內(nèi)燃機(jī)車(chē)節(jié)能減排技術(shù)分析作為能源消耗大國(guó)中國(guó)的輕重工業(yè)發(fā)展對(duì)能源的消耗每一天都是一筆巨大的數(shù)字，作為運(yùn)輸行業(yè)的領(lǐng)頭羊內(nèi)燃機(jī)車(chē)的燃料使用量更是驚人的，對(duì)比西方發(fā)達(dá)國(guó)家我國(guó)的內(nèi)燃機(jī)車(chē)所占的比例依舊是巨大的，因此能源危機(jī)接踵而至，從能源消耗方面出發(fā)必須考慮內(nèi)燃機(jī)車(chē)能源的節(jié)約。在我國(guó)內(nèi)燃機(jī)車(chē)總共分為兩種，燃油內(nèi)燃機(jī)車(chē)以及燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)車(chē)，作為企業(yè)專用內(nèi)燃機(jī)車(chē)的燃料一般是以柴油為主的，對(duì)此類能源的節(jié)約問(wèn)題就可以從很多方面進(jìn)行著手，本文了相關(guān)內(nèi)燃機(jī)燃油型機(jī)車(chē)節(jié)約能源的一系列信息，其意見(jiàn)僅供讀者參考。1內(nèi)燃機(jī)車(chē)主要耗油因素及其分析內(nèi)燃機(jī)機(jī)車(chē)在這里只柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。從傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)工作原理上我們不難發(fā)覺(jué)，柴油提供的內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力遠(yuǎn)比汽油、煤油等來(lái)的經(jīng)濟(jì)實(shí)用。從燃料本質(zhì)來(lái)分析內(nèi)燃機(jī)中柴油的使用是最適合提供大量動(dòng)力的，但是由于柴油自身碳結(jié)構(gòu)分子大燃燒效果有時(shí)并不像汽油那樣充分，并且在內(nèi)燃機(jī)內(nèi)柴油的點(diǎn)燃方式也不像汽油那樣是以點(diǎn)火爆炸式來(lái)進(jìn)行的，因此壓縮柴油蒸汽與空氣混合物推動(dòng)內(nèi)燃機(jī)活塞運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中就會(huì)存在柴油浪費(fèi)的現(xiàn)象，其最顯著的地方就是排氣中的大量黑煙，有經(jīng)驗(yàn)的人通過(guò)三個(gè)方面就可以判斷柴油機(jī)的性能優(yōu)劣，第一就是從排出尾氣的溫度，排除的尾氣的溫度越高證明內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)化能量的效率越低，因此相對(duì)而言這樣的柴油內(nèi)燃機(jī)就屬于浪費(fèi)了熱能與化學(xué)能，造成了尾氣損耗能量；第二是根據(jù)尾氣排出的黑煙濃度，黑煙的實(shí)質(zhì)是碳粉末小顆粒隨著尾氣氣流排放到空氣中買(mǎi)這類小粉末的主要成分是碳元素構(gòu)成的可燃物，本身在內(nèi)燃機(jī)氣缸內(nèi)是需要混合爆炸產(chǎn)生動(dòng)力的，但是直接排除了就降低了柴油的利用率，并且對(duì)于空氣的污染也更加嚴(yán)重；第三就是從尾氣的柴油味道來(lái)判別，柴油味道重就說(shuō)明柴油蒸汽隨著尾氣排放出來(lái)，三種情況相比一旦內(nèi)燃機(jī)機(jī)車(chē)出現(xiàn)最后一種情況的內(nèi)燃機(jī)柴油利用率最低。影響內(nèi)燃機(jī)車(chē)燃油消耗的因素有很多，以下將從機(jī)車(chē)運(yùn)用相關(guān)角度，對(duì)機(jī)車(chē)熱力狀態(tài)、燃油自然損耗和機(jī)車(chē)節(jié)能駕駛?cè)齻€(gè)方面探討分析。1.1機(jī)車(chē)熱力狀態(tài)與燃油消耗內(nèi)燃機(jī)車(chē)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(chē)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(chē)的熱力狀態(tài)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。從一定角度來(lái)看衡量柴油機(jī)優(yōu)劣采取的方法是定量法，一般內(nèi)燃機(jī)的功率是由內(nèi)燃機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)速來(lái)判定的，因此一般的實(shí)驗(yàn)測(cè)試方法有幾種，第一種是相同的柴油燃料使用量測(cè)試相應(yīng)的內(nèi)燃機(jī)機(jī)車(chē)做功載重量的大小，載重越大的做功越多的柴油機(jī)自然具備最高的內(nèi)燃機(jī)燃料利用性能，柴油的利用率自然最高；第二種是恒定做功測(cè)試柴油使用量，比較柴油使用量來(lái)確定哪一臺(tái)內(nèi)燃機(jī)的燃料利用率最好。這類定量法測(cè)試是有相應(yīng)的難度的，一般而言我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室中進(jìn)行少量等量的模擬實(shí)驗(yàn)相對(duì)簡(jiǎn)單，但是實(shí)際情況操作這類比較方法并不理想，除了諸多控制因素外合格方法實(shí)在是有些浪費(fèi)能源，因此常見(jiàn)的柴油內(nèi)燃機(jī)功效判別方法雖然不如定量法那樣具體的用數(shù)據(jù)比較直觀表述柴油內(nèi)燃機(jī)燃料利用率的優(yōu)劣，但是憑借柴油內(nèi)燃機(jī)使用情況以及經(jīng)驗(yàn)可以粗略的判斷出好壞，因此本文列舉了一系列操作性簡(jiǎn)單的方法。（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，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)行處理后重新測(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、淡黑色排煙五種情況。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?，說(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。1.2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)及傳輸環(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。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%。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(chē)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。1.3機(jī)車(chē)操縱對(duì)耗油量的影響內(nèi)燃機(jī)操縱的過(guò)程就是使用內(nèi)燃機(jī)燃料的過(guò)程，除卻內(nèi)燃機(jī)設(shè)備本身的問(wèn)題之外影響燃油使用消耗情況的因素還有內(nèi)燃機(jī)車(chē)的操作問(wèn)題。不同的行駛速度以及牽引重量和路程長(zhǎng)短都會(huì)影響到燃油的使用消耗，但是本文著重介紹的方向是人為操作帶來(lái)的燃油消耗量影響，眾所周知的是在內(nèi)燃機(jī)車(chē)在軌道上運(yùn)行時(shí)牽引力是隨著路程地勢(shì)的改變而改變的，而確定牽引力大小的除了相關(guān)地勢(shì)外還有人為的操作，在操作內(nèi)燃機(jī)爬坡時(shí)一個(gè)非常顯著的問(wèn)題就是操作人員加大內(nèi)燃機(jī)的功率使機(jī)車(chē)上坡之后還存在較大的牽引力，這種牽引力的增加是人為的控制大小的，由于機(jī)車(chē)在平滑水平軌道上的滑行只需要部分牽引力配合慣性就可以到到正常行駛目的，于是這時(shí)候上坡后的動(dòng)能過(guò)大就會(huì)導(dǎo)致?tīng)恳^(guò)大，機(jī)車(chē)的行駛速度也會(huì)提升，此時(shí)操作人員一般都會(huì)選擇制動(dòng)系統(tǒng)少量工作降低車(chē)速，為到站停靠做準(zhǔn)備，這一部分動(dòng)能就此浪費(fèi)并且增加了機(jī)車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)的負(fù)荷增加了摩擦生熱，因此在這一過(guò)程中浪費(fèi)了很多能源，對(duì)此需要相關(guān)的操作動(dòng)力人員熟悉行駛路線狀況，處于下坡的時(shí)候由于重力加速度產(chǎn)生的動(dòng)力不消耗燃料一定要加以利用，爬坡時(shí)的牽引力要選擇得當(dāng)，不要在制動(dòng)系統(tǒng)上浪費(fèi)大量的燃料能源。機(jī)車(chē)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(chē)牽引力提供給機(jī)車(chē)的動(dòng)能，最佳地利用列車(chē)已取得的動(dòng)能，并能有效地避免或減少貨物列車(chē)的不必要制動(dòng)損失。最基本直接的體現(xiàn)，就是在列車(chē)爬坡時(shí)，充分利用列車(chē)的動(dòng)能，做到闖爬結(jié)合，這樣就能很好的節(jié)省機(jī)車(chē)耗油。機(jī)車(chē)牽引相同定數(shù)的列車(chē)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?tīng)恳欢〝?shù)的列車(chē)，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(chē)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(chē)牽引計(jì)算規(guī)程，在通常的氣候條件下，某列車(chē)在某運(yùn)行區(qū)段運(yùn)行全過(guò)程該區(qū)段機(jī)車(chē)所做的總輪周功包括：在該區(qū)段運(yùn)行列車(chē)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(chē)動(dòng)能、在該區(qū)段必要制動(dòng)所消耗的列車(chē)動(dòng)能、在該區(qū)段附加阻力對(duì)列車(chē)所做的功、該區(qū)段始發(fā)站與終點(diǎn)站該列車(chē)的重力勢(shì)能差等。在掌握了機(jī)車(chē)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(chē)，減少油耗，最終達(dá)到節(jié)能減排的效果。2降低內(nèi)燃機(jī)車(chē)油耗，節(jié)能減排的主要措施2.1嚴(yán)格檢查核定機(jī)車(chē)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)。2.2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(chē)周轉(zhuǎn)圖，提高機(jī)車(chē)運(yùn)行效率。保管方面，機(jī)車(chē)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。2.3優(yōu)化機(jī)車(chē)操縱方式，減少機(jī)車(chē)耗油這項(xiàng)建議第一點(diǎn)就是需要從操作人身上著手，由于操縱內(nèi)燃機(jī)級(jí)車(chē)的人員決定行駛過(guò)程中機(jī)車(chē)的牽引力大小以及相應(yīng)的運(yùn)行速度等因素，因此在一定角度上而言控制好時(shí)間就是直接控制了速度和牽引力的大小。一班火車(chē)運(yùn)行的時(shí)間段是通過(guò)鐵道部合理統(tǒng)籌的安排，提前確定的，因此在晚點(diǎn)的火車(chē)狀況出現(xiàn)的時(shí)候就使這列火車(chē)持續(xù)讓行其他車(chē)輛，導(dǎo)致時(shí)間更久并且頻繁使用內(nèi)燃機(jī)機(jī)車(chē)的制動(dòng)系統(tǒng)，造成一系列的能源損耗，因此優(yōu)化操縱級(jí)車(chē)的控制模式就是要求相關(guān)的操作人員盡可能的熟悉所行使的線路中出現(xiàn)的坡道狀況，在牽引力的應(yīng)用上降低提升力度，合理應(yīng)用下坡的加速度與機(jī)車(chē)啟動(dòng)時(shí)最初的牽引力和慣性產(chǎn)生的帶動(dòng)力，在一定程度上降低機(jī)車(chē)本身的能源牽引力消耗，并且合理安排牽引力大小和速度快慢盡量避免制動(dòng)系統(tǒng)的頻繁使用，假設(shè)除列車(chē)停靠之前無(wú)制動(dòng)系統(tǒng)帶來(lái)的減速效應(yīng)，那么內(nèi)燃機(jī)的燃料轉(zhuǎn)化就減少了很多摩擦力熱能的轉(zhuǎn)化，從能量角度來(lái)講燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成為機(jī)械能的比例也就更大，柴油內(nèi)燃機(jī)的燃油使用效率自然也就提升了。2.4機(jī)車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)優(yōu)化除上述的三條建議之外在我國(guó)內(nèi)燃機(jī)應(yīng)用的領(lǐng)域還應(yīng)該添加節(jié)能減排的科技手段，一方面利用科技手段回收內(nèi)燃機(jī)燃料燃燒產(chǎn)生的廢氣內(nèi)有效的能量和殘留的物質(zhì)，一方面改進(jìn)柴油內(nèi)燃機(jī)的工作模式，使之燃燒更為充分，可以通過(guò)改進(jìn)內(nèi)燃機(jī)結(jié)構(gòu)、增加科技含量的手段提升柴油機(jī)的燃料利用率，例如通過(guò)在燃料中添加催化劑是指燃燒更徹底更充分，減少內(nèi)燃機(jī)氣缸內(nèi)的熱能損失，改善氣缸內(nèi)材料設(shè)置，防止能量轉(zhuǎn)化方向錯(cuò)誤造成的多與能量損耗等方法都是現(xiàn)階段比較可行的節(jié)能減排提升柴油內(nèi)燃機(jī)效率的方式。3結(jié)束語(yǔ)節(jié)能減排是近些年來(lái)我國(guó)環(huán)保以及能源部門(mén)所提倡的重點(diǎn)項(xiàng)目。其本質(zhì)的要求就是減少能源浪費(fèi)，用更優(yōu)化的方法去使用現(xiàn)有的能源，