机车用发动机技术参数

机车用发动机技术参数1.环境条件：

温度：

相对湿度：

海拔高度：

其他：

2.型号：

3.主要技术参数：

功率：

转速：

最低空转/怠速转速：

标定转速：

柴油机最高转速：

缸径×行程：

最大扭矩：

曲轴转向：

质量：

干重：

湿重：

发火顺序：

气缸排列方式：

燃油耗：（排放标准）

标定工况：

怠速油耗：

最经济工况：

最大/机油耗量：

喷油器喷射压力：

压缩比：

标定功率时活塞平均速度：

起动参数：

最低发火起动转速：

最低起动环境温度预热/不预热：

起动扭矩冷机/热机：

冷却水系统：

冷却水容量：

高温进水温度：

高温出水温度：

高温水泵流量/标定工况：

高温水系统散热量/标定工况：

中冷进水温度：

中冷出水温度：

中冷水泵流量/标定工况：

中冷水系统散热量/标定工况：

水泵特性曲线：柴油机不同转速时的压力－流量曲线（转速包括标定转速和最低工作稳定转速）

润滑油：

润滑油容量：

润滑油压力：标定转速：

怠速油压：

活塞冷却喷嘴开启压力：

增压器进油压力：

标定转速时机油泵流量：

滤清精度：

温度：最高允许油温：

正常工作油温：

热交换器开启温度：

热交换器全开温度：

进气系统：

最大进气真空度：

进气流量：

排气系统：

最大允许排气背压：

最高允许排气温度/涡轮前：

最高缸头排气口处温度：

排气量：

排气噪音：

燃油：

最大燃油泵供油流量：

最大回油量：

进油阻力：

回油阻力：

燃油泵提升扬程：

滤清精度（滤后）/进油：

振动：

整机振动烈度：

曲轴扭振：

发动机的保护：

报警：

卸载：

停机：

控制系统：

方式：

调速率：

恒功控制：

增压器：

转速：

压比：

压气机流量性能曲线

排放：

执行标准：

HC

NOx

CO

PM

4.油水品质要求：

机油：

冷却水：去离子水（蒸馏水）加入2#硅系复合添加剂，总硬度≤0.05mg当量/L，氯离子≤20mg/L，硼砂≥2500～3500mg/L，二氧化硅≥150mg/L，亚硝酸钠≥1400～2600mg/L，PH值7.5～9（推荐）

燃油：S含量，闪点，十六烷值，运动粘度

-10#轻柴油S≤0.2％，闪点≥65℃，十六烷值≥45，运动粘度（20℃）3.8～8.0mm2/s（推荐）

5.技术文件

外形接口图

油水三个系统原理图

电气原理图

使用维护说明书

检修手册

随机易损易耗件清单

随机工具

其他

6.功率：

运用有效功率：

铁路牵引设备上的柴油机的运用有效功率是指柴油机用于铁路牵引以及驱动辅助设备的机械功率，而这些辅助设备无论是直接还是间接由柴油机驱动，其对柴油机的运转并非必不可少的。

由柴油机供给、对柴油机运转必不可少的辅助设备所吸收的功率，无论这些辅助设备是直接还是间接由柴油机驱动，均不应将此功率计算在柴油机的有效功率内。但是，由于水冷柴油机的冷却风扇所需功率的大小系随它在牵引设备上的布置而变化，所以无论它是直接还是间接由柴油机驱动，均将此功率看作是有效功率的一部分。

UIC标定功率

UIC标定功率是指要本规程规定的型式试验条件下，根据协议，柴油机所能发出的有效功率。

柴油机发出上述功率时的转速有标定转速。

试验条件

型式试验时应使用下列特性的燃油：

无杂质或无可察觉的游离状无机酸痕迹，在常温下应清澈（无浑浊团）;

含硫是为0.3～0.5％（以质量计），按ASTMD129.64（美国材料试验协会）;

10％残渣的康拉逊（CONRADSON）残炭值最多不超0.2％（以质量计）按ASTMD524.64，但应避免小于0.05％的数值;

十六烷值：54±3，按ASTMD976.66

应以下列状况作为试验根据：TB/T2745-1996

大气压：Pa=1000kPa;环境温度：T0=298K(t0=25℃), /t0=27℃(原标准);

相对湿度：e=60%

试验时，如果环境温度超出规定值±6K（±℃）和（或）大气压力超出规定值±2kPa，则柴油机仍应按相当于UIC标定功率的工况运转。功率换算按ISO3046/1规定。

试验循环

性能试验应进行100h的连续运转，其方式和顺序如下：

标定功率试验80h;

超负荷试验1h;

部分负荷试验10h;

突变负荷试验8h;

标定功率试验1h;

进行性能试验时，柴油机应事先达到热态。

超负荷试验时，前45min内，柴油机按标定转速和110％的UIC标定功率的相应扭矩运转;后15min内，柴油机按UIC标定功率的相应扭矩和110％的标定转速运转。

部分负荷试验时，应采用降速程序运转，转速范围从标定转速到最低工作稳定转速，分成5种间隔相同的转速，每段2h，每种转速下的负荷达到特性曲线中规定的最大扭矩值。

突变负荷试验－加速至标定转速最多不超过15s，并在15s内卸载。

在整个突变负荷试验周期中，应连续不断地采用6minUIC标定功率和4min最低空载稳定转速运转。

试验后的拆检清单：机体和油底壳、气缸盖和气缸盖衬垫、气缸套和气缸套衬垫、活塞、活塞销、连杆、连杆轴瓦、连杆小端衬套、曲轴、主轴瓦、气门、气门导管、凸轮轴、气门挺柱、摇臂、摇臂轴、喷油器、喷油泵和出油阀、传动齿轮、机油泵、机油热交换器、水泵、机油滤清器、涡轮增压器、中冷器、排气支管、进气支管。而且其中的气缸套、活塞、曲轴、气门、气门导管还规定分别检查记载试验前和试验后的尺寸。

最大运用功率

最大运用功率是指装在牵引设备上的柴油机，考虑到特定使用条件（环境温度、大气压力、工况等）在运用中所能达到的最大有效功率。调速器和喷油泵的调整极限值不得大于UIC 标定功率时的相应值。最大运用功率的确定应保证柴油机运转良好，并符合向铁路运用部门提出的保证。这一功率的确定还应保证在两次定期检修之间达到足够的运行里程。

标定功率：标准环境状况下，制造厂根据内燃机的用途和特点在标定转速下所规定的有效功率。

指示功率：工作气缸内，气体的压力作用在工作活塞上发出的全部功率。 有效功率：功力输出轴输出的功率。

15min 功率：内燃机允许连续运转15min 的标定功率; 1h 功率：内燃机允许连续运转1h 的标定功率; 12h 功率：内燃机允许连续运转12h 的标定功率; 持续功率：内燃机允许长期连续运转的标定功率。

7.调速率

瞬时调速率S,即瞬时最高转速与标定转速之差除以标定转速的百分比：

％标定转速

速

瞬时最高转速－标定转100?=

S

为了测定柴油机在调速器控制下的瞬时调速率，应先使柴油机达到稳定运转状态，然后突然卸载，再测定转速的变化。在标定转速下，突然卸去标定负荷，这一瞬时调速率不得超过标定转速的10％。

稳定调速率d r ,即在不调节调速器转速控制装置的情况下，负荷从标定值逐渐变到零后或反之的转速稳定变化，以标定转速的百分比表示：

％标定转速

速

最高空载转速－标定转100?=

r d

转速波动率或转速变化率

内燃机有稳定运转时转速变化的程序，试验工况按专业标准规定。

转速波动率按下式计算：%100|)(|

min max ?-=m

m

c c n n n n 或φ 转速变化率按下式计算：%100min

max

?-=m

c c n n n φ 式中:

2

min

max min max n n n n n n m m c c +=

---测定期间的平均转速测定期间的最低转速测定期间的最高转速

API 机油质量等级(美国石油协会) 柴油发动机

CD 严峻负荷1955 严峻负荷的涡轮增压、磨损及沉积的高度保护。 CE 重负荷1983 高速、高负荷的涡轮增压发动机。 CF 1994 适用于各型发动机，尤其是间接喷射柴油发动机 CF4 1990 适用于公路卡车发动机,同时适用于CA T 工地设备发动机 CG4 1994 适用于重负荷公路卡车发动机及工地设备发动机 选用参考 SAE 代表美国汽车工程师协会，世界各国普遍采用由他们订定的机油黏度标准；W 代表冬季使用的机油，前面的数值越小，代表可供使用的环境温度越低，一横后面的数值则代表非冬季使用系列，数值越大，可供使用的环境温度越高。两组数值都有，代表这种机油是先进的“多级机油”，适合从低温到高温的广泛区域，黏度值会随温度的变化给予发动机全面的保护。

发动机中的振动主要分以下几种：

颤拌振动(Shaking Vibration)－由于垂直或水平的通过发动机重心的波动力所产生，主要使用发动机上下，左右或前后直线振动。

摇摆振动(Rocking Vibration)－由于通过发动机重心以上的水平波动力所产生，使用发动机前后或左右摆动。

俯仰振动(Pitching Vibration)－由于波动的垂直力偶所引起，使用发动机绕水平轴纵向摇动。

偏摇振动(Yawing Vibration)－由于波动的水平力偶所引起，使用发动机绕垂直轴转动。

扭转振动(Tossional Vibration)

振动烈度：2

2

2

???

? ??+???? ??+????

??=∑∑∑Z

Z Y

Y X

X

S N V N V N V V 评级：A ≤7.10

在设计或选用冷却系统的附件时，就是以散入冷却系统的热量w Q 为原始数据，计算冷却系统的循环水量、冷却空气量，以便设计或选用水泵散热器和风扇。 ● 冷却水系统散走的热量 冷却水系统散走的热量w Q ，受许多复杂因素的影响，很难精确计算，初估w Q 时，可以用下列经验公式估算：

)/( 3600

秒千焦n

e e w h N Ag Q =

式中：A 传给冷却系统的热量占燃料的百分比，对柴油机A=0.18～0.25 e g 内燃机燃料消耗率（kg/kWh ） e N 内燃机功率（kW ）

n h 燃料低热值 柴油为41870kJ/kg(推荐) 42000kJ/kg(ISO3046-1) 精确的w Q 值应该通过样机的热平衡试验确定。 ● 冷却水的循环量

根据散入冷却水系统中的热量，可以算水冷却水的循环量w V

)/( 3秒米w

c w w t m Q w

V

γ?=

式中w t ?－冷却水在内燃机循环时的容许温升，对现代强制循环水冷可取w t ?＝6～12℃

w γ－水的比重，1000kg/m 3

w c －水的比热，w c ＝4.187kJ/kg ℃ 加压冷却 从减少气缸的腐蚀性磨损和提高燃料经济性的角度，最佳水温在120～140℃左右最好。因为冷却水的沸点低在1bar 压力下超过100℃就沸腾。加压冷却通常在散热器的加水口上装有蒸气－空气阀，蒸气阀一般调到比大气压力高0.2～0.3bar 左右开启，以免由于冷却系统内蒸气压力过大损坏散热器的焊缝和水封。空气阀在冷却系统真空度为0.01～0.04bar 时开启，防止冷却系统因温度下降内压过低而损坏。

润滑油特性

粘度

量度液体流动的阻力

粘度高的润滑油，能承受较高之压力而不会被挤离受润滑之表面，但其较大之液体内部

磨擦力却可能阻碍机件之运行。粘度低的润滑油，内部阻力较少，但容易被挤离机件间之接触面

粘度随温度而改变，故表达液体粘度时，必须同时附上其温度，温度上升时，液体粘度随之减低，同样地，温度下降时，液体粘度则升高。

粘度指数用以表示液体粘度随温度而改变的情况。高粘度指数表示温度上升或下降时，液体变稀或变稠程度较缓，润滑油的粘度指数可加入粘度指数促进剂（通常为高分子量聚合物）而增强。

添加聚合物方法所增加的油品粘度，可以因为聚合物分子受到剪切力的破坏而部分消失（如在重负荷的齿轮表面）。能够抗拒因剪切力而引起粘度改变的油品，就是具有高的剪切稳定性。

倾点

用于表示低温下的流动性。 视油品中的蜡含量而定。

闪点

可燃液体的蒸气在空气中能够瞬间着火的温度，故可作为润滑油安全性参考。

氧化稳定性

油类氧化后产生树脂及淤渣此等物质会阻塞滤油器及油管通道。 氧化作用又能产生有机酸，令机件受到腐蚀。 良好的润滑油应具抗氧化作用。

酸值和碱值(TAN,TBN)

酸性高的润滑油对机件产生腐蚀作用。

大多数发动机润滑油因加入碱性添加剂而略呈碱性,用以中和润滑油氧化时产生的酸质 润滑油长时间使用后，可能因氧化而产生有机酸物质。因此，润滑油的氧化程度，可从

测定其酸值而知晓

清洁作用

大部分润滑油都加入清洁剂和分散剂，用以防止不完全燃烧产生的污垢和金属表面和积聚物。

防锈性

水份可能渗入润滑系统，使机件生锈。

生锈的杂质能变成催化剂，加速润滑油氧化。

防锈添加剂能吸附于金属表面，防止金属表面与水份接触，从而产生防锈作用。

防蚀作用

润滑油中的酸性物质能腐蚀机件，

防蚀剂能与金属起作用，产生一层保护膜，令酸性物质与金属分开，减少腐蚀。

抗泡性能

润滑油内之气泡会把油品与金属表面隔开，降低润滑作用。

泡沫亦会妨碍机件运行。

在油压系统中，泡沫能减低油的内聚力，导致油压下降。

优质的润滑油不易产生泡沫，并能令泡沫迅速消散，抗泡沫添加剂能降低润滑油的起泡性

乳化及抗乳化作用

乳化作用就是油和水均匀混合现象

有些油类需要具有高度乳化能力，以便与水易于混合。例如某些供切割金属用的油类。 乳化剂对油、水都具有强烈亲和力，故能今油和水分子互相结合，换言之，油加入乳化剂，乳化性能便会加强。

其他油类，例如涡轮机油，需要良好抗乳化性，以便易于和水分离。优异的炼油技术可提高润滑油的抗乳化性能。

抗磨损性

在某些润滑情况下，可能需要粘度极低之润滑油，以免妨碍机器转速，但金属表面亦随而产生磨蚀作用。润滑油如加入抗磨剂，后者便会在金属面形成保护层，令金属表面在磨擦过程中产生最低磨蚀效果。

极压负荷性质

重负荷，极压及高温能令机器移动部分熔合，令机器活动受影响。

润滑油中的极压添加剂，可和金属起作用，形成一种低熔化合物，机器由于高压负荷而产生之高热，便在该化合物熔融时得以消散，不致令金属接触面熔合。

极压特性通常用TIMKEN法（ASTMD2782）或FZG齿轮机（IP334）测定。

TIMKEN法是以一个浸于油浴中的钢杯旋转于一钢块上，在磨损出现前的最大负荷即为允许负载。FZG齿轮机测试法中，特制的齿轮在油浴中运行，负载逐级增加直至齿轮磨损，此即为润滑油的FZG负载级。

胶粘性

具胶粘性的润滑油，能长时间粘附于被润滑物体表面，避免溅泼。用于纺织机器及钢缆的润滑剂通常均具有胶粘性。