内燃机车打温用油的节约新途径

刘玉江

（哈尔滨机务段，哈尔滨 150086）

1 现状

目前，全路各机务段冬季普遍采用柴油机惰转打温。这种打温方式不但会消耗大量的燃油，还会造成柴油机非工作性磨损，致使柴油机燃烧不良，造成对环境的污染。为了降低打温用油消耗，减少经常非工作性磨耗，提高机车的可靠性和使用寿命，经原铁道部有关领导批示立项，由大连铁道学院科技开发公司研制了内燃机车高效节能打温装置。

2 打温技术国外发展近况

由美国KIM HOSTART公司新开发的机车保温系统，采用地面电源为能源，虽可大量节省燃油消耗，减少废气排放和噪声污染，降低柴油机因空转造成的机车零部件磨耗，但是因该系统的能源采用地面电源，且系统的能耗较大，这对于电力供应紧张、库停机车倒调作业频繁的我国机务段是不适应的。

捷克生产的机车采用主发电机供电，电炉加热冷却水方式的冬季打温方案。它工作时，柴油机散发的热能实际具有加热自身和机械间的效应，因此，可以视为有效功，至于主发电机获得的有效功，又可以较快的加热冷却水，故热效率高、打温快，且具有体积小、装置可靠性高、维修简单等优点，比较适合我国的实际情况。

3 本装置工作原理

在借鉴捷克先进经验的基础上，结合各机务段和机车的现状，我们研制了内燃机车打温装置。其工作原理如下：

采用周期性加温和自然冷却，使柴油机处于给定温度范围内的打温方式。机车的打温过程分成两个依次相继的循环——加热循环和冷却循环。在加热循环中，采用柴油机和电炉（40w）加热冷却水的复合加热方式，电炉由辅助发电机供电。这样可以缩短柴油机在加热循环中工作的相对持续时间，减少用于柴油机惰转打温时非生产性燃油消耗。同时，由于提高了柴油机的部分负荷，可以降低柴油机缸内的积碳，减少零部件的磨损。采用辅助发电机供电，可以避免主发电机、励磁系统及控制系统在机车停留时工作，这对延长机车寿命非常有帮助。辅助发电机的转速在1100r/m in（相应的柴油机转速为430r/m in）时，其连续运用功率为45kw，由此可见，辅助发电机的功率能够满足要求。

为了保证蓄电池充分充电，柴油机每次加热工作的时间不得少于30m in。为此，可将机车温度范围确定在25℃～70℃，以保证有较长的加热和冷却时间，这样既可以保证蓄电池的浮充电时间，也可避免柴油机频繁启动。当柴油机的冷却水温度达到规定上限时，柴油机停止工作，进入冷却水循环。在冷却过程中，采取自然冷却方式，以节省蓄电池的能耗。

打温装置与机车柴油机冷却水系统的连接。为了充分利用机车现有的管路系统，使机车的改装工作量降低至最小，即将原预热炉及其泵、风机等附件折下后，在装预热炉的支架上装该装置的电加热器罐，原出入口对调安装，电气接线仍用控制柜的引线，加热的电源接于QD输出端。

4 装车运用试验

该装置首先在苏家屯机务段1677号机车上进行了试验，试验结果如表1。

表1 机车打温油、水温度上升速率

上述试验结果说明：

第一，采用周期性打温比采用柴油机连续惰转打温可大大减少油耗。如在-5℃的室外温度下，将冷却水由25℃升温到70℃，打温仅用40m in，油耗燃油40L，可保温11h。而柴油机惰转打温时，耗油达216L，增了5倍多。

第二，在室外温度和打温转速为680r/m in的条件下，使用打温装置的升温速度约为1℃/m in。而柴油机惰转打温升温速度为0.64℃/m in，而且当水温超过55℃时，升温极慢。

第三，当打温转速为430r/m in时，使用打温装置的升温速度为柴油机惰转打温的1.6倍。

第四，采用40kw加热器对QD的影响不大，其温度仅为5℃。

该装置又在牡丹江机务段0095号机车上进行打温、保温试验，其结果如表2。

表2 机车打温时油、水温度上升速率

上述试验表明：

第一，打温装置参与工作时较启机打温的升温速率均高，即：升温快、打温时间短。

第二，在试验打温装置的性能时，我们将另外一台停留机车0082号做油耗对比试验。

0095机车试验共16.5h，油耗85L，换算为66kg,其单耗为4kg/h，而另一台0082号机车也同时试验16.5h,耗油512L，换算为435kg，其单耗为26.4kg/h。对比之下，可以看出打温装置工作使打温油耗降低了85%，考虑到机车状态不同，其油耗也可降低60%以上。

5 结论

经过对两个机务段配属内燃机车的打温试验，及该装置的运用效果可得出以下结论：

第一，该装置由于结构简单，在原预热炉的接口上装接，使安装调试达到了最简单的程度，便于机务段接受。

第二，该装置有快捷高效的打温效果，具有保证柴油机工作功能的功效。

第三，该装置有明显的打温节能效益，是改善机车打温现状，最大节约打温能源的有效措施。