国产内燃机车的发展内燃机车总体共22页文档
3.5内燃机车
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2、北京型内燃机车
我国制造的北京型液力传动内燃机车。
北京型液力传动内燃机车
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该机车为一种干线客运机车。车体内设有两 个司机室、一个机器间和一个冷却间；车架 底面中部装有燃油箱；机车走行部为两台两 轴转向架。
这种机车除传动装置以外，其余部分大体上 和电传动内燃机车相似。
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液力传动装置的核心——液力变扭器 1、液力变扭器的组成（见图）
(2)涡轮——液力变扭器的能量输出装置。它 通过涡轮轴、齿轮等与机车的动轮相连； (3)导向轮——固定在变扭的壳体上，不能转 动。
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2、液力变扭器的能量传输过程
(1)柴油机带动泵轮高速旋转。变扭器内充进的 工作油，就会被高速旋转的泵轮叶片带动一起 旋转。由于离心力的作用，工作油从泵轮叶片 出口处流出时具有很高的压力和流速。
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柴油机用一定的型号表示。东风4b型内燃机车上 采用是一种四冲程机车用柴油机，其型号为“16 V 240 ZJB”，它表示该柴油机有16个气缸；分成 两排形成V型排列；气缸内径为240毫米；Z表示 装有废气涡轮增压器和增压空气中间冷却器；J 表示铁路牵引用；B表示产品改进型符号。
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2、柴油机工作原理
1-泵轮；2-涡轮； 3-导向轮；4-泵 轮轴；5-涡轮轴。
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1-泵轮；2-涡轮； 3-导向轮；4-泵 轮轴；5-涡轮轴。
变扭器主要由三个工作轮组成： (1)泵轮——液力变扭器的能量输入装置。 它通过泵轮轴、齿轮等与柴油机的曲轴相连；
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1-泵轮；2-涡轮； 3-导向轮；4-泵 轮轴；5-涡轮轴。
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机车理想牵引性能曲线
对于电力传动内燃机车来说，它是由牵引电动 机通过齿轮驱动的，所以机车牵引力和速度取 决于牵引电动机的转矩和转速，从而也就决定 了机车的牵引特性。
中国铁路内燃机车发展
在管理方面，中国铁路内燃机车行业重视人才培养和团队建设。各企业通过建 立完善的人才引进、培养和使用机制，不断提高员工的业务素质和技术水平。 此外，各企业还注重加强团队建设，通过开展技术交流、合作与研发等方式， 培养了一支高素质、有创造力的研发和管理团队，为企业的长期发展提供了有 力保障。
尽管中国铁路内燃机车行业在过去的50年里取得了显著成就，但也存在一些问 题和教训。例如，在某些时期和阶段，行业的发展过于追求速度和规模，而忽 略了技术创新和质量提升；由于市场竞争激烈和监管不到位等原因，一些企业 的经营状况不佳，存在市场乱象和无序竞争等问题。为了解决这些问题，中国 铁路内燃机车行业需要加强技术创新和质量提升，完善监管机制和企业经营管 理体系，以实现更加健康、可持续的发展。
中国铁路内燃机车发展
基本内容
中国铁路内燃机车的发展历程是一部充满挑战与机遇的历史。自20世纪60年代 以来，中国铁路内燃机车经历了从无到有、从引进到自主研发、从跟随到创新 的跨越式发展。在过去的50年里，中国铁路内燃机车行业在技术研发、市场推 广和管理模式等方面取得了显著成就，为中国的经济发展和铁路现代化建设做 出了重要贡献。
总结来说，中国铁路内燃机车发展50年历程是一部充满挑战与机遇的历史。通 过不断的技术创新和市场拓展，中国铁路内燃机车行业取得了显著的成就，为 中国的经济发展和铁路现代化建设做出了重要贡献。然而，也存在一些问题和 教训需要反思和学习。未来，中国铁路内燃机车行业需要继续加强技术创新和 质量提升，完善监管机制和企业经营管理体系，为中国的铁路运输事业做出更 大的贡献。
在市场推广方面，中国铁路内燃机车行业注重加强服务意识，满足客户需求。 为了扩大市场份额，各企业通过建立完善的销售和服务网络，提供多样化的产 品和服务，以及制定灵活的市场策略等方式来吸引客户。同时，企业还注重加 强与国内外客户的沟通和合作，积极参与国际竞争与合作，进一步提高了品牌 知名度和市场竞争力。
我国内燃机车发展概况
我国内燃机车发展概况我国内燃机车的发展始于20世纪60年代，指导思想是内燃机车和电力机车并举，电力传动与液力传动并举，高速柴油机与中速柴油机并举。
在三个并举方针的指导下，曾经规划过我国内燃机车的开发及制造工作，建设了具有相当规模的内燃机车生产基地，为我国内燃机车的发展奠定了基础，推动了我国铁路牵引动力现代化进程。
20世纪70年代，通过对老厂的改造和对新厂的建设，形成了大连.四方.二七.资阳.戚塾堰五大工厂各自开发及生产一种主要产品的格局。
产品形成了我国第一代内燃机车，主要有：电传动的东风型系列机车东风4型机车，以及液力传动的东方红系列机车及北京型机车。
回顾这一段发展历史，国家对铁路牵引动力现代化的决心很大，但对于如何形成中国铁路牵引动力现代化的特色，同时追踪国外先进动力技术，还处于摸索阶段。
从发展的总体来讲，还存在以下几点问题：(1)电力牵引和内燃牵引发展不平衡。
由于片面的强调了铁路电气化对备战的不适应，形成了牵引动力改革向内燃化一边倒的格局，这与大多数发达国家铁路牵引动力现代化的发展趋势不符。
(2)没有以电传动为骨干。
液力传动内燃机车的生产工厂及计划生产能力远远超过电力传动内燃机车，这与国外大型干线内燃机车不再采用液力传动的发展趋势不符。
(3)没有以中速柴油机为骨干，高速柴油机与中速柴油机平分秋色，与国外大型内燃机车越来越多的采用中速柴油机的发展趋势不符。
(4)重主机，轻配件，重视主机厂的发展，追求大而全，忽视了配件厂的建设，难以形成专业化生产，不利于运用与检修的质量的提高。
(5)重制造，轻运用。
计划造车计划用车，即制造厂制造什么车，机务部门就必须用什么车。
面对我国内燃机车发展总体方针中存在的问题，我国内燃机车界经历了电力传动与液力传动，中速柴油机与高速柴油机的激烈争论，最后决定不再生产用于铁路干线的液力传动机车和高速柴油机。
1991年以后，分别停止了东方红3型和北京型两种干线客运液力传动内燃机车的生产。
内燃机车
第一章 内燃机车
第一节 内燃机车概述
一、我国内燃机车的发展 我国内燃机车经过长期试验改进，至1964年形成
东风、东方红系列的第一代内燃机车，并正式批量生 产。从1970年起，在第一代内燃机车的基础上，生产出 我国自行设计的新型机车——以东风４型内燃机车为代 表的第二代内燃机车。为了适应我国铁路运输“重载、 高速”的发展需要，以交直流电力传动的东风6型和 东风11型为代表的第三代内燃机车应运而生，并与第二 代内燃机车一起成为我国目前铁路运输主型内燃机车。
要的，降低运行速度；当外界阻力减小时，机
车能自动地减小牵引力，提高运行速度。即牵引力F与
运行速度v的乘积为一常数：
F·v=Ne
柴油机的扭矩特性[即M=f（n）]和功率特性[即 N= f（n）]见图8-3，当每一循环供油量一定时，柴油 机的扭矩M几乎不随转速的变化而改变，因此柴油机 的功率N基本上与转速n成正比，而且只有当柴油机达 到额定转速时，才能发出额定功率。而图8—3中的扭 矩特性曲线，只有当柴油机 达到额定转速时，即机车在 最高速度时，柴油机功率才 能得到充分利用。
柴油机压缩比大，压缩终了时的温度和压力都比汽油 机高，足以达到柴油自燃所需的温度和压力。
3、作功行程 此行程与汽油机有较大的不同，压缩行程末，喷油
泵将油箱输送来的低压柴油经柴油滤清器滤清变为高 压柴油（喷油压力要达到10 MPa 以上），经喷油器
呈雾状喷人气缸内，与气缸内的高温空气迅速混合形 成可燃混合气，由于此时气缸内的温度远高于柴油的 自燃温度，柴油便自行着火燃烧，且在以后的一段时 间内边喷油边燃烧，气缸内的温度和压力急剧升高， 推动活塞下行作功。
内燃机车发展史及机车结构原理
内燃机车发展史及机车的结构原理内燃机车(diesel locomotive)以内燃机作为原动力，通过传动装置驱动车轮的机车。
根据机车上内燃机的种类，可分为柴油机车和燃气轮机车。
由于燃气轮机车的效率低于柴油机车以及耐高温材料成本高、噪声大等原因，所以其发展落后于柴油机车。
在中国，内燃机车的概念习惯上指的是柴油机。
发展20世纪初，国外开始探索试制内燃机车。
1924年，苏联制成一台电力传动内燃机车，并交付铁路便用。
同年，德国用柴油机和空压缩机配接，利用柴油机排气余热加热压缩空气代替蒸汽，将蒸汽机车改装成为空气传动内燃机车。
1925年，美国将一台220 kW电传动内燃机车投入运用，从事调车作业。
30年代，内燃机车进入试用阶段，直流电力传动液力变扭器等广泛采用,并开始在内燃机车上采用液力耦合器和液力变扭器等热力传动装置的元件，但内燃机车仍以调车机车为主。
30年代后期,出现了一些由功率为900〜1 000 kW单节机车多节连挂的干线客运内燃机车。
第二次世界大战以后，因柴油机的性能和制造技术迅速提高，内燃机车多数配装了废气涡轮增压系统，功率比战前提高约50%,配置直流电力传动装置和液力传动装置的内燃机车的发展加快了，到了20世纪50年代，内燃机车数量急骤增长。
60年代期，大功率硅整流器研制成功，并应用于机车制进，出现了交■直流电力传动的2 940 kw内燃机车。
在70年代，单柴油机内燃机车功率已达到4 410kW.随着电子技术的发展，联邦德国在1971年试制出1 840 kW的交一直一交电力传动内燃机车，从而为内燃机车和电力机车的技术发展提供了新的途径。
内燃机车随后的发展，表现为在提高机车的可靠性、耐久性和经济性，以及防止污染、降低噪声等方面不断取得新的进展.中国从1958年开始制造内燃机车，先后有东风型等3种型号机车最早投入批量生产。
1969年后相继批量生产了东风4 等15种新机型，同第一代内燃机车相比较，在功率、结构、柴油机热效率和传动装置效率上，都有显著提高；而且还分别增设了电阻制或液力制动和液力换向、机车各系统保护和故障诊断显示、微机控制的功能；采用了承载式车体、静液压驱动等一系列新技术；机车可靠性和使用寿命方面，性能有很大提高。
内燃机车机车总体讲诉
第一章机车总体GK1C改进型内燃机车是在我厂批量生产的GK1C型机车基础上通过产品质量的提升，满足用户个性化的需求，进行结构优化而开发的，机车装用6240ZJ 型柴油机，装车功率1000KW（根据用户要求可为1100KW，即GK1C型），——B机车总重为92t（根据用户要求可为100t），轨距1435mrn，轴式B—B，长15.5m，距轨面最大高度为4650mm。
调车工况最高速度35km/h，小运转工况75km/h，适用于铁路、冶金、石化、港口、地方铁路的调车及小运转作业。
机车分上、下两部分，采用模块化设计制造，上部为车体及安装在车体上的设备，下部两端为转向架、中间为可拆式燃油箱。
（见图1—GK1C型机车总体布置图）。
机车采用罩式车体，全钢组合焊接、车架承载、外车廓形式，机车上部从前到后分别设前机室、动力室、冷却传动室、司机室、后机室等四个模块组成，每个模块均采用活动连接固定在车底架上。
6240ZJ型柴油机装在机车动力室内，它通过万向轴、液力传动箱、车轴齿轮箱驱动轮对。
机车两端设有上作用式自动车钩和车钩缓冲装置，主车架中部两外侧装有阀控式铅酸密封蓄电池组。
司机室布置在中间偏后的位置，车体四周设有较宽的走台，走台外设栏杆扶手。
前后端两侧设侧梯，供上下车及调车作业。
各机器间侧墙上设门，便于检修、保养工作的进行。
司机室按铁道部规范化司机要求，设计司机室模块，实现弹性安装。
司机室设一个主操纵台和辅件柜，操纵台布置参照铁道部运输局的有关规范化司机室的原则美化设计，所有常用开关按钮尽量集中布置在主操纵台上，不常用开有按钮布置在司机室前端墙上。
操纵台上面有计算机显示屏及保证机车正常运转的各种监视仪表、控制开关、司机控制器大小闸等。
电气控制柜安装在后机室内，司机室后端墙上设对开门，方便乘务人员的操作、便于维护和查找故障。
司机室内设备及其布置按照人机工程学原理进行设计。
司机室前后端墙、顶棚均采用双层结构，司机室采用特殊材料及工艺，使整个司机室成为一个既吸声又隔热的完整结构。
内燃机车发展总结
国外内燃机车技术水平
(1)当代世界先进内燃机车的关键技术 随着世界高新技术的迅速发展和成熟,其中一些成果也 在传统的内燃机车产业中得到广泛的应用,从而使内 燃机车的技术水平有了很大提高。其中主要的有4 大关键技术,它们分别是: ①电子喷射技术。利于降低燃油消耗,改善排放。 ②交-直-交电传动技术。利于改进牵引性能和动力性能。 ③径向转向架和/ 或适应200 km/ h 以上速度的新型高 速转向架技术。利于改进曲线通过性能、牵引性能 和/ 或高速动力性能。 ④微机网络控制技术。利于进一步提高监控、诊断功 能和信息化。
国外内燃机车技术水平
(3)世界交直流电传动内燃机车的技术水平 Alstom公司、GE公司、GM公司、俄罗斯和中国的交 直流电传动内燃机车，都属于当今世界最高技术水 平的交直流电传动内燃机车。当然，从不同的角度 进行分析，各有不同的特点。 ① 运行速度最高的批量生产交直流电传动客运内燃 机车 1999年由Alstom公司和GM公司为英国开发制造 的67型（GM公司称为JT42-HWHS型）和68型 （Alstom公司称这两种机车为DE32B型）内燃机车， 其最高速度达200km/h。
2）国产第一代内燃机车设计生产的5年 （1964~1968） 技术特征：同上，但性能有所提高 代表产品：东风、东风2、东风3、东方红1 等
我国内燃机车的现状
3）国产第二代内燃机车开发生产的20年 （1966~1988） 技术特征： （1）机车、柴油机及主要部件都是我国自主开发的； （2）机车技术性能和可靠性、经济性有大幅度提高； （3）液力传动既配高速柴油机，也配中速柴油机。 代表产品：东风4A、B、C、东风5、东风7、东风 8、东方红3、北京型等（北京型和东方红型都是液 力传动内燃机车，目前已经逐步淘汰）。
GK1C总体说明解析
组成 主要由预热锅炉和管路等组成。
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5.空气管路系统 机车的空气管路系统包括几下部分 （1）压缩空气供给系统。 （2）空气制动系统。 （3）辅助用风系统 。
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（1）压缩空气供给系统
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5.后机室 （1）预热锅炉 （2）制动机阀类安装架 （3）风源净化装置 （4）预热锅炉燃油箱 （5）外预热装置 （6）循环水泵
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（三）其它结构及主要部件
1.机车车体四周留有较宽的走台，走台外设栏杆扶手，前后
有踏梯，十分适合于调车作业。各机器间侧墙上设有门，使检修
和保养十分方便。 2.机车两端装有上作用式车钩和车钩缓冲装置。 3.车架两侧外侧围板内装有蓄电池组，柴油机未起动前，全
车由它供电。 4.主车架下悬挂两个燃油箱，总容量为2×1900升。燃油箱两
端各装一总风缸。 5.机车下部是两台可互换的二轴转向架，后转向架装有手制
动装置。
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机车载荷传递路线 1.机车垂直载荷传递路线 车架上部重量→转向架旁承→构架→轴箱弹簧→轴箱→轮对→ 钢轨 2.机车牵引力和制动力(纵向力)传递路线 钢轨→轮对→轴箱→轴箱拉杆→构架→牵引销→主车架（车 体）→车钩 3.机车水平力(横向力)传递路线 车体→牵引销→构架→轴箱拉杆→轴箱→轮对→钢轨
3.传动装置的种类 内燃机车的传动装置有：机械传动、电力传动和液力传动 三种。
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（三）车体 1.车体的作用 车体是内燃机车的骨架， 是机车各机组和各种设备的安装基
础。车体可以承受车上的垂直载荷和传 递牵引力，起保护车上设 备的作用。
内燃机车简介
内燃机车简介汇报人：2023-12-14•内燃机车概述•内燃机车的结构与原理•内燃机车的性能与参数目录•内燃机车的应用与前景•内燃机车的安全与环保问题01内燃机车概述内燃机车是一种以柴油机为动力源，通过燃烧柴油产生动力，驱动车轮前进的机车。
定义内燃机车具有功率大、速度快、爬坡能力强、牵引力大等特点，但同时也会产生较大的噪音和震动。
特点内燃机车的定义与特点内燃机车起源于20世纪初，最早的内燃机车是由德国人发明和制造的。
早期发展二战后的发展现代发展二战后，随着铁路运输的快速发展，内燃机车得到了广泛的应用和推广。
进入21世纪，随着环保和能源问题的日益突出，内燃机车的技术和性能也在不断升级和改进。
030201内燃机车的发展历程内燃机车按照用途可以分为干线内燃机车、调车内燃机车、工矿内燃机车等。
干线内燃机车主要用于铁路干线上的货物运输，调车内燃机车主要用于铁路车站的调车作业，工矿内燃机车主要用于工业企业的货物运输。
内燃机车的分类与用途用途分类02内燃机车的结构与原理柴油机传动装置车体走行部01020304内燃机车的动力来源，将柴油燃烧产生的热能转化为机械能。
将柴油机的动力传递到车轮，包括离合器、变速器和传动轴等。
承载旅客和货物，包括车架、车壳和车门等。
支撑车体并引导机车行走，包括转向架、轮对和制动装置等。
根据用途和功率不同，内燃机车可采用不同型号的柴油机，如6缸、8缸、12缸等。
柴油机类型包括燃油箱、燃油滤清器、喷油泵和喷油器等，确保柴油机正常工作。
燃油系统包括空气滤清器、进气管和排气管等，为柴油机提供清洁的空气。
空气系统离合器用于连接或断开柴油机与传动装置之间的动力传递。
变速器根据行驶需要，将柴油机的动力传递到不同的车轮上，实现机车在不同速度下的行驶。
传动轴将变速器输出的动力传递到车轮上，使机车行驶。
包括制动盘、制动缸和制动阀等，用于对机车进行制动。
制动装置利用压缩空气作为制动介质，通过控制制动阀来实现机车的制动。
内燃机车发展总结
未来内燃机车将更加注重环保性能的提升，采用 更先进的排放控制技术和清洁能源，降低对环境 的影响。
多式联运发展
随着综合交通运输体系的不断完善，内燃机车将 更多地参与到多式联运中，实现与其他交通方式 的无缝衔接。
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02
研发投入不足
国内内燃机车在研发方面的投入相对较少，导致技术创新和新产品开发
能力受限。同时，国内相关产业链不够完善，也在一定程度上制约了内
燃机车技术的发展。
03
法规和标准差异
国内外在法规和标准方面存在一定差异，如排放法规、安全标准等，这
也对国内外内燃机车的技术发展产生了一定影响。
03 关键技术与创新成果
主要包括动力系统、排放控制、舒适性等 方面的改进和提高。
技术支持
市场反响
通过与高校、科研院所等合作，引进先进 技术，为产品升级提供了有力支持。
升级后的内燃机车产品在市场上受到了欢迎 ，销量和市场份额均有所提升。
案例三：内燃机车在特定领域的应用
应用领域
内燃机车在铁路运输、城市轨道交通、工矿企业等领域得到了广泛应 用。
智能化和自动化
国外内燃机车在智能化和自动化方面也有较大进展，如实 现自动驾驶、智能调度等，提高了铁路运输的效率和安全 性。
国内外技术差距及原因分析
01
技术水平差距
虽然国内内燃机车在技术方面取得了显著进展，但与国外先进水平相比，
仍存在一定差距，如部分关键零部件依赖进口、燃油消耗率较高、排放
控制技术等方面还有待提升。
燃油消耗和排放问题
01
内燃机车在运行过程中燃油消耗量大，且排放的废气对环境造
成污染，这是当前亟待解决的问题。