中国内燃机车发展概况(南车集团内部资料)讲解学习

内燃机车发展(fāzhǎn)概况MSTS:wytstrive第一页，共37页。我国内燃机车(nèiránjīchē)的现状Page

2第一部分第二部分国外内燃机车技术水平

第三部分我国内燃机车与国际先进水平的差距第四部分

展望第二页，共37页。我国内燃机车(nèiránjīchē)的现状我国内燃机车(nèiránjīchē)经历了50多年的发展，经过了早期试制、定型生产、自主开发、采用先进技术开发新型内燃机车(nèiránjīchē)四个阶段，累计生产了４代、２００多种型号的18000多台内燃机车(nèiránjīchē)（至２００９年末）。内燃机车(nèiránjīchē)产品，也经过了试制产品、第一代产品、第二代产品、第三代产品四个阶段。目前正在开发生产第四代产品。第三页，共37页。我国内燃机车(nèiránjīchē)的现状1）内燃机车(jīchē)早期试制的5年（1958～1963）技术特征：（1）机车(jīchē)或柴油机基本上是仿制国外的产品；（2）直流电力传动匹配二冲程中速柴油机和四冲程高速柴油机；（3）液力传动匹配四冲程高速柴油机；（4）设计技术水平低，可靠性差。代表产品：建设、巨龙、先行、卫星等第四页，共37页。我国内燃机车(nèiránjīchē)的现状2）国产第一代内燃机车设计生产的5年（1964~1968）技术特征：同上，但性能有所提高代表产品(chǎnpǐn)：东风、东风2、东风3、东风2增、东风增、东方红1等第五页，共37页。我国内燃机车(nèiránjīchē)的现状3）国产(guóchǎn)第二代内燃机车开发生产的20年（1966~1988）技术特征：（1）机车、柴油机及主要部件都是我国自主开发的；（2）机车技术性能和可靠性、经济性有大幅度提高；（3）液力传动既配高速柴油机，也配中速柴油机。代表产品：东风4A、B、C、东风5、东风7、东风8、东方红3、北京等（北京型和东方红型都是液力传动内燃机车，目前已经逐步淘汰）。

第六页，共37页。我国内燃机车(nèiránjīchē)的现状DF4B机车到1999年停车,DF4B型机车共生产了4000台左右。最大运用速度：120km/h

柴油机装车功率：2430kW

。目前装配有我所的主要产品有：监控装置、空调电源、电阻(diànzǔ)制动装置、轴温报警装置、TAX2插件式轮缘喷油控制装置第七页，共37页。我国内燃机车(nèiránjīchē)的现状DF5机车1974年设计试制，1985年由大连机车车辆工厂批量生产，适用于编组站和区段站进行调车作业，也可做为小运转及厂矿作业的牵引动力。机车标称功率1210kW，最大速度60km/h，主要装配有我所监控装置(zhuāngzhì)和空调电源装置(zhuāngzhì)！第八页，共37页。我国内燃机车(nèiránjīchē)的现状DF7机车北京二七(èrqī)机车厂1982年设计，1985年正式生产。适用于大型枢纽编组站场调车及工矿小运转作业。机车标称功率1470kW，最大速度100km/h，传动方式为交-直流电传动。第九页，共37页。我国内燃机车(nèiránjīchē)的现状4）国产第三代内燃机车开发生产(shēngchǎn)的10年（1989~1998）技术特征：1、干线机车采用与国外合作开发或进一步自主开发的新型16V240ZJD（及其系列）和16V280ZJA型柴油机2、干线机车为中速柴油机匹配交直流电传动；3、采用微机控制；4、准高速机车采用牵引电动机架悬式转向架；5、机车整体水平有了很大提高。代表产品：DF6、东风11、东风8B、东风4D、东风10F等第十页，共37页。我国内燃机车(nèiránjīchē)的现状DF4D机车1996年12月,为满足1997年4月1日开始的铁路(tiělù)提速的迫切需要,大连厂专门开发出DF4D型提速客运内燃机车。机车最高速度开始为132kmPh,后来提高到145kmPh和170kmPh。DF4D系列机车约有1200多台第十一页，共37页。我国内燃机车(nèiránjīchē)的现状DF8B机车东风8B型内燃机车(nèiránjīchē)是戚墅堰机车车辆厂产研制，由资阳厂和戚厂共同生产，可满足繁忙干线货运重载高速的要求。机车标称功率3100kW，最大速度100km/，传动方式为交-直流电传动。DF8B目前是我国货运干线上的主型内燃机车(nèiránjīchē)。共生产了1000台左右。第十二页，共37页。我国内燃机车(nèiránjīchē)的现状DF11机车东风11型机车是大功率、准高速干线客运(kèyùn)内燃机车。机车装用标定功率为3860kW，16V2802JA型柴油机、机车功率：3040kW

柴油机装车功率：3680kW

最高速度：160km/h

传动方式：交直电传动

DF11总共生产500多台。第十三页，共37页。我国内燃机车(nèiránjīchē)的现状5）国产第四代内燃机车开发生产的起步（1999~）技术特征：1、采用交直交电传动（直接采用第三代逆变器IGBT）；2、辅机交流电传动；3、机车微机控制；４、柴油机电子喷射；５、客运机车牵引电动机架悬、货运机车径向转向架。代表(dàibiǎo)产品：捷力号（日本三菱公司IPM）、DF8CJ、DF8DJ（西门子IGBT功率模块）、HXN5（GE）、出口澳大利亚内燃机车（SDA1）和4400HP机车等。（DF8BJ牵引变流器采用GTO）第十四页，共37页。我国内燃机车(nèiránjīchē)的现状DF8BJ机车2001年11月,资阳厂利用株洲电力机车研究所(以下简称株洲所)的GTO功率(gōnglǜ)模块,研制成4000kW的DF8BJ型交流电传动内燃机车。机车装用进一步开发的16V280P285ZJG型柴油机。第十五页，共37页。我国内燃机车(nèiránjīchē)的现状DF8CJ机车2003年2月,戚墅堰厂利用庞巴迪公司的IGBT功率(gōnglǜ)模块,研制成4410kW的DF8CJ型货运交流电传动内燃机车。机车上装用了与奥地利李斯特公司合作开发的R16V280ZJ型柴油机。第十六页，共37页。我国内燃机车(nèiránjīchē)的现状DF8DJ机车2006年,利用美国(měiɡuó)Caterpillar公司Cat3616型中速柴油机,资阳厂制成4780kW的DF8DJ型交流电传动内燃机车。这是世界上功率最大的交流电传动内燃机车。第十七页，共37页。我国内燃机车(nèiránjīchē)的现状HXN5机车由美国通用电气（GE）研制，透过技术转移的方式，由南车戚墅堰机车车辆厂制造。和谐5型机车装用大功率IGBT变流器，额定功率达到4660kW，最大起动牵引力为620kN，最大运用速度(sùdù)和最大恒功率速度(sùdù)为120km/h。到目前为止已经生产了570多台车。第十八页，共37页。我国内燃机车(nèiránjīchē)的现状HXN3机车(jīchē)这款机车(jīchē)由中国北车集团大连机车(jīchē)及美国EMD共同研制，铁道部于2005年与大连及EMD签订合作协议，研制新一代交流传动柴油机车(jīchē)。每辆机车(jīchē)均装有一台6,000马力柴油机及6台交流牵引电动机，可单机牵引5,000吨货物以最高时速120公里运行。第十九页，共37页。我国内燃机车(nèiránjīchē)的现状SDA1机车2010年9月，资机公司与澳大利亚SCT公司签署了共计12台SDA1机车交流传动内燃机车购销合同。2011年由资机公司制造，运用了株洲时代电气公司成熟的LCS32微机控制系统、模块化设计的辅助变流器技术(jìshù)及在HXD1C机车上成熟运用的牵引变流器和网络控制系统技术(jìshù)。机车装车功率3000KW，最大运用速度120km/h。第二十页，共37页。我国内燃机车(nèiránjīchē)的现状我国内燃机车的现状我国生产和开发的四代内燃机车的生产运用现状,大致可以归纳如下:第一代机车已经使用到限,淘汰完毕。第二代和第三代国产内燃机车是目前国家铁路非电气化线路上的主要牵引动力,提速重载内燃机车都属于(shǔyú)第三代新型内燃机车,窄轨铁路、非国家铁路及出口内燃机车大多是第三代内燃机车。从2004年起,由于国家铁路内燃机车的订货量迅速下降,各工厂主要生产自销到非国家铁路的机车和出口机车。第二十一页，共37页。我国内燃机车(nèiránjīchē)的现状第四代交流电传动机车已经开始批量生产（完全自主设计生产），2010年9月1日，资机公司与澳大利亚SCT公司签署了总额超亿元的共计12台交流传动内燃机车(nèiránjīchē)购销合同。首批6台澳车预计于2011年12月底全部交付。2011年戚机公司将开始批量生产完全自主设计的4400HP交流传动内燃机车(nèiránjīchē)。第二十二页，共37页。我国内燃机车(nèiránjīchē)的现状Page

23第一部分第二部分国外内燃机车技术水平

第三部分我国内燃机车与国际先进水平的差距第四部分

展望第二十三页，共37页。国外内燃机车(nèiránjīchē)技术水平(1)当代世界先进内燃机车的关键技术随着世界高新技术的迅速发展和成熟,其中一些成果也在传统的内燃机车产业中得到广泛的应用,从而使内燃机车的技术水平有了很大提高。其中主要的有4大关键技术,它们分别是:①电子喷射技术。利于降低燃油消耗,改善排放。交-直-交电传动技术。利于改进牵引(qiānyǐn)性能和动力性能。③径向转向架和/或适应200km/h以上速度的新型高速转向架技术。利于改进曲线通过性能、牵引(qiānyǐn)性能和/或高速动力性能。④微机网络控制技术。利于进一步提高监控、诊断功能和信息化。第二十四页，共37页。国外内燃机车(nèiránjīchē)技术水平(2)世界七大内燃机车制造工厂到20世纪末,包括内燃机车在内的整个轨道(guǐdào)移动装备的国际市场竞争,主要是在欧洲“五巨头”和美国“两巨头”这两大地区、七大公司之间进行的。所谓欧洲“五巨头”是指阿尔斯通公司运输部、庞巴迪公司运输部、西门子公司运输部、德国的沃斯洛赫(Vossloh)公司和德国福伊特(VoithTurbo)公司;美国“两巨头”是指GE公司运输部和EMD公司。第二十五页，共37页。国外内燃机车(nèiránjīchē)技术水平(3)世界交直流电传动内燃机车的技术水平Alstom公司、GE公司、GM公司、俄罗斯和中国的交直流电传动内燃机车，都属于当今世界最高技术水平的交直流电传动内燃机车。当然，从不同的角度进行分析，各有不同的特点。①运行速度最高的批量生产交直流电传动客运内燃机车1999年由Alstom公司和GM公司为英国开发(kāifā)制造的67型（GM公司称为JT42-HWHS型）和68型（Alstom公司称这两种机车为DE32B型）内燃机车，其最高速度达200km/h。第二十六页，共37页。国外内燃机车(nèiránjīchē)技术水平1992年由中国戚墅堰工厂制造的DF11型机车，轴式为Co-Co，轴重为23t，采用牵引电动机架悬式轮对空心轴驱动的准高速转向架，机车最高速度为170km/h单节功率最大的批量生产客运内燃机车。③运用可靠性最高的内燃机车根据各国铁路用户的反映，1998年起由美国GM公司为英国和其他欧洲国家制造的66系列(xìliè)机车的运用可靠性最好，运用率最高，平均故障周期至少为180天。第二十七页，共37页。国外内燃机车(nèiránjīchē)技术水平（4）国外交流电传动内燃机车的技术水平第一代逆变器——是普通晶闸管逆变器；第二代逆变器——是GTO晶闸管逆变器；第三代逆变器——是IGBT绝缘栅极双极晶体管逆变器；Alstom公司(ɡōnɡsī)从1999年就开始批量生产第三代交流电传动内燃机车；GM公司(ɡōnɡsī)则从2002年才开始改造试验第三代交流电传动内燃机车。虽然GE公司(ɡōnɡsī)和GM公司(ɡōnɡsī)的机车装车功率较大（分别为3281kW和3207kW），而Alstom公司(ɡōnɡsī)机车的最大装车功率为2880kW，但是从第三代交流电传动内燃机车的技术水平和可靠性而言，目前世界上水平最高的交流电传动内燃机车，应属Alstom公司(ɡōnɡsī)的PrimaTM系族的为伊朗制造的DE43CAC（AD43C）型内燃机车。第二十八页，共37页。国外内燃机车(nèiránjīchē)技术水平①世界最高水平的交流传动内燃机车2002年由Alstom公司(ɡōnɡsī)为伊朗生产的DE43CAC（AD43C）型内燃机车。采用轴控式直交电传动系统、IGBT/ONIX逆变器和Alstom公司(ɡōnɡsī)的Agate微机控制系统。单节功率最大的批量生产货运交流电传动内燃机车1995年起美国GE公司(ɡōnɡsī)生产的AC6000CW型内燃机车和1996年起美国GM公司(ɡōnɡsī)生产的SD90MAC型内燃机车。其柴油机装车功率分别达到4660kW和4476kW。机车采用的是GTO晶闸管逆变器。第二十九页，共37页。国外内燃机车(nèiránjīchē)技术水平运行速度最高的批量生产交流电传动内燃机车1997年由原Adtranz公司(ɡōnɡsī)为希腊国铁制造的26台A480AC型（DE2000型）双柴油机组内燃机车。该机车轴式为Bo-Bo，轴重20.5t，机车功率2100kW，设计速度为200km/h，运营速度为160km/h，装用2台MTU12V396TC13型高速柴油机，机车采用柔性浮动转向架，采用GTO晶闸管逆变器第三十页，共37页。我国内燃机车(nèiránjīchē)的现状Page

31第一部分第二部分国外内燃机车技术水平

第三部分我国内燃机车与国际先进水平的差距第四部分

展望第三十一页，共37页。我国内燃机车与国际(guójì)先进水平的差距我国内燃机车经过50多年，取得了长足的进步，也为中国铁路的发展、特别是为中国铁路的四次大提速作出了重要贡献。然而,在当代最先进技术的应用(如上述“四大关键技术”)和机车的可靠性、经济性、耐久性和对环保要求适应性等方面,与世界先进水平尚有一定差距(chājù)。与国际先进水平的差距(chājù)主要体现在机车柴油机、电传动系统、机车转向架、微机网络控制系统、液力传动系统和机车性能等几个方面。第三十二页，共37页。我国内燃机车与国际先进水平(shuǐpíng)的差距1）运输安全可靠性难以满足要求，设备故障时有发生，给运输安全带来不少隐患；2）机车整体技术档次不高，许多关键技术落后(luòhòu)于发达国家；国外交流传动机车已大批量生产，而我国才刚刚起步；3）设备运用和维修成本较高，由于设计生产质量不高，运用中需要大量的人力、物力和财力支撑；4）功能上不适应运输发展需要，尤其是在标准化、系列化、模块化、信息化方面与发达国家相比存在明显的差距，也满足不了我国铁路发展对机车高速和重载的要求。第三十三页，共37页。我国内燃机车(nèiránjīchē)的现状