DF4B型内燃机车柴油机润滑油损耗率分析

DF4B型内燃机车柴油机润滑油损耗率分析

李永辉 姚新建 何拥立 陈国平

中国石油化工股份有限公司洛阳分公司 洛阳河南 471012

摘要：由于铁路坡度、股道距离、机车性能等都对柴油机润滑油损耗有很大影响，而各个站场此类特点又不尽相同，因此行业内并无通用的柴油机润滑油损耗控制指标。本文旨在对洛阳石化专用线上运行的4台DF4B型内燃机车润滑油损耗率进行分析，确定适合洛阳石化4台DF4B型机车润滑油损耗的控制标准，并据此分析机车柴油机状态，监督润滑油油质。

关键词：DF4B型内燃机车；柴油机；润滑油损耗率；润滑油损耗标准；燃油损耗；专用铁路

1引言

润滑油损耗率是分析内燃机车运行性能的重要经济指标，也是分析机车柴油机运行状态的关键技术指标。由于不同的单位铁路坡度、股道长度、联络线长度等不同，不同的单位所使用的机车润滑油不同，不同的单位规定的控制速度不同，导致同一类型机车在不同的单位运行润滑油损耗大不相同，因而行业内没有通用的DF4B型内燃机车润滑油损耗控制指标。

在实际生产运行中，润滑油消耗率是个很关键的技术参数，能够很好地指导乘务员、检修员对柴油机的维修保养。柴油机润滑油系统无跑冒滴漏等意外损耗的情况下，《东风4B型内燃机车》中确定机车在任何运行状态下柴油机润滑油损耗率不大于3.07g/(kW·h)。本文试图通过分析洛阳石化4台DF4B型机车润滑油损耗，建立洛阳石化４台DF4B型机车更具体的润滑油损耗控制指标。

2润滑油损耗分析

2.1确定润滑油损耗计算公式

《东风4B型内燃机车》中使用的润滑油损耗的单位为g/(kW·h)，即需要通过燃油消耗量、燃油热值以及柴油机热效率三个数值来换算出kW· h。

机车燃油消耗作为很关键的经济指标，我们很准确地统计了每台机车每天的燃油消耗量。洛阳石化内燃机车均使用洛阳石化生产的0＃柴油，其热值为4.2×10⁷J/Kg，即4.2×10⁴J/g。《东风4B型内燃机车》确定该型机车柴油机燃油消耗率为210 g/(kW·h)，即热效率为39.5%。通过以上数据，可以确定润滑油损耗率计算公式为：

η=M₁/( M₂×4.2×10⁷J/Kg×39.5%)÷(3.6×10⁹)

其中，M₁是润滑油损耗质量，M₂是燃油损耗质量，η润滑油消耗率。

2.2 DF4B型4台机车润滑油损耗率计算

由于润滑油损耗是不连续的，只能以两次换油为节点统计出总的润滑油损耗量，而燃油损耗量是连续的，因而以下所有计算都以两次换油之间的运行时间为统计时间段。

2.2.1DF4B型0340机车润滑油损耗计算

0340机车在2015年8月4日换油1000 kg后到2017年1月11日再次换油，期间补油340 kg，统计周期内共耗油1340 kg。在此统计周期内，共消耗燃油82443.15 kg。据此可知：

η=M₁/( M₂×4.2×10⁷J/Kg×39.5%)÷(3.6×10⁹)=3.53 g/(kW·h)

0340机车在2017年10月28日换油1000 kg后到2019年11月7日再次换油，期间补油1020 kg，统计周期内共耗油2020kg。在此统计周期内，共消耗燃油156603.69 kg。据此可知：

η=M₁/( M₂×4.2×10⁷J/Kg×39.5%)÷(3.6×10⁹)= 2.79 g/(kW·h)

2.2.2 DF4B型0341机车润滑油损耗计算

0341机车在2015年6月4日换油1000 kg后到2016年7月15日再次换油，期间补油700 kg，统计周期内共耗油1700kg。在此统计周期内，共消耗燃油97693.03kg。据此可知：

η=M1/( M2×4.2×107J/Kg×39.5%)÷(3.6×109)= 3.78 g/(kW·h)

0341机车在2017年1月1日换油1000 kg后到2018年7月17日再次换油，期间补油530 kg，统计周期内共耗油1530kg。在此统计周期内，共消耗燃油99632.43kg。据此可知：

η=M1/( M2×4.2×107J/Kg×39.5%)÷(3.6×109)= 3.34 g/(kW·h)

2017年1月1日至2018年7月17日

2.2.3 DF4B型9189机车润滑油损耗计算

9189机车在2016年4月13日换油1000 kg后到2019年7月13日再次换油，期间补油1330 kg，统计周期内共耗油2330kg。在此统计周期内，共消耗燃油204866.92kg。据此可知：

η=M1/( M2×4.2×107J/Kg×39.5%)÷(3.6×109)= 2.47 g/(kW·h)

2.2.4 DF4B型7789机车润滑油损耗计算

7789机车在2016年10月3日换油1000 kg后到2017年11月7日再次换油，统计周期内共耗油1000kg。在此统计周期内，共消耗燃油77288.87kg。据此可知：

η=M1/( M2×4.2×107J/Kg×39.5%)÷(3.6×109)= 2.8 g/(kW·h)

7789机车在2017年11月7日换油1000 kg后到2019年10月21日再次换油，期间补油170kg，统计周期内共耗油1170kg。在此统计周期内，共消耗燃油138566.74kg。据此可知：

η=M1/( M2×4.2×107J/Kg×39.5%)÷(3.6×109)= 1.83 g/(kW·h)

3 DF4B型4台机车柴油机润滑油损耗分析

3.1同一台机车的柴油机大修前后润滑油损耗变化

通过上面的计算我们看到：0340机车大修前润滑油损耗率为3.53 g/(kW·h)，大修后润滑油损耗率为2.79 g/(kW·h)。0341机车大修前润滑油损耗率为3.78 g/(kW·h)，大修后润滑油损耗率为3.34g/(kW·h)。7789机车大修前润滑油损耗率为2.8 g/(kW·h)，大修后润滑油损耗率为1.83g/(kW·h)。由此我们看到同一台机车柴油机大修前后润滑油损耗率明显变化。大修前柴油机已经运行至周期末，各部件密封性能、燃烧效率都明显变差；大修后柴油机各部件密封性能、燃烧效率明显提升，柴油机状态良好。

3.2不同机车柴油机运行年限不同润滑油损耗不同

对比不同机车大修前后的润滑油损耗率，我们看到即使按照同样的工艺实施大修，不同制造年份的柴油机性能差别依然较大。不管大修前还是大修后，柴油机润滑油损耗率和柴油机运用年限表现出明显的正相关关系。另外，这种正相关关系也反映出，即便大修期间柴油机完全拆卸且更换了所有缸套，但大修对于柴油机性能恢复的依然存在局限。

4结论

通过DF4B型内燃机车柴油机润滑油损耗率的计算，确定了洛阳石化4台机车在洛阳石化专用线上运行的润滑油损耗值。《东风4B型内燃机车》中确定机车在任何运行状态下柴油机润滑油损耗率不大于3.07g/(kW·h)，但0340机车大修前的润滑油损耗率、0341机车大修前后的润滑油损耗率都超过了该值。这是由于这两台机车都是1979年出厂，已经运行41年，超过规定的30年期限11年，因而技术状态较差、经济指标不佳。9189机车和7789机车润滑油损耗率在《东风4B型内燃机车》规定的合理范围内，技术状态较好，经济指标较好。

参考文献：

[1] 刘达德. 东风4B型内燃机车[J]. 北京：中国铁道出版社，1998.6-11.

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