邴建京

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內(nèi)燃機(jī)車(chē)節(jié)油降耗技術(shù)探討

邴建京

永煤集團(tuán)鐵運(yùn)處機(jī)務(wù)段

摘 要：內(nèi)燃機(jī)以其熱效率高、結(jié)構(gòu)緊湊，機(jī)動(dòng)性強(qiáng)，運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)便的優(yōu)點(diǎn)著稱(chēng)于世?，F(xiàn)代內(nèi)燃機(jī)更是成為了當(dāng)今用量最大、用途最廣、無(wú)一與之匹敵的的最重要的熱能機(jī)械。然而內(nèi)燃機(jī)的噪聲和廢氣中有害成分對(duì)環(huán)境的污染尤其突出，所以在世界范圍燃油短缺價(jià)格飛漲的今天，節(jié)油降耗工作具有重大的現(xiàn)實(shí)意義和戰(zhàn)略意義，同時(shí)也是對(duì)環(huán)境保護(hù)工作的最大支持。

關(guān)鍵詞：內(nèi)燃機(jī)；燃油消耗率；燃燒熱力狀態(tài)；節(jié)能降耗

前言

一百多年以來(lái)，內(nèi)燃機(jī)的巨大生命力經(jīng)久不衰。目前世界上內(nèi)燃機(jī)的擁有量大大超過(guò)了任何其它的熱力發(fā)動(dòng)機(jī)，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有相當(dāng)重要的地位。當(dāng)然內(nèi)燃機(jī)同樣也存在著不少的缺點(diǎn)，主要是：對(duì)燃料的要求高，不能直接燃用劣質(zhì)燃料和固體燃料；由于間歇換氣以及制造的困難，單機(jī)功率的提高受到限制，現(xiàn)代內(nèi)燃機(jī)的最大功率一般小于4萬(wàn)千瓦，而蒸汽機(jī)的單機(jī)功率可以高達(dá)數(shù)十萬(wàn)千瓦；內(nèi)燃機(jī)不能反轉(zhuǎn)；內(nèi)燃機(jī)的噪聲和廢氣中有害成分對(duì)環(huán)境的污染尤其突出，所以在世界范圍燃油短缺價(jià)格飛漲的今天，節(jié)油降耗工作具有重大的現(xiàn)實(shí)意義和戰(zhàn)略意義。

1 影響內(nèi)燃機(jī)車(chē)燃油消耗率的因素

影響內(nèi)燃機(jī)車(chē)燃油消耗率的因素：①燃料的質(zhì)量；②機(jī)車(chē)駕駛員的操縱水平；③潤(rùn)滑油的選用。④內(nèi)燃機(jī)車(chē)各系統(tǒng)運(yùn)行情況。下面就以上幾個(gè)方面做具體的分析。

1.1 燃料的質(zhì)量對(duì)內(nèi)燃機(jī)油耗的影響

燃料的質(zhì)量是影響內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性的關(guān)鍵因素，因此國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)不同標(biāo)號(hào)的燃料都規(guī)定了嚴(yán)格的質(zhì)量指標(biāo)，其中燃料的粘度、低溫流動(dòng)性、蒸發(fā)性能和潔凈性直接影響著燃料的燃燒性能。

1.2 機(jī)車(chē)駕駛員的操縱水平

機(jī)車(chē)駕駛員操縱水平對(duì)燃油消耗影響是不容忽視的。同一列車(chē)，會(huì)因駕駛員的不同的操縱方法而消耗燃油不同，熟悉線路縱斷面、準(zhǔn)確掌握列車(chē)運(yùn)行速度及區(qū)間運(yùn)行時(shí)分、操縱平穩(wěn)、制動(dòng)時(shí)機(jī)恰當(dāng)?shù)鸟{駛員的操縱，燃油消耗就少。反之，燃油消耗就會(huì)增加，單耗上升。據(jù)測(cè)定，操縱技術(shù)嫻熟的機(jī)車(chē)司機(jī)比操縱技術(shù)一般的平均節(jié)約燃油8%-10%。

1.3 潤(rùn)滑油的選用對(duì)內(nèi)燃機(jī)油耗的影響

研究實(shí)踐表明，燃料消耗水平和潤(rùn)滑材料有關(guān)，我國(guó)產(chǎn)值與能耗之比高出工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家2～3倍，機(jī)械摩擦導(dǎo)致能量損失是一個(gè)非常重要的因素，提高柴油機(jī)燃料經(jīng)濟(jì)性的途徑可通過(guò)適當(dāng)降低潤(rùn)滑油粘度，以減少機(jī)件之間的摩擦損耗來(lái)實(shí)現(xiàn)，國(guó)內(nèi)外實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明，在流體潤(rùn)滑范圍內(nèi)，潤(rùn)滑油在使用條件下粘度每差1mm2/s，能耗大約相差0.5%～1%，粘度相差一個(gè)級(jí)號(hào)，則能耗大約相差1%～5%，我國(guó)潤(rùn)滑油粘度一般比國(guó)外高出一檔，僅此要多耗燃料2%～5%?，F(xiàn)在國(guó)外大多選用低粘度、高粘度指數(shù)、含有磨擦緩和劑（減摩劑）的節(jié)能型潤(rùn)滑油，取得了顯著的節(jié)能效果。

1.4內(nèi)燃機(jī)各系統(tǒng)的良好運(yùn)轉(zhuǎn)情況，是內(nèi)燃機(jī)節(jié)油降耗的關(guān)鍵因素

2 節(jié)油降耗的途徑

2.1 選用合格的燃料

粘度是燃料的主要技術(shù)指標(biāo)之一，它可決定燃料在燃料機(jī)內(nèi)霧化及燃燒的情況。為此要求燃料有適合的粘度，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定燃料的運(yùn)動(dòng)粘度在3～8mm2/s。燃料的低溫流動(dòng)性能是確保燃料在低溫使用時(shí)正常流動(dòng)、順利輸送的能力。選用標(biāo)號(hào)根據(jù)氣溫一般要求燃料的凝固點(diǎn)應(yīng)低于最低氣溫7℃以下標(biāo)號(hào)的燃料。燃料蒸發(fā)性是燃料重要性質(zhì)之一，油品的餾程是評(píng)價(jià)油品蒸發(fā)性能的重要指標(biāo)（燃料的餾程為200℃～365℃），為了保證燃料機(jī)良好的低溫啟動(dòng)和正常工作，燃料應(yīng)具有良好的蒸發(fā)性。燃料發(fā)火性和抗爆性是評(píng)價(jià)燃料機(jī)燃燒性的一個(gè)重要指標(biāo)，通常要求燃料的十六烷值在45～60之間就基本上能滿足中、高速燃料機(jī)的工作要求。燃料的潔凈性是表示燃料中的含水量和灰塵和機(jī)械雜質(zhì)，燃料的潔凈性對(duì)燃料的實(shí)用性能具有很大的影響。使用高清凈，含水極低的燃料可增加燃料油效率3% ～6%。因此，水分和顆粒污染隨著燃料機(jī)性能不斷完善，越來(lái)越引起重視并加以控制。

2.2 確保機(jī)車(chē)良好的燃燒熱力狀態(tài)

采取必要措施對(duì)增壓器、中冷器、空氣濾清器及噴油器加強(qiáng)檢修和監(jiān)測(cè)，確保機(jī)車(chē)處于良好的燃燒熱力狀態(tài)。

2.3 提高機(jī)車(chē)駕駛員的操縱水平

（1）機(jī)車(chē)駕駛員要熟悉并充分利用線路縱斷面的特點(diǎn)，科學(xué)、合理地操縱機(jī)車(chē)，增長(zhǎng)列車(chē)惰行的走行距離。

（2）長(zhǎng)大上坡道，要采用正確的操作，上坡前提前加速，充分利用列車(chē)動(dòng)能。

（3）注意傾聽(tīng)無(wú)線列車(chē)調(diào)度電話，及時(shí)了解前方列車(chē)的運(yùn)行速度，盡量避免機(jī)外停車(chē)，減少站停次數(shù)。發(fā)揮車(chē)機(jī)聯(lián)控的預(yù)報(bào)作用，減少不必要的速度浪費(fèi)。

（4）正確使用制動(dòng)機(jī)調(diào)整列車(chē)運(yùn)行速度或停車(chē)，做到一次停穩(wěn)。

（5）建立合理的獎(jiǎng)懲機(jī)制，促進(jìn)駕駛員自覺(jué)苦練操縱水平，樹(shù)立“點(diǎn)滴節(jié)約、積少成多”的思想，以降低機(jī)車(chē)燃料消耗。

2.4 定期清除積炭

積炭是未燃燒掉的燃油受熱裂解變成炭，沉積在燃燒室、活塞頂、排氣處。積炭形成后會(huì)造成燃燒惡化、排氣不暢、活塞環(huán)卡死等，導(dǎo)致功率不足、油耗增大。造成積炭的原因主要是配用的機(jī)油牌號(hào)不對(duì)、混合油配比不對(duì)、化油器霧化不良、混合氣太濃等。

2.5保持良好的供油系統(tǒng)的運(yùn)行

（1）經(jīng)常對(duì)噴油泵、噴油器實(shí)施狀態(tài)檢測(cè)，利用壓力波檢測(cè)儀等先進(jìn)儀器，每運(yùn)行5000 km左右進(jìn)行一次檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)運(yùn)行狀態(tài)不好的噴油泵、噴油器，及時(shí)檢修。

（2）對(duì)噴油器針閥偶件、彈簧、支座板等實(shí)行壽命管理，中修或30萬(wàn) km予以更新。

（3）盡可能使用長(zhǎng)效噴油器。

2.6柴油機(jī)冷卻系統(tǒng)良好運(yùn)行

（1）利用增壓器中冷器檢測(cè)儀，對(duì)中冷器的進(jìn)氣壓力、溫度，出口壓力、溫度、中冷水溫等項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行適時(shí)檢測(cè)，當(dāng)水溫高于規(guī)定值時(shí)，對(duì)散熱系統(tǒng)進(jìn)行檢查修理，對(duì)中冷器的性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，發(fā)現(xiàn)不良及時(shí)進(jìn)行檢修和更換。

（2）制定低溫水溫度控制標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)車(chē)上散熱單節(jié)進(jìn)行透光檢查，發(fā)現(xiàn)不透光現(xiàn)象及時(shí)檢修或更換。

2.7柴油機(jī)增壓系統(tǒng)的良好運(yùn)行

（1）裝備增壓壓力表，持續(xù)監(jiān)測(cè)增壓壓力，發(fā)現(xiàn)壓力不良時(shí)應(yīng)該及時(shí)拆下更換。

（2）采用增壓器檢測(cè)儀，對(duì)增壓器進(jìn)行適時(shí)檢測(cè)，檢測(cè)不良時(shí)及時(shí)拆下檢修或者更換。

2.8開(kāi)發(fā)新技術(shù)

通過(guò)開(kāi)發(fā)利用新產(chǎn)品、新技術(shù)，降低運(yùn)輸成本。例如采用軌面摩擦優(yōu)化劑減少機(jī)車(chē)的能量消耗、彎道作用力以及輪軌磨耗，從而可明顯地節(jié)約燃油；采用優(yōu)質(zhì)滾動(dòng)軸承減少滾動(dòng)阻力等。

結(jié)論：通過(guò)以上對(duì)影響內(nèi)燃機(jī)車(chē)燃油消耗率的因素分析及應(yīng)采取的措施的討論，我們可以清楚地看到，內(nèi)燃機(jī)車(chē)節(jié)油降耗工作不是一個(gè)或幾個(gè)部門(mén)的事情，要靠多方的合作才能逐步接近這個(gè)目標(biāo)。隨著技術(shù)的進(jìn)步，這項(xiàng)工作具有長(zhǎng)期性，需要我們共同的努力。

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