機(jī)車牽引力與牽引特性-內(nèi)燃機(jī)車牽引力及牽引特性

內(nèi)燃機(jī)車傳功裝置牽引力目錄CONTENTS01傳動(dòng)裝置牽引力的概念02電傳動(dòng)裝置牽引力課程導(dǎo)入內(nèi)燃機(jī)車牽引力機(jī)車柴油機(jī)內(nèi)燃機(jī)車很難實(shí)現(xiàn)高速重載，為什么？牽引力的大小運(yùn)行速度牽引重量內(nèi)燃機(jī)車傳功裝置牽引力一、傳動(dòng)裝置牽引力的概念傳動(dòng)裝置牽引力，就是受傳動(dòng)裝置功率限制的機(jī)車牽引力。機(jī)車的傳動(dòng)裝置功率，必須和柴油機(jī)功率相匹配，以充分發(fā)揮和利用柴油機(jī)功率。

式中:N——機(jī)車輪周功率，kW；F——機(jī)車輪周牽引力，kN；v——機(jī)車速度，km/h。內(nèi)燃機(jī)車傳功裝置牽引力二、電傳動(dòng)裝置牽引力1電傳動(dòng)裝置牽引力計(jì)算柴油機(jī)發(fā)出的機(jī)械功通過主發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能，再由牽引電動(dòng)機(jī)將電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)輪周上的機(jī)械功。受傳動(dòng)裝置功率限制的輪周牽引力功率（單位

kW）用下式表示：

內(nèi)燃機(jī)車傳功裝置牽引力直流發(fā)電機(jī)為：受電傳動(dòng)裝置功率限制的輪周牽引力：交流發(fā)電機(jī)為：式中:

——引電動(dòng)機(jī)效率；——

齒輪傳動(dòng)效率?！鞴裥?；——

主發(fā)電機(jī)端電壓，V；——

主發(fā)電機(jī)電流，A；內(nèi)燃機(jī)車傳功裝置牽引力以上公式表明電傳動(dòng)裝置牽引力，決定于主發(fā)電機(jī)的端電壓

Uf和電流

If。因而在選擇主發(fā)電機(jī)時(shí)，其額定功率或容量必須充分滿足利用柴油機(jī)功率的要求。柴油機(jī)以一定功率運(yùn)行時(shí)，為保持其恒功率，電傳動(dòng)裝置功率在任何速度下均應(yīng)保持

Uf·If之積為一常數(shù)，因而，電傳動(dòng)裝置牽引力與速度成反比關(guān)系。內(nèi)燃機(jī)車傳功裝置牽引力2電傳動(dòng)裝置牽引力的限制電傳動(dòng)裝置牽引力受它的額定功率限制。在額定條件下電機(jī)長時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)，各部溫升接近而不超過溫升標(biāo)準(zhǔn)的電流稱為持續(xù)電流，以

Ic表示。DF4型內(nèi)燃機(jī)車整直后電流

Ic

=4800A。顯然，電傳動(dòng)裝置牽引力，在電機(jī)持續(xù)運(yùn)行時(shí)受持續(xù)電流限制。持續(xù)電流對應(yīng)的機(jī)車速度為機(jī)車的持續(xù)速度，以

vc表示。對應(yīng)于持續(xù)速度額定條件的機(jī)車牽引力叫持續(xù)牽引力

Fc

。由公式可知思考題傳動(dòng)裝置牽引力的限制有哪些？內(nèi)燃機(jī)車牽引力目錄CONTENTS01柴油機(jī)牽引力02影響柴油機(jī)牽引力的因素課程導(dǎo)入內(nèi)燃機(jī)車牽引力機(jī)車柴油機(jī)內(nèi)燃機(jī)車很難實(shí)現(xiàn)高速重載，為什么？牽引力的大小運(yùn)行速度牽引重量內(nèi)燃機(jī)車牽引力一、柴油機(jī)牽引力柴油機(jī)是內(nèi)燃機(jī)車動(dòng)力來源，它的功率從根本上限制了機(jī)車的牽引力。受柴油機(jī)功率限制的機(jī)車牽引力，叫柴油機(jī)牽引力。內(nèi)燃機(jī)車牽引力每分鐘柴油機(jī)全部氣缸中的燃?xì)馑鞯墓饔趧?dòng)輪周的值：式中:Nc

——柴油機(jī)每分鐘的有效功，kJ/min；Zc——柴油機(jī)一個(gè)工作循環(huán)的沖程數(shù)，二沖程柴油機(jī)

Zc=2，四沖程柴油機(jī)

Zc=4；Ηm——柴油機(jī)的機(jī)械效率。一般取

ηm=0.8～0.9βc——柴油機(jī)的功率利用系數(shù)。Β

c=0.9～0.95；一般取

βc=0.9；Ηc——傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)效率。電傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車

ηc=0.8～0.86，液力傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車

ηc=0.57～0.82；

式中:F—受柴油機(jī)功率限制的輪周牽引力，kN；Dj

—機(jī)車計(jì)算動(dòng)輪直徑，cm；nL

—機(jī)車動(dòng)輪轉(zhuǎn)速，r/min。內(nèi)燃機(jī)車牽引力輪周牽引力每分鐘所作的功為：(kN)對一定機(jī)車來說，

mc、dc、l、Zc、Dj、βc均為常數(shù)。如果令M叫作內(nèi)燃機(jī)車牽引力模數(shù)，ic

稱為機(jī)車傳動(dòng)比：內(nèi)燃機(jī)車牽引力(kN)內(nèi)燃機(jī)車牽引力決定和影響柴油機(jī)牽引力的因素為機(jī)車牽引力模數(shù)

M、傳動(dòng)比

Ic

及與運(yùn)用條件有密切關(guān)系的平均指示壓力

pi

和有關(guān)效率。機(jī)車牽引力模數(shù)

M是由柴油機(jī)及機(jī)車的有關(guān)構(gòu)造條件所確定的一個(gè)常數(shù)，M值越大，機(jī)車牽引力越大。燃燒過程越好pi

值越大，機(jī)車牽引力亦越大。機(jī)車傳動(dòng)比

ic決定于柴油機(jī)和動(dòng)輪轉(zhuǎn)速，柴油機(jī)轉(zhuǎn)速

nc越高，Ic值越大。柴油機(jī)的機(jī)械效率ηm、機(jī)車傳動(dòng)裝置效率

ηc一般變化不大，但兩者的提高均使?fàn)恳υ龃?。二、影響柴油機(jī)牽引力的因素思考題柴油機(jī)功率的影響因素有哪些？內(nèi)燃機(jī)車牽引力的修正及特性曲線目錄CONTENTS01內(nèi)燃機(jī)車牽引力的修正02內(nèi)燃機(jī)車牽引特性課程導(dǎo)入內(nèi)燃機(jī)車牽引力機(jī)車柴油機(jī)內(nèi)燃機(jī)車很難實(shí)現(xiàn)高速重載，為什么？牽引力的大小運(yùn)行速度牽引重量一、內(nèi)燃機(jī)車牽引力的修正一般給定的內(nèi)燃機(jī)車柴油機(jī)功率、機(jī)車牽引力都是在標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下的數(shù)據(jù)，但在高海拔、高氣溫條件下，因空氣密度小，進(jìn)入柴油機(jī)氣缸中的空氣量少，燃燒惡化，柴油機(jī)功率降低，結(jié)果降低了機(jī)車牽引力。內(nèi)燃機(jī)車在長隧道內(nèi)運(yùn)行時(shí)，柴油機(jī)的工作條件也比在空曠地帶要差。在這些條件下必須對給出的牽引力進(jìn)行修正。修正的辦法是通過專門試驗(yàn)得出海拔修正系數(shù)、周圍空氣溫度修正系數(shù)、隧道影響修正系數(shù)，乘以給定的牽引力。修正后的牽引力，按下式計(jì)算——隧道影響修正系數(shù)；——海拔修正系數(shù)，列于表1—2；——周圍空氣溫度修正系數(shù)，列于表1—3。內(nèi)燃機(jī)車牽引力的修正及特性曲線車型海拔高度

700m1000m1500m2000m2500m3000m3500m4000m4500m51000mDF4（貨、客）1.0001.0010.9450.8750.8040.7320.6570.582－－DF4B（貨、客）45GP802-A增壓器1.0000.9680.915－－－－－－－ZN310增壓器－－0.9180.8580.7980.7400.6750.615－－DF7D1.0000.9940.9560.9170.8790.840－－－－DF11VTC254增壓器1.0001.0011.0021.0030.9780.9370.8950.854－－ZN310-LSA4增壓器1.0001.0011.0020.9940.9550.9150.8760.836－－DF8B(高原)－－－－1.0000.9790.9360.8920.8470.792NJ2－－－－1.0000.9990.9960.9920.9650.924表1-2內(nèi)燃機(jī)車牽引力海拔修正系數(shù)內(nèi)燃機(jī)車牽引力的修正及特性曲線車型周圍空氣溫度

30℃32℃34℃36℃38℃40℃DF4（貨、客）0.9800.9560.9320.9060.8820.856DF4B（貨、客）1.0000.9750.9490.9240.8980.875DF（貨）1.0001.0021.0051.0070.9990.968DF8及DF111.0001.0021.0041.0061.0081.010表1-3內(nèi)燃機(jī)車牽引力周圍空氣溫度修正系數(shù)DF4B型內(nèi)燃機(jī)車受長度1000m以上隧道影響的牽引力修正系數(shù)，單機(jī)或雙機(jī)牽引的第一臺(tái)機(jī)車取0.88，雙機(jī)重聯(lián)的第二臺(tái)機(jī)車取0.85。內(nèi)燃機(jī)車牽引力的修正及特性曲線二、內(nèi)燃機(jī)車牽引特性通常以不同手柄位或柴油機(jī)轉(zhuǎn)速（r/min）區(qū)分為若干條曲線，加上計(jì)算黏著牽引力曲線便組成內(nèi)燃機(jī)車牽引特性曲線。內(nèi)燃機(jī)車按照其變能部分的能力雖然分