内燃机车发展史及机车地结构原理
内燃机原理与构造
水冷式的。 6、按气缸数及布置分，有单缸内燃机、多缸内燃机、立式内燃机、卧式内燃
机、直列式内燃机、V形内燃机(图1-1a)、对置气缸式内燃机(图1-1b)、斜 置式内燃机。 7、按用途分类，有汽车用、工程机械用、拖拉机用、船用、坦克用、摩托车 用、发电用、农用等内燃机。 8、其他，除以上方式分类外，还可按转速来分，有高速、中速和低速等几种。
型号示例：
柴油机 YZ6102Q—六缸直列、四冲程、缸径102mm、水冷、汽车
用（YZ为扬州柴油机厂代号）； 12V135ZG—12缸、V型、四冲程、缸径135mm、水冷、
增压、工程机械用； 12VE230ZCZ—12缸、V型、二冲程、缸径230mm、水冷、
增压、船用主机、左机基本型。 汽油机 （1）1E65F—单缸、二冲程、缸径65mm、风冷、通用型； （2）12V135ZG—12缸、V形、四冲程、缸径135mm、水
轿车柴油机(55KW/4200rpm)
全铝结构（气缸盖、气缸体、 曲轴箱） 贯穿螺栓强化整机强度 刚度 四气门，双顶置凸轮 (DOHC) 直喷，增压中冷 可变截面增压器 （VNT） 共轨燃油喷射系统(CR) 带中冷EGR和进气控制 的空气管理 可变进气涡流（选装） 氧化催化器
柴油机与汽油机比较，各有优缺点（表1-3）
（5）、示功图
ra－进气行程 ac－压 缩行程 czb－做功行 程
z－最高燃烧压力 b－ 做功终点 r－排气终点
Ｐ0－大气压力
2、四冲程柴油机结构特点与工作原理
柴油机所用的燃料是柴油。与四冲程汽油机 相比基本结构特点是没有火花塞，喷油器直 接安装在气缸顶部，向气缸内喷油（图1-7） 其工作原理与四冲程汽油机也有所不同，在 进气行程，进入气缸的是纯空气，而不是可 燃混合气；在压缩行程末，喷油器向气缸喷 入高压柴油，由于气缸的高温高压作用，柴 油迅速着火燃烧，使气体急剧膨胀，推动活 塞做功。其着火方式属于压燃式，而不是汽 油机的点燃式。
内 燃 机 车
1.3内燃机车柴油机和传动装置
列车在运行时会受到力的作用，作用在列车上的力有3种，分别是牵引力F、阻力W和制动力 B。列车在运行时有3种运行工况，第一种工况是牵引工况，在这种工况下列车受到牵引力和 阻力的合力作用；第二种工况是惰行工况，在这种工况下列车受到阻力的作用；第三种工况 是制动工况，在这种工况下列车受到制动力和阻力的作用。
1.3内燃机车柴油机和传动装置
机车在牵引状态下就是机车的牵引力克服列车起动阻力和运行中所受阻力的过程。在列车运 行中的任意瞬间，牵引力F和运行速度v的乘积就是机车用于全列车的功率N，即N=Fv，一般 用千瓦做单位。无论哪一种机车，都有一个额定功率。根据机车理想牵引性能曲线，牵引力 和速度成反比关系，即速度越小，牵引力越大；速度越大，牵引力越小。
1.3内燃机车柴油机和传动装置
（2）四冲程柴油机工作原理。柴油机的活塞在工作时，从气缸内的最上方（上止点）滑行至 最下方（下止点）或从最下方滑行至最上方所走的行程，叫作一个冲程。四冲程柴油机需要 经过4个往复行程，柴油机的曲轴转动两周，才能完成进气、压缩、燃烧膨胀、排气这样一个 工作循环。下图所示为四冲程柴油机的工作原理。
礼仪 许多国家最终淘汰了蒸汽机车，实现了铁路牵引动力的现代化。
（5）机车水平显著提高的发展时期（1977—1992年）。1984年，美国在GM60系列和 GEDaSh8系列内燃机车上开始大批量应用微机控制，开始了内燃机车的微机时代，使机车水 平显著提高，并且此时的微机上车并没有使机车结构发生重大改变。 （6）内燃机车交流传动大发展时期（1993年起）。1993年以后，内燃机车交流传动技术在 北美的应用获得了突破，从而使内燃机车进入了交流传动的大发展时期。
内燃机车的基本工作原理-概述说明以及解释
内燃机车的基本工作原理-概述说明以及解释1.引言1.1 概述内燃机车作为一种重要的交通工具，在现代社会中扮演着至关重要的角色。
它利用内燃机的工作原理，将化学能转化为机械能，驱动车辆行驶。
本文将重点介绍内燃机车的基本工作原理，帮助读者更好地理解这一关键的交通工具。
通过对内燃机车的工作原理和关键部件进行剖析，我们可以深入了解其运行机理，从而更好地理解其在现代交通中的重要性和未来发展方向。
1.2文章结构1.2 文章结构本文将首先介绍内燃机车的概念和历史背景，然后深入探讨内燃机车的工作原理，包括燃烧过程、动力传递机制等方面。
接着将详细介绍内燃机车的关键部件，如发动机、传动系统等。
最后，通过总结内燃机车的基本工作原理和在现代交通中的重要性，展望其未来发展趋势。
通过本文的讲解，读者将对内燃机车的运行原理有一个清晰的认识，并了解其在现代社会中的重要作用和发展前景。
1.3 目的:本文旨在深入探讨内燃机车的基本工作原理，帮助读者了解内燃机车是如何运作的。
通过对内燃机车的简介、工作原理和关键部件的介绍，读者可以更好地了解内燃机车在现代交通中的重要性。
同时，通过展望内燃机车未来的发展，我们希望读者能够对内燃机车技术的进步和发展方向有更深入的认识。
最终，本文旨在帮助读者对内燃机车有一个全面而清晰的了解，为其在相关领域的学习和工作提供参考和指导。
2.正文2.1 内燃机车简介内燃机车是一种通过内燃机产生动力来驱动车辆的机车。
内燃机车被广泛应用于铁路运输和工业领域，在汽车、飞机和船舶等交通工具中也有广泛的应用。
内燃机车与蒸汽机车相比具有结构简单、操作方便、效率高等优点。
内燃机车使用内燃机燃烧燃料产生热能，通过发动机的工作循环将热能转化为机械能，从而驱动车轮转动，推动车辆前进。
内燃机车的运作原理是利用内燃机的燃烧过程产生的高压气体推动活塞运动，通过连杆和曲轴将往复运动转化为旋转运动传递给车轮，从而使车辆前进。
内燃机车的类型多样，包括柴油机车、汽油机车和天然气机车等。
内燃机车概述.
东风系列内燃机车
东风4C型内燃机车代号DF4C，分客运、货运两种，除牵 引齿轮传动比不同外，两者结构完全相同。东风4C型是在B型 内燃机车的基础上开发研制的升级产品，提高了机车的经济性、 可靠性，延长了使用寿命，使机车具有80年代世界先进水平。 机车标称功率增加到2165kW。最大速度，货运100km/h， 客运120km/h，车长20500mm，轴式C0-C0，传动方式为 交-直流电传动。
东风系列内燃机车
东风2型内燃机车是戚墅堰机车车辆工厂1964～ 1974年间制造的调车内燃机车，共生产148台。曾用代 号ND2，机车标称功率是650kW，最大速度95km/h， 车长15140mm，轴式C0-C0，传动方式为直-直流电传 动。 东风3型内燃机车与东风型构造基本相同，仅牵引 齿轮传动比由4.41改为3.38，机车标称功率也降为 1050kW。是大连机车车辆工厂1969年开始成批生产的 干线货运机车，共生产226台，车长16685mm，轴式 C0-C0，传动方式为直-直流电传动。
国产内燃机车概述
中国第一台自己制造的内燃机车是1958年大连机车车 辆工厂仿照前苏联ТЭ3型电传动内燃机车试制成功的。它就 是“巨龙”号电传动内燃机车，后经过改进设计定型，命名 为东风型并成批生产。 同年，北京二七机车厂试制成功“建设”号电传动内燃 机车，戚墅堰机车车辆厂试制成功“先行”号电传动内燃机 车，但这两种车都没有批量生产。 四方机车车辆工厂也于1958年开始设计，1959年试制 成功中国第一台液力传动内燃机车，当时命名为“卫星”号， 代号NY1。后经过长期试验和多次改进，定型为东方红型， 于1966年成批生产。
（5）内燃动车组：用于牵引近郊旅客列车和中、 短途高速旅客列车，其两端为具有动力装置的动车， 中间为专用客车统一编组成的轻快车组。
中国内燃机车发展史简介
中国内燃机车发展史简介内燃机车是指以燃烧内燃机提供动力的铁路机车。
它具有动力强、响应快、机动性好等优点，因此在铁路交通发展过程中起到了重要的推动作用。
中国内燃机车的发展历程可以追溯到20世纪初。
1903年，中国的内燃机车发展起步。
当时，四川川汉铁路开通，列车使用德国制造的包尔内燃机车担当起客货运输任务。
这是中国使用内燃机车进行运输的开始。
1912年，中国自行设计制造了第一台内燃机车。
这台机车由邵同龙等人设计，景德镇（今江西景德镇）的一家窑瓷厂制造。
它的发动机模仿德国MAN公司的柴油机，工作效果较好，算得上是中国的首台内燃机车。
1921年，中国的内燃机车制造工作迈出了重要的一步。
当时，湖北松滋机车车辆厂组织了制造一台内燃机车的实验，最终成功地完成了这项任务。
这台机车的发动机是由中国工程师李祖庆根据英国乔姆森公司的柴油机设计制造的。
1924年，中国自行设计制造的内燃机车首度投入商业运营。
这台机车由湖北松滋机车车辆厂制造，使用了李祖庆设计的柴油机。
这台机车在商业运营中稳定运行，为中国内燃机车的发展积累了宝贵经验。
1927年，中国的内燃机车制造实现了新的突破。
湖北松滋机车车辆厂制造的柴油机车在贵州麻窝铅锌矿铁路进行了试验，并成功推出了重载运输服务。
这标志着中国内燃机车制造技术的快速进步。
1930年代，中国内燃机车的生产逐渐取得了突破性进展。
当时，中国首台柴油机车产量达到了30辆。
需要注意的是，这些机车都是中国人自行设计制造的，其中既有湖北松滋机车车辆厂制造的，也有天津武清机车车辆厂制造的。
1940年代，中国内燃机车的制造量达到了规模化的水平。
当时，中国内燃机车的年产量已经达到400辆以上，并持续增长。
这些机车为中国铁路运输提供了可靠的动力支持。
1950年代，中国开始引进外国先进的内燃机车技术。
当时，中国从前苏联引进了大量内燃机车，其中包括蒸汽机车改造的柴油机车和独立设计制造的柴油机车。
这些机车的投入使用，对中国内燃机车技术的发展起到了积极的推动作用。
简述我国内燃机车的发展
简述我国内燃机车的发展
我国内燃机车的发展历程可以追溯到20世纪50年代。
当时，我国从人才、技术和科研等各个方面进行了发展内燃机车的准备工作。
1958年，我国正式开始仿造试制内燃机车，先后制成了国产第一台内燃机车——建设型直流电传动调机内燃机车、巨龙型双节直流电传动内燃机车和先行型直流电传动内燃机车等。
这些早期的内燃机车基本是仿制国外的产品，设计技术水平较低，可靠性也较差。
然而，随着科技的不断进步和经验的积累，我国内燃机车的技术水平得到了显著提升。
在20世纪80年代，我国成功研制出多种新型内燃机车，如东风4型、东风5型和东风7型等。
这些内燃机车采用了先进的柴油机技术和电子控制技术，具有更高的性能和效率。
进入21世纪以来，我国内燃机车的技术发展取得了更大的突破。
新型内燃机车如东风10型、东风11型和东风12型等相继问世，这些内燃机车采用了先进的交流传动技术、智能控制技术和环保技术等，具有更高的可靠性、安全性和舒适性。
总的来说，我国内燃机车的发展经历了从仿制到自主研发、从传统技术到高科技的转变。
如今，我国内燃机车的技术水平已经达到了国际先进水平，为我国的铁路运输事业做出了重要贡献。
3.1火车头——铁路机车
主电路
主电路是将牵引电动机及其相关的各 种电气设备连接而成的一个系统。
辅助 电路
控制 电路
控制电路将主电路和辅 助电路中各电气设备的 控制电器（包括各种控 制开关、接触器等）同 电源、照明、信号等的 控制装置连成一个电路 系统。
电力机车——制动装置
制动机 产生制动原动力并进 行操纵和控制
基础制动装置 传送制动原动力 并产生制动力
火车头——铁路机车
我国内燃机车的发展概况
1989
1964
1964-1968
国产第一代内燃机 车设计生产的5年
1958-1963
内燃机车早期试制的5年
1966
1989-1998
国产第三代内 燃机车开发生 产的10年
1966-1988
国产第二代内燃机车 开发生产的20年
1999
1999-至今
国产第四代内燃机车
1958
我国电力机车的发展概况
1
1956—1968年 早期引进仿制
3
1985年—至今 迅速发展阶段
2
1968—1985年 成长阶段
内燃机车的结构组成
内燃机车是以内燃机为动力，通过传动装置驱动车轮的机车。 内燃机车一般是由柴油机、传动装置、走形部、车体车架、车 钩缓冲装置、制动系统和辅助装置组成。
闸瓦制动
盘形制动
用制动夹钳使闸片(一般用合成 材料制成)夹紧装固在车轴或车 轮辐板上的制动圆盘(一般为铸 铁盘)，上闸片与制动圆盘间产 生摩擦，把动能转变为热能， 消散于大气中。
电力机车——动力制动
• 电阻制动：制动时，变牵引电动机为发电机，将所发电能加于 电阻器中，使它发热，靠风扇给电阻器强迫通风而将热量消散 于大气中。电力机车、电传动内燃机车和电动车组等，即凡用 牵引电动机驱动的动力车都有可能实现电阻制动。
内燃机车
第一章 内燃机车
第一节 内燃机车概述
一、我国内燃机车的发展 我国内燃机车经过长期试验改进，至1964年形成
东风、东方红系列的第一代内燃机车，并正式批量生 产。从1970年起，在第一代内燃机车的基础上，生产出 我国自行设计的新型机车——以东风４型内燃机车为代 表的第二代内燃机车。为了适应我国铁路运输“重载、 高速”的发展需要，以交直流电力传动的东风6型和 东风11型为代表的第三代内燃机车应运而生，并与第二 代内燃机车一起成为我国目前铁路运输主型内燃机车。
要的，降低运行速度；当外界阻力减小时，机
车能自动地减小牵引力，提高运行速度。即牵引力F与
运行速度v的乘积为一常数：
F·v=Ne
柴油机的扭矩特性[即M=f（n）]和功率特性[即 N= f（n）]见图8-3，当每一循环供油量一定时，柴油 机的扭矩M几乎不随转速的变化而改变，因此柴油机 的功率N基本上与转速n成正比，而且只有当柴油机达 到额定转速时，才能发出额定功率。而图8—3中的扭 矩特性曲线，只有当柴油机 达到额定转速时，即机车在 最高速度时，柴油机功率才 能得到充分利用。
柴油机压缩比大，压缩终了时的温度和压力都比汽油 机高，足以达到柴油自燃所需的温度和压力。
3、作功行程 此行程与汽油机有较大的不同，压缩行程末，喷油
泵将油箱输送来的低压柴油经柴油滤清器滤清变为高 压柴油（喷油压力要达到10 MPa 以上），经喷油器
呈雾状喷人气缸内，与气缸内的高温空气迅速混合形 成可燃混合气，由于此时气缸内的温度远高于柴油的 自燃温度，柴油便自行着火燃烧，且在以后的一段时 间内边喷油边燃烧，气缸内的温度和压力急剧升高， 推动活塞下行作功。
内燃机车简介
内燃机车简介汇报人：2023-12-14•内燃机车概述•内燃机车的结构与原理•内燃机车的性能与参数目录•内燃机车的应用与前景•内燃机车的安全与环保问题01内燃机车概述内燃机车是一种以柴油机为动力源，通过燃烧柴油产生动力，驱动车轮前进的机车。
定义内燃机车具有功率大、速度快、爬坡能力强、牵引力大等特点，但同时也会产生较大的噪音和震动。
特点内燃机车的定义与特点内燃机车起源于20世纪初，最早的内燃机车是由德国人发明和制造的。
早期发展二战后的发展现代发展二战后，随着铁路运输的快速发展，内燃机车得到了广泛的应用和推广。
进入21世纪，随着环保和能源问题的日益突出，内燃机车的技术和性能也在不断升级和改进。
030201内燃机车的发展历程内燃机车按照用途可以分为干线内燃机车、调车内燃机车、工矿内燃机车等。
干线内燃机车主要用于铁路干线上的货物运输，调车内燃机车主要用于铁路车站的调车作业，工矿内燃机车主要用于工业企业的货物运输。
内燃机车的分类与用途用途分类02内燃机车的结构与原理柴油机传动装置车体走行部01020304内燃机车的动力来源，将柴油燃烧产生的热能转化为机械能。
将柴油机的动力传递到车轮，包括离合器、变速器和传动轴等。
承载旅客和货物，包括车架、车壳和车门等。
支撑车体并引导机车行走，包括转向架、轮对和制动装置等。
根据用途和功率不同，内燃机车可采用不同型号的柴油机，如6缸、8缸、12缸等。
柴油机类型包括燃油箱、燃油滤清器、喷油泵和喷油器等，确保柴油机正常工作。
燃油系统包括空气滤清器、进气管和排气管等，为柴油机提供清洁的空气。
空气系统离合器用于连接或断开柴油机与传动装置之间的动力传递。
变速器根据行驶需要，将柴油机的动力传递到不同的车轮上，实现机车在不同速度下的行驶。
传动轴将变速器输出的动力传递到车轮上，使机车行驶。
包括制动盘、制动缸和制动阀等，用于对机车进行制动。
制动装置利用压缩空气作为制动介质，通过控制制动阀来实现机车的制动。
内燃机车
DF4B型内燃机车上采用的“16 V240 ZJB”型柴油 机，表示它有16个气缸；分两排呈V字形排列；气缸
内径为240 mm；Z表示增压，装有废气涡轮增压器和 增压空气中间冷却器；J表示铁路牵引用；B表示产品 改进变型符号。该柴油机就是一种四冲程机车用柴油 机。
（一）四冲程汽油发动机的工作原理
2．柴油机的转速范围满足不了机车运行速度范 围的变化要求。当柴油机转速低于最低转速运转时会 熄火，高于最高转速运转时又会引起飞车，而损坏柴 油机。 3．柴油机应在无负载情况下启动，而机车启动 负载都是很大的，所以无法直接驱动机车动轮。 4、柴油机曲轴一般不能反转，而机车却需要既 能前进也能后退。
目前，以交流电力传动、微机控制、径向转向架及柴油 机电子喷射技术为特征的第四代内燃机车业已研制成 功，并在不断改进中。
二、内燃机车的组成 内燃机车的动力装置是柴油机，因此内燃机车也 称柴油机车。燃油(柴油)在汽缸内燃烧，将产生的热能 转换为由柴油机曲轴输出的机械能。液力传动机车是通 过传动装置转换为适合于机车牵引特性要求的机械能， 再通过走行部驱动机车动轮在轨道上转动。电力传动机 车是通过主发动机把曲轴输出的机械能转换为电能，通 过牵引电动机驱动机车动轮运动。
力 传动内燃机车，在汉字或汉语拼音字母右下角的数 字，表示该型机车投入运用的序号。
内燃机车的轴列式，用以表达转向架台数，每台
转向架动轴数及动轴的驱动方式。如2—2，表示两台 二轴转向架、成组驱动，而30一30则表示两台三轴转 向架，单独驱动。内燃机车的轴列式也可用英文字母
表示，A即1，B即2，C即3，D即4。如B～B，C0一C0 也可写成BB， C0 C0。
要的牵引特性为：当外界阻力增大时，机车能自动地
内燃机车解析PPT课件
从19世纪末期开始，随着内燃机 的发明和不断改进，内燃机车逐 渐取代蒸汽机车成为主要的铁路 交通工具。
内燃机车分类及特点
分类
根据传动方式的不同，内燃机车可分 为电力传动内燃机车和液力传动内燃 机车两大类。
特点
内燃机车具有功率大、效率高、启动 快、加速性能好、运行平稳、噪音小 、污染少等优点。
内燃机车解析PPT课件
目录
contents
• 内燃机车概述 • 内燃机车结构与工作原理 • 内燃机车性能评价指标与方法 • 内燃机车关键技术与创新点 • 内燃机车发展趋势与挑战 • 内燃机车产业链与政策支持 • 总结与展望
01
内燃机车概述
定义与发展历程
定义
内燃机车是一种通过内燃机产生 动力，驱动车轮行驶的轨道交通 车辆。
通过实践操作和案例分析，学员们掌握了内燃机车的运用和维护技 能，提高了自身的专业技能水平。
增强了团队协作意识
在学习过程中，学员们相互帮助、共同探讨，增强了团队协作意识 和沟通能力。
对未来内燃机车发展期待
提高燃油经济性
随着环保意识的日益增强，期待未来内燃机车能够在提高燃油经 济性方面取得更大突破，减少对环境的影响。
降低排放污染
期待内燃机车在降低排放污染方面取得更多进展，采用更先进的 排放控制技术，减少对大气的污染。
提升智能化水平
随着科技的不断进步，期待未来内燃机车能够提升智能化水平， 实现更高效、更安全的运营。
THANKS
汇报结束 感谢聆听
内燃机车应用领域
铁路运输
城市轨道交通
内燃机车是铁路运输的主要牵引动力，广 泛应用于干线铁路、支线铁路、地方铁路 以及工矿企业的专用铁路等。
在城市轨道交通中，内燃机车主要用于地 铁、轻轨等城市轨道交通的牵引和调车作 业。
中国铁路机车发展史（蒸汽内燃）
中国铁路机车发展史（蒸汽内燃）中国铁路机车发展过程-蒸汽机车蒸汽机车，顾名思义以蒸汽为动力。
它巧妙地运用了英国人瓦特发明的蒸汽机技术，以蒸汽的热能转换为蒸汽机的机械能通过连杆推动车轮运转。
图1典型的蒸汽机车结构图第一台蒸汽机车是英国人理查德·特里维西克1803年制造的(图2)，但不能确定这台机车是否运行过。
图2世界上第一台蒸汽机车现在人们公认英国人乔治·斯蒂芬森为“蒸汽机车之父”，他设计的“旅行”号在1825年通车的第一条正式运营的铁路——斯托克顿至达林顿铁路上载重53.7吨，以每小时15英里(合24公里)的速度运行。
中国蒸汽机车1881年当时的开平矿务局几经波折终于得到清政府的恩准，修筑一条由开平至胥各庄，长约11公里的运煤铁路——唐胥铁路。
在修路的同时，矿务局的英籍工程师金达(C.W.Kinder)利用废旧锅炉、卷扬机铁轮和井架钢梁制造了一台简陋的蒸汽机车(图3)。
由于朝廷明令禁止使用机车，这台机车暂时没有运行。
所以唐胥铁路1881年底竣工后一度只能以驴马牵引运煤车，史称“马车铁路”。
图3中国第一台蒸汽机车1882年由于开平煤矿的产量由1881年的3600吨增加到38000吨，马拉驴拖实在力不胜任，金达重新打起机车的主意，设计和指导制造了又一台机车(图4)，这台车设计规范、制作精良，远胜于第一台，可与同时代的外国机车相媲美。
图4“龙”号机车当时的开平矿务局英籍总工程师薄内(R.R.Burnett)之妻仿照斯蒂芬森1829年设计的著名机车“Rocket”号(图5)为之命名为“RocketofChina”，意即“中国火箭”号。
参与制造的中国工匠又在车头两侧各镶嵌了一条金属刻制的龙，因此又称“龙”号机车。
“龙”号机车长18英尺8英寸(约合5.7米)，只有三对动轮而没有导轮和从轮，轴式为0—3—0，轮式为0—6—0(英文为Six－WheelsSwitcher)现在通用的代号为XK，曾用代号为ㄒㄎ和SA。
内燃机车发展史及机车的结构原理
内燃机车发展史与机车的结构原理内燃机车〔diesel locomotive〕以内燃机作为原动力，通过传动装置驱动车轮的机车。
根据机车上内燃机的种类，可分为柴油机车和燃气轮机车。
由于燃气轮机车的效率低于柴油机车以与耐高温材料成本高、噪声大等原因，所以其发展落后于柴油机车。
在中国，内燃机车的概念习惯上指的是柴油机。
发展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，并交付铁路便用。
同年，德国用柴油机和空压缩机配接，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热力传动装置的元件，但内燃机车仍以调车机车为主。
30 年代后期，浮现了一些由功率为900~1000 kW 单节机车多节连挂的干线客运内燃机车。
第二次世界大战以后，因柴油机的性能和创造技术迅速提高，内燃机车多数配装了废气涡轮增压系统，功率比战前提高约50%，配置直流电力传动装置和液力传动装置的内燃机车的发展加快了，到了20 世纪50 年代，内燃机车数量急骤增长。
60 年代期，大功率硅整流器研制成功，并应用于机车制进，浮现了交—直流电力传动的2 940 kw 内燃机车。
在70 年代，单柴油机内燃机车功率已达到4 410kW 。
随着电子技术的发展，联邦德国在1971 年试制出1 840 kW 的交向来一交电力传动内燃机车，从而为内燃机车和电力机车的技术发展提供了新的途径。
内燃机车随后的发展，表现为在提高机车的可靠性、耐久性和经济性，以与防止污染、降低噪声等方面不断取得新的发展。
中国从1958 年开始创造内燃机车，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或者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。
内燃机原理和构造.完整版PPT资料
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二冲程柴油工作原理
如果在两个冲程里完成进气、压缩、做功 、排气这些循环动作，就叫二冲程，相应 的内燃机叫二冲程内燃机.
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柴油机工作原理
第一冲程——进气，它的任务是使气缸内充满新鲜空气。 当进气冲程开始时，活塞位于上止点，气缸内的燃烧室中 还留有一些废气。 当曲轴旋转时，连杆使活塞由上止点向下止点移动，同时 ，利用与曲轴相联的传动机构使进气阀打开。 随着活塞的向下运动，气缸内活塞上面的容积逐渐增大： 造成气缸内的空气压力低于进气管内的压力，因此外面空 气就不断地充入气缸。 当活塞向下运动接近下止点时，冲进气缸的气流仍具有很 高的速度，惯性很大，为了利用气流的惯性来提高充气量 ，进气阀在活塞过了下止点以后才关闭。虽然此时活塞上 行，但由于气流的惯性，气体仍能充人气缸。
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柴油机工作原理
四. 排气冲程 第四冲程——排气。排气冲程的功用是把膨胀后的废气排 出去，以便充填新鲜空气，为下一个循环的进气作准备。 当工作冲程活塞运动到下止点附近时，排气阀开起，活塞 在曲轴和连杆的带动下，由下止点向上止点运动，并把废 气排出气缸外。由于排气系统存在着阻力，所以在排气冲 程开始时，气缸内的气体压力比大气压力高0.025— 0.035MPa，其温度Tb＝725～925K。为了减少排气时活 塞运动的阻力，排气阀在下止点前就打开了。排气阀一打 开，具有一定压力的气体就立即冲出缸外，缸内压力迅速 下降，这样当活塞向上运动时，气缸内的废气依靠活塞上 行排出去。为了利用排气时的气流惯性使废气排出得干净 ，排气阀在上止点以后才关闭。
影响：喷油提前角的大小对柴油机影响极大，若 其过大，将导致发动机工作粗暴；过小，最高压 力和热效率下降，排气管冒白烟。最佳喷油提前 角：即在转速和供油量一定的条件下，能获得最 大功率及最小燃油消耗率的喷油提前角。供油量 越大，转速越高，则最佳喷油提前角越大；最佳 喷油提前角还与发动机的结构有关
内燃机车的发展历程
内燃机车的发展历程内燃机车是一种使用内燃机作为动力源的列车，它的发展历程可以追溯到19世纪末。
内燃机车的发展经历了多个阶段，从最初的试验阶段到现代高速内燃机车的出现，其发展历程充满了技术创新和进步。
最早的内燃机车可以追溯到19世纪末的德国。
当时，工程师们开始尝试使用内燃机作为列车的动力源，以替代传统的蒸汽机车。
经过一系列的试验和改进，内燃机车逐渐成为了列车运输的重要组成部分。
20世纪初，内燃机车的发展进入了快速发展阶段。
各国纷纷投入大量资源进行内燃机车的研发和生产。
随着内燃机技术的不断成熟和改进，内燃机车的运行效率和性能得到了显著提高。
同时，内燃机车的种类也逐渐丰富，包括柴油机车、电力机车等不同类型的内燃机车陆续问世。
在20世纪中叶，随着高速铁路的兴起，内燃机车的发展进入了一个新的阶段。
高速内燃机车的出现，使得列车的运行速度得到了大幅提升，为人们的出行带来了更多的便利。
同时，内燃机车的节能环保特性也得到了进一步的加强，成为了现代铁路运输的主要动力源之一。
如今，随着科技的不断进步和铁路运输的不断发展，内燃机车的发展也在不断迈入新的阶段。
新型材料、先进技术的应用，使得内燃机车在性能、安全性和环保性方面都有了显著提升。
内燃机车的发展历程充满了辉煌的成就，也为铁路运输行业的发展做出了重要贡献。
总的来说，内燃机车的发展历程是一个不断创新和进步的过程。
从最初的试验阶段到现代高速内燃机车的出现，内燃机车经历了许多挑战和变革，不断适应着铁路运输行业的需求，成为了不可或缺的重要组成部分。
相信在未来，随着科技的不断发展，内燃机车将会迎来更加美好的发展前景。
铁路机车及铁路部门介绍—内燃机车简介
中国第一代调车用柴油机车 由戚墅堰机车车辆工厂1964年研制成功 共生产了153台 轴列式C0-C0 功率650kW 最高运营速度95.3km/h 走廊外置
三、东风系列内燃机车
3.东风3型内燃机车
东风3型内燃机车，与东风1型构造基本相同 仅牵引齿轮传动比由4.41改为3.38 机车功率1050kW 大连机车车辆工厂 共生产226台 并不适合高速运行
五、和谐型内燃机车
5.HXN5B型内燃机车
功率3250kW 轴列式C0-C0，最高运营速度100km/h
五、和谐型内燃机车
6.HXN5K型内燃机车
功率2×3270kW，轴列式2（A01A0A01A0），最大运营速度170km/h
五、和谐型内燃机车
7.HXN6型混合动力内燃机车
中车资阳机车有限公司研制的油-电混合 动力交流传动内燃机车 NY6240ZJA型柴油机 磷酸铁锂动力电池组 功率2200kW 轴列式C0-C0 最高运营速度100km/h
三、东风系列内燃机车
9.东风9型内燃机车
戚墅堰机车车辆厂，于1990年研制成功 功率3040kW 轴列式C0-C0 最高运行速度160km/h 我国第一种最高运行速度达到160公里/小时 以上的柴油内燃机车 也是继东风8型货运机车之后，我国第二种装 用16V280/285系列大功率柴油机的铁路机车
六、复兴型内燃机车
1.FXN3型内燃机车
样车原称HXN3K型内燃机车 主辅一体交流传动、变频启动等 有列车供电功能
功率2×3250kW 轴列式2（A01A0-A01A0） 最大运营速度16XN3B型内燃机车
样车原称HXN3C型 中油电双动力，混合动力机车
六、复兴型内燃机车
3.FXN3C型内燃机车
8第1内燃机车讲图文课件
KLJ — 2000
司机室 主台
智 能
装置运行,包括控制柴
制器 FB—
显 示
油机运行、辅助系统控 11制
屏2
制、牵引设备等
动机
司机
2.柴油机 内燃机车的动力装置，又称压燃式内燃机。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。 从转速来看，分为高速机（1500 r/min左右）、中速机 （1000r/min）和低速机（中速机转速以下）。
一、内燃机车的发展 第四代，微机控制技术
和谐N5型柴油机车由南车戚墅堰机车有限公司及美国通用电气 公司（GE）共同研制（2005-2008年），额定功率为4660kW交— 直—交电传动货运柴油机车机车，设有微机控制系统，可以自 动控制柴油机停起机。该机车完全满足“高速重载”的发展方 向，机车牵引、控制、制动及柴油机的燃油消耗率、排放等主 要技术经济指标具有国际先进水平。正成为我国主型货运内燃 机车HX。N5型内燃机车车架采用双箱形梁 结构，车体承载能力满足：纵向压缩 载荷3788kN,纵向拉伸载荷3100kN。机 车运用模块化设计，各部分分开设计 制造，方便机器设备的安装和维修， 同时也方便了车体的制造。
第八章 内燃机车
第一节 概 述 第二节 机车柴油机 第三节 液力传动内燃机车
第一节 概 述
机车是铁路运输的牵引动力，为满足牵引要求应具有的特征： ①可靠性高 ②牵引性能良好 ③数量足够 ④定期的维护与维修 ⑤机车组织运用合理
蒸汽机车
机车类型
内燃机车
《铁路运输设备》教学课件—4.2内燃机车
铁路运输设备第四章铁路机车概述01目录CONTENTS内燃机车02电力机车03机车新技术04机车的检修和运用05第二节内燃机车一、内燃机车的发展历程内燃机车是以内燃机为原动力的一种机车。
按其使用的内燃机种类可分为柴油机车和燃气轮机车，以柴油机车的使用最为广泛。
我国铁路上采用的内燃机车绝大多数是柴油机车。
我国于 1958 年在大连机车工厂仿照苏联ТЭ3 型内燃机车试制了巨龙型内燃机车，后改进设计，定型为东风型内燃机车。
在 20 世纪 60 年代初，便自行设计制造了以东风型为代表的功率仅为1342 kW 的第一代内燃机车。
从 1969 年起开始生产以东风 4 型、北京型为代表的第二代内燃机车。
我国 1989 年起先后成功开发多种水平更高的以东风 8B、东风 11 型为代表的国产第三代内燃机车。
目前，我国第四代内燃机车已步入了研制开发阶段，其中包括提高微机控制系统的水平、有计划有步骤地开展液化天然气内燃机车的研究试制。
第四代内燃机车的技术将处于世界先进水平。
二、内燃机车的种类内燃机车按用途可分为干线内燃机车、调车内燃机车和内燃动车组。
按传动方式可分为电力传动、液力传动两种类型的内燃机车。
我国内燃机车主要包括“东风”系列、“东方红”系列、“北京”型液力传动机车、“ND”和“NY”系列以及新型的“和谐”系列等类型。
我国各型内燃机车的生产和开发，本着提供高质量的适用机车的前提，同时满足铁路运输“重载、高速”的要求。
DF11 型内燃机车DF7 型内燃机车三、内燃机车的组成和工作原理内燃机车的类型很多，但它们的主要组成和工作原理基本相同，都是由柴油机、传动装置、走行部、车体与车底架、车钩缓冲装置、制动装置和辅助装置等几个主要部分组成。
电传动机车结构示意图（一）柴油机柴油机是将柴油燃烧产生的热能转变为机械能的动力机械，柴油机是内燃机车的动力装置。
目前铁路机车上的柴油机多为四冲程、多缸、废气涡轮增压、压燃式柴油机。
中国火车内燃机车简史
中国火车内燃机车简史
中国的火车内燃机车发展经历了多个阶段，主要包括初期引进、国产化生产、技术改进与升级等阶段。
以下是中国火车内燃机车的简史：
1. 引进阶段（20世纪50-60年代）：最早的内燃机车是从苏联引进的。
在20世纪50-60年代，中国引进了苏联的内燃机车技术，开始在一些铁路线上使用。
这些机车主要用于轻型和中型铁路线的货运和客运。
2. 国产化生产阶段（20世纪70-80年代）：中国逐渐在国内进行内燃机车的生产。
在20世纪70-80年代，中国开始自主研发和生产内燃机车，实现了从引进到国产化的过渡。
同时，一些老旧的蒸汽机车也逐渐被内燃机车所替代。
3. 技术改进与升级阶段（20世纪90年代至今）：从20世纪90年代起，中国的内燃机车经历了技术改进和升级的阶段。
这一时期，内燃机车的技术逐渐成熟，涵盖了多种型号和用途，包括货运机车、客运机车、调车机车等。
新一代内燃机车在燃油效率、环保性能和运行安全性等方面有了显著提升。
4. 高速铁路时代（21世纪初至今）：随着中国高速铁路网络的迅速发展，电力机车在高速铁路上占据主导地位，而内燃机车主要用于一些非电气化或低速铁路线。
内燃机车在这些线路上仍发挥着重要作用。
中国的火车内燃机车在过去几十年里取得了显著的发展，从引进
阶段到国产化生产和技术升级，为铁路运输提供了多样化的机车选择。
然而，随着电气化铁路的普及和技术的不断创新，内燃机车的地位可能会逐渐受到挑战。
内燃机车总体资料
• （4）通用机车：客货两用的内燃机车，使机车既 能适应货运工况，又能适应客运工况，以扩大机 车的使用范围。 • （5）内燃动车组：用于牵引近郊旅客列车和中 、短途高速旅客列车，其两端为具有动力装置的 动车，中间为专用客车统一编组成的轻快车组。 • （6）小型机车：用于厂矿内部运输以及森林铁 路、地方铁路。
• 以上四个系列中，占主导地位的当属 东风系列。
东风1型
东风2型
东风3型
东风4b型
东风4c型
东风4d型
东风4e型
东风5型
东风5型
东风6型
东风7型
东风8型
东风9型
东风10型
东风11型
东方红2型
东方红3型
东方红5型
东方红5型
北京型内燃机车
GK型内燃机车
内燃机车的分类
• 1.按用途分类
• （1）货运机车：机车具有较大的牵引力，用以牵 引吨位较大的货物列车。 • （2）客运机车：机车具有较高运行速度和起动加 速度，用以牵引速度较高的旅客列车。 • （3）调车机车：用于车列的解体、编组和牵出、 转线，其工作特点是频繁地起动和停车。
2、我国内燃机车的发展
• 1958年，我国开始制造内燃机车。由大连机车车辆厂仿照 前苏联内燃机车试制成功的，它就是巨龙号电传动内燃机 车，经过改进设计定型命名为东风型并成批生产。
我国制造的第一辆内燃机车
• 1958年，北京二七机车厂，“建设”号电传动内 燃机车，戚墅堰机车车辆厂试制成功“先行”号 电传动内燃机车，但这两种车都没有批量生产。
• 2.按传动形式分类 • （1）机械传动内燃机车：结构简单、传动效率高、但功 率利用系数低，换挡时功率中断，易引起冲动。 • （2）液力传动内然机车：其特点是重量轻，耗铜少、牵 引性能好等优点，但也存在整个运用范围内平均效率较低 、制造工艺要求较高 。 • （3）电传动内燃机车：其特点是牵引特性好、效率高、 运用可靠，其缺点是重量大，耗铜多。 可分为直-直流电 传动和交-直流电传动两种。
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燃机车发展史及机车的结构原理
燃机车（diesel locomotive）以燃机作为原动力，通过传动装置驱动车轮的机车。
根据机车上燃机的种类，可分为柴油机车和燃气轮机车。
由于燃气轮机车的效率低于柴油机车以及耐高温材料成本高、噪声大等原因，所以其发展落后于柴油机车。
在中国，燃机车的概念习惯上指的是柴油机。
发展
20世纪初，国外开始探索试制燃机车。
1924年，苏联制成一台电力传动燃机车，并交付铁路便用。
同年，德国用柴油机和空压缩机配接，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燃机车。
1925年，美国将一台220 kW电传动燃机车投入运用，从事调车作业。
30年代，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，并开始在燃机车上采用液力耦合器和液力变扭器等热力传动装置的元件，但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燃机车。
第二次世界大战以后，因柴油机的性能和制造技术迅速提
高，燃机车多数配装了废气涡轮增压系统，功率比战前提高约50%，配置直流电力传动装置和液力传动装置的燃机车的发展加快了，到了20世纪50年代，燃机车数量急骤增长。
60年代期，大功率硅整流器研制成功，并应用于机车制进，出现了交—直流电力传动的2 940 kw燃机车。
在70年代，单柴油机燃机车功率已达到4 410kW。
随着电子技术的发展，联邦德国在1971年试制出1 840 kW的交一直一交电力传动燃机车，从而为燃机车和电力机车的技术发展提供了新的途径。
燃机车随后的发展，表现为在提高机车的可靠性、耐久性和经济性，以及防止污染、降低噪声等方面不断取得新的进展。
中国从1958年开始制造燃机车，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、开发与之相适应的燃机车。
分类
按用途可分客运、货运、调车燃机车。
接走行部形式分为车架式和转向架式燃车。
按传动方式分为机械传动、液力传动、电力传动燃机车。
现代机车多采用电力和液力传动。
电力传动又可分为直流电力传动和交—直流电力传动和交—直—交电力传动燃机车。
基本结构
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。
柴油机
燃机车的动力装置，又称压燃式燃机。
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。
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：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；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；柴油机不能逆转，机车也就无法换向。
所以，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。
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。
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）变—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，发出的直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。
车体走行部
包括车架、车体、转向架等基础部件。
①车架是机车的骨干，
安装动力机、车体、弹簧装置的基础。
车架为一矩形钢结构，由中梁、侧梁、枕梁、横梁等主要部分组成，上面安装有柴油机、传动装置、辅助装置和车体（包括司机室），下面由两个转向架支撑并与车架相连，车架中梁前后两端的中下部装设车钩、缓冲装置。
车架承受荷载最大，并传递牵引力使列车运行，因此，车架必须有足够的强度和刚度。
②车体是车架上部的外壳，起保护机车上的人员和机器设备不受风、沙、雨雪的侵袭和防寒作用。
按其承受载荷情况，分为整体承载式和非整体承车体；按其外形分为罩式和棚式车体。
③转向架是机车的走行装置，又称台车。
由构架、旁承、轴箱、轮对、车轴齿轮箱（电力传动时包括牵引电机）、弹簧、减振器、均衡梁，以及同车架的连结装置、基础制动装置等主要部件组成。
其作用是承载车架及其上面装置的重量，传递牵引力，帮助机车平衡运行和顺利通过曲线。
燃机车一般为具有两个2 轴或3 轴的转向架。
辅助装置
用来保证柴油机、传动装置、走行部、制动装置和控制调节设备等正常工作的装置。
主要设备包括：燃油系统——保证给柴油机供应燃油的设备及管路系统；冷却系统——保证柴油机和液力传动装置能够正常工作的冷却设备和管路系
统；机油管路系统——给柴油机正常润滑的设备及管路系统；空气滤清器——过滤空气中灰尘等赃物的装置；压缩空气系统——供给列车的空气制动装置、砂箱、空气笛及其他设备压缩空气的系统；辅助电气设备——蓄电池组、直流辅助发电机、柴油机起动电机等。
制动设备
燃机车都装有一套空气制动机和手制动机。
此外，多数电力传动机车增设电阻制动装选，液力传动机车装有液力制动装置。
控制设备
控制机车速度、行驶方向和停车的的设备。
主要有机车速度控制器、换向控制器、自动控制阀和辅助制动阀。
操纵台上的监视表和警告信号装置有：空气、水、油等压力表，主要部位温度表，电流表、电压表，主要部位超温、超压或压力不足等音响和显示警告信号。
为了保证安全，便于操作，燃机车上还装设有机车信号和自动停车装置。
工作原理
燃料在汽缸燃烧，所产生的高温高压气体在汽缸膨胀，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。