跟著我國鐵路的快速開展,曾經(jīng)的春風4、春風11、春風8B等內燃機車大多被電力機車所取代,但在偏僻山區(qū),西部高原以及煤礦鋼廠等特別場合依然有大量內燃機車在運用。即便是電氣化普及的區(qū)段也會配屬內燃機車作為調車機和救援車運用。那么鐵路內燃機車是如何完成動力傳遞的呢?是否像轎車相同運用變速箱呢?
事實上,現(xiàn)在運用的內燃機車傳動方式均為電傳動式,即通過大功率柴油機帶動發(fā)電機發(fā)電,電能通過整流和逆變輸出給輪軸驅動電機來驅動火車前進。這兒有人會問:這種傳動方式豈不是損耗的能量很大。答案是肯定的,但運用電傳動的原因只需有兩點:
一是列車的牽引質量一般都在幾千噸,柴油機的輸出扭矩不通過放大是無法驅動如此分量的。傳統(tǒng)轎車上運用的是離合器及變速箱來完成扭矩放大,而火車柴油機排量在200~300升,輸出功率在3500千瓦左右,一般的變速箱是無法匹配如此高功率的,普通的離合器也難以合作這樣的輸出扭矩,規(guī)劃難度很大。
二是柴油機做為內燃機其低轉速時扭矩較小,就像轎車怠速起步很困難相同,稍有阻力就可能形成“憋車”使內燃機熄火。因此如若火車選用機械傳動就很難完成平穩(wěn)起步。
運用電傳動雖然會有能量損耗,但電可以被準確操控,又避免了受功率扭矩等要素的約束,同時電動機的技術特點就是低速扭矩大,正適合列車起步時對力量的要求。電傳動沒有龐大雜亂的變速箱,因此功率可以規(guī)劃的很大,像現(xiàn)役的“HXN”系列內燃機車功率都到達五千馬力以上,得以完成牽引重載列車。
當然,歷史上也并非沒有出現(xiàn)過機械傳動的內燃機車,像我國1960年試制的“飛龍?zhí)枴睓C車便是運用液力變矩器合作變速箱傳動的。但在同年12月的試車過程中發(fā)生意外事故,傳動軸開裂飛出擊穿了制動風缸和燃油箱,形成機車剎車失靈。幸運的是車速不高,在阻力效果下機車逐步停住沒有形成更大的損害。但這次事故直接導致了“飛龍?zhí)枴表椖勘槐葡埋R,也從一個旁邊面反映出機械傳動的局限性。