[发明专利]一种内燃机车动力系统及尾气排放方法

说明书

本发明提供一种内燃机车动力系统及尾气排放方法。所述内燃机车动力系统包括柴油发电机组、冷却系统和旋流装置，所述冷却系统包括冷却风扇，其特征在于，所述旋流装置水平设于所述柴油发电机组的旁侧并与所述柴油发电机组的排气管相连通；所述冷却风扇位于所述旋流装置的下方；所述旋流装置的上方设有排风口，所述旋流装置的中部设有贯通的通孔，所述冷却系统与所述通孔、排风口相通，且所述冷却风扇的排风侧朝向所述旋流装置；所述冷却风扇和旋流装置的通孔之间形成低压区。本发明在冷却风扇的上方形成低压区，使得冷却风扇所需要的功率会降低，从而冷却风扇的噪声也会降低，同时达到了节能的效果。

技术领域

本发明涉及轨道交通机车尾气排放技术领域，尤其涉及一种内燃机车动力系统。

背景技术

内燃机车动力系统主要包括柴油发电机组和冷却系统。冷却系统主要包括散热器和冷却风扇，采用冷却风扇强迫自然风循环冷却，带走散热器中冷却介质的热量，同时柴油机的尾气有烟囱引导向上排向大气中。这种直线向上引导排放的方式，不仅使烟囱遮挡司机视线，另外在有接触网的铁路上，烟囱缩短了与接触网的距离，排出的烟雾对接触网造成损害和污染。

传统内燃机车车直排式排气管排出向上的黑烟会使得接触网表面上积碳变黑，其中一个主要原因在于排气压力大，黑烟无法疏散，且这种排烟方式排气噪声大。为了解决这种排气黑烟直向上吹的问题，最简单的方法则是改变排气的方向为水平方向。但是对于内燃机车动力系统，单纯改为水平方向排烟同样具有如下缺点：黑烟会对周围人员和环境造成不利影响；此外排气噪音和直向上的排气方法相比并没有减小。

如现有专利公开号CN109945183A公示的一种具有内部自循环功能的分级旋流燃烧器，其研究了在旋流装置旁侧产生低压区，利用低压区实现烟气自循环，且该低压区的产生是由气流火焰的旋转在气流的中心产生的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种内燃机车动力系统，使尾气不直接排向空中，降低尾气对接触网造成的损害，且降低噪音。

本发明的技术方案是：一种内燃机车动力系统包括柴油发电机组、位于所述柴油发电机组排气管侧的冷却系统、以及旋流装置，所述冷却系统包括冷却风扇，其特征在于，所述旋流装置水平设于所述柴油发电机组的旁侧并与所述柴油发电机组的排气管相连通；所述冷却风扇位于所述旋流装置的下方；所述旋流装置的上方设有排风口，所述旋流装置的中部设有贯通的通孔，所述冷却系统与所述通孔、排风口相通，且所述冷却风扇的排风侧朝向所述旋流装置；所述冷却风扇和旋流装置的通孔之间形成低压区。

上述方案中，将冷却系统与排气系统相结合，利用旋流装置将气流旋转方式改为水平，不仅避免直排造成的污染，还能降压；另外，利用冷却风扇将尾气吹散，以使尾气不会垂直向上排向大气中造成对接触网的损害；此外，利用内燃机车尾气排放速度高的特点，由流体力学原理可知气流流速的增大伴随流体压力的降低，当高速气流向上流动时，在其后方附近必须形成一个低压区(相比于大气压力低很多)，利用这个低压区在冷却风扇排风的上方则可降低风扇的压头。冷却排风量相同的情况下，则可降低风扇的功率，同时还能降低风扇的噪音。

优选的，所述旋流装置包括至少两个壳体、以及在每个壳体内设置的管道；至少两个所述壳体中部贯通形成通孔，每个所述壳体内的管道沿壳体管壁弯曲设置；所述管道的一端为出气口，该出气口与所述通孔相通；所述管道的另一端为进气口，该进气口与所述柴油发电机组的排气管相连通。

通过采用旋流式的管道形成排烟管，由此取消了垂直向上的烟囱，不会遮挡司机视线，减少烟雾对接触网的损害和污染。烟气通过这种小截面的管道排放，能够有效降低压力和噪音。

优选的，所述管道弯曲呈“e”形。形成更利于降低流体压力和排气噪音的路径。

优选的，相邻的两个壳体内的管道弯曲方向相反。实现双重综合的降噪、降压效果。

优选的，所述通孔为圆形。