柴油機車(chē)的液力傳動(dòng)
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柴油機機車(chē)的液力傳動(dòng)
液力傳動(dòng)柴油機機車(chē)(Diesel-Hydraulic),亦稱(chēng)柴油機液力傳動(dòng)式機車(chē)、或柴液機車(chē),應用液力變矩器(torque-converter),別稱(chēng)液力變扭器,用液力傳動(dòng)把燃氣輪機的驅動(dòng)力傳入車(chē)轱轆上。液力變矩器關(guān)鍵有三個(gè)浸在傳動(dòng)油的部分:軸流式油泵,增壓及正中間固定不動(dòng)導輪。軸流式油泵和燃氣輪機發(fā)動(dòng)機曲軸相接,當燃氣輪機旋轉時(shí),軸流式油泵伴隨著(zhù)旋轉,把傳動(dòng)油泵向增壓,增壓被傳動(dòng)油推動(dòng)而轉動(dòng),并推動(dòng)導輪旋轉輸出機械動(dòng)能,液力耦合器與軸榫用萬(wàn)向軸相接,令車(chē)轱轆旋轉。
液力傳動(dòng)的內燃機車(chē)構造較電傳動(dòng)機車(chē)簡(jiǎn)約,重量較輕,不像電力工程傳動(dòng)機車(chē)另外必須發(fā)電機組,整流器柜/逆變電源和電機等構件才可以運行。即在樣的機車(chē)凈重下,液傳機車(chē)的輸出功率般都比電傳機車(chē)大。以我國的東方紅3型(液傳機車(chē))和車(chē)風(fēng)型(電傳機車(chē))為例,東方紅3型凈重為92噸,功率達1980kW;而車(chē)風(fēng)型車(chē)重126噸,輸出功率僅1500kW。并且液傳機車(chē)不用耗費電傳機車(chē)電機設備所必須的很多銅金屬材料,生產(chǎn)制造成本費較低。此外,很多廠(chǎng)礦企業(yè)應用液力傳動(dòng)內燃機車(chē),由于電傳動(dòng)機車(chē)的發(fā)電機組和直流電牽引帶電機電刷會(huì )造成火苗,非常容易造成煙塵或風(fēng)險汽體發(fā)生爆炸。
般來(lái)說(shuō),液力傳動(dòng)機車(chē)比電傳動(dòng)機車(chē)高效率稍高。當液力傳動(dòng)機車(chē)啟動(dòng)和低速檔運作時(shí),變扭器中的增壓轉速比很低,傳動(dòng)油對渦輪葉片的工作壓力就挺大,進(jìn)而考慮機車(chē)啟動(dòng)時(shí)驅動(dòng)力大的要求;當增壓的轉速比伴隨著(zhù)機車(chē)運作速率提升而加速時(shí),傳動(dòng)油對渦輪葉片的工作壓力也慢慢減少,恰好考慮機車(chē)高速運轉時(shí)對驅動(dòng)力小的要求,但因而也是加快慢的難題。因此柴油發(fā)動(dòng)機傳出的尺寸不會(huì )改變的扭距,歷經(jīng)變扭器就能變?yōu)榭紤]火車(chē)牽引帶規定的機車(chē)驅動(dòng)力。在特殊的負荷標準下,液傳機車(chē)的輸出功率傳送高效率比電傳機車(chē)略高。全負荷狀況下,液傳的高效率稍高于電傳;半負荷狀況下,液傳高效率會(huì )進(jìn)步提升,而電傳高效率會(huì )進(jìn)步降低。輸出功率越小,液力傳動(dòng)的點(diǎn)就會(huì )越顯著(zhù),輸出功率越大液力傳動(dòng)高效率越低,借助提升泵輪轉速比推大功率使變扭器傳出高燒,導致動(dòng)能外流,這時(shí)候電力工程傳動(dòng)更有點(diǎn)。并且液力傳動(dòng)柴油機機車(chē)的輸出功率無(wú)法提高,由于液力傳動(dòng)設備遭受泵輪、變扭器殼體金屬材料抗壓強度的限定,只有有程度承擔并傳送十分大的液工作壓力。至2006年,法國福伊特企業(yè)才研發(fā)出全第臺功率達5000大馬力的液傳內燃機車(chē)Voith Maxima 40cc,但電傳機車(chē)早就在十幾年前已超過(guò)同輸出功率級別。初期的液傳機車(chē)技術(shù)性未熟,返修率稍高。但液力變扭器傳動(dòng)設備自身沒(méi)有摩擦系數零件,要是金屬材料品質(zhì)、精密度合格,機車(chē)可信性能夠 非常高,維護保養也更方便快捷。殊不知在同樣輸出功率下,液力傳動(dòng)的機車(chē),油耗要高于10~20%,合理性較弱。
在鐵路線(xiàn)發(fā)展前景為輕載和髙速的國家,如我國和北美洲,大多數的柴油機機車(chē)全是選用電力工程傳動(dòng),這由于液傳機車(chē)沒(méi)法發(fā)展趨勢為單機版功率內燃機車(chē)。而去日本和歐州,特別是在是法國,以電力工程為關(guān)鍵牽引帶驅動(dòng)力,客運車(chē)廣泛應用高速列車(chē),內燃機車(chē)處于主次的部位,大多數用以中等速度輕載或調車(chē)工作,對輸出功率規定不高,而液傳機車(chē)正有著(zhù)中低速檔驅動(dòng)力很大的特性,因此這種國家的柴油機機車(chē)關(guān)鍵為液力傳動(dòng)。
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