Исследование условий и режимов работы маневровых тепловозов | Статья в журнале «Молодой ученый»

Библиографическое описание:

Носков В. О., Милютина Л. В., Синёв И. С., Тарута В. Ф., Чубаров И. А., Чулков А. В. Исследование условий и режимов работы маневровых тепловозов // Молодой ученый. — 2017. — №12. — С. 72-75. — URL https://moluch.ru/archive/146/41016/ (дата обращения: 14.12.2018).



Поиски путей и оценка эффективности эксплуатации маневровых тепловозов, режимов работы и топливной экономичности возможна только при тщательном изучении, анализе их эксплуатации, параметров режимов нагрузки дизель-генераторных установок (ДГУ), системы технического обслуживания (ТО) и текущего ремонта (ТР). Условия эксплуатации и режимы работы маневровых локомотивов существенно отличаются от режимов работы магистральных тепловозов. Это объясняется множеством дополнительных специфических факторов, присущих только маневровой работе. К таким факторам относятся: состояние пути, вид выполняемой работы, низкие скорости движения, частое изменение массы поездов, большое число переключений позиций контроллера и реверсирования локомотива, малые радиусы кривых, множество стрелочных переводов; ограниченная видимость сигналов и ряд других факторов, влияющих непосредственно на режимы нагрузки ДГУ и топливную экономичность в процессе их эксплуатации [1].

Обобщение и анализ результатов исследований показывают, что режимы работы ДГУ тепловозов в эксплуатации достаточно полно оцениваются следующими основными показателями: мощностью Ne, коэффициентами реализуемой мощности, учитывающими работу дизель-генератора (ДГ) в режиме нагрузки и на холостом ходу , числом переключений позиций контроллера Кк.м., числом пусков дизеля , временем работы ДГУ в режиме полной нагрузки и на холостом ходу ,расходом топлива в режиме холостого хода Вхх, числом включений ДГ в режиме нагрузки , частотой вращения коленчатого вала дизеля nд, температурой охлаждающей воды tв и дизельного масла tм на выходе из дизеля.

Для оценки эффективности использования маневровых тепловозов на полигоне железных дорог ОАО «РЖД» (МПС) и промышленных предприятиях проводились длительные эксплуатационные испытания тепловозов ТЭМ2, ТЭМ18, ЧМЭ3, ТЭМ7.

Маневровая работа на станциях ОАО «РЖД» выполняется, в основном, тепловозами серии ТЭМ2, ТЭМ18, ЧМЭ3, а промышленных предприятий железнодорожного транспорта (ППЖТ) — ТЭМ2 и ТЭМ7 [2].

Анализ работы тепловозов показывает, что до 75 % локомотивов ОАО «РЖД» используется на выполнении маневровых операций по формированию поездов, остальные находятся в хозяйственном движении и на вспомогательных работах, не входящих в перевозочный процесс.

При эксплуатации тепловозов значения параметров ДГУ даже на одной позиции контроллера имеют значительные отклонения, поэтому оценивать числовые значения параметров необходимо во всем диапазоне нагрузок.

Обобщенные значения и диапазон изменения параметров режимов работы маневровых тепловозов в системе ОАО «РЖД» и ППЖТ приведены в таблице.1.

У локомотивов, работающих в маневровом движении, режим холостого хода составляет от 52 до 67 %. При этом от 15 до 26 % времени ДГУ тепловозов работают в режиме выбега.

Следует отметить, что при производстве маневровых операций с грузовыми поездами отсутствует возможность экономии топлива за счет остановки дизеля тепловоза, так как продолжительность стоянки локомотива составляет от 2 до 23 минут, что не позволяет останавливать дизель [3].

Тепловозы, используемые на хозяйственных и вспомогательных работах, основное время (более 96 %) эксплуатируются в режиме холостого хода и малых нагрузок. Время работы ДГУ в режиме холостого хода составляет от 70 до 82 %, при этом непроизводительный расход топлива достигает 25 % от общих его затрат на вспомогательную работу тепловоза. Режим номинальной мощности используется до 1 % суммарного времени эксплуатации тепловоза.

Время работы тепловозов на холостом ходу в условиях ППЖТ изменяется от 65 до 84 % от суммарного времени их эксплуатации при этом непроизводительный расход топлива составляет от 26 до 42 % от общего расхода на выполненную работу.

Таблица 1

Параметры режимов работы тепловозов вэксплуатации

Наименование параметра

Значения параметров

ОАО «РЖД»

ППЖТ

ТЭМ2

ЧМЭ3

ТЭМ18

ТЭМ2

ТЭМ7

0,21–0,24

0,23–0,27

0,20–0,26

0,20–0,26

0,18–0,24

0,07–0,10

0,09–0,12

0,09–0,11

0,03–0,08

0,10–0,12

, %

61,0–73,0

53,0–69,0

56,0–70,0

72,0–84,0

64,7–76,9

, %

18,4–24,3

16,4–21,7

17,6–23,4

40,0–46,0

38,4–42,6

, %

0,01–0,04

0,02–0,04

0,02–0,05

0,05–0,18

0,14–0,20

, ед/ч

33– 56

30–58

34–60

34–48

26–42

, ед/ч

0,06–0,14

0,08–0,15

0,06–0,09

0,17–0,26

0,09–0,17

, ед/ч

172–198

167–189

160–190

183–289

154–176

При проектировании локомотивов, совершенствовании системы их эксплуатации и оценке топливной экономичности недостаточно знать только один параметр — время работы локомотива Т в интервале мощности, так как на каждой позиции контроллера даже у дизель-генератора одного типа, установленного на тепловозе, развивается различная мощность, а для ДГУ различного типа не представляется возможным построить обобщенную характеристику [4]. Поэтому для анализа режимов нагрузки и оценки топливной экономичности ДГУ маневровых тепловозов в условиях реальной эксплуатации предложены комплекс энергетических параметров: выработанная дизель-генератором энергия Ае, кВтч и расход топлива Ве, кг/ч. По абсолютным значениям Т, Ае, Ве рассчитываются параметры спектра режимов нагрузки ДГУ тепловозов в относительных единицах (таблица 2).

В режиме нагрузки ДГУ тепловозов ОАО «РЖД» наибольшее время (16 %) работают на 1–4-й позициях контроллера, соответствующих мощности от 25 до 230 кВт на тепловозах ТЭМ2, ТЭМ18 и 20–290 кВт — ЧМЭ3. Номинальная мощность, при которой регламентируются все параметры ДГУ, используется менее 1,5 % суммарного времени работы тепловоза, причем выработанная энергия ДГ в этом режиме не превышает 5 %. Следовательно, значение удельного эффективного расхода топлива на номинальном режиме не всегда может служить достаточно объективным показателем эксплуатационной экономичности тепловозов.

Таблица 2

Обобщенные значения параметров спектра режимов нагрузки ДГУ маневровых тепловозов вэксплуатации

Режим нагрузки

Значения параметров нагрузки,%

Т

Ае

Ве

Холостой ход

69,10 / 79,80

12,4 / 21,7

21,7 / 46,0

26,53 / 16,00

52,6 / 38,1

49,2 / 30,2

4,12 / 3,10

27,2 /27,8

23,4 / 17,1

0,19 / 0,60

6,7 / 6,5

4,8 / 3,5

0,06 / 0,50

1,1 / 5,9

0,9 / 3,2

В том числе

0,02 / 0,20

0,4 / 4,6

0,1 / 2,6

В режиме тяги грузовых поездов преимущественным режимом работы ДГУ маневровых тепловозов по времени, выполненной эффективной работе и расходу топлива является режим до , который соответствует 1–6-й позициям контроллера. Таким образом, в указанных режимах имеются основные резервы снижения расхода топлива ДГУ тепловозов на стадии их создания и в условиях эксплуатации [5].

Одним из путей повышения эффективности работы маневровых тепловозов является правильная и качественная настройка характеристик ДГУ с учетом реальных условий эксплуатации.

Опыт эксплуатации тепловозов показывает, что снижение мощности ДГУ на тяговых позициях на 50 кВт повышает расход топлива тепловозами ТЭМ2, ТЭМ18 на 1,3–1,5 %; ЧМЭ3 на 1,1–1,4 %.

При выполнении вывозной работы с поездами повышенной массы часто используются маневровые тепловозы в режиме двойной тяги. Обследование технологического процесса и режима ведения поезда повышенной массы и длины показывает, что имеется возможность останавливать дизель тепловоза в летний период и получить экономию топлива до 20–25 кг за смену, а также продлить ресурс дизель-генератора.

Тепловые параметры дизелей как в зимний, так и в летний периоды совпадают с нижним диапазоном температуры, рекомендованным инструкцией по эксплуатации, имеется возможность повышения температуры воды и масла на 10–12оС, что будет способствовать снижению расхода топлива дизелем в процессе эксплуатации тепловоза. Так, повышение температуры моторного масла на 10оС приводит к снижению расхода топлива на тепловозах ТЭМ2, ТЭМ18 от 0,8 до 1,0 %, ЧМЭ3 от 0,9–1,1 %.

Литература:

  1. Чулков А. В. Оценка параметров режимов работы тепловозов ТЭМ2 в условиях промышленных предприятий / А. В. Чулков, Л. К. Пойлов, А. А. Казинский, А. Г. Логинов // Межвузовский сборник научных трудов / ОмИИТ. Омск, 1991. с. 61–64.
  2. Молчанов В. В. Оценка интенсивности использования тепловозов в маневровом движении / В. В. Молчанов, В. О. Носков, А. В. Чулков, Л. В. Милютина // Сборник трудов IV международной научно-технической конференции / Санкт-Петербург, 2016. с. 176–179.
  3. Чулков А.В Повышение эффективности использования топлива на тягу поездов и маневровую работу / А. В. Чулков, А. С. Космодамианский, М. А. Коркин // Межвузовский сборник научных трудов / ОмГУПС. Омск, 2007. с. 52–55.
  4. Володин А. И. Топливная экономичность силовых установок тепловозов / А. И. Володин, Г. А. Фофанов. М.: Транспорт, 1979. 126 с.
  5. Хомич А. З. Топливная экономичность и вспомогательные режимы тепловозных дизелей / А. З. Хомич. М.: Транспорт, 1987. 271 с.
Основные термины (генерируются автоматически): тепловоз, холостой ход, топливная экономичность, режим работы, режим нагрузки, режим, расход топлива, номинальная мощность, маневровая работа, летний период.


Похожие статьи

Сравнительная экономическая оценка различных способов...

Сокращение времени работы дизеля на холостом режиме существенно отразится на

Вср.н. — среднечасовой расход топлива при работе дизеля под нагрузкой, Вср.н. = 60 кг/ч

Оценка эффективности работы элементов системы охлаждения тепловозных дизелей.

Математическое моделирование процесса технической...

Режимы эксплуатации объекта определяются видом работы локомотива (ожидание работы, маневровые операции, тяга поездов, торможение, выбег, стоянка под поездом), режимом работы дизеля (холостой ход, режим нагрузки), номером позиции контроллера машиниста...

Энергосберегающие технологии, применимые в тепловозной тяге

Однако, основным источником повышенного расхода топлива тепловозами является переходный режим при наборе мощности и ускорении

Технические мероприятия направлены на повышение экономичности и надежности работы всех узлов и агрегатов тепловозов.

Аналитические подходы к оценке эксплуатационной...

Время работы тепловоза в режиме тяги и выбега при движении поезда по участку обращения найдем по выражению

, где – протяженность участка обслуживания; - масса состава; – суммарный расход топлива за поездку ( – мощность дизеля тепловоза на i-ой позиции...

Бортовая установка для прогрева тепловозных дизелей от...

Рис. 3. Схема топливной системы дизеля в режиме циркуляции и подогрева топлива: 1

Тогда номинальная мощность, потребляемая бортовой установкой по выражению (1.5), составляет, кВт

Оценка эффективности работы элементов системы охлаждения тепловозных дизелей.

Влияние режима питания двухтопливного судового главного...

Предлагаются три режима питания главных двигателей топливом.

Формулируются условия сравнения этих вариантов и проводится сравнение экономичности этих вариантов по расходу топлива.

Совершенствование планирования потребности дизельного...

При номинальном удельном расходе топлива ge= 180..185 г/э.л.с.ч или ge = 240...250 г/э.кВт.ч с учетом 5...8 % затрат на холостые повороты и

В эксплуатационных условиях тракторы используются с неполной загрузкой по мощности двигателя и времени для полезной работы.

Нормирование расхода топлива автомобилей при работе...

Вариация потребления топлива обусловлена изменениями режима работы подогревателя. Поэтому целесообразно норму расхода топлива корректировать по формуле

Оптимальные параметры регулирования режимов работы...

Рис. 1. Зависимость электрической мощности ГТУ от температуры наружного воздуха при номинальной нагрузке (1) и пиковой нагрузке (2). , - текущая электрическая мощность и мощность базового режима (при+15°С).

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Сравнительная экономическая оценка различных способов...

Сокращение времени работы дизеля на холостом режиме существенно отразится на

Вср.н. — среднечасовой расход топлива при работе дизеля под нагрузкой, Вср.н. = 60 кг/ч

Оценка эффективности работы элементов системы охлаждения тепловозных дизелей.

Математическое моделирование процесса технической...

Режимы эксплуатации объекта определяются видом работы локомотива (ожидание работы, маневровые операции, тяга поездов, торможение, выбег, стоянка под поездом), режимом работы дизеля (холостой ход, режим нагрузки), номером позиции контроллера машиниста...

Энергосберегающие технологии, применимые в тепловозной тяге

Однако, основным источником повышенного расхода топлива тепловозами является переходный режим при наборе мощности и ускорении

Технические мероприятия направлены на повышение экономичности и надежности работы всех узлов и агрегатов тепловозов.

Аналитические подходы к оценке эксплуатационной...

Время работы тепловоза в режиме тяги и выбега при движении поезда по участку обращения найдем по выражению

, где – протяженность участка обслуживания; - масса состава; – суммарный расход топлива за поездку ( – мощность дизеля тепловоза на i-ой позиции...

Бортовая установка для прогрева тепловозных дизелей от...

Рис. 3. Схема топливной системы дизеля в режиме циркуляции и подогрева топлива: 1

Тогда номинальная мощность, потребляемая бортовой установкой по выражению (1.5), составляет, кВт

Оценка эффективности работы элементов системы охлаждения тепловозных дизелей.

Влияние режима питания двухтопливного судового главного...

Предлагаются три режима питания главных двигателей топливом.

Формулируются условия сравнения этих вариантов и проводится сравнение экономичности этих вариантов по расходу топлива.

Совершенствование планирования потребности дизельного...

При номинальном удельном расходе топлива ge= 180..185 г/э.л.с.ч или ge = 240...250 г/э.кВт.ч с учетом 5...8 % затрат на холостые повороты и

В эксплуатационных условиях тракторы используются с неполной загрузкой по мощности двигателя и времени для полезной работы.

Нормирование расхода топлива автомобилей при работе...

Вариация потребления топлива обусловлена изменениями режима работы подогревателя. Поэтому целесообразно норму расхода топлива корректировать по формуле

Оптимальные параметры регулирования режимов работы...

Рис. 1. Зависимость электрической мощности ГТУ от температуры наружного воздуха при номинальной нагрузке (1) и пиковой нагрузке (2). , - текущая электрическая мощность и мощность базового режима (при+15°С).

Задать вопрос