автореферат диссертации по транспорту, 05.22.07, диссертация на тему:Повышение топливной экономичности дизель-генераторных установок тепловозов в эксплуатации

На правах рукописи

¿|2<3к,---.

005057031

КИРЬЖОВ Максим Николаевич

ПОВЫШЕНИЕ ТОПЛИВНОЙ экономичности ДИЗЕЛЬ-ГЕНЕРАТОРНЫХ УСТАНОВОК ТЕПЛОВОЗОВ В ЭКСПЛУАТАЦИИ

Специальность 05.22.07 - «Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 3 ДЕК 2012

ОМСК 2012

005057031

Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Омский государственный университета путей сообщения (ОмГУПС (ОмИИТ))».

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор ВОЛОДИН Александр Иванович.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор НОСЫРЕВ Дмитрий Яковлевич -профессор кафедры «Локомотивы», ФГБОУ ВПО «Самарский государственный университет путей сообщения»

доктор технических наук, профессор ВЕДРУЧЕНКО Виктор Родионович -профессор кафедры «Теплоэнергетика», ФГБОУ ВПО «Омский государственный университет путей сообщения».

Ведущая организация:

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Петербургский государственный университет путей сообщения (ПГУПС)».

Защита диссертации состоится 21 декабря 2012 г. в 11 часов 30 минут на заседании диссертационного совета Д218.007.01 при федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Омский государственный университета путей сообщения (ОмГУПС (ОмИИТ))» по адресу: 644046, г. Омск, пр. Маркса, 35, ауд. 219.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Омского государственного университета путей сообщения.

Автореферат разослан 20 ноября 2012 г.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные гербовой печатью учреждения, просим направлять в адрес диссертационного совета Д218.007.01.

Тел./факс: (3812) 31-13-44; e-mail: nauka@omgups.ru

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук, профессор °-А- Сидоров.

Омский гос. университет путей сообщения, 2012

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Железнодорожный транспорт является крупнейшим потребителем энергоресурсов. Затраты на топливно-энергетические ресурсы (ТЭР) составляют в целом по сети железных дорог России примерно 11 % от общеотраслевых эксплуатационных расходов, или около 60 млрд р., из них на тягу поездов расходуется 72 %.

В соответствии со «Стратегией развития железнодорожного транспорта в Российской Федерации до 2030 года», утвержденной распоряжением Правительства Российской Федерации от 17 июня 2008 г. № 877р, и распоряжением президента ОАО «РЖД» от 11 февраля 2008 г. № 269р одним из направлений снижения расходов на ТЭР принято совершенствование тяго-во-энергетических характеристик локомотивов.

В условиях реформирования отрасли большое значение приобретают вопросы повышения эксплуатационных технико-экономических показателей современных тепловозов, от уровня которых зависит количество потребляемого топлива.

Диссертационная работа направлена на оптимизацию тепловозной характеристики с учетом режимов работы тепловозов, усовершенствование и внедрение микропроцессорных систем управления электропередачей тепловозов с целью снижения расхода топлива, что является актуальной задачей.

Цель диссертационной работы - повышение топливной экономичности дизель-генераторных установок (ДГУ) тепловозов в эксплуатации.

Для достижения указанной цели поставлены следующие задачи:

1. Провести системный анализ причин неэффективного расхода топлива тепловозами в эксплуатации и обосновать необходимость оптимизации тепловозной характеристики, усовершенствования и внедрения микропроцессорных систем управления электропередачей тепловозов.

2. Усовершенствовать математическую модель для расчета удельного расхода топлива во всем диапазоне нагрузочных и скоростных режимов работы ДГУ тепловозов 2ТЭ10М, 2ТЭ116, ТЭМ2.

3. Усовершенствовать методику расчета и выбора оптимальной тепловозной характеристики для микропроцессорных систем управления электропередачей тепловозов.

4. Усовершенствовать микропроцессорную систему управления электропередачей тепловозов введением в систему обратной связи по частоте вращения коленчатого вала дизеля с целью обеспечения минимального удельного расхода топлива тепловозами в эксплуатации.

5. Провести экспериментальные исследования по оценке эффективности использования усовершенствованной микропроцессорной системы управления электропередачей тепловозов.

6. Рассчитать технико-экономический эффект от применения усовершенствованной микропроцессорной системы управления электропередачей тепловозов.

Методы исследования. Теоретические исследования проведены на основе математического моделирования на ПЭВМ с использованием пакета универсальных математических программ МаЛСАБ, МаЛетайса 4, МаШЬ БтиПпк. Экспериментальные исследования проведены на тепловозах 2ТЭ10М, эксплуатируемых на Западно-Сибирской железной дороге, - филиале ОАО «РЖД».

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Разработана усовершенствованная математическая модель для расчета удельного расхода топлива во всем диапазоне нагрузочных и скоростных режимов работы ДГУ тепловозов.

2. Предложена усовершенствованная методика расчета и выбора оптимальной тепловозной характеристики для микропроцессорных систем управления электропередачей тепловозов.

Достоверность научных положений и результатов диссертационной работы обоснована теоретически и подтверждена использованием современных методов исследования, применением сертифицированных приборов, устройств измерений и анализа ошибок, результатами реостатных испытаний тепловозов 2ТЭ10М в локомотивном депо Карасук Западно-Сибирской железной дороги и положительными результатами внедрения предложенных технических решений. Расхождение результатов теоретических исследований с экспериментальными данными не превышает 5 %.

Практическая ценность работы заключается в следующем:

1. Предложенная методика расчета и выбора оптимальной тепловозной характеристики позволяет получить расчетные значения мощности ДГУ в зависимости от частоты вращения коленчатого вала дизеля, обеспечивающие минимальный удельный расход топлива тепловозами в эксплуатации.

2. Определены оптимальные тепловозные характеристики для дизель-генераторных установок тепловозов 2ТЭ10М, 2ТЭ116, ТЭМ2.

Реализация результатов работы. Усовершенствованная унифицированная микропроцессорная система управления электропередачей тепловозов (УСТА) внедрена на сети железных дорог России, а также на железных дорогах Белоруссии и Узбекистана.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на всероссийской научно-технической конференции с международным участием «Технологическое обеспечение ремонта и повышение динамических качеств железнодорожного подвижного состава» (Омск, 2011); шестой научно-практической конференции «Инновационные проекты и технологии в образовании, промышленности и на транспорте» (Омск, 2012); третьей всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Транспортная инфраструктура Сибирского региона» (Иркутск, 2012); на постоянно действующем научно-техническом семинаре Омского государственного университета путей сообщения «Повышение эффективности работы железнодорожного транспорта, объектов промышленной теплоэнергетики, телекоммуникациионно-информационных систем, автоматики и телемеханики».

Публикации. Основное содержание работы опубликовано в семи печатных работах, из них три - в изданиях, определенных перечнем ВАК Ми-нобрнауки России.

Структура н объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех разделов, заключения, библиографического списка из 119 наименований и шести приложений, содержит 186 страниц основного текста, 24 таблицы и 36 рисунков.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, определены объект, цель, задачи и методы исследования, обоснована научная новизна и практическая ценность полученных результатов, отмечается их достоверность, приведены сведения о реализации результатов исследования.

В первом разделе проведен анализ причин неэффективного расхода топлива тепловозами в эксплуатации, показано влияние на него различных факторов.

Силовые установки всех тепловозов значительное время (до 50 % и больше) работают на холостом ходу. В режиме номинальной мощности тепловозы работают до 15 % от суммарного времени. Остальное время приходится на частичные нагрузки.

Установлено, что существенная часть расхода топлива приходиться на частичные нагрузки ДГУ. Так, например, для мощностей, соответствующих 26 - 50 % от номинальной, тепловозами 2ТЭ10М расходуется до 35, 2ТЭ116 - до 34, ТЭМ2 - до 34 % от общего расхода топлива, а для мощностей, соответствующих 51 - 75 % от номинальной, тепловозами 2ТЭ10М

расходуется до 50, 2ТЭ116 - до 52, ТЭМ2 - до 17 % от общего расхода топлива. Распределение расхода топлива в зависимости от режимов работы тепловозов в эксплуатации приведено в табл. 1.

Таблица 1

Распределение расхода топлива в зависимости

от режимов работы тепловозов в эксплуатации_

Мощность ДГУ, % от Н, Расход топлива, % Время работы, %

2ТЭ10М 2ТЭ116 ТЭМ2 2ТЭ10М 2ТЭ116 ТЭМ2

0-25 7,01 7,43 22,93 21,20 22,20 26,70

26-50 34,72 33,01 33,15 35,16 32,70 31,82

51-75 49,07 51,04 16,52 37,41 40,10 20,45

76- 100 9,20 8,52 27,39 6,23 5,01 21,02

В том числе 100 0,99 0,77 1,41 2,00 1,43 3,98

В общем случае на средних режимах, соответствующих 26 — 75 % от номинальной мощности тепловозами 2ТЭ10М, 2ТЭ116 и ТЭМ2 расходуется соответственно до 85, 85 и 50 % от общего расхода топлива. Таким образом, при оптимизации тепловозных характеристик необходимо учитывать то, что значительная часть топлива расходуется именно на частичных нагрузках ДГУ.

В процессе эксплуатации необходимо учитывать влияние на работу тепловозов атмосферных условий, так как их изменение существенно влияет на экономичность и надежность ДГУ.

Качество работы ДГУ, в свою очередь, определяется как их техническим состоянием, так и техническими характеристиками, заложенными при разработке тепловозов. Технические характеристики призваны обеспечить наибольшую эффективность энергетической установки тепловоза. Эффективность использования ДГУ принято оценивать по уровню реализуемой мощности и расходу топлива на совершение требуемой работы.

В результате анализа установлено, что снижение среднеэксплуатаци-онной экономичности тепловоза в реальных условиях эксплуатации происходит в основном за счет ухудшения топливной эффективности дизеля, так же значительное влияние на экономичность ДГУ оказывают климатические условия, техническое состояние тепловоза, режимы работы тепловоза, технические характеристики, реализуемые тепловозом.

Существующие системы управления возбуждением тягового генератора тепловозов не позволяют в полной мере реализовать резерв экономич-

6

ности тепловозов, заложенный в универсальных характеристиках дизель-генераторных установок. Наиболее эффективным техническим средством, позволяющим реализовывать неиспользованные экономические и эксплуатационные возможности современных тепловозов, являются микропроцессорные системы управления электропередачей тепловозов.

На разных этапах развития двигателестроения значительный вклад в повышение топливной экономичности ДГУ тепловозов внесли Коссов Е. Е., Сухо-паров С. И., Фофанов Г. А., Кузьмич В. Д., Третьяков А. П., Т'артаковский Э. Д., Фуфряиский Н. А., Хомич А. 3., Володин А. И. (РОАТ МИИТ), Четвергов В. А., Володин А. И. (ОмГУПС) и др.

Второй раздел посвящен математическому моделированию уровня эксплуатационной экономичности дизель-генераторных установок тепловозов, посредством которого можно расчетным путем найти оптимальную тепловозную характеристику исходя из заданных условий эксплуатации.

На основании универсальной характеристики тепловозных ДГУ составляется таблица зависимости между удельным расходом топлива Ье и мощностью дизеля Ne для каждого значения частоты вращения п, (табл. 2). По этим данным строятся зависимости Ье от Ne для каждого значения частоты вращения.

Аппроксимирующая функция be=f(Ne) выбрана в виде:

К =a0+a,N,+a2Nl. (1)

Коэффициенты а0, ah а2 для каждого значения п определяются с помощью метода наименьших квадратов:

м

Таблица2

Зависимость удельного расхода топлива, мощности дизеля и _частоты вращения тепловозного дизеля

Частота вращения п, мин"' Уровень удельного расхода топлива Ье, г/(кВт-ч)

bei be2 be3 be4 beS Ьеб beJ

"i N,Г N,Г к" N: N» n;>

"2 К22 к2' Nj' N» n:>

п1 N: n;2 N: к" N; N: N:

Из условия экстремума функционала Ф(а(], а\, а-¿) получаем систему уравнений для определения коэффициентов ао, а\, а2:

чIX »¿V

• +а£к (3)

Н У-1 М

У-1 /-1 У"1 7-1

Полученная универсальная характеристика ДГУ, представленная в виде = /(Лу, приводит задачу выбора оптимальной тепловозной характеристики к оптимизации по одному параметру.

Получены зависимости расхода топлива от мощности для каждого значения частоты вращения (преобразованная универсальная характеристика дизеля) по каждому типу дизеля, например, для дизеля 10Д100 (рис. 1).

Для расчета и выбора оптимальных тепловозных характеристик ДГУ тепловозов с учетом режимов работы тепловоза используем критерии оптимизации, предложенные в работах Е. Е. Коссова, С. И. Сухопарова, А. И. Володина, Г. А. Фофанова, Хан Рён Ира: -

к,2=5М=> (5)

ы

ьа+^'-'ЬЛ --=> т1п' (6)

где Р, — вероятность работы тепло-ловоза в г-м режиме.

Экономическая характеристика имеет форму кривой, описываемой уравнением второго порядка, поэтому для достижения наибольшей экономичности тепловозную характерн-

ые -►

Рис. 1. Преобразованная универсальная характеристика дизеля 1 ОД 100

тику находим также в виде кривой, описываемой уравнением второго порядка:

(Ne ~Neo) = К(п-п0)+к2(п- п0)2. (7)

Уравнение (7) представляет семейство кривых (рис. 2), проходящих через точку Dj (Ne0s, n0J) - опорная точка. Предлагаемое уравнение зависит от параметров Ne0J, n0J, k¡J, k2J. В качестве опорной точки Dj(Ne0j, n0J) может быть выбрана либо точка D\ (Ne0('\ no¡>), соответствующая минимальному расходу топлива (be(n) minj, либо D2 (Ne0(2>, ппа>), соответствующая режиму малых нагрузок двигателя, либо D3 (Ne0<3>, щ(3>), соответствующая номинальному значению мощности Ne.

в

Рис. 2. Схема выбора опорных точек: а - О; - точка минимального удельного расхода топлива; б - £>2 - точка холостого хода; в - Дз - точка номинальной мощности

В соответствии с уравнением (7) можно записать:

= (8)

В критерии качества входит величина Ье1, ее выражение в зависимости от мощности двигателя для каждого значение частоты вращения и, имеет вид:

А^^+^Ч+^ЧЛ (9)

Подставляем в выражение (9) уравнение (8) и получаем:

К = «о, + аи Ко + (и, - п0)+к2 (и, - щ )2 ]+

Г ( \ / \г12' ' '

+ а7,[Неа+кАп1-па)+кгЩ ~па) ] • Вероятность Р, находим по известной функции распределения плотности вероятностей /(Т):

2

Р,= \/{Т)с1Т . (11)

2

где Т— случайная величина, определяющая время работы дизеля в зависимости от частоты вращения и,.

Подставляя выражения (8) - (10) в (4) - (6) для критериев КэЬ Кл, Кэ) в опорных точках £>ь Дг, Д? находим параметры к\, к2, уравнения (8) из условия экстремума:

дК,/

= и;

(12)

Подставляя рассчитанные значения параметров к\ к2 в выражение (8), строим для опорных точек Д, В2, В3 по три кривых, соответствующих критериям Кэь К.а, Кэ3.

Выбор оптимальной тепловозной характеристики производим по величине математического ожидания удельного расхода топлива. Кривая с наименьшей величиной математического ожидания удельного расхода топлива и будет соответствовать оптимальной тепловозной характеристике.

В результате расчетов для всех трех типов дизелей наиболее оптимальными представляются тепловозные характеристики, рассчитанные по критерию Кэ2, так как эти характеристики имеют наименьшую величину математического ожидания удельного расхода топлива (рис. 3).

Сравнение оптимальной тепловозной характеристики, рассчитанной по критерию Кэ2, с тепловозной характеристикой, настраиваемой в соответствии с техническими требованиями на тепловоз, производится также по величине математического ожидания удельного расхода топлива.

Данная методика применима для любых типов ДГУ тепловозов с электропередачей.

Третий раздел посвящен усовершенствованию микропроцессорной системы управления электропередачей тепловозов.

Особенностями микропроцессорных систем является их универсальность, возможность расширения функций при усложнении законов регулирования управляемого объекта и алгоритмов его функционирования без изменения аппаратной части. Аппаратура микропроцессорных систем управления осуществляет прием информации от датчиков или командных устройств, логическую обработку этой информации в заданной последовательности и вывод полученных результатов для управления исполнительными устройствами.

\ — в

Рис. 3. Оптимальные тепловозные характеристики: для дизелей 10Д100 (а); Д49 (б); ПД1М (в); внешние (А) и экономические (В) характеристики; 1 — тепловозная характеристика, рассчитанная по критерию КЭ2

В диссертации описаны конструктивные особенности системы и основные функции, выполняемые системой на тепловозе.

Структурная схема микропроцессорной системы управления электропередачей тепловозов (МСУ ЭПТ) приведена на рис. 4.

Рис. 4. Структурная схема системы автоматического регулирования возбуждения тягового генератора

Отсутствие в системе сигнала обратной связи по частоте вращения коленчатого вала дизеля приводило к ряду недостатков, таких как неустойчивая работа ДГУ, перегрузка дизеля, повышенный расход топлива. В случае отсутствия в МСУ ЭПТ сигнала обратной связи по частоте вращения коленчатого вала дизеля происходит следующий процесс.

На рис. 4 обозначено: ВГ -вспомогательный генератор; ШИМ -ключ широтно-импульсного модулятора; В - возбудитель; Г - тяговый генератор; ТЭД 1 - 6 - тяговые электродвигатели; БДС - блок диодов сравнения; £ - сумматор тока ТЭД; ДМС - датчик максимального сигнала (датчик боксования); ДНГ - датчик напряжения тягового генератора; ДТГ - датчик тока тягового генератора; ДТВ Г - датчик тока возбуждения тягового генератора; КМ - контроллер машиниста; KB - контактор возбуждения; ТУП - тумблер управления контакторами ослабления поля возбуждения ТЭД; ПК - последовательный канал RS232C; ВШ1, ВШ2 - контакторы ослабления поля возбуждения ТЭД 1-й и 2-й ступени; РВ5 - реле защиты ТГ от превышения максимального тока и тока короткого замыкания; ИД - индуктивный датчик; Д - дизель; UB.r- напряжение бортовой сети; 1ВВ -ток возбуждения возбудителя; 1ВГ - ток возбуждения тягового генератора; Ur - напряжение тягового генератора; Ij — 1б — токи якоря ТЭД; 1г - ток тягового генератора; hm- сигнал о положении штока индуктивного датчика.

При увеличении нагрузки на главный генератор снижаются частота вращения коленчатого вала дизеля и напряжение главного генератора. Система определяет необходимость снижения мощности главного генератора и увеличивает его возбуждение, дополнительно повышая при этом нагрузку на дизель. В случае если у ДГУ нет достаточного запаса мощности, частота вращения коленчатого вала дизеля продолжает снижаться. Регулятор дизеля начинает увеличивать подачу топлива в цилиндры дизеля. В определенный момент, когда мощности дизеля будет достаточно, чтобы преодолеть нагрузку, происходит резкое увеличение частоты вращения коленчатого вала дизеля, при этом система управления уменьшает ток возбуждения главного генератора, способствуя еще большему увеличению частоты вращения коленчатого вала дизеля.

Таким образом, при отсутствии обратной связи по частоте вращения коленчатого вала дизеля система работает неустойчиво, что может приводить к колебательным процессам частоты вращения коленчатого вала дизеля и перегрузке дизеля.

В связи с тем, что при подборе датчика частоты вращения коленчатого вала дизеля возникают сложности с выбором типа датчика, удовлетворяющего требованиям точности и надежности, было принято решение определять частоту вращения коленчатого вала дизеля расчетным методом по параметрам электрических машин. Для этого был дополнительно установлен датчик тока возбуждения генератора ДТВ г, аналогичный датчикам тока и напряжения, применяемым в системе управления (см. рис. 4).

Расчет частоты вращения коленчатого вала дизеля по величине напряжения и тока тягового генератора и тока возбуждения тягового генератора осуществляется по формуле:

иг = СеФ ■ пд + Iг - Я, (13)

где иг и /г - напряжение и ток тягового генератора; СеФ - коэффициент магнитного потока тягового генератора; пл — частота вращения коленчатого вала дизеля; - сумма активных сопротивлений обмоток тяговых двигателей и подводящих проводов.

Величина СеФ, или, что то же самое, (Е/пц), - величина паспортная и к каждой электрической машине постоянного тока придается в виде семейства кривых: функции от тока возбуждения генератора и тока его нагрузки.

Таким образом, чтобы определить частоту вращения вала дизеля, необходимо по измеренному току возбуждения генератора и току генератора определить величину СеФ\ (рис. 5).

Кривые СеФ аппроксимируются для двух крайних случаев (/г= 0 и /г= /Г1ШХ) уравнением линии второго порядка:

СеФ0= а0+а(п ■ 1вг+а02 • /,.Д (14)

СеФт= ат+ атХ ■ /в г+ ат2 ■ Л.Л (15)

Полагая реакцию якоря тягового генератора линейной функцией от тока генератора, получаем:

СеФ = СеФ0 - (СеФ0 - СеФП1)-1гН, ^. (16)

Далее по выражению (13) вычисляем частоту вращения коленчатого вала дизеля:

пд=иг-1г^1СеФ. (17)

В связи с введением в МСУ ЭПТ сигнала обратной связи по частоте вращения коленчатого вала дизеля в алгоритм работы системы введен дополнительный участок для расчета частоты вращения коленчатого вала дизеля и мощности тягового генератора в зависимости от частоты вращения коленчатого вала дизеля (рис. 6).

Рис. 5. Диаграмма изменения тока Рис. 6. Участок расчета частоты

возбуждения генератора в зависимости вращения коленчатого вала дизеля от коэффициента магнитного потока алгоритма работы МСУ ЭПТ

генератора

В третьем разделе приведены требования к датчикам микропроцессорной системы управления электропередачей тепловозов.

В четвертом разделе приведены результаты испытаний унифицированной микропроцессорной системы управления электропередачей тепловоза.

Испытания тепловозов 2ТЭ10М, оборудованных системой УСТА, проводились на станции реостатных испытаний локомотивного депо Карасук Западно-Сибирской железной дороги.

На тепловозах типа 2ТЭ10М система УСТА выполняет следующие функции:

регулирует мощность тягового генератора в зависимости от частоты вращения коленчатого вала дизеля в соответствии с установленной нагрузочной характеристикой дизель-генератора;

обеспечивает внешние характеристики тягового генератора при фиксированной частоте вращения коленчатого вала дизеля;

автоматически снижает и ограничивает мощность тягового генератора при отключении части тяговых двигателей;

управляет работой контакторов ослабления возбуждения тяговых двигателей по заданным параметрам прямого и обратного переходов, при этом во время срабатывания контакторов происходит программное снижение напряжения тягового генератора исключающее перегрузку дизеля;

обеспечивает защиту тягового генератора от внешних токов короткого замыкания и от превышения тока тягового генератора свыше 7200 А или напряжения более 850 В;

управляет работой защиты тепловоза от боксования тяговых двигателей; ограничивает ток и напряжение тягового генератора для каждой позиции контроллера машиниста;

согласует эффективную мощность дизеля с потребляемой мощностью нагрузок в зависимости от положения индуктивного датчика.

При модернизации тепловозов 2ТЭ10М в высоковольтную камеру каждой секции тепловоза устанавливается электронный блок регулирования УСТА, при этом демонтируется значительная часть электрического оборудования: магнитный усилитель АВ-ЗАМУЗ; выключатель ВА63-32; блоки выпрямителей БВК-450УЗ, БВК-471УЗ; подвозбудитель ВС-652У2; блок тахометрический БА-420УЗ; выпрямитель возбуждения уравнительный ВВУ-УЗ; реле РК-221, РЭВ-813ТУХЛЗ, РД-301УЗ; трансформаторы ТПТ-21УХЛЗ, ТР-23УЗ, ТПТ-22УХЛЗ, ТПН-61УХЛЗ, ТС-2УЗ; панели с сопротивлениями ПС-50232УХЛЭ, ПС-50418УХЛЗ, ПС-50126УХЛЗ, ПС-50417УХЛЗ, ПС-40601УХЛЗ, ПС-50125УХЛЗ, ПС-50416УХЛЗ и др.

В случае выхода из строя оборудования системы УСТА при установке аварийного переключателя в аварийный режим в работу вступает штатная схема аварийного возбуждения тягового генератора.

Для расчета частоты вращения коленчатого вала дизеля по параметрам электрических машин в систему дополнительно был введен датчик тока возбуждения генератора ДТВ г, аналогичный датчикам тока и напряжения генератора, используемым в системе.

Свободная мощность дизеля в зависимости от отбора мощности на привод вспомогательного оборудования определяется положением индуктивного датчика.

Тепловозные характеристики на тепловозах 2ТЭ10М оборудованных системой УСТА, формируются следующим образом. Мощность тягового генератора на первых трех позициях контроллера машиниста задается системой УСТА таблично и не зависит от частоты вращения коленчатого вала дизеля. Мощность тягового генератора выше третьей позиции рассчитывается в со-

ответствии с частотой вращения коленчатого вала дизеля и положением штока индуктивного датчика по формуле:

Рг=^ей+к1{пд-пй)+к2{пд-ПоУ ^ (18)

где Д t/id - сигнал о положении индуктивного датчика, величина которого зависит от отбора мощности на привод вспомогательного оборудования.

В процессе испытаний тепловозов 2ТЭ10М, оборудованных системой УСТА с оптимальной тепловозной характеристикой, были получены следующие результаты (рис. 7):

оптимальные тепловозные характеристики, полученные во время испытаний, находятся в расчетном диапазоне;

при работе по оптимальной тепловозной характеристике перегрузки дизеля не наблюдалось;

время выхода на номинальную мощность не превышало допустимых пределов; в процессе испытаний получено снижение расхода топлива на 0,51 %; расхождения результатов испытаний с расчетными характеристиками

По результатам испытаний оптимальная тепловозная характеристика, рассчитанная по предложенной методике, рекомендована для использования в унифицированной микропроцессорной системе управления электропередачей тепловозов 2ТЭ10М.

На рис. 7 обозначено: Рг min и?гш- минимальная и максимальная мощность тягового генератора в зависимости от положения индуктивного датчика; AUid - диапазон изменения положений индуктивного датчика; 1 - 8 - обобщенные тепловозные характеристики, полученные при испытаниях.

В четвертом разделе приведена также оценка экономической эффективности применения системы УСТА с оптимальной тепловозной характеристикой на тепловозах 2ТЭ10М.

Рис. 7. Результаты испытаний тепловозов 2ТЭ10М, оборудованных системой УСТА с оптимальной тепловозной характеристикой

Применение на тепловозах 2ТЭ10М усовершенствованной унифицированной микропроцессорной системы управления электропередачей тепловоза обеспечивает экономический эффект в размере 347,7 тыс. р. в год при сроке окупаемости в 1,2 года.

В заключении сформулированы основные результаты и выводы по диссертационной работе.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Существующие системы управления возбуждением тягового генератора тепловозов не позволяют в полной мере реализовать резерв экономичности тепловозов, заложенный в универсальных характеристиках дизель-генераторных установок.

2. Существующая система эксплуатации локомотивов связана с частой сменой скоростного, нагрузочного и температурного режимов работы и требует постоянной корректировки мощности в зависимости от частоты вращения коленчатого вала дизеля с учетом минимизации расхода топлива тепловозами в эксплуатации.

3. Разработана усовершенствованная математическая модель для расчета удельного расхода топлива во всем диапазоне нагрузочных и скоростных режимов работы ДГУ тепловозов.

4. Предложена усовершенствованная методика выбора оптимальной тепловозной характеристики для микропроцессорных систем управления электропередачей тепловозов.

5. Усовершенствована микропроцессорная система управления электропередачей тепловозов, обеспечивающая минимальный удельный расход топлива тепловозами в эксплуатации.

6. При проведении экспериментальных исследований установлено, что при использовании усовершенствованной унифицированной микропроцессорной системы управления электропередачей тепловозов происходит снижение расхода топлива на 3,1 %.

7. При расчете технико-экономического эффекта установлено, что применение на тепловозах 2ТЭ10М системы УСТА обеспечивает экономический эффект в размере 347,7 тыс. р. в год при сроке окупаемости в 1,2 года.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

Статьи в изданиях, определенных перечнем ВАКМинобрнауки

1.КирьяковМ. Н. Расчет оптимальной тепловозной характеристики дизеля /М. Н. Кирьяков// Транспорт Урала. 2011. № 2 (29). С. 71 - 74.

2. К и р ь я к о в М. Н. Оптимизация тепловозной характеристики дизеля для микропроцессорных систем управления электропередачей тепловоза / М. Н. К и р ь я к о в // Известия Транссиба. 2012. № 1 (9). С. 12 - 19.

3. В о л о д и и А. И. Применение микропроцессорных систем управления электропередачей тепловозов для реализации оптимальных режимов работы дизелей / А. И. Володин, С. В. Сергеев, М. Н. Кирьяков// Известия Транссиба. 2012. № 3 (11). С. 18-23.

Статьи в прочих изданиях

4. В о л о д и н А. И. Выбор критериев оптимизации универсальных характеристик дизель-генераторной установки тепловозов типа ТЭ10 /А. И. В о -лодин, Ю. Н. Хмельницкий, М. Н. Кирьяков// Повышение эффективности использования и совершенствование технического обслуживания и ремонта локомотивов: Межвуз. темат. сб. науч. тр. / Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2010. С. 64 - 67.

5.Володин А. И. Расчет экономической характеристики тепловозных дизелей / А. И. В о л о д и н, М. Н. К и р ь я к о в // Технологическое обеспечение ремонта и повышение динамических качеств железнодорожного подвижного состава: Материалы всерос. науч.-техн. конф. с международным участием / Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2011. С. 290 - 293.

6. К и р ь я к о в М. Н. Использование критериев оптимизации универсальных характеристик ДГУ тепловозов для расчета оптимальной тепловозной характеристики/ М. Н. К и р ь я к о в, Ю. Н. X м е л ь н и ц к и й, О. В. И г н ао в // Инновационные проекты и технологии в образовании, промышленности и на транспорте: Материалы науч.-техн. конф. / Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2012. С. 146- 148.

7. К и р ь я к о в М. Н. Сравнительные испытания тепловоза ТЭ10, оборудованного системой УСТА с оптимизированной тепловозной характеристикой /М. Н. Кирьяков, Ю. Н. Хмельницкий, Б. В. Мусатк и-н а // Транспортная инфраструктура Сибирского региона: Материалы всерос. науч.-техн. конф. с международным участием/ Иркутский гос. ун-т путей сообщения. Иркутск, 2012. С. 438-444.

Типография ОмГУПСа. 2012. Тираж 100 экз. Заказ 778 644046, г. Омск, пр. Маркса, 35

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 дизель-генераторных установок тепловозов.

2.1. Математическое описание универсальных характеристик дизель-генераторных установок тепловозов.

2.2. Математическое описание универсальных характеристик наиболее распространенных типов дизель-генераторных установок тепловозов.

2.3. Оптимизация тепловозных характеристик дизель-генераторных 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 2ТЭ10М оборудованного системой УСТА с оптимизированной тепловозной характеристикой.

4.2. Формирование тепловозных характеристик.

4.3. Экономическая эффективность применения системы УСТА с оптимизированной тепловозной характеристикой.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основные научные и практические результаты работы и выводы заключаются в следующем.

1. Существующие системы управления возбуждением тягового генератора тепловозов не позволяют в полной мере реализовать резерв экономичности тепловозов, заложенный в универсальных характеристиках дизель-генераторных установок.

2. Существующая система эксплуатации локомотивов связана с частой сменой скоростного, нагрузочного и температурного режимов работы и требует постоянной корректировки мощности в зависимости от частоты вращения коленчатого вала дизеля с учетом минимизации расхода топлива тепловозами в эксплуатации.

3. Усовершенствована математическая модель для расчета удельного расхода топлива во всем диапазоне нагрузочных и скоростных режимов работы ДГУ тепловозов.

4. Усовершенствована методика выбора оптимальной тепловозной характеристики для микропроцессорных систем управления электропередачей тепловозов.

5. Усовершенствована микропроцессорная система управления электропередачей тепловозов, обеспечивающая минимальный удельный расход топлива тепловозами в эксплуатации.

6. При проведении экспериментальных исследований установлено, что при использовании унифицированных микропроцессорных систем управления электропередачей тепловозов (УСТА) происходит снижение расхода топлива на 3,1 %.

7. При расчете технико-экономического эффекта установлено, что применение на тепловозах 2ТЭ10М унифицированной микропроцессорной системы управления электропередачей тепловоза обеспечивает экономический эффект в размере 347,7 тыс. руб. в год при сроке окупаемости 1,2 года.

1. Энергетическая стратегия железнодорожного транспорта // Локомотив, 2004.№7.С. 2.

2. Гультяев В. Г. Влияние режимов работы тепловозных дизелей на их экономичность и надежность / Сб. науч. трудов Омского ин-та инж. ж.-д. трансп. Вып. 123. 1971. С. 78.

3. Мурзин А. А. О влиянии параметров окружающей среды на работоспособность узлов тепловозов / Сб. науч. трудов Омского ин-та инж. ж.-д. трансп. Вып. 145. 1973. С. 35.

4. Толкачев А. В. Влияние условий эксплуатации на эффективность использования локомотивов / Сб. науч. тр. Ташкентского ин-та инж. ж.-д. трансп. Вып. 43. 1967. С. 10.

5. Четвергов В. А., Чулков А. В. Исследование режимов работы тепловозных дизелей в эксплуатации / Межвуз. сб. науч. тр.: Исследование надежности и экономичности дизельного подвижного состава. Омск, 1978. С.58.

6. Фофанов Г. А., Пахомов Э. А., Лосев А. А. Режимы работы тепловозов и пути повышения их топливной экономичности // Вестник ВНИИЖТ, 1983. № 6. С. 21.

7. Чулков А. В. Исследование времени работы и экономичности тепловозов 2ТЭ116 в различных режимах / Межвуз. сб. науч. тр.: Исследование надежности и экономичности дизельного подвижного состава. Омск, 1979. С. 58.

8. Симеон А. Э. Тепловозные двигатели внутреннего сгорания / А.Э. Симеон, Хомич А. 3. М.: Транспорт, 1987. С. 535.

9. Пойда А. А. Тепловозы: механическое оборудований, Устройство и ремонт / А. А. Пойда, Н. М. Хуторянский, В. Е. Кононов. М.: Транспорт, 1988. С. 320.

10. Костин А. К. Работа дизелей в условиях эксплуатации / А. К. Костин, Б. П. Пугачев, Ю. Ю. Кочинев. Л.: Машиностроение, 1989. С. 285.

11. Фофанов Г. А., Пахомов Э. А., Лосев А. А. Режимы работы тепловозов и пути повышения их топливной экономичности // Вестник ВНИИЖТ, 1983. № 6. С. 85.

12. Эпштейн А. С. Переменные режимы работы двигателей с газотурбинным наддувом / А. С. Эпштейн. М.: Машгиз, 1962.

13. Кудряш А. П. и др. Резервы повышения экономичности тепловозов 2ТЭ10Л / А. П. Кудряш, Е. Г. Заславский, Э. Д. Тартаковский. М.: Транспорт, 1975. С. 64.

14. Володин А. И. Топливная экономичность силовых установок тепловозов / А. И. Володин, Г. А. Фофанов. М.: Транспорт, 1979. С. 126.

15. Хомич А. 3. Экономия топлива и теплотехническая модернизация тепловозов / А. 3.Хомич, О. И. Тупицын, А. Э. Симеон. М.: Транспорт, 1975. С. 264.

16. Хомич А. 3. Эффективность и вспомогательные режимы тепловозных дизелей / А. 3. Хомич. М.: Транспорт, 1979. С. 144.

17. Кудинов В. С. Режимы работы магистральных тепловозов // Экономия энергетических и материальных ресурсов в транспортном машиностроении / ЦНИИТЭИ ТЯЖМАШ. Вып. 5. 1982. С. 8.

18. Коссов Е. Е, Поварков И. Л. Исследование соответствия некоторых характеристик дизелей с высоким наддувом требованиям тепловозной тяги // Вестник ВНИИЖТ, 1975. № 3. С. 23.

19. Чулков А. В. Повышение экономичности тепловозов с учетом режимов их работы на восточном полигоне железных дорог. Дис. канд. Техн. Наук. Омск, 1986. С. 195.

20. Беленький А. Д. и др. Эксплуатация тепловозов в различных климатических условиях / А. Д. Беленький, Н. И. Дмитриев, Ю. 3. Перельман и др. М.: Транспорт, 1971. С. 120.

21. Мухутдинов Г. Н. Исследования влияния температуры воздуха на характеристики мощности тепловоза ТЭЗ /. Сб. науч. тр. Ташкентского института инж. ж.-д. трансп. Вып. 88. 1972. С. 3.

22. Хомич А. 3. и др. Диагностика и регулировка тепловозов / А. 3. Хомич, С. Г. Жалкин, А. Э. Симеон, Э.Д. Тартаковский. М.: Транспорт, 1977. С. 222.

23. Дизель-генератор 1А-9ДГ. Руководство по эксплуатации. М.: Транспорт, 1974. С. 470.

24. Брук М. А. Инженерные основы эксплуатации / М. А. Брук. Л.: СЗЛИ, 1976. С. 250.

25. Бескровный И. Г., Вилькевич Б. И. Вопросы улучшения контроля за состоянием силовой установки и повышения экономичности тепловозов / Сб. науч. тр. Ташкентского института инж. ж.-д. трансп. Вып. 43. 1967. С. 29.

26. Володин А. И. Экономия топлива на тепловозах / А. И. Володин, Г. А. Фофанов. М.: Транспорт, 1963. С. 103.

27. Исаев И. П. Экономия топлива на тепловозах в условиях Заполярья // Железнодорожный транспорт, 1978. №3. С. 44.

28. Справочник по специальным функциям. М.: Наука, 1979. С. 830.

29. Тепловоз 2ТЭ10В. Руководство по эксплуатации и обслуживанию. М.: Транспорт, 1975. С. 432.

30. Микулин Ю. В. Пуск холодных двигателей при низкой температуре / Ю.В. Микулин, В. В. Карницкий, Б. А. Энглин. Машиностроение, 1971. С. 216.

31. Гогин А. Ф. Судовые дизели / А. Ф. Гогин. М.: Транспорт, 1988. С. 439.

32. Володин А. И. Двигатели внутреннего сгорания, тепловозные дизели и газотурбинные двигатели / А. И. Володин. М.: ВЗИИТ, 1981. С. 40.

33. Костин А.К. Работа дизелей в условиях эксплуатации / А. К. Костин. J1.: Машиностроение, 1989. С. 285.

34. Володин А. И. Локомотивные энергетические установки. М.: Желдориздат, 2002. С. 715.

35. Гуревич А. Н. и др. Топливная аппаратура тепловозных и судовых дизелей типа Д100 и Д50 / А.Н. Гуревич, 3. И. Сурженко, П. Т. Клепач. М.: Машиностроение, 1968. С. 248.

36. Коссов Е. Е. Электронное управление подачей топлива / Е. Е. Коссов, И. П. Аникиев и др. // Локомотив, 2011.№7.С. 29.

37. Володин А. И. Методологические основы оценки и управления техническим состоянием тепловозов в эксплуатации: Дис. д-р. техн. наук. Омск, 1990. С. 482.

38. Коссов Е. Е., Сухопаров С. И. Оптимизация режимов работы тепловозных дизель-генераторов // Труды ВНИИЖТ. М.: Интекст, 1999. С. 184.

39. Соколов С. С., Власов Л. И. Выбор оптимальной по экономичности тепловозной характеристики // Двигателестроение, 1980. № 10. С. 3.

40. Белан А. П. Оптимальные режимы эксплуатации промышленных тепловозов // Промышленный транспорт, 1984. № 12. С. 17.

41. Кудряш А. П. Надежность и рабочий процесс транспортного дизеля / А. П. Кудряш. Киев: Наукова думка, 1981. С. 136.

42. Глаголев Н. М. Тепловозы / Н. М. Глаголев. М.: Гострансп. ж.-д. издат, 1948. С. 388.

43. Баранов Н. А. Особенности процесса разгона двухтактного дизеля с газотурбинным наддувом // Двигатели внутреннего сгорания. М.: НИИинформтяжмаш, 1965. № 10. С. 49.

44. Севрук И .В., Эпштейн А. С. Критерии оценки переходных процессов двигателей внутреннего сгорания // Двигатели внутреннего сгорания. Харьков: 1971. № 12. С. 50.

45. Леонов И. В. Оптимизация разгона силовых установок с двигателями внутреннего сгорания // Двигатели внутреннего сгорания. Харьков: 1982. № 35. С. 54.

46. Тимановская Л. Е. Моделирование переходных процессов двигателя со свободным турбокомпрессором // Двигатели внутреннего сгорания. Харьков: 1974. №21. С. 53.

47. Литвинович М. Р. Система квазиоптимального управления переходными режимами энергетической установки тепловоза путем раздельного регулирования ее частоты вращения и мощности: Дис. канд техн. наук. Харьков, 1983. С. 169.

48. Болховитинов Г. Ф., Белостоцкий А. М. Эксплуатационные режимы дизелей маневровых тепловозов // Железнодорожный транспорт, 1966. № 12, С. 45.

49. Коссов Е. Е., Копыленко В. А. Влияние технических характеристик тепловозов на эффективность работы железнодорожной линии // Труды МИИТ. М.: Транспорт, 1982. Вып. 715. С. 116.

50. Остапенко Г. И., Долганов К. Е. Определение внешней скоростной характеристики по заданному пределу дымности отработанных газов автотракторного дизеля с турбонаддувом // Двигателестроение, 1984. № 10. С. 8.

51. Леонов И. В. Формирование критериев оптимальности быстродействия машинного агрегата с двигателем внутреннего сгорания // Известия Вузов. М.: Машиностроение, 1982. № 7. С. 78.

52. Развитие локомотивной тяги / Н. А. Фуфрянский, А. С. Нестрахов, А. Н. Долганов, Н. Н. Каменев, Э. А. Пахомов; под ред. Н. А. Фуфрянского, А. Н. Бевзенко.- М.: Транспорт, 1982. С. 303.

53. Гизатуллин Р. К. Экономические показатели работы железнодорожного транспорта / Р. К. Гизатуллин, А. И. Шелеляев. Минск: Высшая Школа, 1984. С. 208.

54. Гультяев В. Г., Павлович Е. С. О факторах, характеризующих условия использования тепловозов / Сб. науч. трудов Омского ин-та инж. ж.-д. трансп. Вып. 84. 1967. С. 51.

55. Испытания локомотивов и выбор рациональных режимов вождения поездов / Е. В. Горчаков, И. Я. Исаев, Н. Д. Максимов и др.; Под. ред. С.И. Осипова. М.: Транспорт, 1975. С. 272.

56. Фуфрянский Н. А. Развитие тепловозной тяги / Н. А. Фуфрянский. М.: Трансжелдориздат, 1959. С. 67.

57. Третьяков А. П. Новые тепловозы и их технико- экономические характеристики. М.: Московский ин-т инж. ж.-д. транспорта, 1967. 35 с.

58. Развитие тепловозной тяги / Н. А. Фуфрянский, А. И. Володин, К. И. Домбровский, Н. А. Дроздов, Е. В. Платонов, Г. В. Попов; Под. ред. Н. А. Фуфрянского. М.: Транспорт, 1969. С. 303.

59. Мережко В. Г. Основные резервы локомотивного хозяйства / В. Г. Мережко. М.: Транспорт, 1968. С. 168.

60. Справочник эксплуатационника / Под. ред. Н. А. Гундобина. М.: Транспорт, 1971. С. 704.

61. Сухопольский А. Ф., Чуров А .И., Пойлов Л .К. Перспективы повышения среднесуточных пробегов локомотивов в грузовом движении / Сб. науч. трудов Ленинградского ин-та инж. ж.-д. трансп. Вып. 415. 1977. С. 53.

62. Статистика железнодорожного транспорта / Т. И. Козлов, Е. П. Леонова, А. А. Поликарпов и др.; Под. ред. Т. Я. Козлова, А. А. Поликарпова. М.: Транспорт, 1981. С. 431.

63. Поликарпов А. А. Статистика железнодорожного транспорта / А. А. Поликарпов. М.: Транспорт, 1984. С. 232.

64. Паршин А. В. Высокопроизводительное использование тепловозов /

65. A. В. Паршин, Л. И. Голубков. М.: Трансжелдориздат, 1957. С. 39.

66. Кострамин А. М. Оптимизация управления локомотивом / А. М. Костромин. М.: Транспорт, 1979. С. 119.

67. Корнев Н. Н., Фуфрянский Н. А. Топливная экономичность тепловозов в эксплуатации / Н. Н. Корнев, Н. А. Фуфрянский. М.: Транспорт, 1974. С. 56.

68. Правила деповского ремонта тепловозов типа ТЭЗ и ТЭ10. М.: Транспорт, 1966. С. 312.

69. Правила заводского ремонта тепловозов типа ТЭЗ и ТЭ10. М.: Транспорт, 1927. С. 286.

70. Кравчина И. П. Реостатные испытания тепловозов ТЭЗ в депо / И.П. Кравчина, Л. П. Ларионова. М.: Трансжелдориздат, 1960. С. 82.

71. Пупынин Г. А., Осипов С. В. Реостатные испытания тепловоза 2ТЭ10Л / Г. А. Пупынин, С. В. Осипов. М.: Транспорт, 1969. С. 78.

72. Б. Н. Струнге. Регулирование частоты вращения и мощности дизель-генераторов тепловозов / Б. Н. Струнге, П.М. Канило, И.М. Невелев,

73. B.А. Рузови др. М.: Транспорт, 1976. С. 112.

74. Гультяев В. Г. Исследование влияния эксплуатационных режимов работы тепловозных дизелей 11Д45 на их экономичность и надежность. Дис. канд. техн. Наук. Омск. 1972. С. 154.

75. Третьяков А. П., Дружинин М. М. К вопросу оптимизации параметров настройки дизель-генераторов тепловозов / Сб. науч. трудов Ташкентского ин-та инж. ж.-д. трансп. Вып. 98. 1973. С. 40.

76. Чулков А. В. Анализ статистической информации о нагрузке и экономичности транспортных дизелей // Статистические методы исследования функционирования сложных систем (качество, надежность, эффективность). М.: 1983. С. 286.

77. Третьяков А. П., Васильев В. Н. Экономичность тепловозных двигателей и способы ее повышения // Электрическая и тепловозная тяга, 1968. №4. С. 40.

78. Перминов В. А., Ефименко В. И. Загрузка дизель-генераторной установки тепловоза 2ТЭ116 в условиях крайнего Севера // Тр. ВНИИТИ. 1983. Вып. 58. С. 24.

79. Гарбузов Е. В., Винский В .Е., Кудрявцев В. А. Анализ режимов работы дизелей в условиях эксплуатации на промышленных и маневровых тепловозах // Тр. ЦНИДИ. 1979. Вып. 76. С. 103.

80. Хомич А. 3. Повышение экономичности тепловозов большой секционной мощности // Электрическая и тепловозная тяга, 1976. № 4. С. 40.

81. Сравнение показателей использования и экономичности тепловозов 2ТЭ116 и ТЭЗ // Исследование надежности и экономичности дизельного подвижного состава. Омск, 1979. С. 13.

82. Справочник по теории вероятностей и математической статистики. М: Наука, 1985. С. 650.

83. Тепловозы. Конструкция, теория и расчет. Под. ред. Н. И. Панова. М.: Машиностроение, 1976. С. 544.

84. Экономия дизельного топлива и электроэнергии на локомотивах. М.: Транспорт, 1971. С. 25.

85. Покровский А. Н. Эксплуатация автомобилей с карбюраторным двигателем в условиях низких температур / А. А. Покровский, А. А. Букин, Д. Ф. Гаврилов. М.: Автотрансиздат, 1961. С. 251.

86. No easy answers in the search for fuel // Railway Gazette International. 1975. №2. P. 54.

87. A. Fenlner. Entwiscklung der Kuhlanlagen in den Diesellokomotiven der Deutschen Bundesbahn // Glasers Annalen, 1974. № 3. S. 71.

88. Задачи и оборудование отделения двигателей внутреннего сгорания исследовательского центра в Мюнхене // Бюллетень технико-экономической информации МПС, 1975. № 1. С. 15.

89. Регулирование частоты вращения и мощности тепловозов. М.: Транспорт, 1982. С. 235.

90. Палихов А. М., Евдокиенко В. И. Об одной из причин появления трещин в цилиндровых гильзах дизеля Д100 // Электрическая и тепловозная тяга, 1969. № 12. С. 12.

91. Дизели: Справочник / Под. ред. Р. Н. Михеева, Г. Г. Степанова, П.М. Юркевича. М.: Машиностроение, 1965. С. 600.

92. Тепловозные двигатели внутреннего сгорания: Учеб. для вузов / А. Э. Симеон, Хомич А. 3, А. А. Куриц и др. М.: Транспорт, 1987 536 с.

93. Тепловоз 2ТЭ116. Руководство по эксплуатации и обслуживанию. М.: Транспорт, 1983. С. 358.

94. Пути снижения расхода топлива тепловозами в северном регионе эксплуатации. М.: Транспорт, 1991. С. 56.

95. Беленький А. М. Топливо и смазочные материалы / А. М. Беленький. М.: Высшая школа, 1984. С. 88.

96. Иванов В. П. Технология ремонта тепловозов / В. П. Иванов. М.: Транспорт, 1987. С. 335.

97. Васильев В. Н. Эксплуатационная экономичность тепловозных дизелей с учетом переходных процессов // Труды МИИТ. М.: Транспорт, 1978. Вып. 611. С. 27.

98. Постановление правительства РФ от 05.08.92 № 552 « Об утверждении положения о составе затрат по производству и реализации продукции, включаемых в себестоимость продукции, и порядке формирования финансовых результатов».

99. Методика расчета эффективности инноваций на железнодорожном транспорте. М.: МПС, 2000. С. 64.

100. Организация, нормирование и оплата труда на железнодорожном транспорте: Учеб. для вузов / Ю. Д. Петров, М. В. Белкин, В. П. Катаев и др.; Под ред. Ю. Д. Петрова и М. В. Белкина. М.: Транспорт, 1998. С. 279.

101. Методические рекомендации по обоснованию эффективности на железнодорожном транспорте. М.: ВИИЖТ МПС, 1999. С. 230.

102. Методические рекомендации по оценке инвестиционных проектов. М., Экономика, 2000г.

103. Методические рекомендации по оценке инвестиционных проектов на железнодорожном транспорте. МПС России, 1998г.

104. Методические рекомендации по обоснованию эффективности инноваций на железнодорожном транспорте. МПС России, 1999г.

105. Статистический отчет МПС России о работе железнодорожного транспорта за 2002 год.

106. Данные Департамента локомотивного хозяйства на 01.07.2003г.

107. Технико-экономическое обоснование эффективности проведения ремонта с модернизацией для продления сроков службы тепловоза 2ТЭ116. ВНИКТИ МПС России, 2003г.

108. Заключение о результатах эксплуатации тепловозов 2М62(У)К на Октябрьской железной дороге, подписан Замначальника Октябрьской ж.д. В.Ф.Филипповым, сентябрь, 1999г.

109. Разработка методических материалов по эксплуатации и обслуживанию унифицированной системы управления электропередачей в локомотивных депо Октябрьской железной дороги (промежуточный отчет за январь-март 1999 года).

110. Оперативное технической обслуживание унифицированной системы управления электропередачей в локомотивных депо Октябрьской ж.д. и разработка рекомендаций по повышению ее надежности. Промежуточный отчет за Ш кв.1999 года.

111. Постановление Правительства Российской Федерации от 01.01.2002г.

112. Анализ использования топливно-энергетических ресурсов на железнодорожном транспорте в 2003 году. Департамент локомотивного хозяйства, 2004г.

113. Технико-экономический анализ эксплуатации тягового подвижного состава. Справка ВНИКТИ № 9-2003-02.1. ТЧР-91. Западно-Сибирская ж.д.1. РЕЗУЛЬТАТЫ

114. РЕОСТАТНЫХ ИСПЫТАНИЙ ТЕПЛОВОЗА СЕРИИ 2ТЭ10М (10Д100М) № секция /I

115. ХРАНИТЬ В ПАСПОРТЕ ДО СЛЕДУЮЩИХ ИСПЫТАНИЙ )1. Г1- э1. Вид ремонта '1. Дата и время испытанийр <2£? начало: аокончание: ^

116. Бригадир реостатных испытаний (СитниковЮ.В )

117. Мастер цеха электроники (Василенко Е.В.)

118. Позиция КМ (холостой ход) 0 6 10 12 14 15

119. Пдиз, об./мин. 391 552 682 749 813 8444. Параметры ДГУ (№/)

120. Позиция КМ Обороты коленвала, об/мин Тяговый генератор Возбуждение генератора, А Токи обмоток амплистата, А Напряжение синхронного подвозбудителя, В Напряжение вспомогательного генератора, В

121. Тепловые параметры дизеля при полной мощности ДГУ

122. Номера цилиндров 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

123. Температура выпускных газов по цилиндрам,°С - - - - - - - -

124. Давление вспышки, кг/см2 Общее - - - - - - - -

125. Левая сторона - - - - - - - -

126. Правая сторона - - - - - - - -

127. Давление сжатия, кг/см2 - - - - - - - -

128. Разряжение в картере при полной мощности ДГУ 60 мм вод. ст.

129. Давление наддувочного воздуха при полной мощности ДГУ1,15кг/см2.

130. Мощность ДГУ на 15-ой позиции КМ при отключенном ТЭД 1100 кВт.

131. Напряжение тягового генератора при полной мощности на аварийном возбуждении при токе нагрузки 4080 А 433 В.

132. Мощность ДГУ при аварийном питании топливом1300кВт.

133. Ток заряда аккумуляторной батареи 25 А.700600500400 и Н1. Э 300 200 100 0

134. Срабатывание реле переходов

135. Реле перехода Включение, А Отключение, А1. РП1 1. РП2 1. РПЗ

136. Напор воздуха над коллекторами ТЭД на 15-ой позиции КМ в мм вод ст.1. Номер ТЭД 1 2 3 4 5 6

137. Напор воздуха 190 195 195 200 200 190

138. Статический напор воздуха над коллектором генератора на 15-ой позиции КМ 195мм вод. ст.

139. Проверка работы защитных и аварийных систем:

140. Удельный эффективный расход топлива в г/(кВт*ч)1 226,1052 224,311

141. Примечание 1 удельный эффективный расход топлива при работе по тепловозной характеристике до оптимизации2 удельный эффективный расход топлива при работе по тепловозной характеристике после оптимизации

142. Неисправности, требующие устранения после проведения испытаний:

143. Продолжение приложения 1 Форма ТУ 148К1. ТЧР-91. Западно-Сибирская ж.д.1. РЕЗУЛЬТАТЫ

144. РЕОСТАТНЫХ ИСПЫТАНИЙ ТЕПЛОВОЗА СЕРИИ 2ТЭ10М (10Д100М) № 5333 секция <4

145. ХРАНИТЬ В ПАСПОРТЕ ДО СЛЕДУЮЩИХ ИСПЫТАНИЙ )7& /1. Вид ремонта 'л г? 7 7 Дата и время испытании е?.начало: *окончание: г /

146. Бригадир реостатных испытаний (СитниковЮ.В )

147. Мастер цеха электроники (Василенко Е.В.)

148. Позиция КМ (холостой ход) 0 6 10 12 14 15

149. Пдиз, об./мин. 395 552 680 750 812 8434. Параметры ДГУ (№ / )

150. Позиция КМ Обороты колен вала, об/мин Тяговый генератор Возбуждение генератора, А Токи обмоток амплистата, А Напряжение синхронного подвозбудителя, В Напряжение вспомогательного генератора, В

151. Тепловые параметры дизеля при полной мощности ДГУ

152. Номера цилиндров 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

153. Температура выпускных газов по цилиндрам,°С - - - - - - - -

154. Давление вспышки, кг/см2 Общее - - - - - - - -

155. Левая сторона - - - - - - - -

156. Правая сторона - - - - - - - -

157. Давление сжатия, кг/см2 - - - - - - - -

158. Разряжение в картере при полной мощности ДГУ 59 мм вод. ст.

159. Давление наддувочного воздуха при полной мощности ДГУ1,12кг/см2.

160. Мощность ДГУ на 15-ой позиции КМ при отключенном ТЭД 1150кВт.

161. Напряжение тягового генератора при полной мощности на аварийном возбуждении при токе нагрузки 4100 А 428 В.

162. Мощность ДГУ при аварийном питании топливом 1320 кВт.

163. Ток заряда аккумуляторной батареи 28 А.700 600 500 400и0 1000 2000 3000 4000 5000 60001тг, А

164. Срабатывание реле переходов

165. Реле перехода Включение, А Отключение, А1. РП1 1. РП2 1. РПЗ

166. Напор воздуха над коллекторами ТЭД на 15-ой позиции КМ в мм вод ст.1. Номер ТЭД 1 2 3 4 5 6

167. Напор воздуха 188 190 190 196 196 191

168. Статический напор воздуха над коллектором генератора на 15-ой позиции КМ 190 мм вод. ст.

169. Проверка работы защитных и аварийных систем:

170. Удельный эффективный расход топлива в г/(кВт*час)1 225,6412 224,072

171. Примечание. 1 удельный эффективный расход топлива при работе по тепловозной характеристике до оптимизации2 удельный эффективный расход топлива при работе по тепловозной характеристике после оптимизации

172. Неисправности, требующие устранения после проведения испытаний:1. ТЧР-91. Западно-Сибирская ж.д.1. РЕЗУЛЬТАТЫ

173. РЕОСТАТНЫХ ИСПЫТАНИЙ ТЕПЛОВОЗА СЕРИИ 2ТЭ10М (10Д100М) № секция &

174. ХРАНИТЬ В ПАСПОРТЕ ДО СЛЕДУЮЩИХ ИСПЫТАНИЙ )1. Вид ремонта

175. Дата и время испытаний £ с? 2, ^ ^ начало: * <у окончание: ** ^

176. Бригадир реостатных испытаний (СитниковЮ.В )

177. Мастер цеха электроники (Василенко Е.В.)9

178. Температура окружающего воздуха — ^ °с

179. Позиция КМ (холостой ход) 0 6 10 12 14 15

180. Пдиз, об./мин. 395 575 703 811 835 8654. Параметры ДГУ (№/)

181. Позиция КМ Обороты коленвала, об/мин Тяговый генератор Возбуждение генератора, А Токи обмоток амплистата, А Напряжение синхронного подвозбудителя, В Напряжение вспомогательного генератора, В

182. Тепловые параметры дизеля при полной мощности ДГУ

183. Номера цилиндров 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

184. Температура выпускных газов по цилиндрам, °С - - - - - - - -

185. Давление вспышки, кг/см2 Общее - - - - - - - -

186. Левая сторона - - - - - - - -

187. Правая сторона - - - - - - - -

188. Давление сжатия, кг/см - - - - - - - -

189. Разряжение в картере при полной мощности ДГУ 62 мм вод. ст.

190. Давление наддувочного воздуха при полной мощности ДГУ1,2кг/см2.

191. Мощность ДГУ на 15-ой позиции КМ при отключенном ТЭД 1380 кВт.

192. Напряжение тягового генератора при полной мощности на аварийном возбуждении при токе нагрузки 4200 А 427 В.

193. Мощность ДГУ при аварийном питании топливом 1340 кВт.

194. Ток заряда аккумуляторной батареи 28 А.700 600 500са