机车降低燃油消耗对策研究论文

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一、问题的提出

内燃机车节油工作是铁路运输企业成本节支最重要的工作。油脂费用的支出占机务段总成本的90%左右。也占到铁路运输企业日常材料成本的70%以上,内燃机车节油工作是机务部门成本节支降耗最重要的工作之一。河南煤化集团永煤公司铁运处目前拥有DF10D型的内燃机车7台,轨道车2台,2008年全年共消耗燃油1500吨左右,月均130吨。机车燃油消耗成本占铁运公司总材料成本的70%左右,成为永煤公司铁运处最大的材料成本投入,有效降低燃油消耗就成为降低材料成本的重点工作。

二、影响机车燃油消耗率的因素分析与对策

1.机车运行编排方面的影响

永煤公司铁运处自营铁路总里程117公里,担负着永煤公司永城本部4对矿井的煤炭外运任务,其中集配站1座、装车站4座,还有三个车站布局分散,固定交路短,机车运用基本为调、小方式;同时受国铁给车的影响以及选煤厂装车等客观因素的影响,行车组织很难实现按照运行图行车,为无运行图无计划行车,机车周转率低,有火停留时间长,燃油的无功消耗占总消耗量的比重大。显然,不合理的机车运用方式是燃油无功消耗的根源。

对策:(1)加强行车调度与国铁计划调度的密切联系,由原来的无计划行车逐步向阶段性计划过渡,直至实现按运行图行车。(2)增强铁运处生产调度员和集配站调度员的业务能力,完善行车组织方式,合理调配和使用机车,减少列车待发时间和单机走行时间,提高机车利用率,减少无功消耗。(3)减少机车库内待班及装车站等装的有火停留时间。入段机车一律停机待班,等装机车预计停留超过半小时以上的必须停机。

2.机车自身质量完好状态的影响与节油对策

机车质量对燃油消耗也非常大,运行状态良好的机车是降低机车燃油单耗的基础。影响机车油耗的因素中,机车供油系统、进气系统、冷却系统、燃油喷射控制系统、柴油机增压系统、柴油机运转工况等都会对机车输出功率和油耗产生直接的影响。下面将对这些因素进行分析。

(1)供油系统的影响与节油对策

燃油供应系统中,喷油泵及喷油器的质量,直接决定柴油机燃烧状态。喷油泵流量不符合规定、喷油器雾化不良,是造成燃烧不良的主要原因。

喷油泵压力不够,喷油器检修不好或检修不及时会造成柴油雾化不良,燃烧不干净,将产生大量的燃油滴漏浪费。这些滴漏的燃油不但造成浪费,而且还会在柴油机燃烧部位产生大量的积碳,影响柴油机和增压器工作的效率,进一步降低了柴油机的输出功率,增加了燃油的消耗。可见对喷油器检修的及时性对节约燃油有重要的意义。

对策:①经常对喷油泵、喷油器实施状态检测,利用压力波检测仪等先进仪器,每运行5000km左右进行一次检测,及时发现运行状态不好的喷油泵、喷油器,及时检修。②对喷油器针阀偶件、弹簧、支座板等实行寿命管理,中修或30万km予以更新。③尽可能使用长效喷油器。

(2)柴油机冷却系统的影响

柴油机冷却系统对于机车节油显得更为间接,更不容易引起检修部门的重视。有关试验表明,增压空气温度每降低10℃,柴油机功率可提高2%-3%;如果柴油机功率不变,可使燃油消耗率降低11.5%。冷却系统中中冷器堵塞、叶片倾倒等因素会导致空气的流通阻力加大,柴油机空气进气量不足,冷却效果等主要指标降低,影响柴油机正常燃烧,造成柴油机冒黑烟、功率下降、排气总管红等一系列问题。这些问题发生的同时,都会使柴油机功率下降,机车寿命缩短,燃油消耗增大。

节油对策:①利用增压器中冷器检测仪,对中冷器的进气压力、温度,出口压力、温度、中冷水温等项指标进行适时检测,当水温高于规定值时,对散热系统进行检查修理,对中冷器的性能进行评价,发现不良及时进行检修和更换。②制定低温水温度控制标准。

对车上散热单节进行透光检查,发现不透光现象及时检修或更换。

(3)柴油机增压系统的影响与节油对策

柴油机增压系统是提高柴油机功率、改善柴油机经济性的有效途径。增压器工作状态的好坏,对柴油机的工作质量影响很大。增压器增压压力能否保证在科学合理的压力水平,保障柴油机处于良好的工作状态,对于柴油机的油耗影响较大。

建议:①装备增压压力表,持续监测增压压力,发现压力不良时应该及时拆下更换。②采用增压器检测仪,对增压器进行适时检测,检测不良时及时拆下检修或者更换。

(4)柴油机进气系统

柴油机进气系统对于油耗的降低也非常关键。增加进气量能够促进柴油更加充分的燃烧,增加柴油机的工作效率和燃烧效率,从而达到节油的效果。空气滤清器堵塞,会大大减少空气进气量,也会产生燃油的浪费。现场检查发现,很多机车空滤器堵塞严重,尤其是6-7月份,杨树絮容易吸入空滤器,与油、灰尘混合在一起,严重影响空气的进气量,会使燃油消耗量大幅度增加。

节油对策:①根据季节制定不同的空气滤清器的清洗周期,7月份要全面彻底吹洗一次空气滤清器,保证滤清器内的杨树絮及时被清除。②定期检查空气滤清器,根据状态及时更换滤清器,确保进气的通畅与足量。

(5)柴油机控制系统的影响与节油对策

柴油机控制系统的使用实践中,微机控制比油马达控制节油效果非常明显,微机控制不仅可以使机车控制系统集中、简化,还有明显的节油效果。

节油对策:①装备微机控制系统来操控机车,这样能够比油马达控制取得明显的节油效果。②加强对微机控制系统的管理,出现问题及时调整和检修,确保机车良好运转。

3.机车驾驶员操控水平的影响与节油对策

同一机车,机车驾驶员不同的操纵方法将导致不同的燃油消耗,熟悉线路纵断面、准确掌握列车运行速度及区间运行时分、操纵平稳、制动时机恰当的乘务员的操纵,燃油消耗就少。反之,燃油消耗就会增加,单耗上升。

对策:(1)机车乘务员要熟悉并充分利用线路纵断面的特点,科学、合理地操纵机车,充分利用机车动能,增长列车惰性的走行距离。(2)长大上坡道,要采用“先闯后爬、闯爬结合”的操纵法,上坡前提前加速,充分利用列车动能。(3)正确使用制动机调整列车运行速度或停车,做到一次停稳。(4)树立燃油消耗节约的目标并建立考核、激励机制,促进驾驶员自觉苦练操纵水平,降低机车燃料消耗。

4.线路质量的影响与节油对策

良好的线路质量和线路封闭环境,能够提高机车运行的速度,降低机车的刹车频率,保障机车运行在最省油的理论速度上,这样能够保障机车运转平稳,减少燃烧室的积碳,提升燃油燃烧效率,降低燃油消耗,取得明显的节油效果。

节油对策:(1)加强铁道线路的维修和保养,保证线路质量,保障机车运行在最省油的理论速度上。(2)适当封闭线路,确保闲杂人等少上线路,减少机车临时刹车的次数,达到一个节油的效果。

三、结论

通过以上分析,影响机车燃油消耗的因素主要有列车运行编排的因素,机车自身质量状态完好情况的因素,操纵方面的因素以及线路质量方面的因素,通过以上的原因分析与对策研究,综合来看,只要采取的对策适当,那么降低机车燃油消耗并维持在较低水平是没有任何问题的。以上论述的若干降低燃油消耗的对策在我公司有的已经实施,有的还在进一步探索当中,通过上述一系列节油对策的实施,我公司机车燃油消耗节约工作已经取得了一定的成效。

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[5]中国北车集团大连机车研究所.内燃机车[J].2002.