù)冷卻水循環(huán)方法不同又分為：蒸發(fā)式、自然循環(huán)和強(qiáng)制循環(huán)三種。</p><p>　　2.1.5 潤滑系統(tǒng)</p><p><b>　?。?）潤滑系的作用</b></p><p>　　潤滑系的任務(wù)是把清潔的、溫度適宜的潤滑油以一定的壓力送至各摩擦表面進(jìn)行潤滑，以避免

34、摩擦，使柴油機(jī)各零件能正常工作。潤滑系的五大作用是：減磨、冷卻、清潔密封，防銹。</p><p>　?。?）潤滑的方式主要有三種：壓力循環(huán)潤滑、飛濺潤滑和油霧潤滑。</p><p>　　2.1.6起動系統(tǒng):</p><p><b>　?。?）柴油機(jī)的起動</b></p><p>　　柴油機(jī)由靜止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)入工作狀態(tài)的全過程稱

35、為起動，完成起動過程所需要的一系列裝置稱為起動系。它的作用是提供起動能量，驅(qū)使曲軸旋轉(zhuǎn)，可靠地實(shí)現(xiàn)柴油機(jī)起動。</p><p><b>　　（2）起動方法：</b></p><p>　?、偃肆ζ饎樱阂话阌糜?5KW以下的小型柴油機(jī)。</p><p>　　②電動機(jī)起動：現(xiàn)代大、中、小型高速柴油機(jī)上廣泛采用蓄電池供電的串激低壓直流電動機(jī)作為起動機(jī)。

36、其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便、并能遠(yuǎn)距離控制。直流電動機(jī)啟動方法廣泛用于各種車用發(fā)動機(jī)和各種用途的小功率柴油機(jī)。這種方法是用鉛酸蓄電池作電源。由專用的直流啟動電動機(jī)拖動發(fā)動機(jī)去軸旋轉(zhuǎn)，將發(fā)動機(jī)發(fā)動起來。為了保證啟動可靠，延長蓄電池的使用壽命，每次啟動通電時間不得超過15s，連續(xù)使用不得超過3次，而其各次之間的間隙時間不少于1min。</p><p>　　柴油機(jī)的啟動電動機(jī)的功率為：</p><p

37、>　　=（0.02~0.1）（kw） (3-1)</p><p>　　式中Ne為柴油機(jī)輸出的有效功率</p><p>　　啟動用蓄電池電壓為（12~24）V，容量為（100~200）Ah</p><p>　?、塾眯∑蜋C(jī)起動柴油機(jī)</p><p>　?、軌嚎s空氣起動：對于功率較大的柴油機(jī)通常采用

38、壓縮空氣啟動，其方法有兩種：一種是用空氣分配器將壓力為（2450~2940）KPa（25~30）得高壓空氣，按照柴油機(jī)的工作次序送入各個汽缸直接推動活塞使柴油機(jī)啟動，此法一般使用于缸徑D≥150mm的柴油機(jī)；另一種是以壓縮空氣驅(qū)動氣動馬達(dá)，帶動柴油機(jī)啟動。</p><p>　　2.1.7 柴油機(jī)增壓系統(tǒng)</p><p><b>　　柴油機(jī)增壓基本概念</b></

39、p><p>　　所謂增壓，即用增壓器（壓氣機(jī)）將柴油機(jī)的進(jìn)氣在缸外壓縮后再送入汽缸，以增加柴油機(jī)的進(jìn)氣量，從而提高平均有效壓力和功率。柴油機(jī)功率的表達(dá)式：Ne=Pei×Vh×n/30τ，從中可知提高柴油機(jī)功率的方法有：</p><p>　?。?）提高柴油機(jī)的平均有效壓力Pe;</p><p>　　（2）提高柴油機(jī)的 工作容積Vh（即增大缸徑D、活塞行

40、程S）；</p><p>　?。?）增加汽缸數(shù)i；</p><p>　?。?）采用二沖程柴油機(jī)τ</p><p>　?。?）提高柴油機(jī)轉(zhuǎn)速n等。</p><p>　　采用增壓技術(shù)是提高柴油機(jī)功率最有效的 方法。增壓方法可分為3類:機(jī)械增壓系統(tǒng)、廢氣渦輪增壓系統(tǒng)，復(fù)合式增壓系統(tǒng)。</p><p>　　第3章柴油機(jī)的性能及

41、特性</p><p>　　3.1.1 柴油機(jī)的性能指標(biāo)</p><p>　?。?）指示指標(biāo)：以工質(zhì)對活塞作功為基礎(chǔ)的內(nèi)燃機(jī)動力性和經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)，成為內(nèi)燃機(jī)性能的指示指標(biāo)。評價動力性能的指示指標(biāo)為平均指示壓力和指示功率；評價經(jīng)濟(jì)性的指示指標(biāo)是指示燃料的消耗率與效率。</p><p>　?。?）有效指標(biāo)：以內(nèi)燃機(jī)曲軸輸出功率為基礎(chǔ)的內(nèi)燃機(jī)動力性和經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)，稱為內(nèi)燃機(jī)性能

42、的有效指標(biāo)。評價內(nèi)燃機(jī)動力性的有效指標(biāo)是有效功率，有效扭矩和平均有效壓力；評價經(jīng)濟(jì)性的有效指標(biāo)是有效燃料消耗率和有效效率。</p><p>　　3.1.2 柴油機(jī)的特性</p><p>　?。?）速度特性：柴油機(jī)在保持供油量不變的情況下（即高壓泵調(diào)節(jié)齒輪條位置固定），其功率、扭矩、油耗等性能參數(shù)隨轉(zhuǎn)速的變化關(guān)系，稱為速度特性。油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)固定在標(biāo)定功率循環(huán)供油量位置時的特性稱為柴油機(jī)全負(fù)荷

43、速度特性（一般稱為外特性）。它代表該柴油機(jī)在使用中允許達(dá)到的最高性能。</p><p>　　速度特性是通過試驗(yàn)測得的，試驗(yàn)時應(yīng)將供油量提前角、冷卻水溫、潤滑油溫度等調(diào)整到最佳值，油量調(diào)整機(jī)構(gòu)的齒條固定在最大供油量位置上，然后逐漸增加柴油機(jī)的負(fù)荷，使轉(zhuǎn)速改變，分別在幾種轉(zhuǎn)速下測定柴油機(jī)的有效功率N，扭矩M，燃料消耗率g等參數(shù)，即得柴油機(jī)的外特性。</p><p>　　圖3—1 柴油機(jī)的速度特

44、性</p><p>　?。?）柴油機(jī)的調(diào)速特性：調(diào)速器的作用是根據(jù)負(fù)荷變化自動調(diào)節(jié)供油量而改變扭矩，使柴油機(jī)轉(zhuǎn)速變化不超過允許范圍。在調(diào)速器的作用下，柴油機(jī)的扭矩、功率、燃油消耗率等性能參數(shù)的變化關(guān)系稱為調(diào)速特性。</p><p>　　調(diào)速特性的曲線由實(shí)驗(yàn)而得，由調(diào)速器控制噴油泵齒條移動，使負(fù)荷由零變到最大，測取其扭矩、功率、燃油消耗率等參數(shù)，圖中的曲線1為柴油機(jī)的外特性曲線，曲線2到曲線

45、7是調(diào)速器手柄處于不同位置的調(diào)速特性。</p><p>　　圖3—2 柴油機(jī)的調(diào)速特性</p><p>　　（3）柴油機(jī)的負(fù)荷特性：柴油機(jī)的負(fù)荷特性是轉(zhuǎn)速保持一定數(shù)值不變時，通過改變噴油泵調(diào)節(jié)桿的位置，用增加或減少供油量的方法來改變載荷。在這種情況下，每小時燃料消耗量和燃料消耗率g和排氣溫度及排氣煙度隨柴油機(jī)負(fù)荷（或N）改變而變化的關(guān)系，及=f（N），g=f（N）稱為柴油機(jī)的負(fù)荷特性。&l

46、t;/p><p>　　圖3—3柴油機(jī)的負(fù)荷特性</p><p>　　3.1.3 柴油機(jī)的標(biāo)定功率</p><p>　　國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，在內(nèi)燃機(jī)銘牌上的標(biāo)定功率分為以下四類：</p><p>　　（1）15分鐘功率 即內(nèi)燃機(jī)允許連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)15分鐘的最大有效功率，是短時間內(nèi)可能超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)和要求具有加速性能的標(biāo)定功率，如汽車、摩托車等內(nèi)燃機(jī)的標(biāo)定功率。&

47、lt;/p><p>　　（2）1小時功率 即內(nèi)燃機(jī)允許連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)1小時的最大有效功率，如輪式拖拉機(jī)、機(jī)車、船舶等內(nèi)燃機(jī)的標(biāo)定功率。</p><p>　　（3）12小時功率 幾內(nèi)燃機(jī)允許連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)12小時的最大有效功率，如電站機(jī)組、工程機(jī)械用的內(nèi)燃機(jī)的標(biāo)定功率。</p><p>　?。?）持續(xù)功率 即內(nèi)燃機(jī)允許長時間連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的最大有效功率。</p><

48、;p>　　第四章 四沖程柴油機(jī)的工作原理</p><p>　　柴油機(jī)活塞走完四個沖程完成一個工作循環(huán)，則稱為四沖程柴油機(jī)。若走完兩個沖程則稱為二沖程柴油機(jī)。下面說明四沖程柴油機(jī)的工作過程。</p><p><b>　　(1)進(jìn)氣過程</b></p><p>　　進(jìn)氣過程的目的是西如新鮮空氣，為燃燒燃料做好準(zhǔn)備。要實(shí)現(xiàn)進(jìn)氣，缸內(nèi)與缸外要形成

49、壓差。因此，此沖程排氣門關(guān)閉，進(jìn)氣門打開，活塞由上止點(diǎn)向下止點(diǎn)移動?；钊戏降钠變?nèi)的容量逐漸擴(kuò)大，壓力降低，缸內(nèi)氣體壓力低于大氣壓力，在大氣壓力的作用下，新鮮空氣經(jīng)過氣門被吸入汽缸，活塞到達(dá)下止點(diǎn)時，進(jìn)氣門關(guān)閉，進(jìn)氣沖程結(jié)束。</p><p><b>　　(2)壓縮沖程</b></p><p>　　壓縮沖程的目的是提高汽缸內(nèi)空氣的壓力和溫度，為燃燒燃料創(chuàng)造條件。由于

50、 進(jìn)、排門都已關(guān)閉，汽缸內(nèi)的空氣被壓縮，壓力和溫度亦隨之升高，其升高程度取決于被壓縮程度。不同的柴油機(jī)略有不同。當(dāng)活塞接近上止點(diǎn)時，缸內(nèi)空氣壓力1000-5000KPa，溫度達(dá)500-700℃，遠(yuǎn)超過柴油機(jī)的自燃溫度。</p><p>　　(3)膨脹（做功）沖程</p><p>　　當(dāng)活塞上行將終了時，噴油器噴入汽缸，與空氣混合成可燃混合氣，并立即自燃。此時，汽缸內(nèi)的壓力迅速上升至約600

51、0-9000KPa，溫度高達(dá)1880-2200℃。在高溫、高壓氣體的推力作用下，活塞向下止點(diǎn)運(yùn)行并帶動曲軸旋轉(zhuǎn)而做功。隨著氣體膨脹活塞下行其壓力逐漸降低，直到排氣門被打開為止。</p><p><b>　　(4)排氣沖程</b></p><p>　　排氣沖程的目的是清楚缸內(nèi)的廢氣。做功沖程結(jié)束后，缸內(nèi)的燃?xì)庖殉蔀閺U氣，其溫度下降到800-900℃，壓力下降到294-3

52、92KPa。此時，排氣門打開，進(jìn)氣門仍關(guān)閉?；钊麖南轮裹c(diǎn)向上止點(diǎn)活動，在缸內(nèi)殘余壓力和活塞推力的作用下，廢氣被排放缸外。當(dāng)活塞又到上止點(diǎn)時，排氣沖程結(jié)束。</p><p>　　排氣沖程結(jié)束后，排氣門關(guān)閉，進(jìn)氣門又打開，重復(fù)進(jìn)行下一個循環(huán)，周而復(fù)始不斷對外做功。</p><p>　　第5章 柴油發(fā)電機(jī)組的發(fā)展趨勢</p><p>　　柴油發(fā)電機(jī)組總的發(fā)展趨勢為：<

53、;/p><p>　　（1）提高機(jī)組的可靠性。</p><p>　　（2）提高對排放的控制。如優(yōu)化排放性能，以符合當(dāng)?shù)氐呐欧艠?biāo)準(zhǔn)。</p><p>　?。?）降低燃油和潤滑油的消耗。</p><p><b>　?。?）高經(jīng)濟(jì)性。</b></p><p>　?。?）低公害，減少污染，節(jié)省資源。</p

54、><p>　　對于目前大力發(fā)展的電子控制技術(shù)，其發(fā)展情況如下：</p><p>　?。?）電控技術(shù)的現(xiàn)狀——電子調(diào)速?，F(xiàn)代發(fā)電用柴油機(jī)技術(shù)已達(dá)到相當(dāng)高的水平，但為了進(jìn)一步降低燃油消耗、增加可靠性、延長壽命以及降低有害排放和噪聲，柴油機(jī)電控技術(shù)方面的研究與應(yīng)用仍在不斷深入和發(fā)展，特別是在現(xiàn)代柴油發(fā)電機(jī)組中，對提高供電質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)自動化、智能化尤為重要。將發(fā)電用柴油機(jī)的機(jī)械調(diào)速改為電子調(diào)速，可有效地

55、改善柴油發(fā)電機(jī)組的穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)指標(biāo)，使柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組并聯(lián)自動運(yùn)行得以實(shí)現(xiàn)。</p><p>　?。?）電控技術(shù)的發(fā)展——電子噴射。發(fā)電用柴油發(fā)電機(jī)組四車輛、船舶及工程機(jī)械用柴油機(jī)的變型產(chǎn)品，因此電控技術(shù)的發(fā)展必然受到主要產(chǎn)品的影響。從20世紀(jì)中期開始，在汽油機(jī)電控技術(shù)飛速發(fā)展的基礎(chǔ)上，一些發(fā)達(dá)國家就開始對柴油機(jī)電控技術(shù)——電子噴射技術(shù)進(jìn)行了開發(fā)和研究，并初步投入使用。電子噴射控制柴油機(jī)的優(yōu)點(diǎn)有，能控制最佳的供油量及

56、噴油時間；使機(jī)組的廢氣排放及噪聲嚴(yán)格控制在最新的國際標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)。因此隨著柴油機(jī)電子噴射技術(shù)的發(fā)展，用電子噴射控制柴油發(fā)電機(jī)組將越來越得到普及和應(yīng)用。</p><p>　　第六章內(nèi)燃機(jī)車的發(fā)展</p><p>　　6.1. 我國內(nèi)燃機(jī)車的現(xiàn)狀</p><p>　　至2004年底，我國鐵路機(jī)車擁有量達(dá)17022臺，其中內(nèi)燃機(jī)車達(dá)11872臺，電力機(jī)車4887臺。</p

57、><p>　　我國內(nèi)燃機(jī)車40多年的發(fā)展，經(jīng)過了早期試制、定型生產(chǎn) 、自主開發(fā)、采用先進(jìn)技術(shù)開發(fā)新型內(nèi)燃機(jī)車四個階段。內(nèi)燃機(jī)車產(chǎn)品，也經(jīng)過了試制產(chǎn)品、第一代產(chǎn)品、第二代產(chǎn)品、第三代產(chǎn)品四個階段。目前正在開發(fā)第四代產(chǎn)品。</p><p>　　1）國產(chǎn)第一代內(nèi)燃機(jī)車設(shè)計生產(chǎn)的5年（1964～1968）</p><p>　　技術(shù)特征：同上，但性能有所提高。代表產(chǎn)品：東風(fēng)、東風(fēng)

58、2、東風(fēng)3、東風(fēng)2增、東風(fēng)增、東方紅1等</p><p>　　2）國產(chǎn)第二代內(nèi)燃機(jī)車開發(fā)生產(chǎn)的20年（1966～1988）</p><p><b>　　技術(shù)特征：</b></p><p>　　（1）、機(jī)車、柴油機(jī)及主要部件都是我國自主開發(fā)的；</p><p>　?。?）、機(jī)車技術(shù)性能和可靠性、經(jīng)濟(jì)性有大幅度提高；<

59、/p><p>　?。?）、液力傳動既配高速柴油機(jī)，也配中速柴油機(jī)。</p><p>　　代表產(chǎn)品：東風(fēng)4A、B、C、東風(fēng)5、東風(fēng)7、東風(fēng)8、東方紅3、北京等?？偭浚?8000多臺，占機(jī)車總保有量的50%以上，占內(nèi)燃機(jī)車總保有量的80%以上。</p><p>　　3）國產(chǎn)第三代內(nèi)燃機(jī)車開發(fā)生產(chǎn)的10年（1989~1998）</p><p><

60、b>　　技術(shù)特征：</b></p><p>　　1、干線機(jī)車采用與國外合作開發(fā)或進(jìn)一步自主開發(fā)的新型16V240ZJD（及其系列）和16V280ZJA型柴油機(jī)。</p><p>　　2、干線機(jī)車為中速柴油機(jī)匹配交直流電傳動；</p><p><b>　　3、采用微機(jī)控制；</b></p><p>　　4

61、、準(zhǔn)高速機(jī)車采用牽引電動機(jī)架懸式轉(zhuǎn)向架；</p><p>　　5、機(jī)車整體水平有了很大提高。</p><p>　　代表產(chǎn)品：東風(fēng)11、東風(fēng)8B、東風(fēng)4D、東風(fēng)10F等</p><p>　　4）國產(chǎn)第四代內(nèi)燃機(jī)車開發(fā)的起步（1999~ ）</p><p><b>　　技術(shù)特征：</b></p><p&

62、gt;　　1、采用交直交電傳動（直接采用第三代逆變器IGBT）；</p><p>　　2、輔機(jī)交流電傳動；</p><p><b>　　3、機(jī)車微機(jī)控制；</b></p><p>　?。础⒉裼蜋C(jī)電子噴射；</p><p>　　５、客運(yùn)機(jī)車牽引電動機(jī)架懸、貨運(yùn)機(jī)車徑向轉(zhuǎn)向架。</p><p>　　代

63、表產(chǎn)品：捷力號、東風(fēng)8CJ。</p><p>　　6.2.國外內(nèi)燃機(jī)車技術(shù)水平</p><p>　　6.2.1國外交流電傳動內(nèi)燃機(jī)車的技術(shù)水平</p><p><b>　　從逆變器產(chǎn)品分為：</b></p><p>　　第一代逆變器——是普通晶閘管逆變器 ；</p><p>　　第二代逆變器——是

64、GTO晶閘管逆變器 ；</p><p>　　第三代逆變器——是IGBT絕緣柵極雙極晶體管逆變器；</p><p>　　6.2.2國外內(nèi)燃機(jī)車技術(shù)水平</p><p>　　Alstom（阿爾斯通）公司從1999年就開始批量生產(chǎn)第三代交流電傳動內(nèi)燃機(jī)車；Bombardier（龐巴迪）公司和Siemens（西門子）公司還沒有第三代交流電傳動內(nèi)燃機(jī)車；GM公司則從2002年

65、才開始改造試驗(yàn)第三代交流電傳動內(nèi)燃機(jī)車。雖然GE公司和GM公司的機(jī)車裝車功率較大（分別為3281kW和3207kW），而Alstom公司機(jī)車的最大裝車功率為2880kW，但是從第三代交流電傳動內(nèi)燃機(jī)車的技術(shù)水平和可靠性而言，目前世界上水平最高的交流電傳動內(nèi)燃機(jī)車，應(yīng)屬Alstom公司的PrimaTM系族的為伊朗制造的DE43CAC（AD43C）型內(nèi)燃機(jī)車。</p><p>　?、佟∈澜缱罡咚降慕涣鱾鲃觾?nèi)燃機(jī)車&

66、lt;/p><p>　　2002年由Alstom公司為伊朗生產(chǎn)的DE43CAC（AD43C）型內(nèi)燃機(jī)車。采用軸控式直交電傳動系統(tǒng)、IGBT/ ONIX逆變器和Alstom公司的Agate微機(jī)控制系統(tǒng)。</p><p>　　單節(jié)功率最大的批量生產(chǎn)貨運(yùn)交流電傳動內(nèi)燃機(jī)車</p><p>　　1995年起美國GE公司生產(chǎn)的AC6000CW型內(nèi)燃機(jī)車和1996年起美國GM公司生

67、產(chǎn)的SD90MAC型內(nèi)燃機(jī)車。其柴油機(jī)裝車功率分別達(dá)到4660kW和4476kW。機(jī)車采用的是GTO晶閘管逆變器。</p><p>　　運(yùn)行速度最高的批量生產(chǎn)交流電傳動內(nèi)燃機(jī)車</p><p>　　1997年由原Adtranz公司為希臘國鐵制造的26臺A480AC型（DE2000型）雙柴油機(jī)組內(nèi)燃機(jī)車。該機(jī)車軸式為Bo-Bo，軸重20.5t，機(jī)車功率2100kW，設(shè)計速度為200km/h，

68、運(yùn)營速度為160km/h，裝用2臺MTU 12V396TC13型高速柴油機(jī)，機(jī)車采用柔性浮動轉(zhuǎn)向架，采用GTO晶閘管逆變器</p><p>　　6.2.3世界交直流電傳動內(nèi)燃機(jī)車的技術(shù)水平</p><p>　　Alstom公司、GE公司、GM公司、俄羅斯和中國的交直流電傳動內(nèi)燃機(jī)車，都屬于當(dāng)今世界最高技術(shù)水平的交直流電傳動內(nèi)燃機(jī)車。當(dāng)然，從不同的角度進(jìn)行分析，各有不同的特點(diǎn)。</p&

69、gt;<p>　　運(yùn)行速度最高的批量生產(chǎn)交直流電傳動客運(yùn)內(nèi)燃機(jī)車</p><p>　　1999年由Alstom公司和GM公司為英國開發(fā)制造的67型（GM公司稱為JT42-HWHS型）和68型（Alstom公司稱這兩種機(jī)車為DE32B型）內(nèi)燃機(jī)車，其最高速度達(dá)200km/h。</p><p>　　單節(jié)功率最大的批量生產(chǎn)客運(yùn)內(nèi)燃機(jī)車</p><p>　　1

70、992年由中國戚墅堰工廠制造的DF11型機(jī)車，軸式為Co-Co，軸重為23t，采用牽引電動機(jī)架懸式輪對空心軸驅(qū)動的準(zhǔn)高速轉(zhuǎn)向架，機(jī)車最高速度為170km/h。</p><p>　?、蹎喂?jié)功率最大的批量生產(chǎn)貨運(yùn)內(nèi)燃機(jī)車</p><p>　　1997年由中國戚墅堰工廠開發(fā)的DF8B型機(jī)車，軸式為Co-Co，軸重為23t/25t。</p><p>　?、?運(yùn)用可靠性最高的

71、內(nèi)燃機(jī)車</p><p>　　根據(jù)各國鐵路用戶的反映，1998年起由美國GM公司為英國和其他歐洲國家制造的66系列機(jī)車的運(yùn)用可靠性最好，運(yùn)用率最高，平均故障周期至少為180天。</p><p>　　6.2.4世界六大內(nèi)燃機(jī)車制造工廠</p><p>　　從目前國外內(nèi)燃機(jī)車工業(yè)的現(xiàn)狀來看，在國際市場上起重大影響、占有一定市場份額的企業(yè)，就是歐洲新“三巨頭”、“一獨(dú)企”

72、和美國“兩巨頭”。這六家企業(yè)中，Bombardier，Alstom和Siemens公司三家是屬于能生產(chǎn)各種鐵路軌道運(yùn)輸車輛的綜合性大企業(yè)；而GM EMD和GE則是以生產(chǎn)電傳動內(nèi)燃機(jī)車為主的專業(yè)企業(yè)；Vossloh公司則是以生產(chǎn)液力傳動內(nèi)燃機(jī)車為主的專業(yè)企業(yè)。</p><p>　　6.3 我國內(nèi)燃機(jī)車與國際先進(jìn)水平的差距</p><p>　　我國內(nèi)燃機(jī)車經(jīng)過40多年、特別是最近10年的發(fā)展

73、，取得了長足的進(jìn)步，也為中國鐵路的發(fā)展、特別是為中國鐵路的四次大提速作出了重要貢獻(xiàn)。但與運(yùn)輸生產(chǎn)經(jīng)營的要求相比，與國際先進(jìn)水平相比，仍存在較大差距： </p><p>　　1）運(yùn)輸安全可靠性難以滿足要求，設(shè)備故障時有發(fā)生，給運(yùn)輸安全帶來不少隱患；</p><p>　　2）機(jī)車整體技術(shù)檔次不高，許多關(guān)鍵技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國家；國外交流傳動機(jī)車已大批量生產(chǎn)，而我國才剛剛起步；</p>

74、;<p>　　3）設(shè)備運(yùn)用和維修成本較高，由于設(shè)計生產(chǎn)質(zhì)量不高，運(yùn)用中需要大量的人力、物力和財力支撐；</p><p>　　4）數(shù)量、品種、功能上不適應(yīng)運(yùn)輸發(fā)展需要，尤其是在標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、模塊化、信息化方面與發(fā)達(dá)國家相比存在明顯的差距。</p><p>　　6.4 我國鐵路跨越式發(fā)展對內(nèi)燃機(jī)車的新要求</p><p>　　6.4.1跨越式發(fā)展的一般

75、內(nèi)涵</p><p>　　跨越式發(fā)展也稱超常規(guī)發(fā)展或跳躍式發(fā)展。從理論上講，跨越式發(fā)展主要有兩個方面的含義：</p><p>　　1）以較短的時間、較少的環(huán)節(jié)和較少的代價，實(shí)現(xiàn)與發(fā)達(dá)國家原來走過的發(fā)展歷程相同的目標(biāo)。也就是在每個發(fā)展階段都是快速前進(jìn)，最終趕上發(fā)達(dá)國家水平。</p><p>　　2）在發(fā)展過程中，跳過發(fā)達(dá)國家曾經(jīng)經(jīng)歷過而我們不必再重復(fù)的一些過程。也就是

76、充分運(yùn)用人類共同創(chuàng)造的文明成果，形成后發(fā)優(yōu)勢，最終趕上發(fā)達(dá)國家水平。 </p><p>　　6.4.2鐵路跨越式發(fā)展的基本內(nèi)涵</p><p>　　1）運(yùn)輸能力的快速擴(kuò)充。</p><p>　　2）技術(shù)裝備水平的快速提高。充分利用國際國內(nèi)的先進(jìn)技術(shù)資源，加快技術(shù)創(chuàng)新，在較短的時間內(nèi)，使我國鐵路主要技術(shù)裝備達(dá)到或接近發(fā)達(dá)國家水平。</p><p&g

77、t;　　3）鐵路跨越式發(fā)展要求機(jī)車車輛裝備加速現(xiàn)代化。</p><p>　　6.5.我國鐵路機(jī)車車輛裝備現(xiàn)代化的基本思路。</p><p>　　適應(yīng)我國鐵路跨越式發(fā)展和加快現(xiàn)代化的要求，以全面滿足運(yùn)輸能力快速擴(kuò)充的需求為目標(biāo)，以實(shí)現(xiàn)客運(yùn)高速、快速，貨運(yùn)快捷、重載為重點(diǎn)，以系統(tǒng)引進(jìn)關(guān)鍵技術(shù)、技貿(mào)結(jié)合、消化吸收與自主創(chuàng)新相結(jié)合為依托，堅(jiān)持先進(jìn)、成熟、經(jīng)濟(jì)、適用、可靠的基本方針，逐步實(shí)現(xiàn)機(jī)車車輛

78、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、模塊化和信息化，不斷提高設(shè)備的可靠性、可維修性和經(jīng)濟(jì)性，推動我國機(jī)車車輛整體水平盡快達(dá)到或接近國際先進(jìn)水平。 </p><p>　　6.6我國鐵路機(jī)車車輛裝備現(xiàn)代化的發(fā)展目標(biāo)。</p><p>　　通過系統(tǒng)引進(jìn)和消化吸收，加速實(shí)現(xiàn)機(jī)車車輛技術(shù)創(chuàng)新和更新?lián)Q代，努力使機(jī)車車輛品種配套、科學(xué)合理、技術(shù)先進(jìn)、性能可靠，用較短的時間和較少的投入，接近或達(dá)到國際先進(jìn)水平。</p&

79、gt;<p>　　機(jī)車以網(wǎng)絡(luò)控制、交流傳動技術(shù)、高速和重載技術(shù)為突破口，促進(jìn)總體水平不斷提高。</p><p>　　第一階段：到2007年</p><p>　　機(jī)車車輛技術(shù)性能、基本質(zhì)量等總體水平基本達(dá)到國際20世紀(jì)90年代水平。</p><p>　　機(jī)車車輛裝備技術(shù)水平大幅度提高，質(zhì)量檔次實(shí)現(xiàn)跨越，安全性能明顯改善，數(shù)量、品種基本適應(yīng)運(yùn)輸需要。<

80、;/p><p>　　200公里及以上動車組、大秦線及青藏線機(jī)車車輛通過整體引進(jìn)和多種形式的合作達(dá)到國際先進(jìn)水平。</p><p>　　第二階段：2010年</p><p>　　300公里及以上高速鐵路動車組達(dá)到國際先進(jìn)水平。</p><p>　　160~200km/h客運(yùn)機(jī)車車輛基本達(dá)到國際先進(jìn)水平。</p><p>　　

81、單機(jī)牽引5000t重載機(jī)車、120km/h貨運(yùn)機(jī)車車輛基本接近國際先進(jìn)水平。機(jī)車車輛綜合經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo)、舒適性、環(huán)境指標(biāo)達(dá)到國際水平。</p><p>　　第三階段：2020年</p><p>　　追蹤國際先進(jìn)技術(shù)，在機(jī)車車輛品種、數(shù)量、性能上滿足日益增長的客貨運(yùn)輸需求，使我國機(jī)車車輛及動車組總體達(dá)到國際先進(jìn)水平。 </p><p>　　第七章我國鐵路機(jī)車車輛裝備現(xiàn)代

82、化發(fā)展規(guī)劃</p><p><b>　　7.1客運(yùn)機(jī)車</b></p><p>　　7.1.1300km/h及以上鐵路用動車組</p><p>　　高速鐵路列車全部采用動力分散式動車組，速度目標(biāo)值為350km/h，滿足300km/h及以上高速鐵路需要。動車組采取擇優(yōu)選擇、整車引進(jìn)、技貿(mào)結(jié)合、消化吸收的方式，以滿足牽引動力需要。</p>

83、;<p>　　7.1.2快速線路牽引動力</p><p>　　200km/h及以上列車牽引采用電力動車組方式，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)等方面的比較可選用動力集中或動力分散方式的動車組，引進(jìn)方式與高速動車組相同。</p><p>　　160~200km/h的客車牽引采用機(jī)、客車牽引方式，機(jī)車在吸收動車組技術(shù)基礎(chǔ)上，引進(jìn)大功率主變流機(jī)組、牽引電機(jī)、柴油機(jī)電子噴射、控制系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向架和制動等先進(jìn)

84、技術(shù)，實(shí)現(xiàn)交流傳動，形成滿足運(yùn)輸需要的客運(yùn)內(nèi)燃、電力機(jī)車系列產(chǎn)品。 </p><p>　　7.1.3 160km/h及以下客運(yùn)機(jī)車</p><p>　　以現(xiàn)有主型機(jī)車為主體，采取立足國內(nèi)、關(guān)鍵引進(jìn)、技貿(mào)結(jié)合、消化吸收的方式，消化吸收快速客運(yùn)機(jī)車引進(jìn)的部分關(guān)鍵技術(shù)，優(yōu)化性能，提升機(jī)車水平。</p><p>　　7.1.4青藏線高原用機(jī)車</p><

85、p>　　適應(yīng)青藏線惡劣環(huán)境的要求，青藏線高原用機(jī)車必須具有高可靠性和動力冗余，內(nèi)燃機(jī)車采用適應(yīng)高原特殊需要的國際成熟技術(shù)，適當(dāng)降低機(jī)車軸重，減少機(jī)車對青藏凍土層及線路的沖擊。并以此為突破口，消化吸收內(nèi)燃機(jī)車控制、柴油機(jī)、交流傳動、制動等技術(shù)，提高我國內(nèi)燃機(jī)車整體水平。</p><p><b>　　7.2貨運(yùn)機(jī)車</b></p><p>　　7.2.1大秦線萬噸重

86、載貨運(yùn)機(jī)車</p><p>　　采取整車及同步操縱技術(shù)、電空制動技術(shù)同步引進(jìn)的方式。</p><p>　　7.2.2120km/h貨運(yùn)機(jī)車</p><p>　　以國內(nèi)主型機(jī)車為主體，消化吸收快速客運(yùn)、重載機(jī)車引進(jìn)的部分關(guān)鍵技術(shù)，完善既有機(jī)車，推動國產(chǎn)交流傳動機(jī)車的水平提升，滿足快運(yùn)列車的需要。 </p><p>　　7.2.3普通貨運(yùn)機(jī)車&l

87、t;/p><p>　　單機(jī)牽引5000t及以下機(jī)車，立足國內(nèi)現(xiàn)有主型貨運(yùn)機(jī)車，消化吸收重載機(jī)車的引進(jìn)技術(shù)，進(jìn)一步提高軸功率和操縱、制動性能，滿足運(yùn)輸需要。</p><p><b>　　7.2.4調(diào)車機(jī)車</b></p><p>　　以現(xiàn)有機(jī)型為主體，通過消化吸收快速、重載機(jī)車引進(jìn)的關(guān)鍵技術(shù)，同時引進(jìn)無線遙控操縱、低恒速等技術(shù)，完善調(diào)車機(jī)車的性能，形

88、成適應(yīng)不同等級調(diào)車需要的系列產(chǎn)品。</p><p>　　機(jī)車運(yùn)用要堅(jiān)定不移地實(shí)施“長交路、輪乘制”。機(jī)車車輛檢修以東部鐵路建設(shè)四個專業(yè)化、規(guī)?；?、現(xiàn)代化的機(jī)車車輛檢修基地為契機(jī)，大力調(diào)整機(jī)車車輛檢修布局，形成“專業(yè)化、集中修、換件修”的新格局。 </p><p>　　7.2.5既有運(yùn)用機(jī)車</p><p>　　對目前仍擔(dān)當(dāng)主要運(yùn)輸生產(chǎn)任務(wù)的既有主型機(jī)車加大技術(shù)改造力

89、度，結(jié)合機(jī)車大修，使機(jī)車的車輪、車軸、軸箱軸承、滾動抱軸承、輪對空心軸承及驅(qū)動裝置等部件無維修周期實(shí)現(xiàn)100萬公里；通過對既有主型機(jī)車的技術(shù)改造、重造，使內(nèi)燃機(jī)車的檢修周期合理延長，并實(shí)現(xiàn)由“兩中一大”提高到“一中一大”的目標(biāo)。努力提高既有運(yùn)用主型機(jī)車的技術(shù)性能、可靠性及經(jīng)濟(jì)性。</p><p>　　第八章 積極采用新技術(shù) 加快實(shí)現(xiàn)內(nèi)燃機(jī)車現(xiàn)代化</p><p>　　所謂先進(jìn)——就是與國

90、際標(biāo)準(zhǔn)接軌，采用世界范圍內(nèi)的先進(jìn)技術(shù)。</p><p>　　所謂成熟——就是采用定型的技術(shù)，而不能用沒有經(jīng)過實(shí)踐檢驗(yàn)的技術(shù)。</p><p>　　所謂經(jīng)濟(jì)——就是不僅采購價格要合理，而且綜合成本比較低。</p><p>　　所謂適用——就是要符合我國的國情和我國鐵路的技術(shù)要求。</p><p>　　所謂可靠——就是技術(shù)裝備性能穩(wěn)定，質(zhì)量良好，

91、能夠保證運(yùn)輸安全。</p><p>　　我們要立足高起點(diǎn)、高標(biāo)準(zhǔn)，以世界的眼光對待鐵路技術(shù)發(fā)展，把引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)與自主創(chuàng)新結(jié)合起來，使我國鐵路技術(shù)裝備達(dá)到或接近發(fā)達(dá)國家水平。</p><p>　　要以客運(yùn)高速、快速和貨運(yùn)快捷、重載為重點(diǎn)，系統(tǒng)地引進(jìn)發(fā)達(dá)國家機(jī)車車輛的關(guān)鍵技術(shù)，進(jìn)行消化吸收和系統(tǒng)合成，實(shí)現(xiàn)機(jī)車車輛生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、模塊化和信息化，從整體上提升我國鐵路機(jī)車車輛水平</p

92、><p>　　1）在客運(yùn)機(jī)車車輛方面，高速鐵路動車組和時速200公里及以上的機(jī)車車輛，需要通過技貿(mào)結(jié)合的方式，整體引進(jìn)技術(shù)，消化吸收，逐步實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，力爭達(dá)到國際先進(jìn)水平。時速200公里以下的機(jī)車車輛，引進(jìn)關(guān)鍵技術(shù)，充分利用國內(nèi)資源，逐步實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，達(dá)到國際標(biāo)準(zhǔn)。 </p><p>　　2）在貨運(yùn)機(jī)車車輛方面，重載貨運(yùn)機(jī)車需要系統(tǒng)引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，進(jìn)行消化吸收，逐步實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，達(dá)到世界先進(jìn)水平。重

93、載貨運(yùn)車輛以及普通貨運(yùn)機(jī)車和車輛，引進(jìn)關(guān)鍵技術(shù)，提升設(shè)計制造水平。 </p><p>　　8.1新型內(nèi)燃機(jī)車的技術(shù)特征</p><p>　　綜觀國內(nèi)外內(nèi)燃機(jī)車的最新發(fā)展，不難發(fā)現(xiàn)有以下幾個技術(shù)特征：</p><p>　　8.1.1機(jī)車柴油機(jī)功率不斷提高，6000馬力柴油機(jī)相繼問世。</p><p>　　隨著交流傳動技術(shù)的推廣應(yīng)用，美國內(nèi)燃機(jī)車

94、的單機(jī)功率不斷增大。 </p><p>　　8.1.2機(jī)車新型柴油機(jī)普遍采用燃油電子噴射技術(shù)，不僅經(jīng)濟(jì)且環(huán)保。</p><p>　　柴油機(jī)采用燃油電子噴射技術(shù)，是20世紀(jì)90年代以來國外內(nèi)燃機(jī)車，尤其是北美內(nèi)燃機(jī)車一個重要的技術(shù)特征。 </p><p>　　柴油機(jī)采用燃油電子噴射技術(shù)，最大的好處是提高了經(jīng)濟(jì)性，燃油消耗率大都達(dá)到了200g/(kW?h)以下，GE公司

95、的7HDL-16柴油機(jī)的油耗率低達(dá)182 g/(kW?h)，MTU的4000系列輕型高速柴油機(jī)的油耗率也低達(dá)190 g/(kW?h)；第 二大好處是降低了排放，完全達(dá)到了環(huán)保的要求。 </p><p>　　柴油機(jī)燃油電子噴射技術(shù)，有兩種型式：</p><p>　　1）泵—管—嘴式電噴技術(shù)。目前國外比較普遍采用的一種電噴技術(shù)。</p><p>　　2）共軌式電噴

96、技術(shù)。以MTU4000、8000系列柴油機(jī)為杰出代表的一種電噴技術(shù)，暫為少數(shù)廠家所擁有，是未來進(jìn)一步發(fā)展的方向。</p><p>　　我國最近幾年開發(fā)的新型柴油機(jī)，如戚機(jī)廠的16V280ZJB型柴油機(jī)、大連廠的DL12V280ZJ型柴油機(jī)，也都采用了進(jìn)口的泵—管—嘴式電噴技術(shù)。 </p><p>　　8.1.3機(jī)車交流傳動技術(shù)迅猛發(fā)展，大有全面取代交直流傳動之勢。</p>&

97、lt;p>　　交流傳動技術(shù)在歐洲起步較早，但發(fā)展不是很快。</p><p>　　90年代初，從交流傳動內(nèi)燃機(jī)車樣車中嘗到了甜頭的美國各大鐵路公司，紛紛采購大功率交流傳動內(nèi)燃機(jī)車，從此，機(jī)車交流傳動技術(shù)在美國、直至世界各地得到了迅猛發(fā)展。</p><p>　　我國各大機(jī)車廠競相研制交流傳動內(nèi)燃機(jī)車，鐵道部也于1998年提出了“用十年時間，實(shí)現(xiàn)由交直流傳動向交流傳動轉(zhuǎn)換”的“十年轉(zhuǎn)換工程

98、”。 </p><p>　　8.1.4機(jī)車微機(jī)控制技術(shù)日趨成熟，并向網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。</p><p>　　微機(jī)控制技術(shù)幾乎是新型內(nèi)燃機(jī)車的一項(xiàng)必備技術(shù)，國外各大機(jī)車制造廠大都有自己頗具特色的微機(jī)控制系統(tǒng)。</p><p>　　我國近10年來由鐵道部立項(xiàng)開發(fā)的新型內(nèi)燃機(jī)車，幾乎都采用了微機(jī)控制技術(shù)。為緊跟國際發(fā)展潮流，正在向網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。 </p><p

99、>　　8.1.5機(jī)車徑向轉(zhuǎn)向架技術(shù)取得重大突破，并投入商業(yè)運(yùn)用。</p><p>　　90年代初，機(jī)車徑向轉(zhuǎn)向架技術(shù)首先在美國GM公司的HTCR徑向轉(zhuǎn)向架上取得了重大突破，它不僅能大大降低輪軌磨耗，而且能提高機(jī)車的曲線粘著性能，使得交流傳動機(jī)車優(yōu)異的粘著性能在曲線上能得到充分的發(fā)揮。隨著裝用HTCR徑向轉(zhuǎn)向架的SD60MAC、SD70MAC、SD80MAC、SD90MAC機(jī)車的大批量生產(chǎn)，機(jī)車徑向轉(zhuǎn)向架技術(shù)

100、引起了世界各國的關(guān)注和借鑒。 </p><p>　　1995年，戚廠根據(jù)鐵道部科研計劃的安排，立項(xiàng)研制機(jī)車三軸徑向轉(zhuǎn)向架，于2001年試制完成，裝東風(fēng)8B-7001號機(jī)車進(jìn)行運(yùn)用考核。于2002年9月通過鐵道部科技成果鑒定，獲得了很高評價—“同類機(jī)車轉(zhuǎn)向架的國際先進(jìn)水平”?，F(xiàn)正準(zhǔn)備批量生產(chǎn)、并移植到客運(yùn)機(jī)車和調(diào)車機(jī)車上。 </p><p>　　8.2機(jī)車交流傳動技術(shù) </p>

101、<p>　　（一）、機(jī)車電傳動技術(shù)發(fā)展的三個階段</p><p><b>　　1、直流電傳動：</b></p><p>　　柴油機(jī)驅(qū)動直流主發(fā)電機(jī)發(fā)出直流電供給直流牽引電動機(jī)。</p><p><b>　　2、交直流電傳動</b></p><p>　　柴油機(jī)驅(qū)動交流同步主發(fā)電機(jī)發(fā)出三相交

102、流電，經(jīng)主硅整流柜整流成直流電后供給直流牽引電動機(jī)。</p><p>　　3、交直交電傳動——即交流傳動</p><p>　　柴油機(jī)驅(qū)動交流同步主發(fā)電機(jī)發(fā)出三相交流電，經(jīng)主硅整流柜整流成直流電后，再通過變流裝置逆變成可變頻變壓的交流電，再供給三相交流異步電動機(jī)。</p><p>　?。ǘC(jī)車交流傳動技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)</p><p>　　交流傳動

103、機(jī)車由于采用了三相交流異步牽引電動機(jī)，使之與直流牽引電動機(jī)相比，具有結(jié)構(gòu)簡單、功率大、粘著性能好等一系列重要優(yōu)點(diǎn)：</p><p>　　由于其結(jié)構(gòu)簡單—沒有換向器、沒有碳刷，帶來了以下好處： </p><p><b>　　1、可靠性高</b></p><p><b>　　2、維修工作量少</b></p>&l

104、t;p><b>　　3、重量輕</b></p><p><b>　　4、體積小</b></p><p>　　5、轉(zhuǎn)速高、恒功范圍寬</p><p><b>　　6、功率大</b></p><p>　　由于其轉(zhuǎn)矩—轉(zhuǎn)速特性陡，帶來了粘著控制性能好的優(yōu)點(diǎn)：不容易發(fā)生空轉(zhuǎn)，即使

105、發(fā)生了空轉(zhuǎn)，一旦軌面條件改善，就會很快恢復(fù)。 </p><p>　　8.3國外機(jī)車交流傳動技術(shù)發(fā)展概況</p><p>　　進(jìn)入20世紀(jì)70年代，第一臺能投入實(shí)用的交流傳動內(nèi)燃機(jī)車—DE2500在聯(lián)邦德國研制成功。1979年，第一臺大功率交流傳動電力機(jī)車E120在聯(lián)邦德國誕生。到80年代，交流傳動機(jī)車在歐洲各國較快發(fā)展。</p><p>　　到90年代，交流傳動內(nèi)燃

106、機(jī)車在美國迅猛發(fā)展—不僅在品種上還是在數(shù)量上，如GM公司的SD60MAC、SD70MAC、SD80MAC、SD90MAC和GE公司的AC6000機(jī)車都投入了大批量生產(chǎn)。 </p><p>　　8.4交流傳動技術(shù)的發(fā)展走向</p><p>　　1、主電路發(fā)展的主流方向——二點(diǎn)式電壓型變流器+鼠籠式異步電動機(jī)。</p><p>　　2、變流器主型開關(guān)器件的發(fā)展方向——I

107、GBT、IPM或IGCT將取代GTO。因?yàn)樗鼈兙哂序?qū)動功率低、開關(guān)頻率高、開關(guān)損耗小、無需配置吸收電路等優(yōu)點(diǎn) </p><p>　　3、大功率牽引變流器冷卻系統(tǒng)的發(fā)展方向——采用水冷方式取代油冷卻和沸騰冷卻。因?yàn)闇p輕重量、縮小體積和環(huán)境保護(hù)的需要。</p><p>　　4、牽引電動機(jī)驅(qū)動控制方式的發(fā)展方向——軸控，即一個變流器控制一臺電動機(jī)。因?yàn)檩S控具有粘著利用好、允許的輪徑偏差大、對牽引

108、電動機(jī)制造的一致性要求低、變流器或牽引電動機(jī)出現(xiàn)故障時損失的功率小等優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　5、系統(tǒng)控制技術(shù)的發(fā)展——控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上向網(wǎng)絡(luò)化、模塊化、分布式方向發(fā)展，硬件系統(tǒng)普遍采用高性能的32位微機(jī)和數(shù)字信號處理器 </p><p>　　8.5我國交流傳動技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用</p><p><b>　　研究始于70年代。</b></p

109、><p>　　1996年6月，自行研制的第一臺交直交原型電力機(jī)車—AC4000誕生。已投入運(yùn)用的交流傳動電力機(jī)車及動車：</p><p>　　1、DJ型客運(yùn)電力機(jī)車（熊貓）：</p><p>　　2000年、4800kW、200km/h、中間電壓2700V、IPM、水冷、Adtranz、株電廠</p><p>　　2、DJJ1型動力集中型電動車組

110、（藍(lán)箭）</p><p>　　2000年、4800kW、200km/h、中間電壓2700V、IPM、水冷、Adtranz、株電廠+長客廠。</p><p>　　3、DJF型動力分散型電動車組（先鋒）</p><p>　　2001年、200km/h、中間電壓2600V、IGBT、熱管、日本三菱、浦鎮(zhèn)廠。</p><p>　　4、DJF1型動力分

111、散型電動車組（中原之星）</p><p>　　2001年、160km/h、中間電壓1500V、IGBT、風(fēng)冷、株所、株電廠+四方廠。</p><p>　　5、DJ2型客運(yùn)電力機(jī)車（奧星）</p><p>　　2001年、200km/h、中間電壓2800V、GTO、水冷、株所、株電廠。</p><p>　　6、中華之星高速列車</p>

112、;<p>　　已投入運(yùn)用的交流傳動機(jī)車。</p><p>　　1、NJ1型調(diào)車內(nèi)燃機(jī)車（捷力）—鐵道部立項(xiàng)開發(fā)</p><p>　　1999年、中間電壓1500V、IPM、熱管、日本三菱、四方廠</p><p><b>　　2、DF4DAC</b></p><p><b>　　3、DF8BJ<

113、;/b></p><p>　　4、東風(fēng)8CJ型交流傳動貨運(yùn)內(nèi)燃機(jī)車—鐵道部立項(xiàng)開發(fā) </p><p>　　8.6內(nèi)燃機(jī)車輔機(jī)交流電傳動技術(shù)</p><p>　　（一）、傳統(tǒng)的輔助傳動系統(tǒng)</p><p>　　我國內(nèi)燃機(jī)車傳統(tǒng)的輔助傳動系統(tǒng)是一種包含機(jī)械、靜液壓和直流電傳動的混合傳動方式：</p><p>　　機(jī)械

114、傳動——柴油機(jī)通過萬向軸連接前后變速箱，前變速箱通過法蘭連接直流起動發(fā)電機(jī)、勵磁機(jī)，通過尼龍繩驅(qū)動牽引電動機(jī)通風(fēng)機(jī)。</p><p>　　靜液壓傳動——驅(qū)動冷卻風(fēng)扇。</p><p>　　電傳動——驅(qū)動空壓機(jī)。</p><p>　　這種傳統(tǒng)的輔助傳動方式的特點(diǎn)是：</p><p>　　1）系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)較成熟，成本低；</p>&