Улучшение эксплуатационных показателей маневровых тепловозов

• Автор: Кручек, Вячеслав Викторович
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 144 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА
ОСОБЕННОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ТЕПЛОВОЗОВ.
ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ О ПРИМЕНЕНИИ МНОГОДИЗЕЛЬНЫХ СИЛОВЫХ УСТАНОВОК НА ТРАНСПОРТЕ. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Режимы работы тепловозов
1.2. Эксплуатационная экономичность маневровых тепловозов
1.3. Работа дизеля маневрового тепловоза на холостом ходу
и малых нагрузках
1.4. Методы совершенствования эксплуатационных
характеристик тепловозов
1.5. Применение многодизельных силовых установок на тепловозах
1.6. Постановка задач исследования
1.7. Выводы по главе
ГЛАВА
МЕТОДИКА РАСЧЕТА СООТНОШЕНИЯ
АГРЕГАТНЫХ МОЩНОСТЕЙ МНОГОДИЗЕЛЬНОЙ
СИЛОВОЙ УСТАНОВКИ ТЕПЛОВОЗА
2.1. Компоновка много дизельной силовой установки тепловоза
2.2. Среднеэксплуатационный КПД
многодизельной силовой установки
2.3. Критерий выбора агрегатных мощностей дизелей многодизельной силовой установки тепловоза
2.3.1. Среднеэксплуатационный КПД тепловоза
с много дизельной силовой установкой
2.3.2. Краткий обзор и выбор метода оптимизации КПД
много дизельной силовой установки тепловозов
2.4. Анализ вариантов компоновки агрегатных мощностей многодизельной силовой установки маневрового тепловоза
2.5. Выводы по главе
ГЛАВА
МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ
МНОГО ДИЗЕЛЬНОЙ СИЛОВОЙ УСТАНОВКИ ТЕПЛОВОЗА
3.1. Системы охлаждения многодизельных
силовых установок
3.2. Пути совершенствования систем охлаждения
многодизельных силовых установок тепловозов
3.3. Математическое моделирование систем охлаждения
силовой установки тепловоза
3.3.1. Моделирование гидравлической сети системы охлаждения
3.3.2. Подвод теплоты дп°Дв°л в систему охлаждения
3.3.3. Отвод теплоты через корпус работающего дизеля 0°1ВОД

3.3.4. Отвод теплоты через корпус неработающего дизеля 0щВОЯ
3.3.5. Отвод теплоты через шахту холодильника тепловоза 0°™од
3.3.6. Моделирование режимов работы вентилятора
3.4. Выводы по главе
ГЛАВА
ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМ ОХЛАЖДЕНИЯ
МНОГО ДИЗЕЛЬНОЙ СИЛОВОЙ УСТАНОВКИ ТЕПЛОВОЗА
4.1. Моделирование системы охлаждения многодизельной
силовой установки маневрового тепловоза
4.2. Моделирование объединенной системы охлаждения
4.2.1. Математическая модель ОСО при работе дизеля
меньшей номинальной мощности
4.2.2. Математическая модель ОСО при работе дизеля
большей номинальной мощности
4.2.3. Математическая модель ОСО при синхронной работе дизелей
4.2.4. Математическая модель раздельного охлаждения МСУ
4.3. Анализ результатов моделирования работы систем охлаждения многодизельной силовой установки тепловоза
4.4. Устройство для защиты трубопровода
водяной системы тепловоза от размораживания
4.5. Выводы по главе
ГЛАВА
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
5.1. Экспериментальные исследования дизельных двигателей
5.2. Экспериментальные исследования системы охлаждения
5.3. Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность. В связи с дефицитом и растущей стоимости природных ресурсов вопросы снижения потребления дизельного топлива являются одними из приоритетных направлений развития транспортной отрасли.
Основная доля расхода топливно-энергетических ресурсов ОАО «РЖД» приходится на тягу поездов — 82% электроэнергии и 90% дизельного топлива. Компания ОАО «РЖД» в 2007 году на приобретение топливно-энергетических ресурсов израсходовала 113 млрд. рублей, в 2008 году - 156 млрд. рублей [14,15]. В 2009-2011 годах эта тенденция продолжилась. В связи с этими обстоятельствами компания приняла стратегию энергетического развития сроком до 2030 года, согласно которой одним из способов снижения потребления дизельного топлива является улучшение эксплуатационных характеристик тепловозов и в первую очередь маневровых. В качестве мер, направленных на совершенствование эксплуатационных характеристик маневровых тепловозов является введение в локомотивный парк многодизельных
маневровых тепловозов.
Многодизельные тепловозы представляют собой подвижной состав нового поколения и требуют исследовательского подхода как на стадии проектирования, так и в стадии эксплуатации.
Цель и задачи работы. Целью исследований является улучшение эксплуатационных показателей маневровых тепловозов путем применения многодизельной силовой установки.
Для достижения поставленной цели были поставлены и решены
следующие задачи:

ГЛАВА
МЕТОДИКА РАСЧЕТА СООТНОШЕНИЯ АГРЕГАТНЫХ МОЩНОСТЕЙ МНОГОДИЗЕЛЬНОЙ СИЛОВОЙ УСТАНОВКИ ТЕПЛОВОЗА
2Л. Компоновка многодизельной силовой установки тепловоза
Как было показано в первой главе эксплуатационные суточные показатели маневровых тепловозов во многом определяются не только характером работы локомотивов на ж.д. участках и станциях или промышленных объектах, но также зависят от характеристик дизельных установок. Многодизельные силовые установки позволяют при сохранении заданных паспортных значений тяговых возможностей маневрового локомотива получить более высокие эксплуатационные показатели, включая КПД тепловоза.
В состав МСУ тепловоза могут входить дизели разных типов и серий, поэтому компоновка МСУ возможна как с равными, так и неравными значениями номинальной эффективной мощности.
Для того, чтобы характеризовать тот или иной вариант компоновки МСУ введем понятие агрегатной мощности. Под агрегатной мощностью многодизельной силовой установки следует понимать номинальную мощность каждого отдельного дизеля, входящего в компоновку МСУ. Определенный набор дизельных двигателей в составе одной силовой установки можно рассматривать в качестве одного из вариантов ее компоновки. Поскольку одна и та же номинальная мощность МСУ может быть получена при различном соотношении мощностей входящих в нее двигателей, актуальной является задача выбора рациональной компоновки МСУ.