近幾年來(lái)交通運(yùn)輸中的能源消耗攀升很快,已經(jīng)成為高耗能的一個(gè)主要推動(dòng)因素。嚴(yán)峻的能源形勢(shì)要求高度重視交通節(jié)能降耗,以保障國(guó)家能源安全,實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。就機(jī)務(wù)段而言,在能源的消耗方面,內(nèi)燃機(jī)車耗油無(wú)疑是十分重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。每年機(jī)務(wù)段內(nèi)燃機(jī)車運(yùn)行都要消耗大量的燃油,因此對(duì)其節(jié)能減排技術(shù)的分析就顯得相當(dāng)重要。
一、內(nèi)燃機(jī)車主要耗油因素及其分析
影響內(nèi)燃機(jī)車燃油消耗的因素有很多,以下將從機(jī)車運(yùn)用相關(guān)角度,對(duì)機(jī)車熱力狀態(tài)、燃油自然損耗和機(jī)車節(jié)能駕駛?cè)齻€(gè)方面探討分析。
(一)機(jī)車熱力狀態(tài)與燃油消耗內(nèi)燃機(jī)車的熱力狀態(tài)
一般指柴油機(jī)的熱力性能指標(biāo)和熱力工作參數(shù)在變化工況下運(yùn)轉(zhuǎn)達(dá)到柴油機(jī)規(guī)定的主要特性的程度。機(jī)車的熱力狀態(tài)很大程度上決定著燃油的消耗,確認(rèn)機(jī)車的熱力狀態(tài)主依據(jù)三個(gè)主要參數(shù),即燃油消耗率、排氣溫度及黑煙程度。
(1)燃油消耗率的測(cè)定是在規(guī)定的轉(zhuǎn)速下和規(guī)定的功率下進(jìn)行測(cè)量的,一般采用重量法。重量法是常規(guī)試驗(yàn)中,測(cè)定消耗選定重量的柴油及所用的時(shí)間
ge=G3600/Net
式中g(shù)e--燃油的油耗率,g/(Kw.h)
G--燃油實(shí)際消耗量,kg
Ne--柴油機(jī)有功功率,kW
t--從開始測(cè)量到測(cè)量完畢所用的時(shí)間,s
用上述方法測(cè)出的結(jié)果超過(guò)規(guī)定的耗油標(biāo)準(zhǔn),即表明柴油機(jī)的熱力狀態(tài)不符合要求,必須找出故障并處理后,從新測(cè)量直至合格。
(2)排氣溫度反應(yīng)柴油機(jī)熱強(qiáng)度,對(duì)各缸的熱負(fù)荷以及主要零部件的受熱情況是一個(gè)很好的監(jiān)督參數(shù)。
柴油機(jī)的排氣溫度是通過(guò)改變高壓油泵的供油量,即改變每一工作循環(huán)燃油噴射量來(lái)調(diào)整。只要調(diào)整高壓燃油泵齒條位置就能到達(dá)目的,增加供油量使排氣溫度升高,減少供油量使排氣溫度降低。因此,不論排氣總管溫度還是支管溫度超過(guò)規(guī)定值,不僅加大柴油機(jī)熱負(fù)荷,也說(shuō)明燃油消耗率變大,必須找出某缸的故障或是增壓器故障的原因,并進(jìn)行處理后從新測(cè)定。
黑煙程度。測(cè)定柴油機(jī)的排氣煙色和煙度是判斷柴油機(jī)燃燒優(yōu)劣的綜合指標(biāo)。柴油機(jī)排氣的煙色有:無(wú)色排煙、灰色排煙、黑色排煙、白色排煙、淡然色排煙五種情況。無(wú)色排煙,說(shuō)明柴油機(jī)的燃料完全燃燒,是一種柴油機(jī)燃料最佳的燃燒表現(xiàn)?;疑艧煟f(shuō)明燃燒不完全,如果煙色不惡化,尚可繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。黑色排煙,說(shuō)明是噴入柴油機(jī)燃燒室中的燃油不完全燃燒的產(chǎn)物,大部分為碳元素,應(yīng)找出故障后進(jìn)行處理,改善排煙狀態(tài)。白色排煙,說(shuō)明柴油機(jī)低溫啟動(dòng),套缸嚴(yán)重磨損,活塞環(huán)及活塞發(fā)生故障,應(yīng)當(dāng)立即進(jìn)行檢修。淡藍(lán)色排煙,多發(fā)生在柴油機(jī)過(guò)于低溫、底負(fù)荷工作的工況下,燃油不能充分燃燒而以更細(xì)的微粒進(jìn)入燃燒室排放大氣中,嚴(yán)重浪費(fèi)燃油,污染大氣,應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格控制。
(二)燃油自然損耗
自燃損耗是指燃油在收、發(fā)、管、用的過(guò)程中,由于自然蒸發(fā)及格輸傳環(huán)節(jié)的零星泄露和容器的黏附等所造成的損失。但不包括責(zé)任事故和人力無(wú)法抗拒的自然災(zāi)害造成的損失。燃油自然損耗在鐵路企業(yè)中,主要分為運(yùn)輸損耗和保管損耗兩大類。
(1)運(yùn)輸損耗,指燃油在運(yùn)輸過(guò)程中所產(chǎn)生的損耗。燃油運(yùn)輸損耗率,按運(yùn)輸里程1000公里以下為0.10%,1001~2000公里為0.14%,2000公里以上為0.17%。
(2)保管損耗,指燃油從入庫(kù)到出庫(kù)整個(gè)保管過(guò)程中所產(chǎn)生的損耗。保管損耗分為蒸發(fā)、輸傳、泵裝、泵卸、清罐、倒裝等六種。蒸發(fā)損耗率按燃油使用地區(qū),春夏秋冬季節(jié)分別給定損失率。燃油輸傳損耗率一般為0.08%。泵裝損耗率一般為0.12%。泵卸損耗率一般為0.18%。
除此之外,在上油作業(yè)時(shí)零星灑漏造成的損失也應(yīng)當(dāng)引起足夠的重視。機(jī)車上油后,流量計(jì)至膠管管頭間少者有幾米,多者十幾米存有大量的殘余燃油。
(三)機(jī)車操縱對(duì)耗油量的影響
機(jī)車操縱的主要環(huán)節(jié)是根據(jù)運(yùn)行圖的要求進(jìn)行牽引、惰性、制動(dòng)的過(guò)程,確保按規(guī)定的速度正點(diǎn)運(yùn)行。確定一種節(jié)能操縱方式,在于尋求恰當(dāng)?shù)募铀偌昂侠淼臏p速過(guò)程。在運(yùn)行時(shí)間允許的前提下,盡量減少機(jī)車牽引力提供給機(jī)車的動(dòng)能,最佳地利用列車已取得的動(dòng)能,并能有效地避免或減少貨物列車的不必要制動(dòng)損失。最基本直接的體現(xiàn),就是在列車爬坡時(shí),充分利用列車的動(dòng)能,做到闖爬結(jié)合,這樣就能很好的節(jié)省機(jī)車耗油。
機(jī)車牽引相同定數(shù)的列車運(yùn)行在固定的區(qū)段上,其油耗可以根據(jù)公式計(jì)算得出。雖然同樣的運(yùn)行條件下牽引同一定數(shù)的列車,但是所耗的燃油量卻相差較大。
影響燃油消耗量的很重要的原因是由于司機(jī)之間的操縱方法不盡相同造成的。綜合分析列車運(yùn)行所受到的各種阻力及功能之間的關(guān)系,根據(jù)列車牽引計(jì)算規(guī)程,在通常的氣候條件下,某列車在某運(yùn)行區(qū)段運(yùn)行全過(guò)程該區(qū)段機(jī)車所做的總輪周功包括:在該區(qū)段運(yùn)行列車克服基本阻力(變力)所做的功、在該區(qū)段因不必要制動(dòng)所消耗的列車動(dòng)能、在該區(qū)段必要制動(dòng)所消耗的列車動(dòng)能、在該區(qū)段附加阻力對(duì)列車所做的功、該區(qū)段始發(fā)站與終點(diǎn)站該列車的重力勢(shì)能差等。在掌握了機(jī)車耗油的各個(gè)環(huán)節(jié)之后,司機(jī)就可以合理的操縱機(jī)車,減少油耗,最終達(dá)到節(jié)能減排的效果。
二、降低內(nèi)燃機(jī)車油耗,節(jié)能減排的主要措施
(一)嚴(yán)格檢查核定機(jī)車熱力狀態(tài),科學(xué)管理,合理控制
在具體工作中,通過(guò)對(duì)有功率的測(cè)定、燃油消耗量的測(cè)定、溫度的測(cè)定(大氣溫度、進(jìn)排氣溫度、油水溫度等)、壓力的測(cè)定(壓縮壓力、爆發(fā)壓力、油水壓力等)、轉(zhuǎn)速的測(cè)定(柴油機(jī)轉(zhuǎn)速、增壓器轉(zhuǎn)速、冷去風(fēng)扇轉(zhuǎn)速)等,集中分析黑煙程度、排氣溫度以及燃油消耗率,作為柴油機(jī)熱力狀態(tài)的依據(jù)。找出供氣系統(tǒng)、配氣機(jī)構(gòu)、冷卻系統(tǒng)、調(diào)控系統(tǒng)等影響柴油機(jī)熱力狀態(tài)的原因,制定改善燃燒過(guò)程的措施,使燃油消耗率在最佳狀態(tài)。在水阻試驗(yàn)或是柴油機(jī)試驗(yàn)站標(biāo)功率時(shí),黑煙程度、排氣溫度以及燃油消耗量必須限制在規(guī)定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。
(二)合理有序運(yùn)輸保管,降低燃油自然損耗
在機(jī)動(dòng)管線設(shè)備技術(shù)狀態(tài)完好的條件下,因設(shè)備內(nèi)壁粘附和浸潤(rùn)、管線連接器接頭的滲漏、泵站油氣分離、水排空管線的浮油排空或氣排空管線時(shí)的油氣蒸發(fā)造成的油料數(shù)量上減少現(xiàn)象是不可避免的。但可以采取有效措施,將損耗降到最低。運(yùn)輸方面,合理有效的安排機(jī)車周轉(zhuǎn)圖,提高機(jī)車運(yùn)行效率。保管方面,機(jī)車內(nèi)部油量的測(cè)定,通常都有流量計(jì)來(lái)測(cè)定油量,盡量縮短流量計(jì)至膠管管頭的距離,減少又在膠管中的殘余損耗。
(三)優(yōu)化機(jī)車操縱方式,減少機(jī)車耗油
節(jié)能操縱的含義是:在給定運(yùn)行時(shí)間和路程的條件下,盡量減少機(jī)車克服基本阻力所做的功和減少不必要的制動(dòng)損失。列車克服基本阻力所做的功其大小由內(nèi)燃機(jī)車油耗特性和機(jī)車車輛運(yùn)行的基本阻力特性所決定。在不考慮制動(dòng)工況時(shí),機(jī)車牽引同一列車在規(guī)定時(shí)間內(nèi)走行同一距離,一般而言,列車速度波動(dòng)小的操縱方式比波動(dòng)程度大的操縱方式優(yōu)越。當(dāng)列車以恒速運(yùn)行時(shí),在上述條件下,燃油耗量和平均運(yùn)行基本阻力都達(dá)到最小。因此,優(yōu)化機(jī)車操縱,要求運(yùn)用過(guò)程中合理利用線路縱斷面的特點(diǎn),在不超過(guò)各種限制速度的前提下,力求列車在最短時(shí)間內(nèi)將列車速度提到機(jī)車高效率的速度范圍內(nèi),并在途中保持運(yùn)行,為列車最大程度的利用惰力運(yùn)行創(chuàng)造條件。熟知線路縱斷面上的坡道分布特點(diǎn),熟悉變坡點(diǎn),充分利用惰力運(yùn)行降低油耗。最大程度利用列車已具備的動(dòng)能,用闖坡方法代替等速爬坡,在長(zhǎng)大困難坡道上盡力增加闖坡距離,縮小爬坡距離。合理的使用經(jīng)濟(jì)手把位,使機(jī)車已最長(zhǎng)的時(shí)間在機(jī)車恒功率范圍內(nèi)牽引列車運(yùn)行。此外,還要合理的使用制動(dòng)機(jī),調(diào)整列車速度時(shí)要防止減速過(guò)低造成列車動(dòng)能的浪費(fèi),減少不必要的制動(dòng)損失。
免責(zé)聲明: 本文僅代表作者個(gè)人觀點(diǎn),與 綠色節(jié)能環(huán)保網(wǎng) 無(wú)關(guān)。其原創(chuàng)性以及文中陳述文字和內(nèi)容未經(jīng)本站證實(shí), 對(duì)本文以及其中全部或者部分內(nèi)容、文字的真實(shí)性、完整性、及時(shí)性本站不作任何保證或承諾,請(qǐng)讀者僅 作參考,并請(qǐng)自行核實(shí)相關(guān)內(nèi)容。