高原双源动力集中动车组内燃动力车辅助系统介绍与车型市场推广

高原双源动力集中动车组内燃动力车辅助系统介绍与车型市场推广

原野,林亮

中车大连机车车辆有限公司 辽宁 大连 116022

摘要：本文介绍了高原双源动力集中动车组内燃动力车柴油机辅助系统，重点对各子系统设计原则及优点进行说明。同时对于该车型的市场应用前景进行阐述，并对该平台后续研制车型进行说明。

关键词：内燃动力车；柴油机辅助系统；市场前景；运维体系；平台建设

1 项目背景

2021年，中国铁路总公司与中国中车深入贯彻落实习近平总书记关于建设川藏铁路的重视指示精神，在中国共产党成立100周年，西藏和平解放70周年，也是“两个一百年”历史交汇的重要节点，组织中车大连公司、中车株机公司、中车浦镇公司联合开展了复兴号高原双源动力集中动车组研制，将复兴号开进西藏、开到拉萨，实现了复兴号动车组对31个省市区的全覆盖，用实际行动践行了总书记让复兴号奔驰在祖国的广袤大地上的重要指示。项目研制中，中车大连公司负责内燃动力车的研制。

2 柴油机辅助系统总结概述

柴油机辅助系统是保证内燃动力车运行的关键系统，它为柴油机供给符合要求的燃油、机油以及清洁空气；为柴油机增压后空气、润滑油以及气缸套等提供冷却；为内燃动力车主要电气设备提供强迫通风冷却。它对内燃动力车重要部件运用的安全性、可靠性起着极其重要的作用。内燃动力车辅助系统主要包括：燃油系统、机油系统、冷却水系统、空气滤清系统及通风系统。

3 辅助系统各子系统设计说明

内燃动力车辅助系统主要部件沿用既有内燃机车的成熟部件，并在此基础上进行了优化。辅助系统主要包括燃油系统、机油系统、冷却水系统、空气滤清系统、通风系统。

图1 辅助系统布置示意图                   图2 燃油系统部件安装

3.1 燃油系统设计说明

内燃动力车燃油系统采用模块化结构设计，将燃油粗滤器、启动燃油泵电机组、燃油精滤器、燃油预热器、温控阀、逆止阀、截止阀、安全阀及管路附件集成在一个模块上。

燃油系统的作用是存储并供给柴油机工作所需的具有一定压力、流量和温度的清洁度较高的燃油。内燃动力车燃油系统与柴油机内部燃油系统共同构成统一的循环回路，保证柴油机正常运转。

3.2 机油系统设计说明

内燃动力车机油系统采用模块化结构设计，将启动机油泵电机组、机油粗滤器、增压器机油润滑滤清器、机油热交换器、阀类及管路管件集成在一个模块上，机油精滤器安装在冷却间与动力间的隔墙上。

内燃动力车机油系统为柴油机提供适量的具有适宜温度和压力的清洁机油，对柴油机运动部件发挥润滑、冷却、清洗、密封及防锈等作用。机油系统按工况主要分两部分：预润滑、主润滑、后润滑。

预润滑：在柴油机起机前，通过启动机油泵从油底壳吸取机油，经过机油粗滤器、逆止阀A、启动机油泵、逆止阀B,注入到柴油机的主机油系统中，使机油充满管路，对柴油机的所有部件进行预润滑。

主润滑：在柴油机起机后，主机油泵从油底壳吸取机油，机油经过粗滤器、主机油泵后，机油被输送到机油热交换器，柴油机高温水流过机油热交换器可以降低流入柴油机的机油温度，机油流出机油热交换器后，被输送到机油滤清器，过滤机油中的有害杂质和微粒，从机油滤清器出来机油通过柴油机前面中心部位的机油主道进入到柴油机。

后润滑：在柴油机停机后，微机控制启动机油泵以顺时针方向旋转（电机以逆时针方向旋转），启动机油泵从油底壳抽取机油，经过机油粗滤器、逆止阀C、启动机油泵、逆止阀D，输送到增压器滤清器，滤清后的机油进入两侧增压器的两条机油支路中，对增压器进行后润滑。

3.3 冷却水系统设计说明

冷却水系统主要对柴油机部件进行冷却，保证柴油机正常运行。

根据柴油机的冷却需求的不同，冷却水系统分为两个系统，即冷却柴油机气缸套及机油的水系统为高温冷却水系统，或称柴油机冷却水系统；冷却增压空气的水系统为低温冷却水系统，或称中冷水系统。

内燃动力车冷却水系统主要由散热器、冷却风扇、膨胀水箱、阀类以及接头等管路附件组成。

柴油机起机后，低温冷却水从中冷器流出，经过散热器低温部分冷却后，流回低温水泵，进入中冷器，循环往复。高温冷却水从柴油机流出，当高温水温度低于温控阀开启温度时，温控阀关闭，高温冷却水经过温控阀、燃油预热器、机油热交换器，流回高温水泵，进入柴油机；当高温水温度高于温控阀开启温度时，温控阀开启，高温冷却水经过温控阀、散热器高温部分、燃油预热器、机油热交换器，流回高温水泵，进入柴油机，循环往复。

图3 冷却水系统布置示意图

3.4 空气滤清系统设计

内燃动力车空气滤清系统是内燃动力车柴油机重要保护装置之一。路况空气中沙尘含量高，给内燃动力车柴油机燃烧室相关零部件和电器元件的工作带来极大危害。良好的空气滤清系统，可以提高空气的滤清质量，提高和保证内燃动力车柴油机运用可靠性，延长其运用寿命，是内燃动力车柴油机的重要保护装置。

4 市场应用前景分析

高原双源动力集中动车组内燃动力车研制中坚持目标导向，以国际一流、填补空白为目标，以“复兴号”品牌建设和“金名片”打造为引领，坚持研发、运维技术一体化思维，开展适应高海拔、多隧道、内电双控深度融合的内燃动力车研制，在高原环境下低油耗、低排放、低噪音等细分领域做到行业最优。该动力车的研制为中车大连公司的内燃市场拓展坚实了品牌基础。

4.1 谱系化产品建设

内燃动力车的成功研制，是中车大连公司在十四五期间全面开展高质量发展的重点车型。后续新车的研制将在该机车的平台下不断发展与提升，不断打造精品车型，为后续国铁市场、路外市场等用户深度融合、高质量合作奠定基础。

4.2 市场影响力提升

内燃动力车从2021年6月25日在青藏集团公司拉林线、拉日线正常开通运用，当前已经安全运用18个月以上，期间无任何途中停车与安全事故，在铁路市场创造了高可靠性品牌，市场影响力进一步提升。在此基础上，中车大连公司后续在该车型平台基础上开展的车型研制市场影响力进一步提升，用户认可度进一步增加，更好的加快铁路市场销售业绩。

4.3 运维体系搭建

中车大连公司在项目的运维期间坚持一体化运维保障工作要求，全面系统制定了以“强服务、保开通”为主题的高原双源动集运用保障方案，全力做到“五加强五保障”，即加强组织领导，保障资源调配；加强添乘保驾，保障运行平稳；加强技术支持，保障响应快速；加强应急值班，保障应急处置；加强运维整备，保障运用安全。同时也完善了运维体系建设，为后续车型维保扎实基础。

5 推广应用

高原双源动力集中动车组内燃动力车的成功研制与运用，搭建了新一代内燃机车平台，中车大连公司将在该平台及基础上，开展高原内燃机车、4400马力干线内燃机车等车型的研制，不断提升国内内燃车型技术应用及稳定性。同时借鉴现场运维保障思路，开展机车车辆产品全寿命周期保障工作，提升运维保障能力。

参考文献：

[1]李云龙, 项东波, 马智荣. HXN3型高原内燃机车的研制[J]. 轨道交通装备与技术, 2016(6):3.

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