铁路内燃机车的选型探讨

刘文海 吴振禹

（神华新朔铁路有限责任公司，内蒙古 鄂尔多斯 010300）

引言：社会经济发展中，铁路运输产业逐渐迈入现代化阶段，铁路内燃机作为铁路运输中的重要设备，科学筛选铁路内燃机车，对控制铁路运输中设备能耗，维护铁路内燃机车运行安全性意义重大。因此，文章对铁路内燃机车的选型方案进行讨论，希望给予相关从业者建议与参考。

一、内燃机车相关概念

内燃机车是将“内燃机”作为源动力，使用传动设备驱动机车车轮。目前，各领域所应用的机车共包括燃气轮机车、柴油机车两种，其中燃气轮汽车具有噪音大、耐高温成本高等特点，整体发展速度交换，且技术成熟程度明显弱于柴油机车。在应用内燃机车时，不同依据可将其划分为不同类型，按照用途分类时，内燃机车可分为调车内燃机车、货运内燃机车、客运内燃机车、工矿内燃机车等，而根据传动方式划分内燃机车时，可将其分为电传动、机械传动、液力传动等[1]。对于铁路内燃机车，在对其实施分类时，可按照铁路轨距，将其分为窄轨内燃机车、宽轨内燃机车、标准轨内燃机车，多数铁路宽轨距为1520mm、1676mm、1600mm、1665mm，窄轨距为600mm、1000mm、762mm等。

二、铁路内燃机车选型流程

首先，铁路内燃机选型时，相关公司会联合内燃机车制造、机务管理专家，在周边各地考察可应用在铁路上的内燃机车。随后在调研铁路沿线工程所使用的机械设备、动力机械，评估不同工况下铁路内燃机选型需求，确定各项选型数据后，对比各铁路内燃机最大功率、生产情况，总结各铁路内燃机运用时应采用的基本模式。其次，分析不同铁路内燃机技术优势后，评估不同型号、类型内燃机的安全性，拟定选购方案，反复对比后完成铁路内燃机选型任务。某公司在铁路内燃机选型时，与国外某公司采用竞争性谈判情况，分别在电喷7FDL柴油机、710型两冲程柴油机等铁路内燃机、NJ2型交流传动内燃机车[2]。最终筛选出以交流传动为原理的铁路内燃机车。

三、铁路内燃机车的选型方案

铁路内燃机车选型过程中，可通过分析各类型号、类型的内燃机车特点及优势，完成对应的铁路内燃机选型方案，以下为铁路建设常用的内燃机车：

（一）交直传动内燃机车-DF8CJ

DF8CJ型内燃机车，其本质为交直传动式的内燃机车，其在早期制造时属于重载货运机车，但随着铁路建设工作不断推进，相关企业已经开发出新型铁路内燃机车。该机车运行期间，额定功率为4200kw，内燃机车轮径1000mm左右，最高运行速度110～120km/h，机车轴式为COCO，轴重25t。DF8CJ内燃机车使用过程中，恒功率速度为270～120km/h，最小曲线半径为135m，其在结构设计中通常会安装R16V280ZJ型柴油机，该设备最大功率大于4000kw[3]。不仅如此，DF8CJ型内燃机车可调控的轴重为25t、23t，可满足不同路段的铁路建设要求。据了解，DF8CJ型内燃机车作为交流传动内燃机车，单机牵引量为5000吨，载重基础上最高时速为100km，轻载时运行时速为120km/h，可灵活根据铁路货运要求，调整运行速度。相较于其他类型的内燃机车，DF8CJ型内燃机车具有速度快、故障率低、功率大、牵引力大、粘着利用率高、恒功速度范围宽等技术特点，内部结构中所设有的承载式燃油箱、干式冷却系统、交流异步牵引电动机、牵引变流器、交流辅机电传动系统等，均能够进一步完善内燃机车整体功能，使其保持在最佳运行状态中。

（二）油电混合内燃机车-GK1E型机车

GK1E型机车属于油电混合内燃机车，是相关企业在液力传动内燃机车基础上所开发的新型内燃机车产品，可应用在各类大型企业的铁路专线上，或作为铁路终端、小路段运转时的交通设备。GK1E型内燃机车在结构设计中，柴油机为12V240ZJ6型，整体结构的可靠性程度较高，且后期维护、保养较为便利，经济性能突出。在此期间，GK1E型内燃机车的技术参数为轴式为B0-B0、轴重23t，最大功率为1000kw，最小曲线半径为55～60m。而在用EQ6240ZJ型柴油机时，GK1E型油电混合内燃机车功率为110kw[4]。除此之外，GK1E型机车结构设计中，其动力设备均采用拉杆式调速控制装置、无极调速装置，可维护铁路运输期间内燃机车的可靠性、平稳性。某公司在铁路内燃机车选型过程中，分析GK1E型机车内部结构时，发现某工厂在生产该设备时，应用“封闭循环圆”，将其作为机车液力换向设备，使该内燃机车具有操作灵活方便、结构设计可靠性强等优势。同时在应对不同工况时，GK1E型机车可自动控制闸瓦间隙调整器，操控机车制动设备，从而适应不同路段的运输环境，加大铁路运输的可靠性。

（三）NJ2型内燃机车

NJ2型内燃机车在应用时，通常会设置3台机车，作为铁路运输阶段的重联牵引装置，以此保障牵引可靠性。具体来说，NJ2型内燃机车运行期间，某台机车故障后，其他机车功率可持续完成牵引工作，使列车全线运行，按照原有铁路运输计划抵达归属地[5]。但是在为长途铁路进行内燃机车选型时，NJ2型内燃机车只有通过技术参数的优化，维持铁路内燃机车运行期间的安全性，合理调控列车负荷，减少列车故障，具体参数设计。

表1 NJ2型内燃机车的技术参数

NJ2型内燃机车应用在铁路建设时，其本质为交流传动内燃机车，机型设计为“客+货融合”的方式，其额定功率为3000kw，内燃机车轮径为1050mm，其他技术参数如表1所示。其中NJ2型内燃机车的最大运行速度是以AAR标准状态为依据进行评估[6]。除此之外，NJ2型内燃机车中设有网络控制装置，且采用中心销牵引方法，可适应多种特殊路段的铁路运输需求。例如某地区气候地理条件较为特殊，在内燃机选型时应确保该设备可适应寒冷、暴风雪、风沙等特殊环境，NJ2型内燃机车可凭借自身的特殊技术结构，综合设置防雷电、防雨雪、防风沙的设备，同时通过设计“微机网塔控制系统”、“交直交电”传动系统的方式，自动在运行中修正动力设备的运行参数。在此基础上，应用电子喷射系统、供氧装置，针对性完善内燃机功能模块，使其能够在铁路建设中起到不可忽视的作用。

通过对交直传动内燃机车-DF8CJ、油电混合内燃机车-GK1E型机车、NJ2型内燃机车等机车技术优势的分析可知。相较于其他内燃机车，NJ2型内燃机车的技术优势更为明显，但相关铁路公司可按照铁路路线内实际情况，科学选择适用性更强的内燃机车，从而通过NJ2型内燃机车、直传动内燃机车-DF8CJ等内燃机车的灵活运用，改进现代铁路运输体系，维护铁路交通可靠性，为我国交通事业的可持续发展奠定基础[7]。

结语

综上所述，铁路内燃机是我国交通体系中列车运行的重要工具，科学的对铁路内燃机选型是减少铁路机车故障，维护交通安全的基础条件。但随着我国环境建设中，节能降耗的大趋势，在未来铁路内燃机的选型、开发制造中，需重视内燃机能源损耗的分析与研究，积极落实铁路内燃机车的运营与维护工作，从而增强铁路内燃机车运行的可靠性，助力我国铁路建设事业的健康发展。