【正文】 因此，為適應(yīng)列車提速，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗目標(biāo)，列車運(yùn)行波及信息利用地面信號更遠(yuǎn)地傳遞，應(yīng)是地面信號及機(jī)車信號優(yōu)化研究推廣的重點(diǎn)。由于地形地物和透視距離等原因，當(dāng)遇黃燈時(shí)，列車不必要制動(dòng)較易發(fā)生。如以線路縱斷面為例，當(dāng)出站方向?yàn)樯掀碌罆r(shí)，一離去信號機(jī)的距離相對應(yīng)更短些；反之，相對應(yīng)稍長些。“長”接近，“短”離去，這是列車跟蹤運(yùn)行優(yōu)化操縱理論關(guān)于信號機(jī)優(yōu)化設(shè)置問題得出的重要結(jié)論，值得研究推廣。由于車站接發(fā)列車、調(diào)車作業(yè)等影響因素較多，故中間站易對開來列車形成剛性波及。前行列車不正常的運(yùn)行狀態(tài)，如不必要制動(dòng)，起車加速階段，使得跟蹤距離急劇縮短。關(guān)鍵信號機(jī)優(yōu)化設(shè)置在自動(dòng)閉塞區(qū)段特指一、二接近通過信號機(jī)與進(jìn)站信號機(jī)，一、二離去通過信號機(jī) （尤其是一離去信號機(jī)） 與出站信號機(jī)間設(shè)定距離對列車優(yōu)化運(yùn)行的影響問題。例如：徐州北站下行到達(dá)場北部接車岔群目前限速25km/h，若更換為 12道岔，日均60列貨車側(cè)向進(jìn)入該場或經(jīng)此轉(zhuǎn)場，年節(jié)省燃油將達(dá)300 t，潛在節(jié)油效果將達(dá)千噸，每趟貨物列車平均縮短2～3 min的運(yùn)行時(shí)間， 因該處客貨列車密度大，采取這一措施將極大優(yōu)化該區(qū)域的列車運(yùn)行秩序。這是因?yàn)榻榆噺铰返膫?cè)向道岔型號如果偏小，就容易造成開來列車的有用動(dòng)能損失；而在發(fā)車徑路的側(cè)向道岔上，因?yàn)榱熊囂幱谄饎?dòng)階段，速度較低，不會(huì)造成列車有用動(dòng)能損失。中間站或線路所有大量列車經(jīng)固定線路側(cè)向通過的道岔應(yīng)盡量更換大型號的道岔。這樣就能夠以少量的投入取得巨大的列車運(yùn)行優(yōu)化效果。由于限速值偏低，使列車在此之前獲得的一部分有用動(dòng)能無法利用。在機(jī)車優(yōu)化操縱理論指導(dǎo)下，只需對某些關(guān)鍵道岔進(jìn)行優(yōu)化。若全面進(jìn)行道岔換型施工，盡管能為列車優(yōu)化運(yùn)行創(chuàng)造最為優(yōu)越的條件，但投資巨大。當(dāng)一頻繁停車站處于一凹點(diǎn)時(shí)，有機(jī)會(huì)可考慮適當(dāng)“抬高”。如果凸點(diǎn)過后不遠(yuǎn)處為一頻繁停車站，就應(yīng)考慮對其適當(dāng)“削平”。 因此， 線路勘察、設(shè)計(jì)應(yīng)盡量平坦，避免大的起伏；施工改造應(yīng)盡可能“削平”典型凸變坡點(diǎn)，“抬高”典型凹變坡點(diǎn)；對于一般凸、凹變坡點(diǎn)應(yīng)結(jié)合既有站場位置，列車停車頻率等因素考慮施工改造。線路起伏，就容易在部分區(qū)段形成由下坡道重力勢能轉(zhuǎn)化的列車動(dòng)能。選址一般應(yīng)遵守以下原則：應(yīng)盡量遠(yuǎn)離凹變坡點(diǎn)，尤其是編組站和其它頻繁停車站；應(yīng)盡量在凸變坡點(diǎn)之前，并應(yīng)盡量接近凸變坡點(diǎn)；應(yīng)盡量避開小下坡道。站場選址是一個(gè)復(fù)雜問題，涉及諸多因素，其中機(jī)車耗能也是一個(gè)重要因素，新建線路站場選址尤其應(yīng)注意這個(gè)問題。列車運(yùn)行方向：雖然在S2以左都屬較經(jīng)濟(jì)區(qū)域，當(dāng)S2以左平坦線路足夠遠(yuǎn)時(shí)，顯然在S1以左部分選址要優(yōu)于在 S1S2 間；而在 S1S2間選址，則越靠近S1越好；在S2S4間選址，雖然均屬較不經(jīng)濟(jì)區(qū)域，但在凹變坡點(diǎn)處為最不經(jīng)濟(jì)點(diǎn)，則越靠近S2或S4越好；在S4S6間，越靠近典型凸變坡點(diǎn)S5越好；在S6S7間，越靠近S6越好；在S7S9間，越遠(yuǎn)離凹變坡點(diǎn)S8 越好；在S9S12 間選址可分兩段分別考慮：在S9S11 間，越靠近 S10越好；在S11S12間，越靠近S12越好；在S12S14 間，越靠近 S14 越好。但在同一區(qū)域不同地點(diǎn)選址，其經(jīng)濟(jì)程度又有一定區(qū)別。這主要是根據(jù)重貨列車受影響或安排停車造成的有用動(dòng)能損失程度不同而進(jìn)行的劃分。鐵路基礎(chǔ)設(shè)施，即站場、線路的選址、設(shè)計(jì)，道岔、信號的設(shè)計(jì)、施工、設(shè)置等的優(yōu)化，對優(yōu)化列車運(yùn)行起著基礎(chǔ)性、決定性、長期性的作用。 基礎(chǔ)設(shè)施對燃油消耗的影響列車優(yōu)化運(yùn)行涉及諸多環(huán)節(jié)要素，既需要優(yōu)化的硬件，如機(jī)車、車輛、站場、線路、道岔、信號等，也需要優(yōu)化的軟件，如優(yōu)化的運(yùn)輸組織、行車指揮，優(yōu)化的機(jī)車操縱技術(shù)等。從理論上分析，電子恒功調(diào)節(jié)器從430 r/min 就開始恒功率調(diào)節(jié)，而油馬達(dá)位是從700 r/min以上才進(jìn)入恒功率調(diào)節(jié)，所以試驗(yàn)結(jié)果顯示節(jié)油，也絕非偶然。小時(shí)）從表41中可以看出，ZY2000裝置置于電子恒功位，均比置于油馬達(dá)位油耗率低，試驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn)，柴油機(jī)轉(zhuǎn)速停留在700 r/min 以下的時(shí)間越長，其誤差值越大。DF4B型機(jī)車原設(shè)計(jì)沒有采用ZY2000型微機(jī)控制系統(tǒng)，但很多段對此已進(jìn)行了改造，這種改造的投入是值得的。目前很多段采用自動(dòng)控制水阻臺(tái)，在調(diào)整主發(fā)電機(jī)外特性時(shí) （也稱六點(diǎn)功率），電流和電壓必須調(diào)整到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，該轉(zhuǎn)數(shù)方能通過，否則應(yīng)調(diào)整RcfRcfRgt等電阻來保證六點(diǎn)功率都在曲線上，但實(shí)際工作中，有些段人為將試驗(yàn)臺(tái)電流或電壓誤差值調(diào)大，功率點(diǎn)偏離曲線，仍然通過控制，這樣做即會(huì)造成燃油浪費(fèi)。 MPa應(yīng)該予以更換， MPa都未更換，目的是為了節(jié)約檢修成本實(shí)際已經(jīng)造成了潛在的燃油浪費(fèi)。其密封狀態(tài)不良主要反映其壓縮壓力下降，當(dāng)發(fā)生活塞環(huán)斷裂嚴(yán)重磨損，活塞與缸徑配合超限等情況時(shí)，都會(huì)發(fā)生壓縮壓力下降，影響柴油機(jī)功率的正常發(fā)揮，同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致燃油消耗加大?？諝鉃V清器堵塞，會(huì)大大減少空氣進(jìn)氣量，也會(huì)產(chǎn)生燃油的浪費(fèi) 現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)，很多機(jī)車空濾器堵塞嚴(yán)重，尤其是67月份，楊樹絮吸入空濾器，與油 灰塵混合在一起，嚴(yán)重影響空氣的進(jìn)氣量，會(huì)使燃油消耗量大幅度增加。增壓器增壓壓力能否保證在比較高的壓力下工作，對于柴油機(jī)的耗油關(guān)系十分密切。有的中冷器堵管根數(shù)嚴(yán)重超過工藝規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，有的中冷器水管內(nèi)結(jié)垢已經(jīng)接近堵死的程度，尤其是增壓器竄油后，很多殘油流在中冷器內(nèi)，堵塞更為嚴(yán)重，在更換增壓器時(shí)，葉片還經(jīng)常被踩倒，類似的中冷器多數(shù)都在使用，這樣勢必造成了燃油的浪費(fèi)。事實(shí)上，中冷器堵塞的故障并未消除，如果減小中冷器的流通阻力、提高其換熱能力，還會(huì)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)節(jié)油的目的。有關(guān)試驗(yàn)表明，增壓空氣每降低10 ，柴油機(jī)功率可提高2%3%；如果柴油機(jī)功率不變，%?？梢妼娪推鳈z修的及時(shí)性對于節(jié)約燃油的重要意義。噴油器檢修不好或檢修不及時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量的燃油浪費(fèi)在檢修過程中發(fā)現(xiàn)，內(nèi)燃機(jī)車每隔2萬km左右下車的普通噴油器和每隔3萬km左右下車的長效噴油器，上試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行試驗(yàn)，不符合工藝標(biāo)準(zhǔn)需要調(diào)整的占40%以上。內(nèi)燃機(jī)車檢修概括起來有兩方面的意義，一是提高機(jī)車運(yùn)用的可靠性，二是提高機(jī)車運(yùn)用的經(jīng)濟(jì)性，即節(jié)油性能目前各機(jī)務(wù)段的檢修現(xiàn)狀多以提高機(jī)車可靠性為主，普遍忽視通過提高機(jī)車檢修質(zhì)量來達(dá)到機(jī)車節(jié)油目的。 　　柴油機(jī)控制系統(tǒng)的使用實(shí)踐中，微機(jī)控制比油馬達(dá)控制節(jié)油效果非常明顯，微機(jī)控制不僅可以使機(jī)車控制系統(tǒng)集中、簡化，還有明顯的節(jié)油效果?？諝鉃V清器堵塞，會(huì)大大減少空氣進(jìn)氣量，也會(huì)產(chǎn)生燃油的浪費(fèi)。 　　柴油機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)對于油耗的降低也非常關(guān)鍵。增壓器工作狀態(tài)的好壞，對柴油機(jī)的工作質(zhì)量影響很大。這些問題發(fā)生的同時(shí)，都會(huì)使柴油機(jī)功率下降，機(jī)車壽命縮短，燃油消耗增大。如果柴油機(jī)功率不變，可使燃油消耗率降低 %。 柴油機(jī)冷卻系統(tǒng)的影響 　　柴油機(jī)冷卻系統(tǒng)對于機(jī)車節(jié)油顯得更為間接，更不容易引起檢修部門的重視。這些滴漏的燃油不但造成浪費(fèi)，而且還會(huì)在柴油機(jī)燃燒部位產(chǎn)生大量的積碳，影響柴油機(jī)和增壓器工作的效率，進(jìn)一步降低了柴油機(jī)的輸出功率，增加了燃油的消耗。噴油泵流量不符合規(guī)定、噴油器霧化不良，是造成燃燒不良的主要原因。下面將對這些因素進(jìn)行分析。機(jī)車質(zhì)量對燃油消耗非常大,運(yùn)行狀態(tài)良好的機(jī)車是降低機(jī)車燃油單耗的基礎(chǔ)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2006年全鐵路局機(jī)車故障100件，機(jī)破122件，2007年1至5月份機(jī)車故障34件，機(jī)破44件。因此，燃油噴射系統(tǒng)對柴油機(jī)的燃燒狀態(tài)和柴油機(jī)經(jīng)濟(jì)性有著重大的影響。我們對 該車噴油泵的流量重新進(jìn)行調(diào)整，裝車后，對機(jī)車功率進(jìn)行調(diào)整。7月份,回段檢修時(shí)對增壓系統(tǒng)、配氣系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)各部件進(jìn)行了檢查，對噴油器進(jìn)行霧化試驗(yàn)。以青島機(jī)務(wù)段為例，青島機(jī)務(wù)段 DF4C型 4372 號機(jī)車，1999年6月份，乘務(wù)員反映總管發(fā)紅、功率低。柴油機(jī)總管發(fā)紅，主要原 因就是燃燒不良。柴油機(jī)輸出功率的大小主要 決定于進(jìn)入氣缸內(nèi)的燃油和空氣量以及熱能的有效利用程度。柴油機(jī)功率與電功率的匹配,增壓系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、配氣系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)各部件良好的質(zhì)量狀態(tài)，是保證機(jī)車良好的燃燒熱力狀態(tài)的根本。 機(jī)車質(zhì)量對燃油消耗的影響機(jī)車質(zhì)量對燃油消耗也有影響 , 穩(wěn)定的機(jī)車質(zhì)量是降低機(jī)車燃油單耗的基礎(chǔ)。大風(fēng)雨雪天氣就會(huì)使列車油耗增加，單耗上升。第4章 影響內(nèi)燃機(jī)車燃油消耗指標(biāo)的其他因素分析影響內(nèi)燃機(jī)車燃油消耗指標(biāo)的因素有很多，除了第三章中提到的三大主要因素之外，還有諸多因素對內(nèi)燃機(jī)車的燃油消耗指標(biāo)造成了或多或少的影響，如中間站停留時(shí)間的變化，輔助走行公里的變化，超欠軸的變化、機(jī)外停等等，也是不可忽視的因素之一。 由以上計(jì)算可以看出, 空車比重車每一萬噸公里多消耗燃油34kg, 嚴(yán)重影響機(jī)務(wù)段燃油單耗。第二種情況，機(jī)車柴油機(jī)需要在大約850 r/ min的轉(zhuǎn)速下, 輪周牽引力才能克服列車運(yùn)行阻力，使列車保持勻速運(yùn)行。 　DF4C型內(nèi)燃機(jī)車(貨)牽引計(jì)算主要數(shù)據(jù) 我們可以查出 :第一種情況, 機(jī)車柴油機(jī)需要在大約900 r/ min的轉(zhuǎn)速下，輪周牽引力才能克服列車運(yùn)行阻力, 使列車保持勻速運(yùn)行。機(jī)車運(yùn)行單位基本阻力:w0′= 5120N/ kN滾動(dòng)軸承貨車 (空) 運(yùn)行單位基本阻力 :w0″= 2. 23 + 0. 0053 v + 0. 000675 v2 （35）通過該公式或查表得出:以70km/ h的速度運(yùn)行時(shí),列車運(yùn)行單位基本阻力為5191N/ kN。機(jī)車運(yùn)行單位基本阻力:w0′ = 2. 28 + 0. 0293 v + 0. 000178 v2 （33）通過該公式或查表可以得出: 列車以 70km/ h的速度運(yùn)行時(shí), 機(jī)車運(yùn)行單位基本阻力為5120N/kN滾動(dòng)軸承貨車 (重) 運(yùn)行單位基本阻力:w0″= 0. 92 + 0. 0048 v + 0. 000125 v2 （34）通過該公式或查表可以得出: 列車以 70km/ h的速度運(yùn)行時(shí), 列車運(yùn)行單位基本阻力為1187N/ kN 。根據(jù)TB/ T1407 —1998《列車牽引計(jì)算規(guī)程》，通過計(jì)算，可以得出相同的結(jié)論:首先 ,我們通過計(jì)算來看牽引一列重車與一列空車燃料消耗情況 (表35) 。因此，當(dāng)運(yùn)行速度不同時(shí)，其燃油單耗差別可能是較大的。否則,就不便于得出一般性結(jié)論。清楚了重載列車燃油單耗增高的原因(因重載列車需雙機(jī)牽引，平均每臺(tái)機(jī)車的牽引質(zhì)量遠(yuǎn)比單車牽引時(shí)要低)；懂得了這種關(guān)系，當(dāng)制定燃油單耗指標(biāo)時(shí)，必須綜合考慮空、 重車及牽引質(zhì)量等復(fù)合因素,才能客觀公正地去評價(jià)、考核基層單位或評價(jià)、考核機(jī)車司機(jī) ,調(diào)動(dòng)其積極性。它對于運(yùn)輸?shù)默F(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義就在于，通過優(yōu)化運(yùn)輸組織，應(yīng)盡量減少欠軸列車的開行，并應(yīng)盡量開行滿軸列車。重貨列車為每增加牽引質(zhì)量500t 時(shí)的降幅。但隨著牽引質(zhì)量增大，其單位牽引質(zhì)量燃油單耗降低幅度逐漸變小。在一定運(yùn)行速度下,走行某一距離，機(jī)車自身耗油量相對固定。牽引質(zhì)量與燃油單耗之間呈現(xiàn)此種關(guān)系的原因如下：機(jī)車牽引列車運(yùn)行時(shí)，其耗油應(yīng)分為兩部分，一部分是機(jī)車自身運(yùn)動(dòng)耗油，另一部分是后部車輛運(yùn)動(dòng)耗油。km) kg/(萬 t按照同樣的方法計(jì)算其余編組列車的燃油單耗值，并將計(jì)算結(jié)果列于表34中。（4） 計(jì)算燃油消耗牽引300t空貨車走行100km產(chǎn)生3個(gè)萬噸公里，耗油158kg，(萬t機(jī)車牽引300t 空貨列車走行100km，會(huì)產(chǎn)生3個(gè)萬噸公里，即300100/ 10000 = 3 (萬tg——重力加速度，將 P=135t,w′0 =，G空1=300t，w″0 =，g =, S = 100000m代入上式得:W牽 = 19583100000(J) = (GJ)（2） 計(jì)算燃油消耗量 Ey在某一機(jī)車總效率下，機(jī)車做一定數(shù)量的輪周功就必然會(huì)消耗相應(yīng)數(shù)量的燃油。w′0——機(jī)車運(yùn)行單位基本阻力 ,運(yùn)行速度60km/h時(shí)。W0——列車運(yùn)行總基本阻力。w″0) gS= ( P（1） 計(jì)算機(jī)車牽引輪周功率 W牽　 因機(jī)車牽引列車在平直線路上以恒速運(yùn)動(dòng) ,故機(jī)車輪周牽引力在此過程中完全用于克服運(yùn)行基本阻力做功。熱功當(dāng)量 J / cal。主手柄檔位 1 2 3 4 5 6 7 8燃油消耗量ρ [g/(kW一般情況下,內(nèi)燃機(jī)車的機(jī)車總效率隨著手柄位的提高呈上升趨勢。（5）機(jī)車總效率η　　 要維持60km/ h恒速運(yùn)行,牽引質(zhì)量越小,所需手柄位越低。（3）線路縱斷面　　 以平直線路為例 ,這樣可使計(jì)算過程大為簡化。 a. 空貨車　　 空貨車分 5 種編組情況，其牽引質(zhì)量分別為：G空1=300t ，G空2=600t ，G空3=900t , G空4=1200t ，G空5=1500t。 計(jì)算條件參數(shù)與分析模型（1）機(jī)型　 以ND5 型內(nèi)燃機(jī)車牽引為例，機(jī)車計(jì)算質(zhì)量 P= 135t。其中，牽引質(zhì)量也是影響燃油單耗的一個(gè)重要因素。要想有效地降低燃油單耗,實(shí)現(xiàn)扭虧增盈目標(biāo)，就必須下大氣力去研究、澄清各種制約因素。km) △DH1表31 　青島機(jī)務(wù)段及其蘭煙區(qū)段 (貨) 2000 年與 1999 年油耗的對比( 萬噸公里數(shù)) 的變化影響燃油單耗的因素很多，如行車組織指揮，經(jīng)濟(jì)技術(shù)政策、規(guī)章、制度,機(jī)車操縱，站場、線路、道岔、信號等等。km) △DH蘭煙段（貨運(yùn)）萬噸ΔDH = DH ( YH 1000 +ΔDH1GL1)/GL (31)項(xiàng)目2000年1999年比較/代號段 總?cè)f噸因此, 該區(qū)間列車單耗較1999年同期下降1162kg/ 萬