[铁路科普]环保节能的货运先锋——和谐系列大功率环保内燃机车

“和谐系列内燃机车”（注意不是“和谐号内燃机车”）简称HXN，请不要将其与HXD（和谐型电力机车）和CRH（和谐号动车组列车）弄混淆。

和谐型内燃机车（HXN）分别是由原中国北车集团大连机车车辆有限公司生产的和谐3系列内燃机车（HXN3）和由原中国南车集团戚墅堰机车有限公司生产的和谐5系列内燃机车（HXN5系列）两种。（中国南车和中国北车已合并为“中国中车”）

和谐3型

由中车大连机车车辆公司与美国EMD内燃机车公司联合设计制造，型号HXN3，EMD型号JT56Ace。首台机车于2008年7月2日正式下线。这是中车大连机辆公司继批量生产和谐D3型电力机车后，推出的又一款具有世界先进水平的货运机车。

该型机车以中国市场的需求为制造理念，使用了多个种EMD 先进技术，包括双隔离驾驶室、采用EMD 技术的 265H 型6000马力柴油发动机、低废气排放、电子燃油喷射、交流牵引传动系统、微机控制系统以及在三个组成部件中运行的能力。出于提高机车乘务员舒适性的考虑，机车还配备了微波炉、空调、冰箱以及洗手间。

机车主、辅传动采用了成熟可靠的交流控制技术。机车采用了微机控制系统和网络通讯功能，具有三机重联功能，微机控制的空气制动系统。最高运用速度：120 km/h；持续速度：20 km/h；最大恒功速度：120 km/h；最大起动牵引力(按1013mm轮径计算)：620 kN；持续牵引力：578 kN；轴重：25 t±3%。机车装用4400 kW的16V265H柴油机，排放达到美国EPA Tier 2水平。采用TA20/CA9主辅发电机，1TB2938-5三相交流感应式牵引电动机，CCBII制动机。由于采用交流传动系统，机车的维护量大大降低，可靠性提高，机车全周期寿命成本大大降低。机车的大修周期达到180万公里，最低基本维护间隔为3个月。

采用交流异步电机牵引。交流异步电机构造简单，没有换向器装置和电刷机构，可选用高的转速和大的传动比（转速可达4000rpm以上，直流电机最高2500rpm）。同时能获得较大的单位重量功率（交流异步电机为0.68kW/kg，直流电机为0.33kW/kg）。由于采用先进的交流主传动系统，可大大提高机车的粘着利用率，从而使机车的全天候粘着系数达到0.35以上。同时，由于采用交流电动机代替直流电机，使机车维护简单方便，具有良好的动力学性能。

采用大功率电子喷射柴油机，可满足机车牵引功率4400kW的要求和双机牵引5000吨运行120km/h的要求，同时降低燃油消耗和废气排放。Tier2美国环保署二级排放标准是美国政府制定的气体排放标准，于2005年1月1日起生效，是对新型发动机生产的特别要求（NAICS 333618号）。EMD的内燃机车是第一批符合此项严格气体排放标准的机车。

采用模块化、系统化微机控制技术的电控空气制动系统是长大货物列车制动系统的发展方向。

高原型

2015年1月21日11时25分，随着一声清脆的机车汽笛声，两台HXN3高原型内燃机车缓缓驶入格尔木机务段机车整备场，标志着HXN3高原型内燃机车正式落户雪域天路。

据了解，此次配属给青藏铁路公司格尔木机务段的30台HXN3型内燃机车，是由中国北车集团公司大连机车厂根据我国高原地区特殊的地理环境研制的交流电传动高原型内燃机车，机车自重150吨、运行限速120km/h、额定功率3100KW，机车具有功率大、结构简单、可靠性高、维护工作量小的特点。和平原地区使用的HXN3内燃机车相比，高原型HXN3内燃机车采用单司机室操纵，增设了司机间休室，增加了机车制氧设备，机车柴油机不仅采用了高原型增压器，而且机车牵引功率还具有自动修正功能，当海拔和环境温度发生变化时，柴油机输出功率会自动修正，适用于担当高海拔地区的铁路客货列车牵引工作。HXN3高原型内燃机车在拉日铁路的投入使用，填补了我国高原铁路客货运输生产无国产内燃机车的空白。

在此之前，HXN3型内燃机车先后在两次在青藏铁路格拉段、拉日铁路牵引试验列车进行高原铁路适应性试验，从而为HXN3型机车的设计改造和后期的机车运用管理工作积累了大量数据资料。

格尔木机务段在接到铁总将30台HXN3型内燃机车配属拉日铁路使用管理的通知后，高度重视，统筹安排，多次召开专题会议，就全面做好HXN3型内燃机车接收、库内整备、运用管理和职工培训等工作做出了具体安排部署。相关车间科室则在全面总结分析HXN30301、0302机车运用管理经验的基础上，按照责任分工，科学制定了机车运用管理工作方案、机车设备检修工艺标准、库内机车整备作业流程和职工培训工作方案，从而为HXN3G型内燃机车在拉日铁路按期投入运用提前做好了各项准备工作。

HXN3K型内燃机车

HXN3K型内燃机车是交流传动客运内燃机车，由中车大连机车车辆有限公司研发及生产，最高运营速度160km/h，为目前国内最大功率的客运型内燃机车之一。HXN3K型机车可缓解全路准高速机车运用的紧张状况，填补中国内地交流传动大功率机车在准高速范围内实际运用的空白。机车目前已完成型式试验，准备进入运用考核阶段。

HXN3B型内燃机车

HXN3B型内燃机车是交流传动调车内燃机车，由中车大连机车车辆有限公司研发及生产，该车主发输入功率3250kW（4400马力），为目前最大功率调车内燃机车之一。HXN3B型机车可解决目前调车场既有直流调车机车难以满足整列牵出的状况，并具有持续牵引力大、低油耗、低排放、低辅助功率消耗、运行速度高、可靠性高、操作方便等技术特点。机车目前已实现批量生产。

和谐5型

中国南车集团戚墅堰机车车辆公司制造的HXN5型内燃机车装用GEVO 16型柴油机，柴油机额定功率4660 kW，是国内功率最大的交流传动内燃机车。其最大运用速度和最大恒功率速度为120 km/h，机车轴重为25t，采用轴控式交流传动技术，装用大功率IGBT变流器，单司机操作，可三机重联，将逐步成为中国铁路干线货运的主型内燃机车。

2000系

和谐5型内燃机车（2000系）的基本参数与和谐5型内燃机车大致相同，其最大区别在于和谐5型内燃机车（2000系）为双司机室，而和谐5型内燃机车为单司机室。

和谐5B型

总体介绍：HXN5B型大功率交流传动调车内燃机车装用R12V280ZJ型柴油机、CDJF212型主辅发电机和CDJD113型交流感应异步牵引电动机。采用燃油电子喷射系统、高压比可变涡轮增压系统、IGBT模块轴控式大功率交流牵引系统、基于MVB总线和多处理器的实时网络分布式微机控制系统、远程故障诊断系统、集中通风系统及轴箱单拉杆定位转向架等先进技术。该机车具有性能优、经济性好、绿色环保、适用性强、可维护性好、可靠性高等特点，是一款适用于大、中型编组站的编组、调车及小运转作业的高品质“节能、环保”型调车内燃机车。

HXN5B型大功率交流传动调车内燃机车具有牵引力大、起动加速快的特点。柴油机油耗低，标定工况燃油消耗率为198g/kW.h。机车优化了冷却水系统控制参数，并采用由牵引电机温度控制通风量等新技术，有效降低了基础辅助功率。在机车待命状态下可停止柴油机工作，采用蓄电池为机车生活设施及辅助设备供电。机车采用燃油电控喷射技术、高压比可变喷嘴增压等技术，排放达TierⅡ水平。机车装用6A监控系统，以确保行车安全。

机车基本参数：

1.用途调车兼小运转

2.轨距1435mm

3.传动型式交－直－交电传动

4.轴式Co'－Co'

5.轮径1250mm

6.轴重25t

7.计算整备重量150t

8.机车装车功率3530kW

9.机车速度

a最大速度100km/h

b最大恒功速度100km/h

c持续速度18.2km/h

10.机车轮周牵引力

a：最大起动牵引力560kN

b：持续牵引力540kN

11.通过最小曲线半径100m

12.燃油箱容积8500L

R12V280ZJ型柴油机

1.缸数12缸

2.缸径280mm

3.行程300mm

4.标定功率3530kW

5.额定转速1000rpm

6.最低空载稳定转速330rpm

7.最低工作转速400rpm

8.燃油消耗率:198g/kW.h（标定工况）

196g/kW.h（920rpm）

9.标定功率时机油消耗率≤0.5%燃油消耗率

10.排放指标TierⅡ