Повышение топливной экономичности дизель-генераторных установок тепловозов в эксплуатации

• Автор: Кирьяков, Максим Николаевич
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 186 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
1. Системный анализ причин неэффективного расхода топлива тепловозами в эксплуатации

1.1. Общий анализ расхода топлива тепловозами в эксплуатации

1.2. Влияние технологии настройки тепловозов на их топливную экономичность

1.3. Анализ существующих технических и технологических решений по повышению топливной экономичности тепловозов в эксплуатации

1.4. Постановка задач исследования и последовательность их решения

2. Математическое моделирование уровня эксплуатационной экономичности дизельгенераторных установок тепловозов.
2.1. Математическое описание универсальных характеристик дизельгенераторных установок тепловозов
2.2. Математическое описание универсальных характеристик наиболее распространенных типов дизельгенераторных установок тепловозов

2.3. Оптимизация тепловозных характеристик дизельгенераторных установок тепловозов.

3. Усовершенствование микропроцессорной системы управления электропередачей тепловозов
3.1. Структурная схема микропроцессорной системы управления электропередачей тепловозов
3.2. Микропроцессорная система управления электропередачей тепловозов как средство по формированию оптимальной тепловозной характеристики.
3.3 Расчет частоты вращения коленчатого вала дизеля по напряжению, току нагрузки и току возбуждения тягового генератора.
3.4 Алгоритмы микропроцессорной системы управления электропередачей тепловозов
3.5. Требования к датчикам по формированию входных управляющих
сигналов системы
4. Эксплуатационные испытания микропроцессорной системы управления электропередачей тепловозов.
4.1. Испытание тепловоза 2ТЭМ оборудованного системой УСТА с оптимизированной тепловозной характеристикой
4.2. Формирование тепловозных характеристик.
4.3. Экономическая эффективность применения системы УСТА с
оптимизированной тепловозной характеристикой.
Заключение
Список использованных источников


Зависимость показателей дизеля 1 ОД 0 от изменения: а - температуры окружающей среды (Тр = - °С) б - барометрического давления (Рр = 0 - 0 мм рт. Рис. При равном интервале понижения плотности воздуха при постоянной цикловой подаче топлива относительная величина падения индикаторного к. Это обусловлено отрицательным влиянием на 7, увеличения относительных потерь теплоты в охлаждающую среду, уменьшения периода задержки воспламенения топлива при постоянном значении угла опережения подачи топлива и снижения степени повышения давления 2, наблюдаемое по мере роста температуры воздуха перед воздухозаборными устройствами дизеля. Следствием понижения индикаторного КПД является падение индикаторной и эффективной мощности и рост удельного индикаторного и эффективного расхода топлива. Двигатели с газотурбинным наддувом наиболее приспособлены к изменению атмосферных условий, так как они обладают свойством саморе^лирования, заключающимся в тенденции поддержания абсолютной величины частоты вращения ротора турбокомпрессора, несмотря на понижение воздушного заряда из-за роста температуры воздуха на всасывании или понижения барометрического давления. В первом случае при росте температуры воздуха на всасывании это определяется увеличением температуры отработавших газов из-за роста общего уровня температур на всех участках рабочего процесса и снижения коэффициента избытка воздуха. Во втором случае (при падении барометрического давления) наблюдается увеличение температуры отработавших газов как из-за снижения коэффициента избытка воздуха, так и увеличения степени понижения давления в турбине за счет его падения за турбиной. Несмотря на это, при росте температуры окружающей среды происходит неуклонное понижение давления воздуха перед впускными органами двигателя, что ведет к уменьшению коэффициента избытка воздуха. Некоторое понижение среднего давления механических сопротивлений Рмс при падении барометрического давления или возрастании температуры воздуха на всасывании в четырехтактных двигателях происходит из-за понижения среднего давления насосных потерь, обусловленного понижением средней температуры 1-азов, определяющей падение давления на ходе выталкивания. Снижение барометрического давления и повышение температуры на всасывании приводят к уменьшению среднего давления в цилиндре из-за падения давления перед впускными органами. Рт - /у, определяющей насосные потери. Тем не менее отмеченное выше падение эффективной мощности по мере снижения барометрического давления и повышения температуры на всасывании является определяющим и приводит к снижению механического КПД, несмотря на некоторое падение Рмс. Из анализа влияния давления (Рр) и температуры (Тр) окружающей среды (см. Рр на % индикаторная мощность изменяется на % []; в то же время при равном относительном изменении Тр индикаторная мощность изменяется на % [, ] (при отсутствии охлаждения наддувочного воздуха после компрессора) и на % [] при наличии промежуточного охлаждения воздуха. При постоянной цикловой подаче топлива соответственно изменяется и величина Ье. На основе вышеизложенной методики в процессе послеремонтных (реостатных) испытаний осуществляется настройка с учетом реальных атмосферных условий тепловозной (генераторной) характеристики, в пределах которой обеспечивается минимальный расход топлива. Некоторое влияние оказывает температура топлива. При увеличении температуры окружающей среды повышается температуры топлива. Поэтому несколько снижается весовая подача топлива (около 1 % на каждые °С изменения температуры [], способствующая падению эффективной мощности. В этом случае только усиливается влияние температуры наружного воздуха на снижение мощности двигателя. Описанные выше явления и взаимозависимости имеют место при эксплуатации дизелей на номинальном и близких к номинальному режимах. Очевидно, что понижение температуры наружного воздуха в допустимых пределах, определяемых повышением величины Я и максимального давления сгорания Р2, приводит к улучшению рабочего процесса в цилиндре дизеля на приведенных режимах и снижению удельного расхода топлива и тепловой напряженности.