柴油机车 - 正文 以柴油机产生动力经过传动设备驱动车轮的机车，是内燃机车的一种。 开展概略 柴油机车的制作大致可分探究试制阶段、试用和实用阶段、大开展阶 段。 探究试制阶段 20世纪初至20年代末是柴油机车的探究试制阶段。柴油机车是从 动车开端开展的。在20年代中期制作出可用的柴油机车,用电力传动。苏联用一台735 千瓦潜水艇柴油机制成一辆电力传动柴油机车,1924年11月交给铁路试用。德国同年用 一台735千瓦潜水艇柴油机和一台空气压缩机配接,装在卸掉锅炉的“Z-3-Z”型蒸汽机 车上，并以柴油机的排气余热加热压缩空气替代蒸汽推进蒸汽机，称空气传动柴油机 车。这种机车因结构杂乱,功率不高而抛弃。美国于1923年制成一辆220千瓦电传动柴 油机车，于1925年投入运用，从事调车作业。 试用和实用阶段 30年代，柴油机车进入试用和实用阶段。柴油机其时简直成为 内燃牵引的仅有动力设备，但功率不大，约在1000千瓦以内。直流电力传动设备已在 各国广泛选用。液力传动设备的元件──液力耦合器和液力变扭器创始于德国，这时 已开展到能够在柴油机车上运用。其传动功率虽略低于电力传动，但简直不必铜，并 配用于转速为每分钟1500转左右的高速柴油机。这个时期的柴油机车仍以开展调车机 车为主，到30年代后期才呈现一些由功率为 900～1000千瓦单节机车多节联挂的干线 客运柴油机车。实践运转标明，柴油机车的经济效益比平等功率的蒸汽机车高得多。 大开展阶段 第二次世界大战后，柴油机车的制作进入大开展阶段。因柴油机的 功能和制作技能敏捷进步，大都配装了废气涡轮增压体系，功率比战前的进步50％左 右，产值剧增。单个中速柴油机配直流电力传动设备的和以两台高速柴油机各配一液 力传动设备的柴油机车的开展加快了。到60年代因柴油机增压技能日益进步，柴油机 车向大功率(2000千瓦以上)开展，但直流电力传动柴油机车功率受直流牵引发电机换 向器电流电压（按功率乘转速等于一常数联络作业，超越某一常数时，电刷和换向器 触摸处将产生剧烈火花而烧坏电机）和分量的束缚，难以打破2200千瓦左右这个界 限。这时联邦德国造出设备两组1470千瓦高速柴油机的液力传动2940千瓦柴油机车,在 功率方面处于领先地位。60年代中期,大功率硅整流器研制成功,造出不受功率和转速 束缚的交-直流电力传动2940千瓦柴油机车。近年苏联造出一辆客运柴油机车，单个柴 油机功率达4000千瓦。 当时除联邦德国和日本选用液力传动和高速柴油机外，其他国家以选用电力传动 为主。北美国家干线上用的柴油机车悉数选用电力传动和中速柴油机。 跟着电子技能的开展，联邦德国于70年代初制作出“DE2500”型1840千瓦交-直交电力传动设备柴油机车，为柴油机车和电力机车的传动体系辟出一条新路。 我国于1958年开端制作电力传动和液力传动柴油机车，工矿和森林铁路运用的小 功率柴油机车是液力传动的。现在我国铁路运用的自造柴油机车首要有“春风4”型货 运机车、“北京”型客运机车和“春风 2”型调车机车。 类型 柴油机车按走行部方法可分为车架式和转向架式两种。功率小、分量轻、 只需2～3根轴的机车可用车架式，其他的选用转向架式。按传动方法可分为机械传 动、电力传动和液力传动三种，现代柴油机车多选用后两种。按用处可分为客运柴油 机车、货运柴油机车、调车柴油机车和工矿柴油机车四种。60年代以来北美国家铁路 运送状况产生改动，除个别特别快车用的机车外，将用于客运、货运、调车的柴油机 车一致改成一种罩盖式车体的通用型机车。 根本结构及其效果 柴油机车由柴油机、传动设备、车架、车体、转向架、辅佐 设备、制动设备、操控设备、机车信号设备等几个根本部分组成。柴油机宣布的动力 输至传动设备，经过对前二者的操控和调理，将习惯机车运转工况的输出转速和转矩 送到各车轴齿轮箱驱动动轮，动轮产生的轮周牵引力传递到车架，由车架端部中心的 车钩变为挽钩牵引力来拖动或推送车辆。辅佐设备的首要效果是确保机车各组成部分 正常作业。制动设备是确保机车或列车运转安全的重要设备。操控体系的操作设备和 监督外表等设备在司机室操作台上便于司机操作和调查的方位。 柴油机 柴油机车的动力设备，也是柴油机车中易损部件较多、检修量较大的设 备。对机车用柴油机的要求：①可靠性好。机车在正线运转途中出了毛病，会严峻扰 乱行车次序。②耐用性和灵敏性好。机车在运转中功率和转速动摇规模大，要求反响 快，能在大负荷和满负荷工况下长期运用。③运用率高。两个大修和日常修理距离 要长或走行路程要长。④单位功率的分量和外形体积小。⑤在部分负荷和满负荷的燃 料耗费率以致空转燃料耗费量都要低。柴油机车功率大，运用燃料数量多，燃料费是 运营费中的大宗开销。 现代机车用的柴油机都配装废气涡轮增压器，以使用柴油机废气推进涡轮压气 机，把进步了压力的空气经中心冷却器冷却后送入柴油机进气管。这样能够大幅度提 高柴油机功率和热功率。 四冲程和二冲程柴油机都可用于柴油机车。平等转速的四冲程机的热功率一般高 于二冲程机，所以选用四冲程柴油机的国家较多。从转速来看，广泛运用每分钟1000 转左右的中速机和1500转左右的高速机。柴油机制作厂简直都以相同气缸直径和活塞 冲程的同型气缸作成各种气缸数的产品，以满意各种功率的需求。需求功率较小的用6 缸、8缸直列型或8缸V型，功率较大的用12、16、18和20缸V型,其间以12、16缸的最为 常用。气缸直径的选用规模,中速机在230～280毫米的较多,高速机在170～230毫米的 较多，功率在400千瓦以下的多用130～160毫米。 传动设备 柴油机不能自己起动，需凭借另一小功率动力机或高压压缩空气在无 负荷（与机车动轴脱离联络）状态下才干起动。起动后要在必定的转速规模内才干获 得满足的转矩和功率来驱动机车，而机车的速度改变非常大，从停止到最高速度，即 动轮转速从零到最高转速。故不能将柴油输出轴直接和机车动轴衔接，有必要在两者之 间配装一套可变转速和转矩的传动设备作前言，将动力传送到机车动轴。传动设备应 能充分发挥柴油机功率,又使机车具有杰出的牵引特性,并且功率要高。常用的传动装 置有机械传动设备、电力传动设备和液力传动设备（见机车传动设备）。 车架 机车的根底部件，上面设备有柴油机、传动设备、辅佐设备和车体(包含 司机室)，下面由两转向架支承并与车架衔接(车架式机车的车架下面由车轮支承)，车 架中梁前后两头的中下部装设车钩缓冲设备。车架除接受上面的静载和传递牵引力 外，还接受机车在挂车、列车起动、运转中变速、制动和行进于不平顺的轨道上和弯 道上引起的振荡、摇晃、离心力和列车纵向冲击等所产生的动态垂向、横向、纵向和 改变载荷（力）。因此，车架有必要有满足的强度和刚度。 车体 起维护机车上的机器设备不受风、 砂、 雨、雪的侵袭和防寒效果。车体 一端或两头设隔声隔热的司机室，高速机车前端做成流线型。车体有承载式和非承载 式两种。非承载式车体不接受车架上的载荷。承载式车体和车架结成一体，一起接受 各方向的力，因此车架的分量得以减轻，强度和刚度也有所增强。 转向架 由构架、旁承、轴箱、轮对、车轴齿轮箱（电力传动者包含牵引电动 机）、绷簧、减振器、均衡梁和转向架同车架的衔接设备、根底制动设备等首要部件 组成。其效果是：承载车架及其上面悉数设备的分量；确保各轮对的轴重均匀并将它 所产生的轮周牵引力传递给车架和车钩；确保走行部以最小的阻力平稳运转和顺畅通 过曲线；产生必要的制动力以确保行车安全。 辅佐设备 用来确保柴油机、 传动设备、 走行部、制动设备和操控调理设备等 正常作业的设备。包含下列首要设备： ①柴油机燃料体系。有燃料箱贮存柴油。柴油由燃料箱经柴油输送泵和柴油滤清 器送至柴油机。附装于柴油机上的喷油泵和喷油器，将高压柴油按运转工况和柴油机 发火次序守时定量地喷入气缸雾化焚烧。 ②柴油机冷却水体系。有附装于柴油机上的循环水泵、各种冷却器、冷却电扇及 其驱动设备、机油热交换器、膨胀水箱和为冰冷时节柴油机起动前预热和泊车后保温 用的预热锅炉等。液力传动机车的液力传动作业油热交换器和齿轮箱油热交换器的冷 却水也包含在这一体系中。 ③柴油机光滑油体系。光滑油为机油，贮存于柴油机油底壳。体系中有机油循环 泵、粗滤器和精滤器等。机油除光滑柴油机运动冲突件和调速体系外，还经过专用滤 清器光滑增压器。有些柴油机另设一专为冷却活塞用的机油循环泵。许多机车设有由 蓄电池供电驱动的小机油泵，以供柴油机起动前添加光滑油体系的油压，使各运动摩 擦件得到光滑油。 ④空气滤清器。首要为滤掉进入柴油机空气中的尘埃，减轻柴油机磨损以延伸使 用寿数。有些机车先将进入机器间的空气滤清，并坚持稍高的压力，使外界有尘埃的 空气不致进入。在柴油机进气口处另装一空气滤清器，再次过滤。空气滤清器也过滤 进入电器柜和牵引电动机的冷却通风空气。 ⑤压缩空气体系。有空气压缩机、储气筒。这个体系把压缩空气供应列车的空气 制动设备、砂箱、空气笛及其他设备。用压缩空气起动的柴油机则专设高压空气压缩 机和储气筒。 ⑥辅佐电气设备。有蓄电池组，给柴油机供电使其起动，并给柴油机起动前需求 开动的柴油输送泵和小机油泵供电以驱动电动机，还为车内照明等供电。直流辅佐发 电机，供电给操控电路体系、照明体系、蓄电池充电、电热器和用电动机驱动的辅佐 设备等。柴油机起动电动机，直流电力传动机车则以直流牵引发电机兼作起动电动机, 沟通-直流电力传动和液力传动机车多以直流辅佐发电机兼作起动电动机。牵引发电机 磁极用的直流电，是由激磁发电机供应的。 ⑦鼓风机。逼迫空气经过气道冷却各牵引电动机和其他设备。 制动设备 柴油机车都装有一套空气制动机和手制动机。此外,大都电力传动机 车还增设电阻制动设备,液力传动机车装有液力制动设备（见列车制动设备和机车动力 制动）。 操控设备 操控机车速度、行进方向和泊车的设备。首要有机车速度操控器、换 向操控器、主动制动阀和辅佐制动阀，设备于司机室操作台上便于司机操作的方位。 两种操控器的结构因机车传动方法而异，但它们的操作手柄则是相同的。主动制动阀 和辅佐制动阀用手柄操作；柴油机发动开关和停机开关用按钮操作；鸣笛阀和撒砂阀 则用踏钮或踏板操作。 操作台上的监测外表和正告信号设备有：空气、水、油等压力表,各首要部位温度 表、电流表、电压表,首要部位超温、超压或压力缺乏等音响或显现正告信号。假如发 出正告信号后一个短时间内并无反响，主动停机设备会当即封闭柴油机。 机车信号和主动泊车设备 机车信号设备的接收器装在机车下侧，与地上发送设 备挨近。它的色灯显现器装在司机室内便于司机观看的方位。它的效果是精确地复现 地上信号，然后确保在气候恶劣（大雾、大雪、大风沙等）、地势杂乱（山区弯道 等）等了望条件不良的状况下，司机仍能严格执行地上信号显现的要求。主动泊车装 置受机车信号设备操控，而又操控列车制动体系。列车在正常运转时，主动泊车设备 对行车不起束缚效果，只有当信号指示列车有必要下降运转速度或泊车时，在必定短时 间内司机未能及时采纳办法，主动泊车设备便会使列车制动体系作业，逼迫制动，防 止产生冒进信号的事端。在一般状况下,司机按地上信号操作列车。