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动车组内电及内液动力包异同与发展
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摘要：1 概述 近年来，全球铁路建设发展蓬勃向上，各型车辆平台横空出世。根据国情，虽然我国地域辽阔，电气化铁路公里数发展迅猛且占据重要地位，但根据2020年发展目标，要求我国铁路
1 概述
近年来，全球铁路建设发展蓬勃向上，各型车辆平台横空出世。根据国情，虽然我国地域辽阔，电气化铁路公里数发展迅猛且占据重要地位，但根据2020年发展目标，要求我国铁路总公里12万km以上，其中电气化率60%，也就是说，截止2020年，我国仍然存在40%(4.8万km)的非电气化线路。而全球前十位铁路总公里数国家铁路情况统计见表1。
表1全球前十位铁路总公里数国家铁路情况统计表排名国家和地区铁路里程(km)统计日期电气化里程(km)1美国224 <1 6002中国98 000 0003俄国87 3004印度63 5415加拿大46 6德国41 4977澳大利亚38 7158阿根廷36 9法国29 巴西28 122
从表1可以看出，全球范围内非电气化铁路占有率仍然较高，内燃动车组具有广泛的运用前景，本文将分别对比内电、内液传动的异同点及相对优劣性，进而对其市场前景做出分析。
2 内电及内液动力包异同点
内燃动车组动力包设备由于排放要求与设备尺寸等因素限制，一般布置于动车组车体底架，作为两种主流的内燃动车组动力包传动方式——内电传动及内液传动，其大体相同的部件包括：柴油机组、发电机系统、柴油机辅助系统、冷却系统、电控系统、安装构架等，而其相异点主要集中在柴油机输出后部的动力传动方式。
2.1 内电及内液动力包相同设备结构分析
2.1.1 柴油机系统
一般来说，柴油机主要分为立式及卧式，考虑到车辆限界等相关因素，内燃动车组动力包一般采用卧式柴油机，并通过悬挂框架，整体安装于车体底架。
分别选取类似项目内电及内液两种动车组动力包所用柴油机参数见表2。
表2内电及内液柴油机参数对比表型号D2876LUE631(内电)D2862 LE633(内液)额定功率390 kW588 kW额定转速1 800 rpm1 800 rpm最大转矩2 300 Nm3 350 Nm运行原理4冲程/涡轮增压器/中冷4冲程/涡轮增压器/中冷控制系统Bosch EDC 7EDC 7 C32气缸布置形式6缸直列12缸/90° V布置喷油系统共轨系统共轨系统
从表2可以看出，不论是内液还是内电传动柴油机，除了输出性能大小区别外，其基本配置均采用目前主流的涡轮增压及共轨喷油技术，通过四冲程气缸将柴油气体的化学能转换为曲轴的动能，驱动终端部件运动。其主要包含部件为：进气接头、涡轮增压器、机油滤清器、油水分离器、冷却液泵、油齿、油底壳、高压泵等。
2.1.2 发电机
在非电气化铁路上，内燃动车组所有电能均需由动力包提供。所以内电及内液传动动力包均集成有发电机设备。考虑到永磁发电机结构简单、无需励磁绕组等相关优势，一般采用永磁发电机作为动力包发电机。柴油机旋转输出端与发电机输入端相连，通过发电机输出接线给列车提供交流电源。
2.1.3 柴油机辅助设备
柴油机的良好运行，得益于其进、排气设备、机油设备及燃油设备等的正常运行。
1)进、排气设备。根据柴油机气路及车辆设计要求，动力包的进气口一般设置在车侧或车下部，排气口一般通过客室内设置烟道从车上完成排气。如此以来，可以使进气口尽可能远地远离排气口，同时在进气口后端设置空气过滤器设备，保证涡轮增压吸入的空气纯净，且不污染车身。针对尾气，采用后排气处理系统，通过装有尿素液的尿素混合器、催化转化器等设备与柴油机尾气发生化学反应，最终通过消声器排出符合排放标准的尾气。
2)机油设备。柴油机机油设备主要为柴油机运行提供润滑油，同时可以完成冷却任务。主要包含机油加注口、机油加注管、油尺等部件。
3)燃油设备。燃油设备为柴油机气缸提供柴油气体，通过空气与柴油的混合气体燃烧产生热能，推动活塞运动。燃油设备包括油箱、燃油粗滤器、精滤器、手动泵等。燃油箱的容量取决于发动机参数、运营线路及管理等因素，尽量靠近动力包布置，缩短管路长度。不论是内电还是内液传动动力包，目前一般采用共轨喷油技术，达到喷油量不受发动机转速等因素影响，燃烧更充分、平顺。
2.1.4 冷却设备
内电及内液传动系统的动力包冷却系统大同小异，根据是否与柴油机集成在一起，可分为分体式冷却设备和一体式冷却设备。根据冷却介质及用途可以分为：水冷系统(用于发电机冷却)、中冷系统(用于涡轮增压空气的冷却)、静液压系统(用于驱动液压马达)。以下按照冷却介质分类说明：
1)水冷系统。水冷系统主要包括水泵、液压马达、中冷器、膨胀水箱等设备，具体流向如图1所示(箭头代表冷却介质流向)。
文章来源：《内燃机工程》 网址: http://www.nrjgczz.cn/qikandaodu/2020/1012/349.html