浅谈一下目前国铁的内燃机车平台混动机车项目
关于最近频频出没的国铁混动机车,我在这里做一个简单的梳理,方便各位车迷们的理解和认识。本文仅供参考,请勿作为资料引用。可能随着时间,越来越多的消息会披露,这篇文章中的内容已最新的为准 本次只讨论国铁机车项目,以及其同平台衍生型号。其他路外机车单独出一期。 首先声明这里的氢电堆和柴油机均以装机运用功率为准 首先我们得先确认什么事是混动,根据中车最近发布混合动力车型我们可以得出,混动机车/动车组是指有两种或两种以上动力源的机车,并不是说传动方式 总结一下可以是一下四种动力源 1 接触网供电 2 柴油机带动发电机或是液力变速箱 4 氢电堆
资阳厂的混动东方红5就是电动机并联在液力变速箱上的例子 在国铁对于HXN3B与HXN5B型内燃机车的运用中发现这些大功率调车机车有着严重的功率过剩问题,过大的功率使得这些机车在运用中成本增加,同时在没有活的空档时,调车机车的柴油机需要时刻保持开启状态,以保证机车可以随时待命,这也在无形中造成了大量的浪费,进一步增加成本。同时随着环保和排放法规的吃紧,大功率混动机车就此提上日程。不同于此前厂矿机车的小打小闹,此次的国铁重载调机主打一个大功率。
此前已经有不少厂矿企业买混动车了 有人要问了,为啥就调机搞柴油机—动力电池混动,干线客运和货运机车就没有混动呢。一方面干线机车多数情况下处于牵引列车的工况不利于动力回收,同时干线机车的柴油机尺寸较大,实在塞不下动力电池了,除非搞成类似西屋制动的蓄电池机车,与多台普通柴电机车配合使用,通过电缆重连,回收制动力,但是国内内燃线路没有这么大的动力需求。另一方面干线货运内燃机车可以在有电气化区段进行换挂作业,而干线客运内燃机车在HXN5K已实现了通过向客车供电的方式实现再生制动。千线机车搞动力电池混动—柴油机混动属实没有太大意义。而调车小运转的频繁启停工况也让调车机车更适合动力电池—柴油机混动。
FXN5C和FXN3C仍然为柴油机动力。 国铁方面,此次混动内燃调机项目分为中重混和轻混,二者的功率是相同的轻重是指动力电池在动力中的占比大小。二者均可进行再生制动,并同时保留了电阻制动。轻混只需要在单机运行时可以使用动力电池供电即可,而重混的动力电池将参与列车牵引。重混方案中都是 1200KWH的动力电池,而轻混只有大连厂一家通过方案审核。 FXN3B装有一台 12V240ZH柴油机装机2500KW,可以认为是 265 柴油机的缩小,500KWH的动力电池可供机车在单机运行时的作业需求。FXN3D则装备有一台 6240ZJH柴油机,考虑到“复兴”系列机车需要互联互通的目的,原有的HXN3 和HXN3B美标电气系统 400V与与将改为国标 380V。(虽然是怎么说,但是FXN3K依旧是美标)FXD3D两台机车分别采用了大连自己的电气系统和株洲时代电气系统,进行对比。而FXN3B是否有做类似改造,目前没有证据,个人猜测是改了。
FXN3D的两台车电气系统不一样 FXN3C0002也采用了国标的电气部分
目前FXN3B似乎已投入小批量生产,资阳厂和戚墅堰厂都有生产,资阳厂 6系,戚墅堰 8 系。 FXN3D目前仍然在测试阶段,尚未投入运用考核。 根据今年 7 月份的“谍照”显示,该车的也有相应的氢动力版本,具体参数,我们暂时还不得而知。
资阳的HXN6 作为最早出现的大功率混动机车,也是目前唯一有量产许可的重混,一直以来都备受关注。 主机是一台NY6240ZJA柴油机,装机功率1250KW。这型电喷柴油机是来自DF8DJ上NY16V280ZJA的缩小版本。传动方面依旧旧沿用了来自东风 8DJ的与株洲联合研发传动系统。转向架依旧是那个拉杆定位,依旧是那个低位平行牵引杆,虽然不再是径向还是那个东风 8D的味道。
东风8DJ的径向转向架
别以为没有径向机构我就认不出你了 虽然说此车之前在包神发生了火灾事故,但是责任方在于株洲所生产的变压器因为散热口积灰导致电池过热失火。和资阳厂并无太多关系。事后机车甚至是自己开走的
冥场面
目前包神已经买了两台,又有三台的追加订单,就是对初音 6 的最好认可。作为 431厂打回国铁的利器目前量产许可已经拿到,2020 年国铁颁布了对HXN6的量产许可。当前已投入小批量的量产状态。目前国铁没有订单可能是因为国铁配套设施不全,可能在不久之后我们就在编组站能看到那一抹蓝绿色的身影。 戚墅堰,280 的澎湃动力,N5B的成熟平台。……喂喂喂别走呀!好吧虽然没有通过铁总的批准,不过既然作为中车内部的实体化并投入运用的项目,我们还是有必要拉出来好好讲一讲。
R6280ZJ柴油机,已经是我们的老朋友了,从 1999 年诞生以来戚墅堰造新车就基本不会忘了她。1750KW的装机功率,相比另外两家要大 500 马力。传动系统依旧沿用了N5B那套永济的系统。此车创新的采用了永磁牵引电机,永磁牵引电机虽然扭矩较大,不过因为调车机车本来就对扭矩要求相对较高,所以并没有像HXD2D一样永磁直驱。
目前此车在淮河能源作为厂调,总体评价较为优秀,永磁电机维护工作量低,能耗低的优点得到提体现,同时柴油机运用强度较低,维护周期得以延长。作为一款性能相当优秀的机车,没有被铁总相中的原因实在费解。同时随着 260 的获准生产N5B3 可能会重新回到大家的视线里。【关于 280 柴油机家族我会单独出一期】 与她一起下线的还有一台无号N5B,用的是氢能源。区别在于柴油机改成了氢电堆。氢电堆的生产企业不明,目前是戚墅堰的厂调,氢的来源个人猜测是来自水阻实台。
目前而言,混动机车的发展前景和市场还算明朗,针对之前暴露出的问题进行了相应改造,同时电池密度不足。锂电池二次污染等问题依旧让人困扰。氢能源虽然是未来的大势所趋,但是个人短时间内并不看好,一方面是运输和生产上的高成本,另一方面绿氢的生产也是不足以满足需求,目前多数氢能源机车多是厂矿企业在生产中多余的灰氢。并且氢能源的能量密度也有所不足。同时随着柴油机和动力电池的发展,混合动力模式可能也不比氢能源差。 相较于其他的混动机车,柴油机一动力电池混动也相对没有那么强的实验性质,依靠过去 10 年的厂矿机车的改造与生产,技术也比较成熟。 图片来着网络侵删