鐵道內燃機車節能減排措施研究

周杰

摘 要：經濟的發展離不開能源支持，工業的發展離不開內燃機的作用，作為交通運輸體系的領頭羊——鐵路運輸的耗能量更是驚人。基于此，本文介紹了鐵路內燃機車的主要耗能因素，并詳細闡述了內燃機車節能減排的具體措施，希望對降低鐵路內燃機耗能量有所幫助。

關鍵詞：鐵道；內燃機車；節能減排

1 鐵道內燃機車的主要耗能因素

1.1 熱力狀態

機車的熱力狀態對耗油量有直接的影響，確定機車熱力狀態的主要參數有：排氣溫度、燃油消耗率、黑煙程度。首先，排氣溫度體現了內燃機的熱強度，該參數對內燃機各缸的熱負荷及主要部件的受熱狀況進行有效監督。可通過改變高壓油泵供油量對排氣溫度進行調整，供油量增加則溫度上升，反之溫度下降。因此，排氣溫度過高，則說明燃油消耗量過大。其次，燃油消耗率。該指標通常通過測試獲取，通過測試一定重量的柴油耗油時間測定。若結果超過規定指標，則說明機車熱力狀態不符合要求。再次，黑煙程度。該指標可判定燃油燃燒優劣，常見的排煙狀況有無色、灰色、黑色、白色、漆黑色等5種情況。無色排煙說明燃料燃燒完全；灰色排煙說明燃料不能完全燃燒，但如果情況不惡化，則機車可繼續運轉；黑色排煙則說明燃油不能完全燃燒，應排查故障，方可繼續運行；白色排煙說明機車故障，應立即檢修；漆黑色排煙說明燃油嚴重浪費，應立即控制。

1.2 機車操縱

對機車的操縱是指依據運行圖進行牽引、惰性及制動的過程，保證機車按規定速度運行。對機車的操縱方式不同，其耗油量會有變化。在保證準點運行的前提下，減少機車牽引力所提供給機車的動能，最大限度地利用列車自身已經取得的動能，可有效降低機車不必要的制動損耗，如在機車上坡路段，在充分利用機車動能的前提下闖、爬結合，可有效降低油耗。在相同的運行條件下牽引相同數量的列車，耗油量會因操縱方式不同而差異較大。因此，在充分掌握內燃機車各耗油環節后，運用合理的操縱方式，可有效實現節能減排。

1.3 燃油自然損耗

燃油自然損耗是指在燃油的收發、傳輸、使用等環節因自然蒸發、零星泄漏、容器黏附等情形造成的燃油損失。因責任事故或者自然災害造成的燃油損耗不能稱為燃油自損。在鐵路企業管理中，燃油自損有兩種類別：保管損耗與運輸損耗。

1.3.1 保管損耗。是指燃油自入庫起到出庫結束整個保管過程中的損耗。保管損耗還可細分如下幾種情形：傳輸、蒸發、泵裝、泵卸、倒裝、清罐。通常傳輸損耗率為0.08%、蒸發損耗率根據地區及季節核定、泵裝損耗率為0.12%、泵卸損耗率為0.18%。

1.3.2 運輸損耗。是指燃油在運輸途中的損耗，通常按照運輸里程核定運輸損耗率：1000km內是0.1%，1001～2000公里km是0.14%，2000km以上是0.17%。

此外，在燃油流轉作業中的零星漏灑損失也不可忽視。如在鐵路內燃機上油后，流量計與膠管頭有十來米的距離，會有大量殘留燃油。

2 鐵道內燃機車節能減排措施

2.1 嚴格核定熱力狀態

核定熱力狀態的途徑主要有：測定機車功率、測定燃油消耗量、測定溫度（大氣、進排氣、油水等）、測定壓力（壓縮壓、爆發壓、油水壓等）、測定轉速（柴油機、增壓器、冷卻風扇等）、分析黑煙程度等，應通過科學方式找出影響機車熱力狀態的因素，制定有效措施，嚴格控制燃油消耗率。同時必須把排氣溫度、燃油消耗率、黑煙程度等指標控制在規定標準范圍內。

2.2 優化機車操縱方式

節能操縱是在運行路線及時間允許的前提下，最大限度降低機車因克服阻力而做的功及產生的無效制動損失。列車因克服阻力而做的功的大小受內燃機車運行阻力特性及其耗油特性決定。在忽略制動工況的前提下，機車在同樣路況行駛同樣距離時，車速波動小的操縱方式更節能。常用的優化機車操縱方式有：合理利用行駛過程中線路縱斷面特點，在滿足各方面條件時，應以最短的時間將列車車速提到最高效的運行速度范圍內，并保持勻速運行；要最大可能地創造條件實現列車的惰力運行；在長的坡道上增加闖坡距離，縮短爬坡距離；合理利用機車制動機，調整車速時避免減速過低浪費動能，降低不必要的制動損失等。

2.3 減少燃油自損

在內燃機車的設備管線等狀態完好的情況下，設備內壁會有浸潤及粘附情況、管線連接頭滲漏、油氣分離時產生浮油排空或者油氣蒸發等，這些情況無法避免。但如果采取積極有效的措施，就可將燃油自損量降至最低。在保管上，要盡量縮短流量計到膠管頭的距離，減少管內殘油量；在運輸上，要科學安排機車周轉，最大限度提高機車運行效率。

2.4 機車污水及廢機油回收利用

機車冷卻水具有高濃度有害化學物質，但對鐵路機車來講卻是一種寶貴的資源，只有在機車發生故障時才會被排放。對其回收利用節約了特殊藥量等資源，有效避免了環境污染。

機車檢修會產生大量的油污水，如果隨意排放，就會對環境造成危害，但通過合理處理后回收利用，既可以繼續作為清洗用水，還可以作為綠化用水，同時提取的油還可繼續利用。

非正常換油時替換下的機油質量并無問題，經過簡單處理即可回收利用，可大大節約資源。

3 結語

節能減排是近年來能源部門與環保部門極力倡導的理念，其宗旨是減少能源浪費，降低能源消耗，該理念符合我國的可持續發展戰略。鐵路運輸在我國交通運輸體系中起著不可替代的重要作用，而鐵路內燃機又是一個能源消耗大項目，因此，探索鐵道內燃機車的節能減排措施非常重要，既能有效節約資源，又降低對環境的污染。

參考文獻

[1]孫海歐.內燃機車節能減排技術分析[J].科技創新與應用，2013，（35）：22-23.

[2]安春生.機車柴油機的排放研究[J].內燃機車，2012，（6）：6-9.

（作者單位：中國人民解放軍裝甲兵工程學院）