內燃機車節油降耗技術探討

邴建京

?

內燃機車節油降耗技術探討

邴建京

永煤集團鐵運處機務段

摘 要：內燃機以其熱效率高、結構緊湊，機動性強，運行維護簡便的優點著稱于世。現代內燃機更是成為了當今用量最大、用途最廣、無一與之匹敵的的最重要的熱能機械。然而內燃機的噪聲和廢氣中有害成分對環境的污染尤其突出，所以在世界范圍燃油短缺價格飛漲的今天，節油降耗工作具有重大的現實意義和戰略意義，同時也是對環境保護工作的最大支持。

關鍵詞：內燃機；燃油消耗率；燃燒熱力狀態；節能降耗

前言

一百多年以來，內燃機的巨大生命力經久不衰。目前世界上內燃機的擁有量大大超過了任何其它的熱力發動機，在國民經濟中占有相當重要的地位。當然內燃機同樣也存在著不少的缺點，主要是：對燃料的要求高，不能直接燃用劣質燃料和固體燃料；由于間歇換氣以及制造的困難，單機功率的提高受到限制，現代內燃機的最大功率一般小于4萬千瓦，而蒸汽機的單機功率可以高達數十萬千瓦；內燃機不能反轉；內燃機的噪聲和廢氣中有害成分對環境的污染尤其突出，所以在世界范圍燃油短缺價格飛漲的今天，節油降耗工作具有重大的現實意義和戰略意義。

1 影響內燃機車燃油消耗率的因素

影響內燃機車燃油消耗率的因素：①燃料的質量；②機車駕駛員的操縱水平；③潤滑油的選用。④內燃機車各系統運行情況。下面就以上幾個方面做具體的分析。

1.1 燃料的質量對內燃機油耗的影響

燃料的質量是影響內燃機動力性和經濟性的關鍵因素，因此國家標準對不同標號的燃料都規定了嚴格的質量指標，其中燃料的粘度、低溫流動性、蒸發性能和潔凈性直接影響著燃料的燃燒性能。

1.2 機車駕駛員的操縱水平

機車駕駛員操縱水平對燃油消耗影響是不容忽視的。同一列車，會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、準確掌握列車運行速度及區間運行時分、操縱平穩、制動時機恰當的駕駛員的操縱，燃油消耗就少。反之，燃油消耗就會增加，單耗上升。據測定，操縱技術嫻熟的機車司機比操縱技術一般的平均節約燃油8%-10%。

1.3 潤滑油的選用對內燃機油耗的影響

研究實踐表明，燃料消耗水平和潤滑材料有關，我國產值與能耗之比高出工業發達國家2～3倍，機械摩擦導致能量損失是一個非常重要的因素，提高柴油機燃料經濟性的途徑可通過適當降低潤滑油粘度，以減少機件之間的摩擦損耗來實現，國內外實踐經驗證明，在流體潤滑范圍內，潤滑油在使用條件下粘度每差1mm2/s，能耗大約相差0.5%～1%，粘度相差一個級號，則能耗大約相差1%～5%，我國潤滑油粘度一般比國外高出一檔，僅此要多耗燃料2%～5%。現在國外大多選用低粘度、高粘度指數、含有磨擦緩和劑（減摩劑）的節能型潤滑油，取得了顯著的節能效果。

1.4內燃機各系統的良好運轉情況，是內燃機節油降耗的關鍵因素

2 節油降耗的途徑

2.1 選用合格的燃料

粘度是燃料的主要技術指標之一，它可決定燃料在燃料機內霧化及燃燒的情況。為此要求燃料有適合的粘度，標準規定燃料的運動粘度在3～8mm2/s。燃料的低溫流動性能是確保燃料在低溫使用時正常流動、順利輸送的能力。選用標號根據氣溫一般要求燃料的凝固點應低于最低氣溫7℃以下標號的燃料。燃料蒸發性是燃料重要性質之一，油品的餾程是評價油品蒸發性能的重要指標（燃料的餾程為200℃～365℃），為了保證燃料機良好的低溫啟動和正常工作，燃料應具有良好的蒸發性。燃料發火性和抗爆性是評價燃料機燃燒性的一個重要指標，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械雜質，燃料的潔凈性對燃料的實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性能不斷完善，越來越引起重視并加以控制。

2.2 確保機車良好的燃燒熱力狀態

采取必要措施對增壓器、中冷器、空氣濾清器及噴油器加強檢修和監測，確保機車處于良好的燃燒熱力狀態。

2.3 提高機車駕駛員的操縱水平

（1）機車駕駛員要熟悉并充分利用線路縱斷面的特點，科學、合理地操縱機車，增長列車惰行的走行距離。

（2）長大上坡道，要采用正確的操作，上坡前提前加速，充分利用列車動能。

（3）注意傾聽無線列車調度電話，及時了解前方列車的運行速度，盡量避免機外停車，減少站停次數。發揮車機聯控的預報作用，減少不必要的速度浪費。

（4）正確使用制動機調整列車運行速度或停車，做到一次停穩。

（5）建立合理的獎懲機制，促進駕駛員自覺苦練操縱水平，樹立“點滴節約、積少成多”的思想，以降低機車燃料消耗。

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。積炭形成后會造成燃燒惡化、排氣不暢、活塞環卡死等，導致功率不足、油耗增大。造成積炭的原因主要是配用的機油牌號不對、混合油配比不對、化油器霧化不良、混合氣太濃等。

2.5保持良好的供油系統的運行

（1）經常對噴油泵、噴油器實施狀態檢測，利用壓力波檢測儀等先進儀器，每運行5000 km左右進行一次檢測，及時發現運行狀態不好的噴油泵、噴油器，及時檢修。

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

（3）盡可能使用長效噴油器。

2.6柴油機冷卻系統良好運行

（1）利用增壓器中冷器檢測儀，對中冷器的進氣壓力、溫度，出口壓力、溫度、中冷水溫等項指標進行適時檢測，當水溫高于規定值時，對散熱系統進行檢查修理，對中冷器的性能進行評價，發現不良及時進行檢修和更換。

（2）制定低溫水溫度控制標準。對車上散熱單節進行透光檢查，發現不透光現象及時檢修或更換。

2.7柴油機增壓系統的良好運行

（1）裝備增壓壓力表，持續監測增壓壓力，發現壓力不良時應該及時拆下更換。

（2）采用增壓器檢測儀，對增壓器進行適時檢測，檢測不良時及時拆下檢修或者更換。

2.8開發新技術

通過開發利用新產品、新技術，降低運輸成本。例如采用軌面摩擦優化劑減少機車的能量消耗、彎道作用力以及輪軌磨耗，從而可明顯地節約燃油；采用優質滾動軸承減少滾動阻力等。

結論：通過以上對影響內燃機車燃油消耗率的因素分析及應采取的措施的討論，我們可以清楚地看到，內燃機車節油降耗工作不是一個或幾個部門的事情，要靠多方的合作才能逐步接近這個目標。隨著技術的進步，這項工作具有長期性，需要我們共同的努力。

參考文獻：

［1］ 李浩勤，陳博. 機車操縱對能耗的影響及對策［J］.電力機車與城軌車輛.2011（06）

［2］ 鄧霄鵬. 淺談降低內燃機車燃油消耗的若干措施［J］.科技信息（科學教研）.2007（26）

［3］ 姚海濱，徐志富，臧權同. 氣缸套與活塞環匹配技術分析［J］.內燃機與配件.2016（02）