内燃机车概述

第二章内燃机车第一节内燃机车概述第二节柴油机第三节内燃机车电力传动第四节内燃机车车体与转向架第五节内燃机车辅助装置第二章内燃机车第一节内燃机车概述一、内燃机车发展简况世界上第一台燃油机车，可追溯到1894年由德国威廉·登特·普里斯曼设计的22KW，装有两缸直立柴油机的齿轮传动机车。我国内燃机车从1957年开始研制，已有50多年历史。从1958年开始试制第一台内燃机车，到目前拥有以东风系列为主的准高速客运机车、大功率货运机车和灵活的调车机车等不同类别的内燃机车。二、内燃机车的分类（1）1.按用途分类（1）货运机车：机车具有较大的牵引力，用以牵引吨位较大的货物列车。（2）客运机车：机车具有较高运行速度和起动加速度，用以牵引速度较高的旅客列车。（3）调车机车：用于车列的解体、编组和牵出、转线，其工作特点是频繁地起动和停车。（4）通用机车：客货两用的内燃机车，使机车既能适应货运工况，又能适应客运工况，以扩大机车的使用范围。（5）内燃动车组：用于牵引近郊旅客列车和中、短途高速旅客列车，其两端为具有动力装置的动车，中间为专用客车统一编组成的轻快车组。（6）小型机车：用于厂矿内部运输以及森林铁路、地方铁路。二、内燃机车的分类（2）2.按传动形式分类（1）机械传动内燃机车：结构简单、传动效率高、但功率利用系数低，换挡时功率中断，易引起冲动。（见图1-1-1）（2）液力传动内然机车：其特点是重量轻，耗铜少、牵引性能好等优点，但也存在整个运用范围内平均效率较低、制造工艺要求较高。（见图1-1-2）二、内燃机车的分类（3）（3）电传动内燃机车：其特点是牵引特性好、效率高、运用可靠，其缺点是重量大，耗铜多。可分为直-直流电传动和交-直流电传动（见图1-1-3）两种。1.型号：国产内燃机车——采用汉字表示，如东风4进口内燃机车——ND（电力传动）NY（液力传动）在汉字或汉语拼音字母右下角所示数字，表示该型机车投入运用的序号。三、内燃机车的型号和表示法2.轴列式：（1)数字表示法：30－30（过去）（2)字母表示法：C0－C0（现在）30－30、C0－C0均表示两台三轴转向架，动轴单独驱动。2-2、B-B均表示两台二轴转向架，两动轴为成组驱动。1.柴油机——机车动力装置；2.传动装置——电传动和液力传动；3.车体——机车的骨架及基础；4.转向架——承受机车上部重量，产生牵引力和制动力，有利于通过弯道；5.辅助装置——燃油系统、机油系统、冷却系统、预热系统、制动系统、辅助传动装置……四、内燃机车的基本结构(1)(一）组成部分四、内燃机车的基本结构(2)（二）实例：DF4B型内燃机车总体布置上部：第1司机室、电器室、动力室、冷却室、第2司机室。下部：前后转向架、燃油箱、蓄电池箱、总风缸等。1.司机室：设有操纵台，台上安装司机控制器、制动阀等；2.动力室：主要有柴油机、三相交流发电机组、滤清器等；3.电器室：主要有电阻制动装置、电器柜、励磁整流柜等；4.冷却室：有呈V形排列的两排散热器、吸风式冷却风扇。国产内燃机车概述中国第一台自己制造的内燃机车是1958年大连机车车辆工厂仿照前苏联ТЭ3型电传动内燃机车试制成功的。它就是“巨龙”号电传动内燃机车，后经过改进设计定型，命名为东风型并成批生产。同年，北京二七机车厂试制成功“建设”号电传动内燃机车，戚墅堰机车车辆厂试制成功“先行”号电传动内燃机车，但这两种车都没有批量生产。四方机车车辆工厂也于1958年开始设计，1959年试制成功中国第一台液力传动内燃机车，当时命名为“卫星”号，代号NY1。后经过长期试验和多次改进，定型为东方红型，于1966年成批生产。国产内燃机车概述1962年11月，四方机厂在总结研制“东风”型和“卫星”型机车的经验教训基础上，开始研制中国第一台“红星”型液力传动调车内燃机车，于1964年1月研制成功。该车的牵引性能和运用可靠程度均已达到和超过当时国外同等功率调车内燃机车的先进水平，是专为大型工矿及铁路调车需要而设计制造的。车上装有两台221千瓦B2-300型高速柴油机，前后对称布置，司机室在中部，构造速度为35～73公里/小时，牵引力为78～165千牛，车重64吨，轴式为B-B。该型机车至1966年共生产了18台。中国设计制造的内燃机车目前已形成“北京”、“东方红”和“东风”三个系列，质量达到世界先进水平。北京型内燃机车北京型是北京二七机车厂1970年开始试制，1975年批量生产的四轴干线客运内燃机车。机车标称功率1500kW，最大速度120km/h，车长15045mm，轴式B-B。东方红型内燃机车东方红型内燃机车的型号较多，有东方红1型、东方红2型、东方红3型、东方红4型、东方红5型、东方红6型、东方红7型、东方红21型等。东方红1型是四方机车车辆工厂1959年试制，1964年批量生产的干线客运内燃机车，机车按双机联挂设计，也可以单机使用。前73台的机车标称功率是1060kW，最大速度140km/h，车长16550mm，轴式B-B。后36台的机车标称功率增加到1220kW，最大速度降为120km/h，其他不变。北京型和东方红型都是液力传动内燃机车。东方红型内燃机车东方红2型（原名飞龙型内燃机车）1966年由四方机车车辆工厂按客运内燃机车设计制造的，机车功率为1470kW，只试制了一台。1972年资阳内燃机车厂和四方机车车辆工厂共同设计，1973年资阳内燃机车厂试制投产的东方红2型，已改为调车用的内燃机车，机车标称功率是650kW，最大速度62km/h，车长12400mm，轴式B-B。东方红3型是我国自行研制的液力传动客运型机车是四方机车车辆工厂1976年开始制造的干线客运内燃机车，机车标称功率是730×2kW，最大速度120km/h，车长17970mm，轴式B-B。机车的动力装置是两套相同而独立的机组，可以使用其中任何一套或两套同时工作。1987年，该厂还制造了两台机车标称功率为820×2kW的东方红3型。东方红型内燃机车东方红4型从1969年到1977年共制造了5台，没有进行大批量生产。机车功率为3308kW。东方红5型是调车和小运转内燃机车，在东方红2型调车内燃机车的生产和运用经验基础上，由资阳内燃机车工厂于1976年~1988年制造。机车标称功率是590kW，最大速度，调车时为40km/h，小运转时为80km/h，车长13700mm，轴式B-B。东方红5B型机车是东方红5型机车的改进型。轴式B-B。东方红型内燃机车东方红6型是资阳内燃机车工厂1981年专为上海黄浦港生产的内燃机车。机车功率是1740kW，轴式B-B。只生产1台。东方红7型是东方红5型的改型，供工矿企业专用。资阳内燃机车工厂1988年生产4台。机车功率是790kW，轴式B-B。东方红21型是高原米轨通用型内燃机车，由四方机车车辆工厂于1976年设计，1977年试制投产，1982年又进行改进。机车标称功率是640kW，最大速度50km/h，车长12000mm，轴式B-B。东风系列内燃机车东风系列是电传动内燃机车，也是中国内燃机车的主力，保有量占国产内燃机车总数的一半以上。“东风”是个大家族，有东风、东风2、东风3、东风4、东风5、东风6、东风7、东风8、东风9、东风10、东风11等型号。东风型内燃机车是大连机车车辆工厂1964年开始成批生产的干线货运机车，共生产706台。曾用代号ND。当两台机车重联使用时，可由任一机车的司机操纵机车。机车标称功率是1500kW，最大速度100km/h，车长16685mm，轴式C0-C0，传动方式为直-直流电传动。东风系列内燃机车东风2型内燃机车是戚墅堰机车车辆工厂1964～1974年间制造的调车内燃机车，共生产148台。曾用代号ND2，机车标称功率是650kW，最大速度95km/h，车长15140mm，轴式C0-C0，传动方式为直-直流电传动。东风3型内燃机车与东风型构造基本相同，仅牵引齿轮传动比由4.41改为3.38，机车标称功率也降为1050kW。是大连机车车辆工厂1969年开始成批生产的干线货运机车，共生产226台，车长16685mm，轴式C0-C0，传动方式为直-直流电传动。东风系列内燃机车东风4型内燃机车是大连机车车辆工厂1969年开始试制的大功率干线客货运内燃机车，1974年转入批量生产。在实际运行中不断改进设计，制造了东风4B型、东风4C型、东风4D型系列产品。东风4型的传动方式与第一代东风型内燃机车的最大不同是开始采用交-直流电传动（AC-DC）。东风4B型内燃机车1984年由大连、资阳、大同机车厂生产的干线客货运内燃机车。机车标称功率增加到1985kW。最大速度，货运100km/h，客运120km/h，车长20500mm，轴式C0-C0，传动方式为交-直流电传动。东风系列内燃机车东风4C型内燃机车代号DF4C，分客运、货运两种，除牵引齿轮传动比不同外，两者结构完全相同。东风4C型是在B型内燃机车的基础上开发研制的升级产品，提高了机车的经济性、可靠性，延长了使用寿命，使机车具有80年代世界先进水平。机车标称功率增加到2165kW。最大速度，货运100km/h，客运120km/h，车长20500mm，轴式C0-C0，传动方式为交-直流电传动。从东风4C型开始，正式启用新的代号DF。东风4CK型内燃机车代号DF4CK。资阳内燃机车厂开发的干线客运内燃机车，采用A1A轴式，牵引电机全悬挂、轮对空心轴驱动转向架。机车标称功率2165kW，最大速度160km/h，最大试验速度176km/h，车长20500mm，传动方式为交-直流电传动，产量只有两台。东风系列内燃机车东风4D型内燃机车代号DF4D，是一种以成熟设计、成熟技术和成熟零部件集合而成的干线客货运内燃机车最新产品。机车标称功率2425kW，最大速度，货运100km/h，客运145km/h，车长20500mm，轴式C0-C0，传动方式为交-直流电传动。在东风4D型客运机车的基础上，发展了系列化变型产品：1998年8月制成东风4D型货运机车；1999年5月制成东风4DD型调车机车；1999年6月制成带列车供电装置的东风4DF型客运机车；1999年试制东风4DK型准高速客运内燃机车，2000年开始批量生产；2000年6月制成东风4DJ型交流电传动内燃机车。东风系列内燃机车东风4E型内燃机车代号DF4E，是四方机车车辆厂生产的干线客货运内燃机车。机车功率2×2430kW，最大速度100km/h，轴式2×（C0-C0），传动方式为交-直流电传动。东风5型内燃机车代号DF5，1974年设计试制，1985年由大连机车车辆工厂批量生产，适用于编组站和区段站进行调车作业，也可做为小运转及厂矿作业的牵引动力。机车标称功率1210kW，最大速度80km/h，车长18000mm，轴式C0-C0，传动方式为交-直流电传动。东风系列内燃机车东风5B型内燃机车代号DF5B，是大连机车车辆工厂在原东风5型的基础上变形设计而成的。动力装置改而采用12V240ZJF型柴油机，机车车体采用外廊式，适合于调车作业和厂矿使用。机车标称功率1500kW，最大速度100km/h，车长18000mm，轴式C0-C0，传动方式为交-直流电传动。DF5C型机车是四方机车车辆厂生产的调车机车，先后有两种机型，一种是1994年研制成功调小机车，另一种是1998年3月开始设计开发的新型调车机车。两种机型都是交-直流电传动，C0-C0轴式，轴重23T。DF5D型内燃机车属于调车型机车，产量较少。东风系列内燃机车东风6型内燃机车代号DF6。是大连机车车辆工厂新一代大功率、高性能的干线客货运内燃机车新产品。机车动力装置16V240ZJD型柴油机是与英国里卡多咨询工程公司合作改进的。而它的传动装置是与美国G.E.公司合作改进的。机车上采用了微机控制、电阻制动系统等多项世界先进技术。机车的牵引性能、经济性和耐久可靠性均进入世界先进行列。机车标称功率2425kW，最大速度118km/h，车长21100mm，轴式C0-C0，传动方式为交-直流电传动。东风系列内燃机车东风7型内燃机