淺談某內燃電傳動車組動力系統

杜紹巖，田　慧，王曉月

天津中車唐車軌道車輛有限公司，天津　300300

淺談某內燃電傳動車組動力系統

杜紹巖，田慧，王曉月

天津中車唐車軌道車輛有限公司，天津300300

近年來國際、國內軌道裝備市場需求迅速增長，國內軌道裝備制造業迎合走出去戰略，根據發展需求積極參與國際市場投標，市場份額逐漸增大。本文詳細介紹了內燃動車組牽引動力系統構成、控制要求、控制技術及結構特性要求。

內燃動車組；電傳動；牽引動力系統

本文以某型電傳內燃動車組為例，詳細介紹了動力系統構成、控制要求、控制技術及結構特性要求。

1　動力系統構成

該內燃電傳動車組為交流電傳動，3輛車編組，其中包含2輛動車和1輛拖車。

牽引動力系統由動力總成、冷卻系統、燃油系統、進排氣系統以及靜液壓系統組成。

柴油發電機組、冷卻系統中的空氣冷卻裝置、進氣濾清器、排氣消音器、靜液壓泵驅動和靜液壓油箱、膨脹水箱以及各系統之間的連接管路共同集成在一個公用構架上，構成動力系統中的動力總成。

動力系統布置：

1）每輛動車車下布置1臺動力總成、柴油機水冷卻裝置、燃油系統。

2）車上布置有柴油機排氣系統的車頂排放裝置和與動力總成排氣消音器間的管路機附件。

3）柴油機水冷卻裝置通過管路與動力總成的柴油機、膨脹水箱相連接，構成柴油機水冷卻系統。

4）車下布置的燃油箱總成通過管路、濾清器及其附件等與動力總成的柴油機相連接，構成柴油機的燃油系統。

2　動力系統總體要求

動車組以牽引柴油發電機組機為牽引原動力，牽引用電全部取自于牽引柴油發電機組。

因此，為了保證動車組良好的動力性能，保證動車組運用中的安全、可靠，牽引柴油機的正常工作顯得尤為重要。柴油機控制系統具備柴油機啟動、停機、調速及多項保護功能，并對各重要參數進行實時監測，保證車輛動力系能平穩正常運行。

3　動力系統技術及結構特性要求

3.1動力總成

動力總成集成動力系統的許多部件構成一個有機的整體，通過減震器吊裝在動車車體鋼結構邊梁上。

1）牽引柴油發電機組選用歐洲品牌柴油機和發電機組成，柴油機曲軸與發電機轉子軸采用彈性連軸器連接，柴油機與發電機外殼間通過剛性連接套連接，機組安裝在動力總成的公用構架上。

2）牽引柴油機的輔助輸出端驅動串聯式靜液壓泵組，靜液壓泵通過橡膠減震器安裝在動力總成構架上，靜液壓泵組安裝在動力總成構架上，通過管路與風扇馬達和靜液壓冷卻器、靜液壓油箱、濾清器等相連接。

3）牽引柴油機空氣冷卻器和靜液壓油冷卻集成安裝在柴油機機組側，通過管路與柴油機的增壓空氣系統、靜液壓系統相連接。

4）牽引柴油機的水冷卻系統的膨脹水箱集成在動力總成構架上，并通過管路與柴油機水冷卻系統相連接。

5）牽引柴油機空氣濾清器集成在動力總成構架上，管路與柴油機壓氣機連接。

6）排氣消音器集成在動力總成構架上，管路與柴油機增壓器連接。

7）消音器（可降低15-20Db（A））。

3.2牽引柴油機發電機組

柴油機采用水冷四沖程直噴式增壓柴油發動機，增壓裝置采用廢氣渦輪增壓、中間冷卻。柴油機控制系統有超速保護、低油壓保護、高水溫保護、低水位保護、進氣溫度保護等多項保護功能。

發電機與柴油機集成在動力包內，柴油機驅動主發電機發出三相交流電，為牽引整流器提供電源。牽引控制器通過車輛控制器調整柴油機的目標轉速和主發電機輸出電壓，經整流回路生成中間直流電壓目標值控制主發電機輸出電壓和中間直流電壓。

3.3燃油系統

燃油系統主要由燃油箱、管路、手動泵、燃油粗濾器、燃油精濾器等組成。

手動泵是在柴油機首次啟動或更換燃油系統器件使燃油管路排空時使用的。燃油粗濾器、燃油精濾器、手動泵均集成動力包上。

同時，燃油箱上設有油位顯示、清掃孔、排污孔、檢查孔和加油過濾等，容量可滿足車輛持續運轉30h。

3.4冷卻系統

動力系統冷卻由牽引柴油機冷卻系統和靜液壓油冷卻系統組成。

牽引柴油機冷卻系統由柴油機內部冷卻、外部冷卻組成。

柴油機內部冷卻系統由水泵機體和缸蓋里的冷卻水道、管道、節溫器等組成。

柴油機外冷卻系統由空空冷卻系統和水空冷卻系統組成，空空冷卻系統由集成在動力包內的將柴油機空氣冷卻器和靜液壓系統的靜液壓油冷卻器和管路組成，水空冷卻系統由水空冷卻裝置、集水管、膨脹水箱、連接管路和閥門等組成。

靜液壓馬達驅動冷卻風扇，靜液壓控制器根據溫度自動控制冷卻風扇的啟動、停止、轉速，以滿足柴油機和靜液壓冷卻系統工況要求。

在膨脹水箱上設有一個水位控制器，便于對全系統水位進行監控。當膨脹水箱液面降至極限位置時，司機室低水位報警裝置將發出聲光報警。

司機室顯示屏上同時可觀察柴油機水溫。

3.5靜液壓系統

柴油機輔助輸出端通過萬向軸驅動靜壓泵組，由液壓油驅動馬達轉動帶動冷卻風扇。

靜液壓系統包括靜液壓泵、靜液壓馬達、靜液壓油箱、濾清器、靜液壓油冷卻器和管路等組成。靜液壓油冷卻器集成在空空冷卻裝置中，靜液壓油箱上安裝有油過濾器、空氣過濾器和液位顯示器等。

柴油機輔助輸出驅動靜壓泵組，水冷風扇馬達驅動水冷卻風扇，空空冷卻風扇用于驅動空空冷卻風扇，風扇的轉速通過控制器分別根據水溫度和空氣溫度進行控制和調節。

3.6排氣系統

排氣系統有排氣消音器、波紋管、排煙道和車頂排放裝置組成。

排氣消音器安裝在動力包內，消音器出口與車上排煙道相連接，將柴油機廢氣排放到動車車頂外。

消音器、波紋管、排煙道均保隔熱材料，避免對周圍設備產生熱輻射。

系統中的波紋管可以隔離柴油機的振動傳播，同時吸收由于廢氣的加熱引起的管路系統部件的熱變形量。

4　結論

綜上所述，該電傳內燃動車組動力系統構成全面，能夠為車輛提供穩定可靠的動力，保證車輛正常運行。國際軌道裝備市場競爭日趨激烈，僅僅保證車輛順利運行已經不能幫助我們鞏固甚至擴大自身的市場地位，這就需要我們不斷優化我們的產品，提高競爭力。

［1］劉毅.內燃動車組動力傳動控制技術［J］.內燃機車，2009（10）：20-23.

［2］任叢美，劉曉亮，吳洪文，石華，劉慶剛.出口孟加拉內燃動車組網絡控制系統［J］.鐵道機車與動車，2014（1）：1-3.

U26

A

1674-6708（2016）166-0170-02

杜紹巖，天津北車軌道裝備有限公司，研究方向為城市軌道車輛車電、調試工藝。