對南京地鐵工程車的幾點思考

羅長江

(南京地鐵運營有限責任公司，江蘇 南京 210012)

對南京地鐵工程車的幾點思考

羅長江

(南京地鐵運營有限責任公司，江蘇 南京 210012)

JMY450FX系列工程車在南京地鐵擔負調車作業、施工作業、應急救援等重要任務。南京地鐵一號線工程車自主維修自2011年以來已有3個年頭，各項自主維修規章制度、維修工藝趨于成熟，員工維修技能也在逐步提升。早期的JMY450FX9機車與目前新線新購的JMY450FX9G機車在功能、功率、傳動方式、操控方式等方面幾乎完全相同，但是后者在廢氣凈化、空壓機動力以及冷卻系統輔助裝置方面稍有不同。梳理其不同之處目的也在于為工程車自主維修創造有利條件。

工程車；JMY450機車；冷卻系統；廢氣凈化

一、工程車介紹

本文介紹工程車特指JMY450型內燃機車，機車主要分為司機室、后機室、動力室、冷卻室、輔助室。司機室內設置了司機操縱臺、電器柜、空調控制柜等重要部件。后機室安放了一臺輔助柴油發電機，為機車空調以及外部供電，提供電壓有220V、380V。動力室內為柴油機、液力變扭器以及變速箱，為機車的核心部件。冷卻室內設置了空壓機齒輪箱、冷卻風扇齒輪箱，防凍冷卻液冷卻單節、傳動油冷卻單節、空-空中冷冷卻單節。輔助室內安放了JZ-7型空氣制動機的總風缸、均衡風缸、降壓風缸、中繼閥、分配閥、作用閥以及干燥器等。

JMY450系列機車為常州金創車輛有限公司生產，配屬于南京地鐵車輛設備中心，用于地鐵工程施工、電客車調車以及應急救援等，使用頻率較高。南京地鐵一號線配置的是JMY450FX9機車，新開線路都配備的是JMY450FX9G機車。本文主要從廢氣凈化、空壓機動力以及冷卻系統輔助裝置三方面進行簡單闡述。

二、JMY450FX9機車與JMY450FX9G機車廢氣凈化系統區別

柴油機氣缸內燃氣燃燒做功后排出的高溫高壓氣體中有氮氣、氧氣、顆粒、水汽、CO、HC、乙醇、SO2以及NOx等。廢氣不能直接排入大氣中，必須經過尾氣處理降低有害物質達到相關標準后才能排入大氣。

JMY450FX9型液力傳動內燃機車在排氣系統中選用了國外先進的廢氣凈化裝置，該裝置維護保養的氧化催化劑根據卡特比勒C-15型柴油機廢氣排放技術指標設計。降低柴油機廢氣中CO高于90%、HC高于60%、乙醇（氣味）高于75%、顆粒21%，催化效果較好。

地鐵工程車輛作業環境之一是長大區間隧道，長大區間隧道通風效果有限，且廢氣對隧道設施設備以及大氣有污染。江蘇今創車輛有限公司在JMY450FX9機車廢氣系統基礎上在JMY450FX9G機車上增加了水洗塔。水洗塔是一種箱形水浴沖擊式廢氣處理器，整個箱體采用不銹鋼制成，正常工作時箱體內裝有規定的水量。經水洗塔處理的廢氣后，約60%的顆粒將被水吸附，同時還能吸收部分SO2和NOx。廢氣最終與冷卻風扇吹出的風相混合后排向大氣，降低了排氣噪音的同時廢氣濃度以及排氣溫度也都得到大大降低，對隧道內設備的影響降到最低。

三、JMY450FX9機車與JMY450FX9G機車空壓機動力的區別

在JMY450FX9機車中，動力經柴油機自由端、萬向軸、齒輪箱，再到液力偶合器最終輸送到空壓機。能量轉換過程是柴油機的機械能轉換成高壓氣體內能，見圖1。而JMY450FX9G機車中，動力經柴油機自由端到110V發電機。能量轉換過程是柴油機的機械能轉化為電能，再由電機帶動空壓機工作轉化為高壓氣體內能，效率提高且占用空間減少，見圖2。

四、JMY450FX9機車與JMY450FX9G機車冷卻系統輔助裝置的區別

內燃機工作時，氣缸內燃氣的最高溫度可達2500℃。汽缸蓋、氣缸、活塞以及氣門等與高溫氣體接觸的部件吸收熱量后溫度將迅速升高。冷卻系統就得快速地將這些高溫部件的熱量輸送到大氣中，保證柴油機處于良好的狀態中。

4.1 JMY450FX9機車與JMY450FX9G機車冷卻系統結構

機車的冷卻系統是使機車柴油機及液力傳動裝置在規定的溫度范圍內正常運轉的保證。它由水散熱器、油散熱器、空-空中冷器、冷卻風扇、膨脹水箱及各種閥類和管道所組成。機車的冷卻水系統采用壓力強制常溫冷卻水循環系統，分為機車主冷卻系統和輔助冷卻系統。

冷卻室內為冷卻裝置，一側為五組圓管肋片式散熱器，用于液力傳動箱工作油的冷卻，與其并列的3個管片式散熱器與另一側的三個散熱器并聯用于柴油機冷卻水的散熱，與該三個散熱器并列的是鋁制板翅式空-空換熱器，用于柴油機進氣增壓后的冷卻。在冷卻室的頂部中央安裝了一只風扇，由液力耦合器驅動。

4.1.1 水冷卻

柴油機防凍冷卻液將汽缸蓋、氣缸、活塞以及氣門等高溫部件的熱量部分帶走，從而降低這些部件的熱負荷，按照柴油機防凍冷卻液流經分為大、小循環。小循環時，當內部循環水溫度達到節溫器設定溫度時，小循環轉變為大循環，防凍冷卻液經過散熱器后強制回到柴油機內部。啟機前必須檢查防凍冷卻液液位是否在上下刻度線之間，低于下刻度線應該及時補充。定期檢查膨脹水箱透氣孔暢通，防止箱內壓力過大。

4.1.2 油冷卻

啟機后傳動箱內的工作油壓力增加，達到一定壓力值后溢流閥開啟，傳動箱工作油流經油散熱器散熱。啟機前必須檢查傳動液液位是否在上下刻度線之間，低于下刻度線應該及時補充。傳動油加注過多，會增加變扭器運行阻力，影響柴油機功率輸出。

4.1.3 空-空中冷

空氣經廢氣渦輪增壓器增壓后若不經過冷卻降溫，單位體積空氣含量不足以與配給燃油充分燃燒。燃燒不充分將增大燃油消耗，顆粒物排放增加，加劇缸套、排氣閥磨損。設置空空中冷的目的在于降低增壓后的空氣溫度，增加進氣量，提高柴油機功率的同時還改善了熱效率，提高經濟性，減少了排氣中的有害成分，降低噪聲。

4.1.4 冷卻風扇

冷卻風扇為軸流式，柴油機動力由自由端經過萬向軸、冷卻風扇齒輪箱、液力耦合器傳遞給冷卻風扇。冷卻風扇為各散熱器提供冷卻風的同時還為廢氣的排出提供動力風。

水冷卻單節、油冷卻單節、空-空中冷冷卻單節需定期清潔吹掃以及糾正變形單節，保證高效的對流換熱。冷卻風扇需定期加注潤滑脂，齒輪箱油位應在上下刻度線之間。低于下刻度線應及時補充，若齒輪箱油過多將增加風扇運行阻力。4.2 JMY450FX9機車與JMY450FX9G機車冷卻系統百葉窗結構的區別

機車百葉窗的主要作用為通氣、封閉保溫。機車動力室需要通氣時則百葉窗開啟，內部需要封閉保溫時則百葉窗關閉。

JMY450FX9機車百葉窗柵格是活動式，開啟和關閉由風缸控制。冷卻室左側布置有柴油機水冷卻器和液壓油冷卻器，啟機后傳動箱內的工作油壓力增加，達到0.25Mpa壓力值后溢流閥開啟，傳動箱工作油流經油散熱器散熱，同時傳動油壓力信號傳遞給PLC，9KD得電，左百葉窗電磁閥得電，左百葉窗開啟，11KD得電，冷卻風扇電磁閥得電，冷卻風扇工作 ；當水溫達到780溫度時，小循轉變為大循環，冷卻水經過散熱器后強制回到柴油機內部，同時水溫壓力信號傳遞給PLC，10KD得電，右百葉窗電磁閥得電，右百葉窗開啟。

正是由于廢氣凈化系統的區別，柴油機廢氣的排出需要更大的氣流量，故JMY450FX9G機車兩側百葉窗柵格是固定式，呈開啟狀態。啟機后，空氣從百葉窗吸入，流經水冷卻單節、油冷卻單節、空-空中冷冷卻單節吸熱后被風扇吹出與柴油機廢氣混合排出機車。相應也取消了JMY450FX9機車中控制百葉窗柵格動作的電磁閥、氣缸等部件。

U45

B

1007-6344（2015）10-0281-01