在高原高寒缺氧地區(qū)，柴油發(fā)電機(jī)的選擇和選型是第一位的，其康明斯公司分析了青藏鐵路沿線特殊的氣候環(huán)境特點(diǎn)及青藏鐵路發(fā)電車柴油發(fā)電機(jī)組及附屬裝置設(shè)計(jì)要點(diǎn)，論述了柴油發(fā)電機(jī)組及附屬裝置為適應(yīng)高原環(huán)境而采取的設(shè)計(jì)對策。為此康明斯公司設(shè)計(jì)的柴油發(fā)電電車是為青藏鐵路供電的專用發(fā)電車。該型柴油發(fā)電機(jī)組裝置是根據(jù)青藏鐵路特殊的氣候環(huán)境特點(diǎn)，在吸取成熟設(shè)計(jì)及運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上研制而成。
柴油發(fā)電機(jī)不是在任何條件下都可以工作的，在正常工作時也需要一定的條件。這里的工作條件是指在規(guī)定的使用環(huán)境條件下能輸出額定功率，并且可以有效、連續(xù)地工作。國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：柴油發(fā)電機(jī)工作條件是指按海拔高度、周圍溫度、環(huán)境濕度、是否霉菌、鹽霧和機(jī)器按照是否水平等情況來加以確定的。然而面對高海拔的青藏地區(qū)，怎么正確選用柴油發(fā)電機(jī)？首先我們先了解青藏鐵路的環(huán)境再進(jìn)一步分析：
青藏鐵路格爾木一拉薩段的線路所經(jīng)地區(qū)海拔高、空氣稀薄、氣候寒冷、多風(fēng)沙，海拔高度格拉段海拔高度為2828～5072m，海拔高度大于4000m的線路占85％。海拔高度最低處為格爾木2828m，最高處為唐古拉山口5072m，拉薩站海拔為3641m。格拉段海拔高度大于4000m線路長約965km；1.2氣溫格拉段的極限氣溫為-45.2～35.5℃，年平均氣溫為-7.8～5.2℃；1.3特殊氣象沙塵、風(fēng)暴、大雪、雷電、冰雹以及風(fēng)吹雪等復(fù)雜氣象。

青藏鐵路選用柴油發(fā)電車裝置的設(shè)計(jì)對策：
1. 在高海拔的青藏高原，由于氣壓下降、空氣稀薄，當(dāng)柴油發(fā)電機(jī)不進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整時，進(jìn)人氣缸的壓縮空氣量減少，柴油發(fā)電機(jī)燃燒不良、冒黑煙；同時，增壓器的轉(zhuǎn)速也會升高。為克服柴油發(fā)電機(jī)的這一缺點(diǎn)，該車選用了康明斯QSK45-G6柴油發(fā)電。該款柴油發(fā)電機(jī)采用了電控燃油系統(tǒng)，并裝有大氣壓力傳感器，發(fā)電機(jī)的輸出功率隨海拔高度變化自動調(diào)整，以保證在高原條件下仍能正常工作。柴油發(fā)電機(jī)采用高壓噴射、壓力控制和噴射率控制的電控燃油噴射系統(tǒng)后，可根據(jù)實(shí)際工況自動調(diào)節(jié)噴油正時和每循環(huán)噴油量。氮氧化物、一氧化碳等污染物排放比傳統(tǒng)柴油發(fā)電機(jī)大大降低，具有耐久性強(qiáng)、可靠性好等優(yōu)點(diǎn)。平原條件下，當(dāng)環(huán)境溫度為25℃時，康明斯QSK45-G6柴油發(fā)電機(jī)額定輸出功率為1295kW高原條件下，當(dāng)環(huán)境溫度為25℃、海拔高度超過1840m時，柴油發(fā)電機(jī)輸出功率會按如下規(guī)律自動調(diào)整：當(dāng)海拔每升高300m，柴油發(fā)電機(jī)輸出功率則相應(yīng)下降2.7％。當(dāng)在海拔高度為5072m的唐古拉山口（環(huán)境溫度為25℃時），柴油發(fā)電機(jī)的額定輸出功率自動修正為918kW。
2. 柴油發(fā)電機(jī)設(shè)有機(jī)油預(yù)熱器和冷卻系統(tǒng)水加熱裝置，起機(jī)前可以利用地面電源對柴油發(fā)電機(jī)的機(jī)油和冷卻液進(jìn)行預(yù)熱，改善了柴油發(fā)電機(jī)的低溫起動性能。機(jī)油預(yù)熱器設(shè)在柴油發(fā)電機(jī)油底殼內(nèi)，對油底殼內(nèi)的機(jī)油直接進(jìn)行加熱冷卻系統(tǒng)水加熱裝置設(shè)在機(jī)組公共底架上。水加熱裝置包括水加熱裝置殼體、電加熱器、進(jìn)水管和出水管。水加熱裝置啟動后，水加熱裝置內(nèi)被加熱的熱水在對流作用下自動循環(huán)，對柴油發(fā)電機(jī)冷卻系統(tǒng)內(nèi)的水進(jìn)行加熱。
3. 康明斯柴油發(fā)電車?yán)鋮s系統(tǒng)采用冷卻液為冷卻介質(zhì)。高原地區(qū)高海拔、低氣壓會導(dǎo)致冷卻液沸點(diǎn)降低、柴油發(fā)電機(jī)效率下降。這是因?yàn)橐后w的沸點(diǎn)與外界施加于液體表面的壓力有關(guān)，隨著海拔的升高，大氣壓力會相應(yīng)降低，液體沸點(diǎn)也隨之降低。當(dāng)在海拔為5072m的唐古拉山口時，大氣壓力僅為54.4kPa，其對應(yīng)的冷卻液沸點(diǎn)約為83.4℃。而康明斯QSK45-G6柴油發(fā)電機(jī)高溫水冷卻系統(tǒng)的正常工作溫度是85～95℃，最高允許工作溫度為100℃。因此，高海拔條件下若不采取措施，附屬冷卻系統(tǒng)內(nèi)的冷卻液在83.4℃時即達(dá)到沸點(diǎn)、冷卻液汽化，冷卻系統(tǒng)無法正常工作。針對這一問題，本車附屬冷卻系統(tǒng)采用加壓冷卻方式。即在高溫、中冷水系統(tǒng)膨脹水箱上均設(shè)置一個最小開啟壓力為70kPa的壓力調(diào)節(jié)閥。青藏鐵路沿線最低氣壓約為54.4kPa，這樣附屬冷卻系統(tǒng)絕對工作壓力最小約達(dá)124.4kPa,該壓力值對應(yīng)的冷卻液沸點(diǎn)約為105.8℃，大于柴油發(fā)電機(jī)最高允許工作溫度（100℃）。當(dāng)柴油發(fā)電機(jī)工作時，附屬冷卻系統(tǒng)內(nèi)的冷卻液受熱膨脹、冷卻液內(nèi)溶解的空氣受熱汽化，使附屬冷卻系統(tǒng)內(nèi)的壓力升高。當(dāng)系統(tǒng)壓力升高至約124.4kPa時，壓力調(diào)節(jié)閥打開、向外排氣。確保了柴油發(fā)電機(jī)冷卻系統(tǒng)能在正常的溫度范圍內(nèi)工作。同時，該壓力調(diào)節(jié)閥還有在負(fù)壓條件下向內(nèi)吸氣的功能。即當(dāng)柴油發(fā)電機(jī)停機(jī)、附屬冷卻系統(tǒng)停止工作后，冷卻液溫度下降、體積縮小，附屬冷卻系統(tǒng)內(nèi)的壓力降低，當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)部壓力低于外界大氣壓力約青藏高原多風(fēng)沙的氣候特點(diǎn)，要求柴油發(fā)電機(jī)進(jìn)氣裝置過濾能力要強(qiáng)。
青藏高原所用康明斯柴油發(fā)電車經(jīng)過實(shí)際運(yùn)用檢驗(yàn)，總體來說是很成功的。雖然其問也發(fā)生過一些因?yàn)榱悴考|(zhì)量造成的運(yùn)行事故，但經(jīng)過分析、改進(jìn)，各系統(tǒng)工作可靠性得到了全面地提高，完全能夠滿足青藏鐵路的運(yùn)用要求。