内燃机车的新供油系统分析

刘芳

摘要：供油系统在内燃机车占据着举足轻重的地位，发挥着不可替代的作用。本文简单介绍了输油泵的类型，并对其特点进行分析。在此基础上，以供内燃机车用的油箱加压式供油系统为例，结合相关实验，探究了此内燃机车的新供油系统优点，发现其有众多优势，提出了一系列观点，如此新供油系统能够有效提高内燃机车经济性，不用设置低压油泵，表现了先进性特征，具有良好性能，因此可对其进行广泛使用，为关注此类话题的人们提供参考。

Abstract： Fuel supply system occupies a pivotal position in diesel locomotives and plays an irreplaceable role. This article briefly introduces the types of oil pumps and analyzes their characteristics. On this basis， taking the fuel tank pressurized fuel supply system for diesel locomotives as an example， combined with related experiments， explored the advantages of the new fuel supply system of this diesel locomotive， found that it has many advantages， and put forward a series of views. This new fuel supply system can effectively improve the economy of diesel locomotives. It does not need to be equipped with a low-pressure oil pump. It shows advanced features and has good performance. Therefore， it can be widely used to provide references for people who are concerned about such topics.

關键词：内燃机车;输油泵;新供油系统;供油特性;低压油泵

Key words： diesel locomotive;fuel transfer pump;new fuel supply system;fuel supply characteristics;low pressure fuel pump

中图分类号：TK403                                     文献标识码：A                                文章编号：1674-957X（2021）01-0037-02

0  引言

近年来，我国社会经济蒸蒸日上，内燃机车作用日益凸显。在内燃机使用中，供油系统是其重要的支撑，系统性能是否完善直接关系着内燃机车运行水平。在此背景下，加强内燃机车供油系统的研究显得尤为重要，是新时代发展的需求。因此，在新形势下，积极探索内燃机车的新供油系统具有重要的理论意义和现实意义，值得深思和探讨。

1  输油泵的类型分析

在内燃机车运行中，较为常见的输油泵有两种，一种为齿轮泵，另一种为由电动机驱动的齿轮泵。前者在使用时，直接装在柴油机上即可，其旋转需要以曲轴为支撑[1]。后者需要发挥电动机的作用，其需要安装在柴油机外部的共用底架上。其中电动机型号为11的电动机使用频率是较高的，其电压、功率和转速分别为75V和110V、0.2-0.7kW、1350-2800r/min。

2  内燃机车的新供油系统探究

通过对上述两种输油泵的分析可知，第一种输油泵的共油特性受到柴油机的影响，具体来说是和曲轴的转速息息相关，二者成正比，当曲轴转速较低时，共油特性下降[2]。而第二种输油泵和第一种输油泵有大的不同，其不会受柴油机的制约，所以呈现了固定性的特征，供油量不会受曲轴的变化而改变。相对来说，独立驱动式输油泵更具优势，通过对其产生的压力分析可知，最高达到了245-294kPa[3]。与此同时，在柴油机空转工况的条件下，还有助于促进燃油经过高压油泵集流而循环，能够减少不必要的浪费。

从供油系统的设备来看，调车内燃机车、大功率干线内燃机车二者之间并不存在较大的差异性。因此，在技术文献中，综合图是该系统最主要的示意图[4]。不管是工矿内燃机车，还是调车内燃机车，应用的小功率采油机上采用的是比较特殊的供油系统，被称为堵头式的系统。该系统不仅没有进行回流阀的设置，而且燃油回油箱的管路也有自己的方式，主要为从高压油泵的低压集流管返回。

通常情况下，被称为堵头式的供油系统的油箱有两个，其特点不同，所发挥的作用也具有差异性。其分别为储备油箱和給油箱，前者主要是在整备作业时注满油，后者直接连接柴油机。和给油箱相比，储备油箱的容量是比较大的。在供油系统中，储备油箱和给油箱的连接需要依托辅助输油泵来实现，所以有必要对该输油泵加以重视。小功率内燃机溢油容器作用为收纳从喷油器来的脏污燃油，同时高压油泵来的脏污燃油也可以进入其中。

当油泵出现故障时，也不会立刻阻止柴油机运行，主要是因为其能够在“吸入”的工况下开展相关工作。一般来说，在出油阀关闭的情况下，且高压油泵的柱塞向下运动的条件下，会使得真空形成于柱塞的上部腔室内，为抽油工作进行奠定了良好基础[5]。如，在停止供油孔打开时就可实现此目标。但是，要想对柱塞上部腔室完全充油是无法做到的。从中可见，无论是柴油机功率还是循环供油量都会受到限制，所以若是出现上述情况，最好不要进行柴油机的使用。

在众多系统中，还存在能够用压缩空气从油箱中压油的系统，其多数都会运用在航空工业。很多相关研究者将该种供油的形式叫做燃料加压法，此种方法有着自身的特性，在很多领域都得到了运用，并取得了较为理想的应用成果。例如，在飞机上，运用这种方式，以悬挂油箱为主，科学合理的向主给油箱中进行压油。

针对于L21A型双缸柴油机，有做相关的试验。如，在莫斯科铁道学院的实验室中就进行了相关研究。在该过程中，分别设计了试验型供油系统示意图和批量生产型供油系统示意图，密封油箱和气动系统相连接。在该系统中，空气压力在某种条件下是可调节的，其中可调节的范围是0-382kPa。在相应精滤器和粗滤器的支撑下，会促使燃油从密封油箱被压向分配式型高压油泵。在此基础上，会对燃油产生影响，将其送往喷油嘴。另外，会存在部分渗漏的燃油，其进入到相应的开式容器中，并且其所融入的容器会与相应的密封油箱相连接。

通过和基本系统对比和分析，能够探寻到二者的不同之处。此处会存在不工作的输油泵。其带偏心轮，呈现了活塞式的特征。燃油密度、泵轴转速、背压分别为0.83t/m3、800r/min、147kPa。压力表在压缩空气的压力控制中发挥着至关重要的作用，可对其进行有效的控制，进而减少柴油机在注油口关闭不严实问题發生的可能性，并且也可避免主油箱中存有压缩空气，但有阀打不开现象的出现[6]。

压集流管、全密封式油箱、滤清器、供油管路等是供内燃机车用的燃油箱加压的燃油系统重要的构成部分。在低压集流管中，会有燃油流出，其借助高压流泵流出，最终到达喷油嘴。在喷油嘴中会存在燃油渗漏的情况，而溢油集油管会其进行收纳，在这一过程中，还会沿管路经过止回阀，最终会进入辅助密封容器。此容器会和油箱连接。需要注意的是，二者连接需要借助管路和溢油分配阀。要想在低压供油系统中促使油头形成，应该全面发挥回流阀的作用。

在气动系统中，也存在多个部分。例如，高压减压阀、供油控制分配阀、主风缸、应急开关、低压减压阀等等。每部分都不可缺少，都有属于自己的特点和价值。为了促使空气压力降低，则需要注重发挥低压减压阀的作用。在本实验中，通过对其运用，之前的空气压力为784-882kPa，经过降压之后，压力为245-294kPa。溢油分配阀和油位继电器是相连接的，在应急开关上可结合实际情况与要求，合理的进行手动控制机构的设置。

内燃机车的整备作业的开展，主要是遵循着一般程序。在实际作业中，燃油最终流经油箱。在实验中，将外部吸入压缩空气接头设置在注油口内，压力表在系统运行中表现了良好的控制性能，所以可运用其控制供油系统工作。对于低压集流管中燃油压力的测定工作，也需要依靠与之相适应的压力表来实现。

该系统依照以下方式工作。在“工作”位上，需要放设应急开关的手把。与此同时，还需要接通供油控制分配阀，以便促使柴油机良好启动。在该情况下，在内燃机车主风缸中，会有空气出来，其经过多个区位，最终进入油箱的燃油上部腔室[7]。例如，会经过供油控制分配阀、低压减压阀等等。压缩空气对燃油产生的影响是重大的，可形成弹性作用，能够将其挤入到供油管路，最后在有效运用过滤清器之后，有助于将燃油送入到低压集流管。此时，柴油机应该处于较为稳定的工作状态当中，排出工作的实现需要通气机的支持。除此之外，喷油器、回流阀等会存在部分渗漏的柴油，其会进入到溢油集流管，在止回阀作用下，又能够达到辅助密封容器。当此容器充油的情况下，燃油上部的腔室还会和大气相通。若是充油量达到一定程度，油位继电器也会和溢油分配阀接通。

空气会从主风缸出来，在其流通中，溢油分配阀、高压减压阀是其必经之处，最终会进入辅助容器的燃油上部腔室。在这一程序运行中，会将燃油挤入管路，甚至是挤入油箱。究其原因可知，辅助容器的燃油上部腔室内的空气压力到达了一定程度，和空气压力相比较，其是比较高的，所以能够完成上述操作。在柴油机常规停机情况下，会致使供油控制分配阀被切断，有助于促使燃油上部腔室和大气相通[8]。通过观察集流管内的燃油压力，如果其处于下降的缺失，会使得柴油机停机。在该方面，应该做到具体问题具体分析，在必要的现状之下，应该注重对应急开关的使用和调整，以便快速达到柴油机停机的目的。例如，在系统运行过程中，若是供油控制分配阀发生故障，难以确保良好的性能，那么应做好应急开关的使用工作，将其手把转到“停”位，通过这一操作，能够让柴油机停机。在柴油机运行中，如果出现故障，则需要将应急开关手把转到其他位置，也就是故障工作位，以便促使辅助容器和油箱之间的阀处于关闭的状态。

3  结束语

总而言之，科技环境下，内燃机车的供油系统层出不穷，呈现了多种多样的特征。其中，堵头式低压系统就是最重要的一种，不仅安装较为便捷，而且将其运用在内燃机车上，不用消耗驱动能量的低压油泵，可实现理想的应用效果，提高内燃机车运行水平，减少不必要的浪费，有利于在整体上提升内燃机车经济性，与现代发展理念和要求是相适应的。因此，应加强对堵头式低压系统的重视，实现对其合理运用，促进内燃机车高效运行，发挥更大效用。

参考文献：

[1]单绍平，李建龙.HXN5型内燃机车柴油机轴箱超压问题分析与预防措施[J].内燃机与配件，2020（19）：157-158.

[2]王永明.DF4D型内燃机车牵引电机常见故障的分析[J].机械管理开发，2020，35（10）：292-293，303.

[3]李继平.内燃机车静液压系统故障分析研究与对策[J].内燃机与配件，2020（17）：131-132.

[4]曲天威，罗世辉，马卫华.33t轴重内燃机车方案及机车曲线黏着问题研究[J].铁道学报，2020，42（09）：39-48.

[5]王昀昀.DF4系列内燃机车柴油机机体焊接技巧浅析[J].铁道机车与动车，2020（08）：13-14，37.

[6]朱小波，许齐，李培功.内燃机车司机室防撞结构轻量化及耐撞性研究[J].铁道机车与动车，2020（08）：34-37，6.

[7]米伟明.浅析内燃机车辅助传动系统的现状及发展趋势[J].铁道机车与动车，2020（08）：43-45，6.

[8]吴忠新，王伟，谢绍勤.内燃机车电空接触器密封组件的研制与应用[J].煤矿现代化，2020（05）：146-148.