El recuento de palabras de la respuesta de Baidu es 9999. ¿Cómo puedo completar mi respuesta?
De esta manera descubrí una cosa:
Introducción e historia del desarrollo de las locomotoras diésel
Las locomotoras de combustión diésel son propulsadas por un motor de combustión interna y accionan el ruedas a través de un dispositivo de transmisión locomotora. Según el tipo de motor de combustión interna de la locomotora, se puede dividir en locomotoras de combustión interna y locomotoras de turbina de gas. El desarrollo de las locomotoras de turbina de gas va a la zaga del de las locomotoras diésel debido a la baja eficiencia, el alto costo de los materiales resistentes a altas temperaturas y el alto nivel de ruido. En China, el concepto de locomotoras de combustión interna se refiere tradicionalmente a motores diésel.
Desarrollo
A principios del siglo XX, los países extranjeros comenzaron a explorar la producción de prueba de locomotoras diésel. En 1924, la Unión Soviética construyó una locomotora diésel eléctrica y la entregó al ferrocarril para facilitar su uso. Ese mismo año, Alemania combinó un motor diésel con un compresor de aire, utilizó el calor residual del motor diésel para calentar aire comprimido en lugar de vapor y convirtió una locomotora de vapor en una locomotora de combustión interna impulsada por aire. En 1925, Estados Unidos puso en funcionamiento locomotoras diésel eléctricas de 220 kW para operaciones de maniobras. En la década de 1930, las locomotoras diésel entraron en la etapa experimental y en las locomotoras diésel se utilizaban ampliamente componentes de dispositivos de transmisión térmica, como acopladores hidráulicos y convertidores de par hidráulicos. Sin embargo, las locomotoras diésel todavía eran principalmente locomotoras de maniobras. . A finales de la década de 1930 aparecieron algunas locomotoras diésel de pasajeros con una potencia de 900 a 1000 kW y conexiones de varias secciones.
Después de la Segunda Guerra Mundial, debido a la rápida mejora del rendimiento de los motores diésel y la tecnología de fabricación, la mayoría de las locomotoras de combustión interna estaban equipadas con sistemas de turbocompresor de gases de escape y la potencia aumentó aproximadamente un 50% en comparación con antes de la guerra. . El desarrollo de locomotoras diésel equipadas con transmisión eléctrica de CC y transmisión hidráulica se aceleró y, en la década de 1950, el número de locomotoras diésel aumentó drásticamente. En la década de 1960, se desarrollaron y utilizaron con éxito rectificadores de silicio de alta potencia en la fabricación de locomotoras, y apareció una locomotora diésel de propulsión eléctrica CA CC de 2.940 kw. En la década de 1970, la potencia de una locomotora diésel con un solo motor alcanzaba los 4410 kW. Con el desarrollo de la tecnología electrónica, en 1998 la República Federal de Alemania produjo una locomotora eléctrica AC-DC-AC de 1.840 kW, abriendo así una nueva vía para el desarrollo tecnológico de las locomotoras diésel y eléctricas. El desarrollo posterior de las locomotoras diésel muestra que se han logrado nuevos avances en la mejora de la confiabilidad, durabilidad y economía de las locomotoras, así como en la prevención de la contaminación y la reducción del ruido.
Mi país comenzó a fabricar locomotoras diésel en 1958, y Dongfeng y otras locomotoras Tipo III fueron las primeras en ser producidas en masa. Después de 1969, se produjeron en masa el Dongfeng 4 y otros 15 modelos nuevos. En comparación con la primera generación de locomotoras de combustión interna, la potencia, la estructura, la eficiencia térmica y la eficiencia de transmisión de los motores diésel han mejorado significativamente. Además, se han agregado respectivamente funciones como sistema de resistencia o frenado hidráulico y marcha atrás hidráulica, protección del sistema locomotor, diagnóstico y visualización de fallas y control por microcomputadora. Se adoptan una serie de nuevas tecnologías, como la carrocería portante y la transmisión hidrostática; el rendimiento de la locomotora ha mejorado considerablemente en términos de confiabilidad y vida útil. La locomotora Dongfeng de 11 pasajeros alcanza una velocidad de 160 km/h. Aunque China fabrica locomotoras diésel, también importa diferentes cantidades de locomotoras diésel de Rumania, Francia, Estados Unidos, Alemania y otros países. A medida que se acelera el proceso de construcción de ferrocarriles de alta velocidad y pesados, la gente sigue investigando, diseñando y desarrollando locomotoras diésel adecuadas para ello.
Clasificación
Según su finalidad, se pueden dividir en locomotoras diésel de pasajeros, de mercancías y de maniobras. Las piezas de conexión y de funcionamiento se dividen en vehículos diésel de tipo bastidor y de tipo bastidor de dirección. Según el modo de transmisión, se divide en locomotoras diésel de transmisión mecánica, transmisión hidráulica y transmisión eléctrica. La mayoría de las locomotoras modernas utilizan transmisión eléctrica e hidráulica. La propulsión eléctrica se puede dividir en locomotora diésel con propulsión eléctrica de CC, propulsión eléctrica de CA-CC y locomotora diésel de propulsión eléctrica de CA-CC-CA.
Estructura básica
Una locomotora diésel consta de un motor diésel, un dispositivo de transmisión, un dispositivo auxiliar y partes rodantes de la carrocería (incluido el bastidor, la carrocería, el bogie, etc.) . ), dispositivos de frenado y equipos de control.
Motor diésel
El dispositivo de potencia de una locomotora de combustión interna también se denomina motor de combustión interna de encendido por compresión. Las principales características estructurales incluyen el número de cilindros, la disposición de los cilindros, el diámetro del cilindro, la carrera del pistón, la sobrealimentación o no, etc. Los motores diésel utilizados en las locomotoras modernas están equipados con turbocompresores de gases de escape, de modo que los gases de escape del motor diésel se pueden utilizar para accionar el turbocompresor. El aire sobrealimentado se enfría mediante el intercooler y luego se envía al tubo de admisión del motor diésel. , mejorando así en gran medida la eficiencia del motor diésel y la eficiencia térmica.
Los motores diésel tienen dos modos de funcionamiento: cuatro tiempos y dos tiempos. La eficiencia térmica de los motores de cuatro tiempos a la misma velocidad es generalmente mayor que la de los motores de dos tiempos, por lo que a menudo se utilizan motores de cuatro tiempos. Según la velocidad, se puede dividir en máquina de alta velocidad (aproximadamente 1500 r/min), máquina de velocidad media (1000 r/min) y máquina de baja velocidad (velocidad más baja que la máquina de velocidad media). Para satisfacer diversas necesidades de potencia, se fabrican productos con el mismo diámetro interior y diferente número de cilindros de pistón. Los de 6 cilindros, 8 cilindros en línea u 8 cilindros en V se utilizan para baja potencia, y los de 12, 16, 18 y 20 cilindros en V se utilizan para alta potencia, de los cuales 12 y 16 cilindros son los más comúnmente utilizado.
Dispositivo de transmisión
Para que la potencia transmitida desde el motor diésel al eje móvil cumpla con los requisitos de tracción de la locomotora, se instala un dispositivo intermedio entre ambos. Las características de par-velocidad del motor diésel son completamente diferentes de las características de tracción-velocidad de la locomotora, por lo que el motor diésel no puede accionar directamente las ruedas de la locomotora: el motor diésel tiene una velocidad mínima y no puede funcionar por debajo de esta velocidad, por lo que la locomotora no se puede arrancar; la potencia del motor diesel es básicamente la misma que la velocidad y la potencia máxima solo se puede alcanzar a la velocidad más alta. Sin embargo, la velocidad de marcha de la locomotora cambia con frecuencia, por lo que. que la potencia del motor diésel no se aprovecha al máximo. Los motores diésel no pueden colapsar, como tampoco las locomotoras. Por lo tanto, las locomotoras diésel deben estar equipadas con dispositivos de transmisión para cumplir con los requisitos de tracción de la locomotora. Los métodos de transmisión comúnmente utilizados incluyen transmisión mecánica, transmisión hidráulica y transmisión eléctrica. ①El dispositivo de transmisión mecánica consta de un embrague, una caja de cambios y un reductor de eje. Debido a la potencia limitada, las locomotoras diésel de ferrocarril ya no se utilizan. ②El dispositivo de transmisión hidráulica consta principalmente de una caja de transmisión hidráulica, una caja de cambios de eje y un eje universal. El convertidor de par hidráulico (también conocido como convertidor de par hidráulico) es el componente de transmisión más importante de una locomotora hidráulica y consta de una rueda de bomba, una turbina y una rueda guía. El impulsor de la bomba está conectado al cigüeñal del motor diesel. Las palas del impulsor de la bomba impulsan el fluido de trabajo para obtener energía. La energía fluye en el canal de flujo de las palas de la turbina y se transfiere a las palas de la turbina. la potencia del motor diesel se transfiere a la rueda de la locomotora a través del eje cardán y la caja de cambios del eje. Después de que el líquido sale de las palas de la turbina, es guiado por las palas del estator y regresa nuevamente al impulsor de la bomba. Las locomotoras de transmisión hidráulica (Figura 2) son simples y confiables de operar, y son especialmente adecuadas para áreas ventosas y lluviosas. ③Hay tres tipos de accionamientos eléctricos: (a) accionamiento eléctrico de CC. Tanto los generadores de tracción como los motores eléctricos son motores de CC. El motor impulsa un generador de tracción de CC y la energía de CC se suministra directamente al motor de tracción de CC para impulsar las ruedas de la locomotora. (b) Accionamiento eléctrico CA CC. El motor acciona un generador síncrono de CA trifásico, y la potencia de CA trifásica generada se convierte en potencia de CC a través de un rectificador semiconductor de alta potencia, que luego se suministra al motor de tracción de CC para impulsar las ruedas de la locomotora. (c) Variador de potencia CC CA variable. El motor acciona un generador de tracción de CA síncrono trifásico y la CC generada llega al circuito intermedio de CC a través del rectificador. La amplitud y frecuencia del voltaje de CC constante en el circuito intermedio se ajustan a través del inversor, y luego el voltaje de CC se convierte en un voltaje de CA trifásico de frecuencia variable y voltaje regulado, que se suministra a una tracción asíncrona trifásica. Motor para accionar las ruedas de la locomotora. Las locomotoras eléctricas son las más utilizadas.
Dispositivo de rodadura de carrocería
Incluye componentes básicos como bastidor, carrocería y bogie. (1) El bastidor es la columna vertebral de la locomotora y la base para la instalación de la máquina motriz, la carrocería y el dispositivo de resorte. El marco es una estructura de acero rectangular, que consta de componentes principales como vigas centrales, vigas laterales, ménsulas y vigas transversales. En él se instalan el motor diésel, el dispositivo de transmisión, los dispositivos auxiliares y la carrocería (incluida la cabina), y la parte inferior está sostenida por dos bogies y conectada al bastidor del vehículo. El acoplador y el amortiguador se instalan en las partes media e inferior de los extremos delantero y trasero de la viga central del marco. El bastidor soporta la carga máxima y transmite tracción para hacer que el tren se mueva. Por tanto, el marco debe tener suficiente resistencia y rigidez. (2) La carrocería es la capa exterior de la parte superior del bastidor del vehículo, que desempeña un papel en la protección del personal y el equipo mecánico de la locomotora contra el viento, la arena, la lluvia, la nieve y el frío. Según su capacidad de carga, se puede dividir en carrocería de tipo de carga integral y de tipo de carga no integral, según su forma, se puede dividir en carrocería de tipo cubierta y tipo cobertizo; ③El bogie es el dispositivo de rodadura de la locomotora, también llamado carro. Consta de componentes principales como bastidor, cojinete lateral, caja de grasa, juego de ruedas, caja de cambios del eje (incluido el motor de tracción en la transmisión eléctrica), resorte, amortiguador, barra de equilibrio, dispositivo de conexión con el bastidor y dispositivo de frenado básico. . Su función es soportar el peso del bastidor y sus dispositivos, transmitir tracción y ayudar a que la locomotora funcione de forma equilibrada y pase las curvas con suavidad. Las locomotoras diésel suelen tener bogies de dos o tres ejes.
Equipos auxiliares
Dispositivos utilizados para garantizar el normal funcionamiento de los motores diésel, dispositivos de transmisión, dispositivos de desplazamiento, dispositivos de frenado y equipos de control y regulación.
El equipo principal incluye: sistema de combustible: equipo y sistema de tuberías para garantizar el suministro de combustible del motor diésel; sistema de refrigeración: equipo de refrigeración y sistema de tuberías para garantizar el funcionamiento normal del motor diésel y sistema de transmisión hidráulica de aceite: equipo y tuberías; sistema para la lubricación normal del motor diesel; sistemas de tuberías: dispositivos que filtran el polvo y otra suciedad del aire; sistemas que suministran aire comprimido a los frenos de aire, cajas de arena, silbatos y otros equipos auxiliares; Equipo eléctrico: paquetes de baterías, generador auxiliar de CC, motor de arranque de motor diésel, etc.
Equipo de frenos
La locomotora diésel está equipada con un juego de frenos de aire y frenos de mano. Además, la mayoría de las locomotoras eléctricas vienen con una opción de frenado por resistencia y las locomotoras hidráulicas vienen con frenos hidráulicos.
Equipo de control
Dispositivo que controla la velocidad, dirección y parada de una locomotora. Incluye principalmente controlador de velocidad de locomotora, controlador de marcha atrás, válvula de control automático y válvula de freno auxiliar. Los instrumentos de monitoreo y dispositivos de señales de alarma en la consola incluyen aire, agua, aceite y otros manómetros, termómetros, amperímetros y voltímetros para los componentes principales, así como señales de alarma sonoras y en pantalla para exceso de temperatura, sobrepresión o presión insuficiente de los principales. componentes. Para garantizar la seguridad y la facilidad de manejo, las locomotoras diésel también están equipadas con dispositivos de señalización y estacionamiento automático.
Principio de funcionamiento
El combustible se quema en el cilindro y el gas generado a alta temperatura y alta presión se expande en el cilindro, empujando el pistón para que se mueva de forma alternativa. cigüeñal para girar y realizar trabajo externo La energía térmica del combustible se convierte en trabajo mecánico. La potencia generada por el motor diésel se transfiere a la transmisión. Mediante el control y ajuste del motor diésel y el dispositivo de transmisión, la velocidad de salida y el par adecuados para las condiciones de funcionamiento de la locomotora se envían a la caja de cambios de cada eje para impulsar las ruedas motrices. La fuerza de tracción generada por las ruedas motrices alrededor de las ruedas es. se transmite al bastidor, y el acoplador al final del bastidor proporciona la tracción del enganche para remolcar o propulsar el vehículo.
Según los informes, desde junio de 1992 hasta el 1 de junio, la sucursal ferroviaria de Beijing puso fin a la historia del uso de locomotoras de vapor para tirar de vagones de pasajeros y cambió a locomotoras internas.
Quemar locomotoras para aumentar la velocidad y puntualidad de los trenes. En el proceso de uso de locomotoras de vapor, una de las razones para descubrir este tipo de locomotoras
La debilidad de la vida es que su caldera es grande y pesada, lo que afecta seriamente sus perspectivas de desarrollo. En una caldera, se utiliza carbón para calentar agua y convertirla en vapor, que luego se introduce.
Empujando así la locomotora hacia adelante. Algunas personas imaginan que si se desmonta esta voluminosa caldera y se quema el combustible directamente en el cilindro, se puede utilizar.
Las principales desventajas de las locomotoras de vapor se pueden superar produciendo gas para hacer girar las ruedas. Entonces algunos científicos comenzaron a realizar investigaciones.
Prueba. En 1866, el alemán Otto fabricó por primera vez un nuevo tipo de motor de gas. Este tipo de motor y máquina de vapor están ambos en el cilindro.
Es diferente quemar el combustible en la caldera afuera. Enciende el gas en el cilindro y luego usa la presión del gas para empujar el pistón, que hace girar el cigüeñal
. Por ello, se le dio un nombre a la imagen, denominado "motor de combustión interna". La aparición del motor de combustión interna supuso un mayor desarrollo de los trenes.
Vitalidad. Posteriormente, en 1894, Alemania construyó la primera locomotora diésel del mundo. Este nuevo tipo de locomotora no tiene una gran caldera y no quema carbón ni gas, sino que utiliza diésel como combustible. El motor diésel que utiliza fue inventado por el alemán Rudolf Diesel. A partir de este momento
Las locomotoras diésel se han convertido en un miembro importante de la familia de trenes y han sido ampliamente utilizadas. Aunque la locomotora diésel nació tarde,
viene de atrás y tiene mayores capacidades que su hermana mayor de la familia de trenes, la locomotora de vapor, lo que ha llamado la atención. Sus ventajas destacadas son:
1. Las locomotoras diésel arrancan y aceleran rápidamente. Generalmente, la velocidad máxima de las locomotoras de vapor es de 110 kilómetros por hora, mientras que la velocidad máxima de las locomotoras diésel puede alcanzar los 180 kilómetros por hora, aumentando la capacidad de transporte ferroviario en más de un 25%. 2. Alta potencia. La potencia de las locomotoras de vapor suele rondar los 3.000 caballos, mientras que las locomotoras diésel pueden alcanzar entre 4.000 y 5.000 caballos, por lo que tienen más capacidad de carga. 3. Mejor aprovechamiento del combustible
Energía térmica. La eficiencia térmica de las locomotoras de vapor es generalmente sólo del 7%, mientras que la eficiencia térmica de las locomotoras diésel puede alcanzar alrededor del 28%, lo que es cuatro veces mayor. Esto ahorra mucho dinero.
Cantidad de combustible. 4. Adecuado para zonas con escasez de agua. Las locomotoras de vapor son las reinas del agua y un tren recorre una media de 10 kilómetros.
Hay que consumir 3-4 toneladas de agua. Los trenes que pasan por zonas secas y con escasez de agua deben traer su propia agua. Según las estadísticas, los trenes circulan en zonas con escasez de agua.
Si hay 10 vagones, tres de ellos se utilizan para contener agua. El agua utilizada para refrigerar las locomotoras diésel sólo necesita unos pocos cientos de kilogramos para circular.
Utilizando este anillo, una locomotora diésel puede recorrer de forma continua 1.000 kilómetros en el agua a la vez, por lo que se le conoce como el "Camello de Hierro". 5. Conducción del conductor
La operación de conducción es conveniente. El conductor del motor de combustión interna no necesita agregar carbón y agua como una locomotora de vapor. La cabina es luminosa y espaciosa, y el conductor puede operar con claridad de un vistazo.
El espacio abierto es cómodo y seguro. Algunas personas pueden pensar que las locomotoras y los automóviles de combustión interna son a la vez motores de combustión interna y sus principios estructurales.
Debería ser lo mismo. De hecho, no son exactamente iguales. Los automóviles utilizan la energía generada por el motor de combustión interna para hacer girar directamente las ruedas, mientras que los motores de combustión interna
Las locomotoras primero impulsan un generador a través del motor de combustión interna para generar energía eléctrica y luego usan la energía eléctrica. para hacer girar el motor, impulsando así la locomotora hacia adelante. Por lo tanto, las locomotoras diésel suelen denominarse "locomotoras diésel de propulsión eléctrica". Tras el nacimiento de la locomotora diésel, ésta rápidamente superó a la de vapor con sus evidentes ventajas.
Coches y motos. Especialmente después del final de la Segunda Guerra Mundial, el petróleo, el combustible utilizado por las locomotoras diésel, era barato y estaba disponible en grandes cantidades, lo que fomentó eficazmente el desarrollo de las locomotoras diésel. Algunos países, como Estados Unidos, Japón, Francia, Canadá, etc., ya han fabricado motores de combustión interna.
En unos 10 años, se logró la combustión interna de las locomotoras ferroviarias, lo que hizo que las locomotoras diésel se utilizaran ampliamente. mi país
desarrolló la primera locomotora diésel en 1958. En 1969 se fabricaron locomotoras diésel de alta potencia con 4.000 caballos de fuerza, como la "Dongfeng".
Locomotoras diésel "Dongfanghong" y "Beijing". Actualmente, existen varios tipos de locomotoras diésel en muchas líneas ferroviarias de China.
Con trenes largos circulando a toda velocidad, los trenes directos de pasajeros en algunas líneas troncales importantes básicamente han realizado la tracción de locomotoras diésel. Excepto las locomotoras diésel
Además de las locomotoras diésel de propulsión eléctrica de uso común, también existen locomotoras diésel hidráulicas y de turbina de gas, que son adecuadas para zonas frías y con escasez de agua.
La hidráulica diésel utiliza la potencia generada por el motor de combustión interna para hacer girar las ruedas a través de cajas de cambios hidráulicas, ejes cardán, cajas de cambios de ejes y otros equipos.
Mover para hacer avanzar el vehículo. En los primeros sistemas hidráulicos diésel, para el accionamiento se utilizaban bielas similares a las utilizadas en las locomotoras de vapor. Una locomotora de ruedas de gas es un tipo de locomotora de combustión interna moderna. El motor de combustión interna de la locomotora funciona según el mismo principio que un avión a reacción. Mejor que las locomotoras y los caballos de combustión interna ordinarios
Tiene alta potencia, pequeña vibración, estructura simple, conducción segura y confiable y es fácil de fabricar. La primera locomotora de turbina de gas del mundo se construyó en Suiza en 1941.
Hecho. Debido a que es particularmente adecuado para zonas frías y con escasez de agua, se ha desarrollado rápidamente en los últimos años. Francia ha desarrollado la segunda generación y la ha puesto en funcionamiento.
Además de locomotoras de turbina de gas de tercera generación, de las cuales la locomotora de turbina de gas de segunda generación alcanza una velocidad máxima de 260 kilómetros por hora. En la actualidad, las locomotoras de turbina de gas se han convertido
una de las locomotoras modernas más llamativas