蒙鐵C K D 4 B型內燃機車防寒裝置與措施的研究

陳繼濤

（中國北車集團大連機車車輛有限公司 進出口部，遼寧 大連116021）

0 前言

中國北車集團大連機車車輛有限公司為蒙古國家鐵路公司設計制造的CKD4B型內燃機車為AC-DC電傳動干線牽引用內燃機車。

機車裝用16V240ZJD2型柴油機，制動系統采用空氣制動。機車在蒙古干線鐵路上運行，環境溫度為-40℃～+40℃，最高海拔1600 mm，軌距為1520mm，最大濕度90%，風沙和塵土較多，運用條件惡劣，特別是在冬季-20℃以下時，嚴寒環境給機車的運用和停放帶來巨大的困難。因此需要進行預熱、保溫工作，并采取一些列有效的、可行的防寒措施。

1 防寒裝置

1.1 預熱系統

1.1.1 預熱系統的組成

機車預熱系統是在外界氣溫很低，而機車又在外界長時間停機時，為保證柴油機能在規定的油、水溫度下啟動，必須對柴油機機油、水進行加熱而設置的。預熱系統主要由預熱鍋爐、水泵電機組、高低溫水泵、拉截塞門、扣壓膠管等組成，其組成和原理圖如圖1所示：

圖1 預熱系統

1.1.2 預熱系統的工作原理和過程

如圖1所示，預熱系統工作時，水的循環是以預熱鍋爐循環水泵為動力，分別從機車高、低溫冷卻水系統的逆止閥前吸入冷卻水，打入鍋爐加熱后再分別進入高、低溫冷卻水泵出口處，進入柴油機及中冷器，按正常工作路線循環至逆止閥前再進入預熱鍋爐。如此，水溫不斷提高，并分別通過燃油預熱器、機油熱交換器加熱燃油及機油。

預熱時，除預熱鍋爐各機組工作外，同時還有輔助機油泵，必要時燃油輸送泵也工作。

預熱時，預熱各機組可由地面50-60Hz、220V交流電源經機車主車架上的預熱鍋爐電源專用插頭座供電，也可由機車蓄電池組供電驅動。具體由預熱鍋爐控制柜動力方式開關控制。為了節省蓄電池電力消耗，保證柴油機的正常啟動，建議預熱鍋爐工作用外電源供電。蓄電池組供電只作檢查機組是否能正常工作之用。

1.2 百葉窗動作執行機構

百葉窗動作執行機構可根據冷卻系統冷卻水溫規定的要求，及時打開或關閉百葉窗，調節冷卻系統的水溫，適應機車的運用要求。

1.2.1 機構的組成

百葉窗動作執行機構由微機控制電路、電磁換向閥、百葉窗氣缸、截斷塞門和連接管路等組成。兩個電磁換向閥并聯連接在總風管上，分別控制兩側百葉窗的開啟和關閉。

百葉窗氣缸為雙作用兩側緩沖不供油型氣缸，由活塞桿、前蓋、緩沖圈、缸筒、支承環、后蓋和各型密封圈等組成。換向電磁閥的作用是根據微機發出的指令，控制氣缸的進氣或排氣，從而使氣缸活塞改變運動方向。

1.2.2 機構的動作原理

機車冷卻水的低溫冷卻系統，在百葉窗打開風扇運轉后或機車負荷降低，機車冷卻水溫若逐漸下降，降到低于52℃時，微機控制低溫電磁閥換向，氣缸后端排氣，前端進氣，使活塞朝關閉百葉窗方向移動，驅使百葉窗后于風扇的停止工作而關閉。

1.3 暖風機

由于蒙古冬季氣候極為寒冷，而機車前窗和兩側側窗玻璃的保溫效果較低，為保證司機室在冬季能達到一定溫度，機車在司機室內安裝了暖風機和空調。暖風機用于司機室冬季取暖，采用PTC發熱元件為發熱體，輔以強迫通風將熱量散出，以達到室內升溫的目的。暖風機額定電壓直流110 V，額定功率500 W(前端暖風機)、1800 W(后墻、側墻)、300W（腳爐）。

1.4 空調

機車司機室后墻垂向安裝了具有制冷和制熱作用的空調，能在低溫環境下加熱司機室，保證司機室的溫度，有效改善了駕駛室內工作條件。空調品牌和型號：山東朗進JK9.0/DBPG-A01；電源：DC110V；額定制冷量：9000W；額定制冷功率：3600W；額定制熱量：11200W；額定制熱功率：4000W；最大室內通風量：1870m3/h；

2 防寒措施與防寒注意事項

機車防寒方法除了機車上安裝的防寒、保溫、加熱裝置外，還有防寒措施及注意事項，主要包括以下幾個方面：

2.1 冷卻水使用與維護

機車的16V240ZJD2型柴油機用的冷卻水以去離子水為基礎水，并采用2號硅系復合添加劑配制而成。冷卻水的標準指標和去離子水的要求，以及其使用、檢查和維護要求，參見《蒙古CKD4B機車司機操縱手冊》第2篇“運行前準備”第3節“冷卻水整備”。

2.2 防寒被和機車打溫

為對機車進行保溫，機車在冬季應該掛防寒被并進行防寒打溫處理，才能上線運行。機車在冬季運行或短期停放時，冷卻間低溫部分應掛裝防寒被，高溫部分可掛裝過濾棉。

《內燃機車防寒技術條件》規定：機車柴油機冷卻水和機油溫度低于20℃時,不能起機;油、水溫度低于40℃時不能加載。為防止嚴寒導致柴油機油水管路凍結而影響柴油機性能，內燃機車冬季在段內停留時都必須進行持續打溫，每天都應啟動柴油機并運行一段時間（根據環境條件決定打溫次數和時間），并保證機車油水溫度符合該技術條件要求。

2.3 機車的停放防寒措施

機車短期停放一般不做特殊處理，但在冬季或較長時間庫外停放應做如下處理：將柴油機、冷卻裝置的散熱器組、機油冷卻器、機油濾清器及各管路系統的油、水放凈，并將所有排水閥置于開啟狀態；放出燃油濾清器內的燃油；用塑料布將柴油機煙囪排氣口及呼吸管口封閉，并綁扎嚴實；將總風缸及油水分離器放水閥置于開位，排除積油積水；蓄電池應充電，電解液的相對密度和高度均應符合標準。然后將每箱及箱與箱之間的連線斷開，接點涂凡士林油；關閉所有車門。

2.4 機車空氣制動和柴油機油水管路采取防寒措施

低溫環境不僅影響柴油機油水系統管路，而且對空氣制動系統閥、墊、密封圈等具有重要影響，因此應當做好機車空氣制動和柴油機油水管路防寒工作。應當對機車動力間、冷卻間百葉窗、司機室熱風機、取暖設備等系統進行檢修，確保設備作用良好，管路無漏泄，風、水閥開關正常；對總風缸排水閥、油水分離器加裝電熱套，對油、水、風管路進行包扎防寒，加涂外層保溫材料，保證低溫狀態下不發生凍結。檢查門窗、玻璃、車頂天窗、取暖加熱設備；重點檢查機車走行部制動風缸的管路，避免風缸管路裸露而發生凍結；應當為管路安裝加熱套，并在打溫時進行重點檢查。并對機車如下部位進行防寒包扎。

1）機油管路

（1）車上部分：機油熱交換器放油閥及管路。

（2）車下部分：機油上油管及閥、柴油機污油坑排污管及閥、機油污油箱排污管及閥、冷卻間排污管及閥、電器間排污管。

2）燃油箱吸油、回油管路、燃油污油箱排污管及閥、燃油粗濾器。

3）制動系統

（1）車上部分：中繼閥、總風遮斷閥、緊急放風閥、空氣干燥器排污管、704調壓器截止閥及管、監控裝置風管路、電動放風閥及截止閥。

（2）車下部分：司機室下方列車管路及截止閥、油水分離器及排污閥、遠心集塵器及排污閥、司機室下總風管路及截止閥、總風缸排水閥、制動缸截止閥、司機室下均衡風缸及排水閥。其中油水分離器、總風缸排水閥加裝電熱套。

4）冷卻單節排氣閥及管路、機油熱交換器放水閥及管路、冷卻單節放水閥。

［1］中國北車集團大連機車車輛有限公司.8F4型機車運用保養手冊[S].2010.

［2］中國北車集團大連機車車輛有限公司.蒙古CKD4B機車司機操縱手冊[S].2010.

［3］中國北車集團大連機車車輛有限公司.16V240ZJD2型柴油機運用保養手冊[S].2010.

［4］許秀杰.機車防寒知識[M].北京：中國鐵道出版社，2012.

［5］TB/T2728-1996內燃機車防寒技術條件[S].鐵路運輸行業標準(TB),1996.