007子项目一：内燃机车的基本构造

①机械传动装置是由离合器、齿轮变速箱、轴减 速箱等组成的。因其功率受到限制，在铁路内燃 机车中不再采用。 ②液力传动装置主要由液力传动箱、车轴齿轮箱、 万向轴等组成。液力变扭器（又称变矩器）是液 力传动机车最重要的传动元件，由泵轮、涡轮、 导向轮组成。泵轮和柴油机曲轴相连，泵轮叶片 带动工作液体使其获得能量，并在涡轮叶片流道 内流动中将能量传给涡轮叶片，由涡轮轴输出机 械能做功，通过万向轴、车轴齿轮箱将柴油机功 率传给机车动轮；工作液体从涡轮叶片流出后， 经导向轮叶片的引导，又重新返回泵轮。液力传 动机车（图2）操纵简单、可靠，特别适用于多 风沙和多雨的地带。
建设型蒸汽机车为干线货运、调车及小转用机车，是大连 厂在己经初步改造的解型 (代号门31)蒸汽机车的基础上 进行代化改造设计开发成功的。1957年7月制成功第一台 机车，并于同年9月投人批生产。其后戚墅堰厂也开始批 量生产这种车。至1965年大连和戚墅堰两厂共生产型机 车1071台。大同厂和二七机车车辆也生产了一部分。该 型机车总共生产了16台。
上游（SY）型1147号蒸汽机车，唐山机车车辆 工厂，1960年 。
跃进（YJ）型124号蒸汽机车，济南机车 工厂，1960年 。
人民（RM）型1086号蒸汽机车，四方机车车辆 厂，1958年 。
前进（QJ）型蒸汽机车，大同机车厂，1988年 。
内燃机车发展史及机车的结构原理
项目四：机车运用
子项目一：内燃机车的基本构造
上次课主要内容
一、如何识别不同车辆？ 二、如何标识车辆参数？ 三、车辆维护及检修管理？
本次课主要内容
了解机车的作用、发展及分类 掌握内燃机车柴油机的工作原理 掌握电力传动内燃机车结构、传动过程和电 力传动内燃机车能量转换的原理
机车的作用
作用：机车是铁路运输的基本动力。 由于铁路车辆都不具备动力装置，需要把 客车或货车连挂成列，由机车牵引沿着钢 轨运行。在车站上，车辆的转线以及货场 取送车辆等各项调车作业，也要由机车完 成。因此，必须保证提供足够数量的牵引 性能良好的机车；还必须加强对机车的保 养与检修工作，以及对机车的运用进行合 理的组织。
中国从1958年开始制造内燃机车，先后有东风型 等3种型号机车最早投入批量生产。1969年后相 继批量生产了东风4等15种新机型，同第一代内 燃机车相比较，在功率、结构、柴油机热效率和 传动装置效率上，都有显著提高；而且还分别增 设了电阻制动或液力制动和液力换向、机车各系 统保护和故障诊断显示、微机控制的功能；采用 了承载式车体、静液压驱动等一系列新技术；机 车可靠性和使用寿命方面，性能有很大提高。东 风11客运机车的速度达到了160km/h。在生产内 燃机车的同时，中国还先后从罗马尼亚、法国、 美国、德国等国家进口了不同数量的内燃机车， 随着铁路高速化和重载化进程的加快，正在进一 步研究设计、开发与之相适应的内燃机车。
20世纪初，国外开始探索试制内燃机车。1924年， 苏联制成一台电力传动内燃机车，并交付铁路使 用。同年，德国用柴油机和空气压缩机配接，利 用柴油机排气余热加热压缩空气代替蒸汽，将蒸 汽机车改装成为空气传动内燃机车。1925年，美 国将一台220 kW电传动内燃机车投入运用，从事 调车作业。30年代，内燃机车进入试用阶段。直 流电力传动、液力变扭器等广泛采用，并开始在 内燃机车上采用液力耦合器和液力变扭器等液力 传动装置的元件，但内燃机车仍以调车机车为主。 30年代后期，出现了一些由功率为900～1 000 kW单节机车多节连挂的干线客运内燃机车。
电力传动内燃机车的传动过程 及能量转换的原理
传动装置 为使柴油机的功率传到动轴上能符合机车牵引要 求而在两者之间设置的媒介装置。柴油机扭矩— 转速特性和机车牵引力—速度特性完全不同，不 能用柴油机来直接驱动机车动轮：（1）柴油机 有一个最低转速，低于这个转速就不能工作，柴 油机因此无法启动机车；（2）柴油机功率基本 上与转速成正比，只有在最高转速下才能达到最 大功率值，而机车运行的速度经常变化，使柴油 机功率得不到充分利用；（3）柴油机不能逆转， 机车也就无法换向。所以，内燃机车必须加装传 动装置来满足机车牵引要求。常用的传动方式有 机械传动、液力传动和电力传动。
1952年7月，四方厂试制成功1台解放型蒸汽机车。它的 诞生，揭开了我国蒸汽机车制造史上的新篇章。1956年 10月，铁道部组织有关单位对3台解放型蒸汽机车进行技 术改造，解放型干线货运蒸汽机车，曾由四方厂、大连厂 和齐齐哈尔厂进行批量生产。直至1960年，该型机车停 止生产，共计生产了455台。 “解放”(代号JF)这一名称是1959年变更机车型名后，对 轴式为1-4-1的"ㄇㄎ"型("天皇"，MA，"米卡度")机车的统 一规范名称。无论是国内新仿制的，还是从日伪和民国说 什么接收来的外国进口的老ㄇㄎ型，都改称JF型，区分 的标志是：车号在2101~ 2500号及4001号以上的是国产 仿制车。
我国最新一代内燃机车——和谐5型（HXN5型） 内燃机车11月25日正式在中国南车下线。中国南 车戚墅堰机车有限公司与美国通用电气（GE）公 司合作研发生产了目前我国功率最大的交流传动 内燃机车，是目前我国功率最大的交流传动内燃 机车。
内燃机车分类、结构
分类：按用途可分客运、货运、调车内燃机车。 接走行部形式分为车架式和转向架式。 按传动方式分为机械传动、液力传动、电力传动 内燃机车。 现代机车多采用电力和液力传动。电力传动内燃 机车又可分为直流电力传动和交—直流电力传动 和交—直—交电力传动。 基本结构：内燃机车由柴油机、传动装置、辅助 装置、车体走行部（包括车架、车体、转向架 等）、制动装置和控制设备等组成。
蒸汽机车
1804年，英国工程师特里维雪克研制出一台单缸 蒸汽机车。 因为当时使用木材烧火作燃料，所以叫“火车” 。
1825年9月27日，英国人 斯蒂芬森制造的“运动号” 蒸汽机车在世界上第一条 铁路——英国的斯托克 顿～达林顿的线路上行驶。 斯蒂芬森亲自操纵机车在 欢呼声中出发。这就是人 类历史上第一列用蒸汽机 车牵引在铁路上行驶的旅 客列车。
机车的分类
分类：蒸汽机车、内燃机车、电力机车 从1825年世界上第一条铁路诞生起，铁路客货运 输任务都由蒸汽机车来承担，蒸汽机曾在铁路发 展史上起过重要作用。在将近两个世纪的时间内， 虽然蒸汽机车不断得以改进和提高，但不易再提 高机车的功率与速度，影响发展。因此，美国于 1960年，英国于1968年，法国于1962年，日本 于1975年，德国和前苏联于1977年相继停用， 我国也于1988年停止生产，逐渐被内燃机车和电 力机车所取代。
我国使用过的蒸汽机车
解放型1952年7月26日，四方铁路工 厂制造出我国的第一台蒸汽机车，命 名为解放型。从此结束了中国不能制 造机车的历史。 和平型1956年9月18日，大连机车工 厂试制成功和平型货运蒸汽机车，于 同年11月6日首先在济南机务段投入 运行。 胜利型1956年，四方机车车辆工厂生 产了第一台胜利型客运蒸汽机车，年 内交天津机务段运营。 建设型1957年，大连机车车辆工厂研 制成功干线货运建设型蒸汽机车，第 一台机车的编号为5001号。
பைடு நூலகம்
③电力传动分为三种：（a）直流电力传动装置。 牵引发电机和电动机均为直流电机，发动机带动 直流牵引发电机，将直流电直接供各牵引直流电 动机驱动机车动轮。（b）交—直流电力传动装 置。发动机带动三相交流同步发电机，发出的三 相交流电经过大功率半导体整流装置变为直流电， 供给直流牵引电动机驱动机车动轮。（c）交— 直—交流电力传动装置。发动机带动三相同步交 流牵引发电机，发出的交流通过整流器到达直流 中间回路，中间回路中恒定的直流电压通过逆变 器调节其振幅和频率，再将直流电逆变成三相变 频调压交流电压，并供给三相异步牵引电动机驱 动机车动轮。电力传动机车的应用最为广泛。
人民型1958年，四方机车车辆工厂制成人民型干 线客运蒸汽机车，第一台被编为1001号。 跃进型1958年，济南机车厂制造出跃进型调车用 蒸汽机车，该机型在唐山、牡丹江、武昌等铁路 工厂均有生产。 上游型1960年，唐山机车车辆工厂研制出上游型 工矿用小型蒸汽机车。它是我国目前仍在生产的 少量小型蒸汽机车之一。 前进型1964年，大同机车工厂对和平型机车进行 了重新设计和改进，新产机车定名前进型。“文 革”初期曾更名“反帝型”，1971年恢复原名。 此外，我国在50年代末，60年代初还生产过少量 的星火型、工建型、蓉建型、红旗型等适合工矿 调车使用的蒸汽机车。
代号HP的和平型，是我国自行设计制造的大功率蒸汽机 车。轴式为1-5-1，机车与煤水车全长26023毫米(联挂4轴 煤水车)、29180毫米(联挂6轴煤水车)，机车空重 119.29 吨，轮周功率2191.8千瓦，构造时速80公里厂小时。大 连机车车辆工厂于1956年制造出第一台，以后有多家工 厂生产此型机车，1964年后由大同机车工厂独家生产。 1966年车名改为"反帝"型，1971年定名为前进型，代号 QJ，取自“革命是人类历史前进的火车头”这句名言。 至1988年12月停产止，全国共生产包括和平、反帝、前 进3种名称的此种机车4714台(其中9台为宽轨)，接近全国 制造的各种蒸汽机车总数的一半。此种机车配属全国当时 的8个铁路局，共100多个机务段及路外40余个单位。
内燃机车工作原理
工作原理： 燃料在汽缸内燃烧，所产生的高温高压气 体在汽缸内膨胀，推动活塞往复运动，连 杆带动曲轴旋转对外做功，燃料的热能转 化为机械功。柴油机发出的动力传输给传 动装置，通过对柴油机、传动装置的控制 和调节，将适应机车运行工况的输出转速 和转矩送到每个车轴齿轮箱驱动动轮，动 轮产生的轮周牵引力传递到车架，由车架 端部的车钩变为挽钩牵引力来拖动或推送 车辆。
机车柴油机
机车柴油机：是内燃机车的动力装置，柴油机是一 种压燃式内燃机。主要结构特点包括汽缸数、汽缸 排列形式、汽缸直径、活塞冲程、增压与否等。现 代机车用的柴油机都配装废气涡轮增压器，以利用 柴油机废气推动涡轮压气机，把提高了压力的空气 经中间冷却器冷却后送入柴油机进气管，从而大幅 度提高了柴油机功率和热效率。柴油机工作有四冲 程和二冲程两种方式，同等转速的四冲程机的热效 率一般高于二冲程，所以大部分采用四冲程。从转 速来看，分为高速机（1500 r/min左右）、中速机 （1000 r/min）和低速机（中速机转速以下）。为 满足各种功率的需要，生产有相同汽缸直径和活塞 的各种缸数的产品。功率较小用6缸、8缸直列或8 缸V型，功率较大用12、16、18和20缸V型，其中 以12、16缸的最为常用。