Снижение эксплуатационного расхода топлива тепловозами 2ТЭ116 путем применения микропроцессорной системы управления дизель-генератором
Диссертация
Последние годы расход топлива тепловозной тягой изменяется незначительно, однако за счет роста цен, затраты на топливо увеличиваются более чем на 10%. Исследования, проведенные во ВНИИЖТе в 1970 -80х гг. показали, что расход дизельного топлива тепловозной тягой по родам службы распределяется следующим образом: в грузовом движении 84,1%, пассажирском 11,1%, хозяйственном 3,4% маневровая работа… Читать ещё >
Содержание
- Введение. 1. Выбор приоритетных направлений снижения эксплуатационного расхода топлива
- 1. 1. Основные факторы влияющие на удельный расход топлива
- 1. 1. 1. Конструкционные факторы
- 1. 1. 2. Эксплуатационные факторы
- 1. 2. Методы снижения расходной характеристики и изменения режимов работы дизелей по условиям эксплуатации
- 1. 3. Постановка задачи исследования
- 1. 1. Основные факторы влияющие на удельный расход топлива
- 2. Математическое моделирование рабочего процесса дизеля на режимах нагружения
- 2. 1. Общее описание математической модели и её обобщенная блок-схема
- 2. 2. Описание математической модели рабочих процессов дизеля
- 2. 2. 1. Выбор модели дизеля
- 2. 2. 2. Основные допущения и расчетная схема модели
- 2. 2. 3. Обобщенная блок схема модели дизеля
- 2. 2. 4. Методика расчета расхода рабочего тела. 2.2.5. Методика расчета параметров рабочего тела по элементам дизеля
- 2. 3. Описание модели нагрузки дизеля
- 2. 3. 1. Расчет касательной мощности и силы тяги тепловоза
- 2. 3. 2. Расчет ускорения поезда
- 2. 3. 3. Расчет переходных процессов, расхода топлива и изменения мощности силовой установки
- 2. 3. 4. Примененные профили пути
- 2. 3. 5. Примеры работы и адекватность математической модели
- 3. 1. Определение настройки тепловозной характеристики дизеля
- 3. 1. 1. Анализ влияния настройки тепловозной характеристики дизель-генератора на расход топлива тепловозом
- 3. 1. 2. Предлагаемая настройка тепловозной характеристики и ее влияние на надежность дизеля
- 3. 1. 3. Определение настройки предлагаемой характеристики по позициям контроллера машиниста
- 3. 2. Разработка алгоритма секционной тяги
- 3. 2. 1. Энергетический баланс при синхронном и несинхронном нагружении
- 3. 2. 2. Определение требуемой силы тяги ведущей секции
- 3. 2. 3. Предварительное определение зоны эффективности асинхронного нагружения
- 3. 2. 4. Точки перехода на асинхронное нагружение
- 3. 2. 5. Определение требуемых уставок позиций контроллера машиниста
- 3. 2. 6. Порядок осуществления переходов и ограничения налагаемые на работу в режиме асинхронного нагружения
- 3. 3. Численная оценка эффективности предлагаемых алгоритмов
- 3. 3. 1. Представление предлагаемых решений в мат. модели
- 3. 3. 2. Результаты расчетов на математической модели
- 3. 3. 3. Анализ результатов численного исследования
- 4. 1. Усовершенствование дизель-генераторов 1А-9ДГ исполнения
- 4. 1. 1. Конструктивные изменения усовершенствованных дизелей
- 4. 1. 2. Общее описание и принцип действия микропроцессорной системы управления
- 4. 2. Результаты стендовых испытаний усовершенствованных дизель-генераторов.ИЗ
- 5. 1. Объект испытаний
- 5. 2. Материально-техническое и метрологическое обеспечение
- 5. 3. Условия испытаний
- 5. 4. Результаты испытаний
- 5. 4. 1. Проверка работы системы в режиме запуска дизеля
- 5. 4. 2. Работа электронной системы на холостом ходу дизель-генератора
- 5. 4. 3. Проверка электронной системы в режиме трогания тепловоза
- 5. 4. 4. Качество работы системы при работе дизеля под нагрузкой с учетом ограничения топливоподачи по давлению наддува
- 5. 4. 5. Работа системы в режиме управления секционной тягой
- 5. 4. 6. Проверка работы системы по корректировке характеристики в зависимости от температуры окружающей среды
- 5. 4. 7. Результаты эксплуатационных испытаний
- 5. 5. Анализ результатов приемочных и эксплуатационных испытаний
- 6. 1. Методика расчета
- 6. 2. Расчет годовых эксплуатационных расходов
- 6. 2. 1. Снижение годовых эксплуатационных затрат на топливо
- 6. 2. 2. Расчет снижения годовых эксплуатационных затрат на обслуживание и ремонт
- 6. 2. 3. Снижение эксплуатационных затрат за счет общего повышения надежности дизель-генераторной установки
- 6. 3. Расчет суммарной экономии годовых эксплуатационных расходов
- 6. 4. Определение экономического эффекта за расчетный период и срока возврата капитальных вложений
Список литературы
- Фофанов Г. А. «Экономия топлива на тепловозах» Сборник ВНИИЖТ «Повышение топливной экономичности тепловозов», М.: Транспорт, 1991 г., 128 с.
- Якобсон П. В. «Тепловоз», М.-Л.: ОГИЗ Гострансиздат.-, 1932 г., 247 с. 4 «Бюллетени тепловозной комиссии. Вып. 1», М. Транспечать НКПС, 1927 г., 53 с.
- Малышев В. А., Шпаковский И. Д., Зейтман С. М. «Тепловоз Эзл типа 2−5-1 с электрической передачей», М.: Редбюротрансмаш, 1936 г., 349 с.
- Якобсон П. В. «История тепловоза в СССР», М.: Трансжелдориздат., 1960 г., 211 с.
- Глаголев Н. М. «Тепловозы». М.: Гос. трансп. ж-д. изд-во, 1948 г., 388 с.
- Володин А. И., Фофанов Г. А. «Топливная экономичность силовых установок тепловозов», М.: Транспорт, 1979 г., 126 с.
- Володин А. И. «Локомотивные двигатели внутреннего сгорания» Изд. 2-е перераб. и доп., М.: Транспорт, 1990 г., 256 с.
- Хомич А. 3., Тупицын О. И., Симеон А. Э. «Экономия топлива и техническая модернизация тепловозов», М.: Транспорт, 1975 г., 264 с.
- Кудряш А. П., Заславский Е. Г., Тартаковский Э. Д. «Резервы повышения экономичности тепловозов 2ТЭ10Л». М.: Транспорт, 1975 г., 65 с.
- Фуфрянский Н. А., Бевзенко А. Н. «Развитие локомотивной тяги». М.: Транспорт, 1988 г., 344 с.
- Фофанов Г. А., Пахомов Э. А., Лосев А. А. «Режимы работы тепловозов и пути повышения их топливной экономичности» Вестник ВНИИЖТ № 6 Москва, 1983 г., 56 с.
- Коссов Е. Е., Нестрахов А. С., Аникиев И. П., Бычков Д. А., Кирьянов А. Н., Лобанов С. В., Фурман В. В. «Электронный регулятор для дизель-генератора магистрального тепловоза» М.: Локомотив, 2004 г., № 6 и 7.
- Коссов Е. Е., Сухопаров С. И. «Оптимизация режимов работы тепловозных дизель-генераторов» М.: Интекст, 1999 г., 184 с.
- Бычков Д. А. «Система автоматического управления силовой установкой тепловоза, совместимая с существующими системами автоведения» Сборник трудов ВНИИЖТ «Проблемы железнодорожного транспорта», М.: Интекст, 1999 г., с. 72 75.
- Коссов Е. Е., Нестрахов А. С., Аникиев И. П., Бычков Д. А. «Микропроцессорная система регулирования дизель-генератора» М.: Локомотив, 2002 г., № 12, 48 с.
- Отчет о научно-исследовательской работе «Разработка и исследование опытного образца устройства для управления секционной тягой, Испытание на тепловозе 2ТЭ10Л (В). Технические требования», № И-804-Т-83 раздел За, ВНИИЖТ, Москва, 1983 г., 34 с.
- Руденко В. Ф., Шевченко С. И., Котов И. М «Разработка алгоритма неравномерного иагружения дизелей двухсекционного тепловоза» Труды ВНИТИ. Коломна. 1988 г., № 67, 167 с.
- Коссов Е. Е. «Повышение производительности и топливной экономичности тепловозов путем оптимизации режимов работы дизелей», Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук, МИИТ, Москва, 1987 г., 363 с.
- Отчет по научно-исследовательской работе «Разработка методики выбора тепловозной характеристики четырехтактного дизеля мощностью 4000 8000 л.с. с учетом режимов эксплуатации и степени форсировки по наддуву», МИИТ, Москва, 1984 г., 73 с.
- Иващенко Н. А., Горбунова Н. А. «Методика и результаты математической оптимизации рабочего процесса тепловозного дизеля» Двигателестроение, Л.: Машиностроение, 1989 г., № 5, с. 10 12.
- Куценко А. С. «Моделирование рабочих процессов двигателей внутреннего сгорания на ЭВМ» Наукова думка, 1988 г., 104 с.
- Глаголев Н. М. «Тепловозные двигатели внутреннего сгорания и газовые турбины» Изд. 3-е перераб. и доп., М.: Транспорт, 1973 г., 336 с.
- Гончар Б. М., Матвеев В. В. «Методика численного моделирования переходных процессов дизелей» Труды ЦНИДИ, вып. 68, Л., 1975 г.
- Тимановская Л. Е., Погребняк В. В., Соболь В. Н. «Применение ЭВМ для исследования динамики двигателей с турбонаддувом» Двигатели внутреннего сгорания, НИИИНФОРМТЯЖМАШ, 1975 г., № 5, 29 с.
- Симеон А. Э., Хомич А. 3., Куриц А. А. «Тепловозные двигатели внутреннего сгорания» Изд. 2-е перераб. и доп., М.: Транспорт, 1987 г., 536 с.
- Федин К. И., Толшин В. И., Литвин С. Н. «Моделирование рабочего процесса двигателя с турбонаддувом в переходных режимах» Двигателестроение, Л.: Машиностроение, 1989 г., № 5, с. 13−14.
- Отчет по научно-исследовательской работе «Эксплуатационные испытания тепловоза 2ТЭ116», № 144-Т-3 раздел 2а, ВНИИЖТ, Москва, 1973 г., 235 с.
- Петров Г. Н., «Электрические машины» В 3-х ч. Ч. 3. Коллекторные машины постоянного и переменного тока. Изд. 2-е, перераб., М.: Энергия, 1968 г., 224 с.
- Баранов А. М., Козлов В. Е., Фельдман Э. Д. «Развитие пропускной и провозной способности однопутных линий» Труды ВНИИЖТ, № 280, М.: Транспорт. 1964 г., 196 с.
- Фельдман Э. Д. «Технико-экономическое обоснование параметров магистральных тепловозов на перспективу», М.: Машиностроение, 1976 г., 34−63 с.
- Хайт Э. И., Фельдман Э. Д. и др. «Методические указания по определению технико-экономической эффективности новых и усовершенствованных электровозов», М.: Транспорт, 1986 г.
- Отчет по научно-исследовательской работе «Анализ реального профиля пути, классификация, структура и распределение профилей определенного типа для главных направлений и в целом по сети железных дорог», № 1257, ВНИИЖТ, Москва, 2000 г.
- Кудрявцев Я. Б. «Асинхронное нагружение дизелей двухсекционных тепловозов как средство повышения топливной экономичности» Сборник ВНИИЖТ «Совершенствование системы ремонта и технического обслуживания тепловозов», М.: Транспорт, 1995 г.
- Коссов Е. Е., Аникиев И. П., Бычков Д. А. «Разработка и анализ нового алгоритма секционной тяги для тепловозов 2ТЭ116», Сборник трудов ВНИИЖТ «Железнодорожный транспорт на современном этапе развития», М.: Интекст, 2005 г., с. 73 78.
- Технические условия «Тепловозные дизель-генераторы 1А-9ДГ» ТУ 24.06.374−83, ПО «Коломенский завод», Коломна, 1983 г.
- Филонов С. П., Гибалов А. И., Никитин Е. А. и др. «Тепловоз 2ТЭ116», изд. 3-е перераб. и доп., М.: Транспорт, 1996 г., 334 с.
- Отчет о научно-исследовательской работе «Снижение удельного эксплуатационного расхода топлива тепловоза 2ТЭ116 за чет внедрения на дизелях Д49 усовершенствованных узлов и электронной системы управления», № 1037/01, ВНИИЖТ, Москва, 2002 г., 186 с.
- Отчет о научно-исследовательской работе «Снижение удельного эксплуатационного расхода топлива тепловоза 2ТЭ116 за чет внедрения на дизелях Д49 усовершенствованных узлов и электронной системы управления», № 1061 /01, ВНИИЖТ, Москва, 2003 г., 86 с.
- Руководство по эксплуатации «Система регулирования частоты вращения и мощности электронная тепловоза 2ТЭ116″ ЭРЧМ30Т3.00.000−01РЭ, 000"ППП Дизельавтоматика», Саратов, 2002 г.
- Костин А. К., Ларионов В. В., Михайлов Л. И. и др. «Теплонапряженность двигателей внутреннего сгорания» Справочное пособие, Л.: Машиностроение, 1979 г., 222 с.