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动车组内电及内液动力包异同与发展(2)

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图1水冷流向图

如图1所示，冷却水通过柴油机组带动的水泵加压，流向温控阀，经过水冷风扇散热后，低温冷却水流向发电机进行冷却，完成水冷循环。

2)中冷系统。由于涡轮增压吸入的空气温度较高，若直接送入气缸与柴油气体混合，可能会产生爆震等问题。故在吸入的空气后端与柴油机气缸前端增加中冷设备，对吸入的高温空气利用中冷风扇提前进行冷却。主要包括：增压器废气涡轮、中冷器、消音器等，具体流向如图2所示(箭头代表空气流向)。

3)静液压系统。上述冷却风扇，均由静液压系统驱动。其中静液压系统主要包括：液压泵、液压马达、油温控阀等设备。静液压油通过液压泵加压，驱动液压马达转动，从而带动冷却风扇转动，然后通过油温控阀判断是否需要对静液压油进行冷却，最终回到油箱，完成循环。其驱动流向如图3所示(箭头代表静液压油流向)。

图2气冷流向图

图3静液压油流向图

2.1.5 电控设备

不论是内电还是内液动力包传动系统，均设置有集成于动力包的电控箱，其主要功能为：①整个动力包所包含的部件的控制、诊断及运行记录功能。②防滑/防空转功能、监控和诊断。

2.1.6 安装框架

动力包安装框架在考虑减振、防脱和放松设计的基础上，横向主承载梁采用板焊箱型梁，纵向连接梁采用圆形管材，并通过4个弹性吊挂点，采用螺栓连接悬挂在车体侧梁下。

2.2 内电及内液动力包不同设备结构及差异分析

2.2.1 输出端结构及设备差异

内电动力包末端为永磁发电机，将柴油机的动能转换为电能，通过电缆等将发电机产生的交流电送往后续电气设备。最终经过整流器、变流器等电源转换设备，最终输入三相交流牵引电机，将电能转换为内燃动车组的动能。整体能量传输结构如图4所示。

图4内电动车组能量传输流程图

内液动力包柴油机输出端通过飞轮等装置与液力传动装置连接，将柴油机的动能传递给液力传动装置后端连接的万向轴，通过万向轴及传动齿轮箱，最终转换为内燃动车组的动能。整体能量传输结构如图5所示。

图5内液动车组能量传输流程图

2.2.2 设备及重量对比

相比内液传动动力包，内电动力包可能会增加蓄电池、整流器等相关电能储备及转换设备，从整套传动系统角度对比，同等平台情况下，内电动力包可能会比内液动力包在电气设备方面增重4 t左右。

2.2.3 性能对比

由于三相交流电机相比液力传动装置存在短时启动过载能力，故同等平台情况下，内电动力包加速性能稍优于内液动力包。两类似项目对牵引加速度统计如表3。

表3类似项目内电及内液动车组加速度对比表项点内液内电起动瞬时加速度0.670.80起动加速度(0～47)0.450.67平均加速度(0～100)0.230.36剩余加速度(120)0.060.11

2.2.4 成本对比

相比内液传动动力包，内电动力包的成本会增加蓄电池、整流器等相关电能储备及转换设备，从整套传动系统角度对比，同等平台情况下，内电动力包会比内液动力包在电气设备方面成本更高。

3 对比总结及市场分析

3.1 对比总结

根据上述内电及内液传动动力包异同点分析，可得出优劣性对比如表4所示。

表4内电及内液动力包对比表项点内液内电结构及重量结构简单、重量较轻结构复杂、重量较重成本成本较低成本较高效率效率较高效率较低高功率难实现高功率输出容易实现高功率输出

3.2 市场分析

不论是内电还是内液传动动力包系统，均在非电气化铁路车辆上担负着重要任务。从车辆结构设计角度来讲，内液传动系统更简单高效，设备较少，维护更方便，有利于车辆设计厂商前期设计与使用方中后期的运营及维护。从使用方使用要求方面来说，若需要性能更优异，适应线路快起快停等要求，适当增加成本的条件下，选择内电传动系统更容易满足要求。所以在内燃动车组设计规划时，需提前判定项目侧重方面，从而才能选择更符合项目要求的技术方案。

[1] 丁超，耿成帮.城际和市郊旅客运输的一种理想方式——分散内燃动车组[G]//2005 年铁道牵引动力学术年会文集，2005.

[2] 印建明，汤恒舟，王卫.出口突尼斯内燃动车组[J].铁道机车车辆，2012(4).

文章来源：《内燃机工程》网址: http://www.nrjgczz.cn/qikandaodu/2020/1012/349.html