蒙铁CKD4B 型内燃机车防寒装置与措施的研究

0 前言

中国北车集团大连机车车辆有限公司为蒙古国家铁路公司设计制造的CKD4B型内燃机车为AC-DC电传动干线牵引用内燃机车。

机车装用16V240ZJD2型柴油机，制动系统采用空气制动。机车在蒙古干线铁路上运行，环境温度为-40℃～+40℃，最高海拔1600 mm，轨距为1520mm，最大湿度90%，风沙和尘土较多，运用条件恶劣，特别是在冬季-20℃以下时，严寒环境给机车的运用和停放带来巨大的困难。因此需要进行预热、保温工作，并采取一些列有效的、可行的防寒措施。

1 防寒装置

1.1 预热系统

1.1.1 预热系统的组成

机车预热系统是在外界气温很低，而机车又在外界长时间停机时，为保证柴油机能在规定的油、水温度下启动，必须对柴油机机油、水进行加热而设置的。预热系统主要由预热锅炉、水泵电机组、高低温水泵、拉截塞门、扣压胶管等组成，其组成和原理图如图1所示：

图1 预热系统1.拉截塞门 BDN40；2.扣压胶管；3.水泵机组；4.预热锅炉；5.高、低温水泵；6.拉截塞门；7.BDN10；8.拉截塞门 BDN6.

1.1.2 预热系统的工作原理和过程

如图1所示，预热系统工作时，水的循环是以预热锅炉循环水泵为动力，分别从机车高、低温冷却水系统的逆止阀前吸入冷却水，打入锅炉加热后再分别进入高、低温冷却水泵出口处，进入柴油机及中冷器，按正常工作路线循环至逆止阀前再进入预热锅炉。如此，水温不断提高，并分别通过燃油预热器、机油热交换器加热燃油及机油。

预热时，除预热锅炉各机组工作外，同时还有辅助机油泵，必要时燃油输送泵也工作。

预热时，预热各机组可由地面50-60Hz、220V交流电源经机车主车架上的预热锅炉电源专用插头座供电，也可由机车蓄电池组供电驱动。具体由预热锅炉控制柜动力方式开关控制。为了节省蓄电池电力消耗，保证柴油机的正常启动，建议预热锅炉工作用外电源供电。蓄电池组供电只作检查机组是否能正常工作之用。

1.2 百叶窗动作执行机构

百叶窗动作执行机构可根据冷却系统冷却水温规定的要求，及时打开或关闭百叶窗，调节冷却系统的水温，适应机车的运用要求。

1.2.1 机构的组成

百叶窗动作执行机构由微机控制电路、电磁换向阀、百叶窗气缸、截断塞门和连接管路等组成。两个电磁换向阀并联连接在总风管上，分别控制两侧百叶窗的开启和关闭。

百叶窗气缸为双作用两侧缓冲不供油型气缸，由活塞杆、前盖、缓冲圈、缸筒、支承环、后盖和各型密封圈等组成。换向电磁阀的作用是根据微机发出的指令，控制气缸的进气或排气，从而使气缸活塞改变运动方向。

1.2.2 机构的动作原理

机车冷却水的低温冷却系统，在百叶窗打开风扇运转后或机车负荷降低，机车冷却水温若逐渐下降，降到低于52℃时，微机控制低温电磁阀换向，气缸后端排气，前端进气，使活塞朝关闭百叶窗方向移动，驱使百叶窗后于风扇的停止工作而关闭。

1.3 暖风机

由于蒙古冬季气候极为寒冷，而机车前窗和两侧侧窗玻璃的保温效果较低，为保证司机室在冬季能达到一定温度，机车在司机室内安装了暖风机和空调。暖风机用于司机室冬季取暖，采用PTC发热元件为发热体，辅以强迫通风将热量散出，以达到室内升温的目的。暖风机额定电压直流110 V，额定功率500 W(前端暖风机)、1800 W(后墙、侧墙)、300W（脚炉）。

1.4 空调

机车司机室后墙垂向安装了具有制冷和制热作用的空调，能在低温环境下加热司机室，保证司机室的温度，有效改善了驾驶室内工作条件。空调品牌和型号：山东朗进JK9.0/DBPG-A01；电源：DC110V；额定制冷量：9000W；额定制冷功率：3600W；额定制热量：W；额定制热功率：4000W；最大室内通风量：1870m3/h；

2 防寒措施与防寒注意事项

机车防寒方法除了机车上安装的防寒、保温、加热装置外，还有防寒措施及注意事项，主要包括以下几个方面：

2.1 冷却水使用与维护

机车的16V240ZJD2型柴油机用的冷却水以去离子水为基础水，并采用2号硅系复合添加剂配制而成。冷却水的标准指标和去离子水的要求，以及其使用、检查和维护要求，参见《蒙古CKD4B机车司机操纵手册》第2篇“运行前准备”第3节“冷却水整备”。

2.2 防寒被和机车打温

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