山东济铁机务装备集团有限公司 山东省济南市 271100
摘要：本文在分析我国内燃机车技术发展现状下，探讨内燃机车节能措施，并展望了我国内燃机车技术及未来发展趋势。
关键词：内燃机车；技术；节能；措施
引 言
铁路运营具有成本低、速度快、能耗低、占地面积相对较少以及通用性较强的特征，作为国内常用交通运输模式之一。虽然，目前我国在积极推广运用燃料电池机车类新能源轨道牵引机车，但是有关人员也需要意识到内燃机车的关键性，战略性，需要对内燃机车技术进行探究，提出有关的节能措施，促使内燃机车可以长足运行和发展下去，为我国铁路行业打下基础。
1.我国内燃机车技术发展现状
首先，随着我国飞速发展的科学技术，铁路这一主要的经济发展基础事业也在不断加快其电气化的速度，这就使得内燃机车面临了更加多样化和复杂化的挑战，也从另一方面促使内燃机车要努力研发出更多更加有针对性和高效性的机车型号，才可以充分满足现代化非电气化的干线或者地方企业铁路专用线货运在运输方面的需求。其次，内燃机车在实际研发中也要注意在性能上也要适应现代化的高速运输和重载运输方面的需求。现阶段，我国实际运行速度在200km/h以上的机车组基本上都是电力机车组，而采用非电气化的铁路客运在提速前提下最高速度也没有超过200km/h，这就要求相关工作人员要研发出适用于高速运输的客运用内燃机车和内燃机车组。且我国的现实情况是，基本上能够运输万吨以上的重载列车都是运煤所用的专项线路，且其使用的也都是电力牵引的方式。实际使用内燃机车为牵引的重载列车普遍情况下不会超过五千吨到六千吨，这就要求内燃机车技术在实际开发上也要考虑适合于货运的内燃机车。
2.内燃机车节能措施
2.1电控高压共轨喷油技术
此类技术的主要特别之处就是它是运用电力控制的一个技术，同时它也通过了一定的施压过程，它加压的是其燃料，此燃料是存在于高压管中的，同时还有共轨管道的存在，此时就可以在此管道中蓄积燃料，然后借助一定的技术将此燃料进行燃烧。这种技术的优越性就在于其双轨设计，燃料的供应和燃料的燃烧以及喷射可以同时进行，具有一定程度的相对独立性。对于燃料的燃烧过程进行了极大程度地优化，并且在之后的喷射过程中实现了精准化目标。这一整个过程相比于传统的燃烧过程来说具有非常大的优越性，过程中产生的有害物质也开始明显地减少。
2.2机车总体节能技术
选择合理的机车功率等级和机车型谱是内燃机车节能能源的主要主要手段。在充分考虑部分负荷工况的前提下，机车在设计过程中要尽量使用常用的部分负荷区间，以保障燃料的最佳经济性，使内燃机车电力传动的油耗始终维持在最低标准线。同时内燃机车在设计时还要确定合理的辅助机组符合率，提升机车功率利用，通常的辅助功率设定在60%。内燃机车在散热能力设计时，冷却风扇的设计不能留有太大的富余空间，需要通过精确计算把握散热功率，这样能够有效降低能量损耗。
2.3处理和控制硫氧化合物
燃烧柴油时，其中拥有的物质硫会发生一些变化，形成两部分的有害物质和有毒物质，一部分是二氧化硫，另一部分是三氧化硫。其中，因为硫燃烧的缘故，其含量越多，产生的相关氧化物就会随之增多，并且相关的排放量也在不断地增多。所以说，想要防止和减少相关有害物质的产生和排放，就要从根本上解决该问题，也就是选择和使用一些在硫方面含量比较少的燃料，而这种特殊要求的燃料，目前有一些清洁能源比较适合，比如天然气等。
与此同时，如果不能从根本上解决，也可以从产生的相关氧化物方面进行解决，对其进行脱硫处理，具体使用一些干法的处理方式，也可以使用一些湿法的处理方式。除此之外，还需要根据具体的柴油机情况，具体分析其正确的处理方式，比如可以利用海水洗涤的方式，将排放出来的有害气体，如二氧化硫等，进行有效吸收和净化。
2.4改善进气成分
经过认真、仔细地观察和分析后，不难发现，进气现象会在燃烧的时候发生，而此时进气的气体有很多，如氧气和氮气等。一方面，氧气是比较重要的一个因素，因为燃烧的一个必要条件就是氧气，而且氧气的多少和燃烧的速度之间也有很大的关系，并且呈正比，当氧气含量增高，燃烧的速度也会加快。另一方面，氮气也有其自身的独特作用，它可以影响到氮氧气体的含量问题。与此同时，如果要对进气的成分进行管理和改善，可以借助富进氧的方式，这种方式可以在进气的气体中加入适量的氧气。还可以使用加湿技术，这种技术是以汽化作为操作形式的，将气和水进行充分的融合，产生的就是大量的水蒸气。这些水蒸气在进入工作缸内的同时，可以促使其自身吸收大量的热量，以此来促进缸内的温度的增加。除此之外，在进气的时候还需要借助一种特别的技术，即EGR技术。这种技术的作用是将排放的气体进行大面积地收集，并且能够保证收集的速度和质量，然后便可以将这些气体带到能够释放的地方进行科学、合理地释放。
3.我国内燃机车技术及未来发展趋势研究
我国铁路从1958年起开始试制内燃机车，起步并不算太晚。1964年开始成批生产东风型直流电传动内燃机车。这种机车源于俄罗斯在20世纪50年代中开始成批生产的T33型内燃机车，而后者的原型又是美国于20世纪40年代生产的内燃机车。起点并不高，当时是考虑到这种车型比较成熟，比较具备试制生产条件。为及时赶上国际内燃机车的发展，20世纪60年代后期又积极试制具有当时先进水平的东风4型交--直流电传动内燃机车和北京型液力传动内燃机车。经过几年努力、东风4型、8型内燃机车投入成批生产，并逐渐成熟、性能越来越好。从性能上说，可以认为东风4型交--直流电传动内燃机车达到了当时国外同类内燃机车的水平。
机车的传动系统和控制系统则引进了美国GE公司的技术，在控制系统采用了微机技术，可控制机车的恒功率励磁、车轮防空转和防滑行、电阻制动与制动扩展控制及机车各主要机组的机电保护；此外，还具有对柴油机、电机、电器主要部件的运行参数进行监测、保护、记录、显示故障并诊断等功能。采用了这些新技术后，我国机车的技术水平有了明显提高：除柴油机经济性提高以外，传动系统效率有进一步提高，使机车总体经济性有较大改善；持续牵引力进一步增大。
结束语
综上所述，有关节能方面的相关问题一直是我国相关环境保护部门和能源部门重点关注的问题之一，其本质就是为了可以有效的减少能源的排放和浪费，进而找到更加优化的方法去使用现有的能源，且尽量减少对环境的污染程度。虽然以燃料电池作为代表性新能源的机车动力在不断地深入发展，但是与目前铁路运输状况综合考虑之下，内燃机车具有较优的技术前景。有关技术工作人员需要重视对节能措施进行探究，升级内燃机车，促使内燃机车可以长足发展。
参考文献：
[1]伍赛特.机车柴油机的节能研究及展望[J].节能，2018，37（10）：54-55.
[2]伍赛特.内燃机车应用前景展望[J].机电信息，2018（33）：51-52.
[3]伍赛特.动车组与电气化铁路节能技术研究综述[J].机电产品开发与创新，2019，32（03）：47-48.
[4]孙翔.对我国电力传动内燃机车型谱发展的建议[J].内燃机车，1993（8）：9-10.
[5]申瑞源.我国机车车辆技术的发展与展望[J].铁道学报，2019，41（1）：36-37.