Оценка технического состояния газовоздушного тракта тепловозных дизелей

• Автор: Титанаков, Денис Александрович
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 173 с. : ил.

1. Анализ зависимости рабочих характеристик дизелей от изменения 6 параметров газовоздушного тракта. Постановка задач исследования
1.1. Газовоздушный тракт, как неотъемлемая часть современного 6 дизеля
1.2. Влияние надежности агрегатов наддува на техническое состояние, 12 надежность и экономичность двигателей
1.3. Общая характеристика работы и эксплуатационной надежности 21 турбокомпрессоров транспортных двигателей
1.3.1. Обзор основных неисправностей агрегатов наддува
1.3.2. Анализ надежности тепловозных турбокомпрессоров
2. Моделирование процессов, протекающих в системе «дизель- 35 газовоздушный тракт»
2.1. Разработка методики оценки параметров работы дизеля по 35 результатам реостатных испытаний тепловозов
2.1.1. Расчет процесса сжатия
2.1.2. Расчет термодинамических параметров процесса сгорания
2.1.3. Расчет процесса расширения
2.2. Математическое моделирование согласования параметров
турбокомпрессора с выходными характеристиками дизеля
2.2.1. Расчёт характеристик компрессора
2.2.2. Расчёт характеристик турбины
2.3. Математическая модель влияния параметров системы наддува на 96 технике - экономические показатели дизеля
3. Разработка методики оценки влияния параметров газовоздушного 108 тракта на технико-экономические характеристики тепловозных дизелей
3.1. Анализ возможности применения метода малых отклонений для
оценки влияния параметров газовоздушного тракта на мощность и
экономичность двигателя
3.2. Оценка влияния параметров газовоздушного тракта на технико- 118 экономические характеристики дизеля методом малых отклонений
3.3. Решение системы уравнений в малых отклонениях
3.4. Оценка доли влияния параметров технического состояния ТК на 136 выходные параметры работы двигателя
3.5. Методика настройки ДГУ по рабочим характеристикам агрегатов 143 наддува
4.0ценка степени влияния параметров газовоздушного тракта на 146 экологические характеристики дизелей
4.1. Расчет равновесного состава продуктов сгорания топлива в 146 тепловозных дизелях при изменении параметров ГВТ
5. Расчет стоимости программного продукта
Основные выводы
Список использованных источников
Железнодорожный транспорт в Российской Федерации имеет исключительно важное значение в жизнеобеспечении многоотраслевой экономики и реализации социальнозначимых услуг по перевозке пассажиров. На его долю приходится более 75% грузооборота и 40% пассажирооборота, выполняемого транспортом общего пользования.
Эффективность работы железной дороги во многом зависит от состояния локомотивной тяги. Основными направлениями в решении стоящих перед локомотивным хозяйством задач являются :
сокращение расходов на техническое обслуживание и текущий ремонт тягового подвижного состава, снижение эксплуатационных расходов, совершенствование деповской ремонтной базы;
продление срока службы тягового подвижного состава и повышение его топливной экономичности;
создание нормативной методической базы для обеспечения минимизации вредного воздействия железнодорожного транспорта на окружающую среду, разработка технологий и технических средств для очистки вредных выбросов и стоков;
создание грузового тягового подвижного состава нового поколения и тепловозов с альтернативным видом топлива.
Решение вопросов повышения надежности и экономичности тепловозов, и в частности их силовых установок, возможно с привлечением методов и средств диагностирования локомотивов и практических разработок, направленных на решение конкретных задач.
Известно, что в процессе эксплуатации дизеля характеристики компрессора и турбины агрегата наддува постоянно изменяются, что отрицательно влияет на эффективность его (дизеля) работы и приводит к рассогласованию характеристик двигателя и турбокомпрессора /8, 9/.
индикаторный КПД цикла
r|i = 8,315 а Lo Pi Тк / Hu r|v Рк:;
(2.47)
индикаторный расход топлива
Ь| = 3600 / Hu r|j. (2.48)
Моделируя рабочий цикл реального двигателя, двигателя, параметры которого замерены при проведении реостатных испытаний, особое внимание необходимо обратить на основные расходные, тепловые и динамические характеристики турбокомпрессора, величина которых определяется, в основном, параметрами рабочего тела на входе в турбокомпрессор.
Величины давления и температуры газов перед турбиной в предлагаемой модели определены с учетом постоянного давления газов перед турбиной, фаз газораспределения, продолжительности выпуска и среднего показателя политропы (п = 1,30 - 1,32), характеризующей истечение газов из цилиндра двигателя в выпускной коллектор.
При построении теоретических зависимостей P(t) = f(cp) и T(t) = f(cp), определении мощности компрессора и газовой турбины турбокомпрессора для заданных условий нагружения дизель-генераторной установки, заградительным параметром является замеренное давление газов перед турбиной, по величине которого определяются давление и температура рабочего тела (отработавших газов) на выходе из дизеля.
Таким образом, предлагаемая математическая модель расчета параметров рабочего цикла дизеля 1 ОД 100 позволяет проанализировать изменение давления и температуры рабочего тела в цилиндре двигателя или в интервале углов от -180 до +180 градусов поворота коленчатого вала дизеля, или в зависимости от текущего объема цилиндра, соответствующего каждому из 360 положений коленчатого вала.
Качество аппроксимации действительного рабочего цикла теоретическими зависимостями вида Р = f((p) и Т = f(cp), качество оценки параметров в харак-