автореферат диссертации по транспорту, 05.22.07, диссертация на тему:Повышение топливной экономичности и эффективности эксплуатации дизель-генераторных установок тепловозов на основе контроля теплоэнергетических параметров

На правах рукописи

КИСЕЛЕВ ГЕННАДИЙ ГЕННАДЬЕВИЧ

ПОВЫШЕНИЕ ТОПЛИВНОЙ ЭКОНОМИЧНОСТИ И ЭФФЕКТИВНОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ДИЗЕЛЬ-ГЕНЕРАТОРНЫХ УСТАНОВОК ТЕПЛОВОЗОВ НА ОСНОВЕ КОНТРОЛЯ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ

Специальность

05.22.07 - Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Самара 2005

Работа выполнена на кафедре «Локомотивы» Самарской государственной академии путей сообщения (СамГАПС)

Научный руководитель: - доктор технических наук, профессор

НОСЫРЕВ Дмитрий Яковлевич

Официальные оппоненты: - доктор технических наук, профессор

ШАЙКИН Александр Петрович;

- кандидат технических наук, доцент ГОРДЕЕВ Игорь Петрович

Ведущая организация - Омский государственный университет путей сообщения

Защита диссертации состоится <</?» о<? Гъд/ '¿12005 г. в /^ часов на заседании диссертационного совета Д 218.011.01 в Самарской государственной академии путей сообщения по адресу: 443066, г. Самара, 1-ый Безымянный пер., 18, СамГАПС, в аудитории 5216, корпус 5.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Самарской государственной академии путей сообщения.

Автореферат разослан «/^>>

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные гербовой печатью организации, просим направлять по адресу диссертационного совета академии.

Ученый секретарь диссертационного

совета Д 218.011.01,

кандидат технических наук, доцент

B.C. ЦЕЛИКОВСКАЯ

^¿.33 3

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Один из важнейших вопросов хозяйственной деятельности - рациональное расходование топливно-энергетических ресурсов. Проблема энергосбережения приобрела в настоящее время стратегическое значение, что подтверждается принятыми в последние годы Правительством Российской Федерации постановлениями, в том числе от 17 ноября 2001 г. №796. Этим постановлением утверждена федеральная программа «Энергоэффективная экономика на 2002-2005 годы и на перспективу до 2010 года». Цель программы -снижение энергоемкости всех отраслей экономики.

Для железнодорожного транспорта снижение энергоемкости перевозок - один из главных факторов конкуренции на рынке транспортных услуг. С учетом этого, а также в соответствии с «Основными положениями энергетической стратегии России на период до 2020г.» во исполнение указаний МПС России от 26 ноября 2002г. №187у разработана «Энергетическая стратегия железнодорожного транспорта на период до 2010 года и на перспективу до 2020года», ориентированная на всестороннее ресурсосбережение.

С целью сокращения непроизводительных потерь энергии рекомендовано применение в локомотивных депо систем энергетической диагностики и оценки энергетической эффективности тягового подвижного состава, в том числе в части оперативной оценки и диагностики теплотехнического состояния тепловозов в эксплуатации.

Всё это предполагает проведение всесторонних научных исследований, направленных на повышение топливной экономичности и эффективности работы локомотивов в эксплуатации, на разработку методов и средств контроля и диагностирования тепловозов и их энергетических установок. Проведенные научные исследования в области энергетического диагностирования тепловозных дизелей позволили повысить их топливную экономичность. Однако достигнутый уровень эффективности работы тепловозных дизелей недостаточен для достижения высоких показателей по экономичности дизеля в эксплуатации. Поэтому исследование путей повышения топливной экономичности и эффективности работы тепловозных дизелей в эксплуатации яш^шньи ам^шццй^а^чей.

ЬИбЛИОТЕКЛ С.Пм< О»

Диссертационная работа подготовлена по результатам научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, проведенных на кафедре «Локомотивы» СамГАПС при непосредственном участии автора в период с 2002 по 2005 годы. Исследования проводились в соответствии с постановлением Правительства РФ №796 от 17.11.2001г., которым утверждена федеральная программа «Энергоэффективная экономика на 2002-2005годы и на перспективу до 201 Огода» и указаниями МПС России №187у от 26.11,2002г. во исполнение которых разработана программа «Основные положения энергетической стратегии России на период до 2020г.», ориентированная на всестороннее ресурсосбережение, а также по заказам предприятий Куйбышевской железной дороги - филиала ОАО «РЖД». Цель и задачи исследований

Целью исследования является разработка и усовершенствование методов и средств, повышающих топливную экономичность и энергетическую эффективность тепловозных дизелей в эксплуатации.

Для достижения цели исследования были поставлены следующие задачи:

1. Проанализировать данные локомотивных депо по расходу топлива и техническому состоянию дизелей тепловозов в условиях эксплуатации.

2. Усовершенствовать математическую модель процесса топливоподачи, с учетом изменяемости модуля упругости, плотности топлива и количества воздуха в нем.

3. Разработать метод оценки технического состояния топливной аппаратуры по показателям процесса топливоподачи.

4. Разработать структуру и аппаратно-программные средства мониторинга топливной экономичности и энергетической эффективности тепловозных дизелей.

5. Провести экспериментальные исследования оценки теплотехнического и теплоэнергетического состояния тепловозных дизелей в эксплуатации по удельному расходу топлива и характерным параметрам впрыска.

Методики исследований

При выполнении работы применялись экспериментальные методы, методы математического моделирования, математической статистики, планирования и обработки результатов натурного эксперимента и регрессионного анализа. При

построении графических зависимостей в двух и трех координатных осях использовались пакеты программ Microsoft Excel, Statistica, MathCAD, Math lab и др.

Разработанные математическая модель системы топливоподачи и метод диагностирования технического состояния топливной аппаратуры уточнялись и корректировались по результатам экспериментальных исследований. Экспериментальный материал получен по результатам обследования и регистрации теплоэнергетических параметров на маневровых тепловозах ЧМЭЗ, ТЭМ2 (локомотивные депо Самара, Кинель) и магистральных тепловозах 2ТЭ10М(У) (локомотивные депо Моршанск и Ульяновск), перед постановкой на ремонт и после ремонта, на станциях реостатных испытаний и в эксплуатации.

Научная новизна

• Усовершенствована математическая модель процесса топливоподачи, основанная на гидродинамическом расчете топливной системы, с учетом изменяемости модуля упругости и плотности топлива, а также количества воздуха в нем.

• Разработан метод диагностирования технического состояния топливной аппаратуры по показателям процесса топливоподачи, включающий:

- энергетические показатели через работу подачи топлива насосом и системой топливоподачи в целом;

- удельные показатели, эквивалентные мощности или средней интенсивности нагнетания и впрыскивания топлива в расчете на один градус поворота коленчатого вала;

- относительные показатели - коэффициент полезного действия (к.п.д.) топливного насоса высокого давления и к.п.д. системы топливоподачи в целом.

Практическая ценность

1. Разработанный метод контроля и диагностирования топливной аппаратуры позволил эффективно оценивать и прогнозировать техническое состояние топливной аппаратуры дизеля, что в свою очередь, позволило снизить издержки, связанные с расходом горюче-смазочных материалов, изменением

мощности дизеля, отдаваемой в нагрузку, улучшить экологические параметры дизеля.

2. Разработанное устройство для учета загрузки дизель-генераторной установки (ДГУ) позволило проводить длительный эксплуатационный мониторинг режимов работы тепловозов и оценивать нагрузочные режимы в условиях реальной эксплуатации ДГУ тепловозов.

3. Разработанное устройство для измерения расхода топлива в комплекте с устройством для учета загрузки ДГУ позволило оценивать и анализировать параметры режимов нагрузки и топливной экономичности тепловозов в условиях эксплуатации.

4. На основании исследований получены осредненные реализованные значения коэффициента загрузки ДГУ, рассчитанные для режимов тяги маневровых и магистральных тепловозов по видам работы.

Разработанные методы и аппаратно-программные средства защищены патентами и свидетельствами на интеллектуальную собственность.

Устройство для учета загрузки ДГУ внедрено в локомотивном депо Самара Куйбышевской железной дороги - филиале ОАО «РЖД».

Реализация результатов работы

Основные теоретические положения, методы исследований, практические результаты, полученные в диссертационной работе, используются на Куйбышевской железной дороге - филиале ОАО «РЖД». Результаты работы реализованы в технологии текущего ремонта и технического обслуживания тепловозных дизелей в локомотивном депо Самара.

Апробация работы

Основные положения и результаты работы поэтапно докладывались, обсуждались и получили одобрение на региональной научно-практической конференции «Вузы Сибири и Дальнего Востока ТРАНССИБу» (г. Новосибирск 2002г., СГУПС), на XXX межвузовской научной конференции студентов и

аспирантов (г. Самара 2003г., СамГАПС), на международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы надежности технологических, энергетических и транспортных машин» (г.Самара 2003г., СамГТУ), на международной научно-практической конференции «Безопасность и логистика транспортных систем» (г. Самара 2004г.), на региональной научно-технической конференции «Новейшие достижения науки и техники на железнодорожном транспорте», посвященной 70-летию Южно-Уральской железной дороге (г. Челябинск 2004г.), на международной научной конференции «Актуальные проблемы развития транспорта России», посвященной 75-летию РГУПС (г. Ростов н/Д, 2004г., РГУПС), на региональной научно-практической конференции «Актуальные проблемы и перспективы развития железнодорожного транспорта», посвященной 130-летию Куйбышевской железной дороги (г. Самара 2004г.), на сетевой научно-практической конференции «Энергетическое обследование структурных подразделений филиалов ОАО «РЖД» (г. Омск 2004г., ОмГУПС).

Публикации

Основные результаты работы опубликованы в 26 печатных работах, включающих 11 статей и тезисы 8 докладов, 3 патента, одно свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ и 3 свидетельства на интеллектуальные продукты.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, основных выводов, списка использованных источников и 4 приложений. Материалы диссертации содержат 156 страниц основного текста, 48 рисунков, 12 таблиц и 4 приложений на 24 страницах. Список использованных источников содержит 130 наименований. Общий объем работы 180 страниц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении проанализировано состояние вопросов контроля и диагностирования тепловозных дизелей, обоснована актуальность задачи повышения топливной экономичности и эффективности работы локомотивов в

эксплуатации. Также обоснована актуальность применения в локомотивных депо систем энергетической диагностики и оценки энергетической эффективности локомотивов, в том числе в части оперативной оценки и диагностики теплотехнического состояния тепловозов.

В первой главе проанализированы работы по анализу влияния на экономичность тепловозов режимов работы дизеля по позициям контроллера машиниста, выполненные специалистами ВНИИЖТ, ВНИТИ, ЦНИДИ, ОмГУПСа, МИИТа, ПГУПСа, ДВГУПСа, РГУПСа, СамГАПСа и др.

Вопросы повышения эффективности работы и топливной экономичности дизелей нашли отражение в трудах: Астахова И.В., Володина А.И., Гизатуллина Р.К., Грищенко A.B., Гультяева В.Г., Коссова Е.Е., Кудряша А.П., Носырева Д.Я., Просвирова Ю.Е., Файнлейба Б.Н., Фофанова Г.А., Фуфрянского H.A., Хомича А.З.,

л

Шайкина А.П., Чулкова A.B. и других авторов. По статистическим данным и материалам работ проанализировано техническое состояние тепловозов и тепловозных дизелей за последние 5 лет, а также основные методы и средства контроля и диагностирования топливной аппаратуры двигателей внутреннего сгорания. Выявлены особенности и установлены основные факторы, влияющие на эффективность и экономичность тепловозных дизелей. К ним относятся конструкция дизеля, качество изготовления и ремонта, условия применения и эксплуатации.

Проведенный анализ показал, что в процессе эксплуатации тепловозов серии ТЭМ2, ЧМЭЗ и ТЭ10 происходит снижение их эффективности и экономичности в основном из-за широкого спектра режимов работы. Учитывая, что эти тепловозы будут эксплуатироваться на железных дорогах еще длительное время, необходимо проводить работы по их модернизации и оптимизации режимов нагружения с целью повышения эксплуатационных качеств.

Показано, что, несмотря на многообразие исследований в области контроля и диагностирования тепловозных дизелей, остаются актуальными вопросы разработки новых, более информативных и простых в реализации методов и технических средств, основанных на последних достижениях информационно-измерительной и

микропроцессорной техники. При этом перспективными являются методы и средства, основанные на контроле теплоэнергетических параметров дизель-генераторных установок тепловозов. На основании рассмотренных материалов сформулированы цель и задачи исследования.

Во второй главе усовершенствована математическая модель процесса топливоподачи. Исследовалось неустановившееся течение топлива внутри топливного трубопровода между форсункой и топливным насосом высокого давления, исходя из теории одномерного течения двухфазной паро-жидкостной системы. Для насоса и форсунки использовалась схема нулевой размерности с сосредоточенными объемами, с учетом уравнений неразрывности потока.

Для исследования гидродинамических процессов в системе впрыскивания топлива, была составлена расчетная модель для насоса, форсунки и трубопровода между ними. В модели имеется возможность определения характеристики изменения давления и скорости топлива в любой точке системы. Модель насоса описывает изменения во времени исходящих от него волн давления, которые влияют на процесс подъема иглы форсунки и характеристику впрыскивания топлива. Топливный насос, как показано на схеме рис. 1, условно разделен на несколько полостей (камер): полость подвода топлива (впускное окно), полость плунжерной пары (надплунжерное пространство), полость истечения под нагнетательным клапаном и полость перед перепускным дросселем.

и3

Рис 1. Модель топливного насоса

Рис. 2. Модель форсунки

Расчетная модель основана на уравнении неразрывности течения между этими полостями:

- ад + изР, + ад + ад + , (1)

Е ш

где и1,и2,из,и4,и5 - скорости течения топлива;

Р^ЛД^Рз - площади дросселирующих сечений в топливном насосе; V - характерный объем; Е - модуль упругости топлива.

Для расчета скорости течения в различных дросселирующих сечениях полостей используются классические формулы для равномерных течений. Утечки через зазоры плунжерной пары и коэффициент потока определялись с учетом предположения, что течение в этих зазорах является ламинарным. Если в полости гидродинамическое давление ниже давления насыщенных паров топлива, то для

я

расчета образовавшегося объема пара применялась модель, основанная на уравнении:

= ~и'Р- - '13 А + изрз + иЛ +и5р. ' (2)

Р, Л

где р! - плотность топлива; ру - плотность пара; V» - объем пара.

При расчете движения иглы форсунки учитывалось равновесие между силами давления, площадью клапанов, упругой реакции пружины, силами трения и инерции. Удар иглы посадочным пояском о седло учитывался коэффициентом отдачи кинетической энергии во время удара.

Показанная на рис. 2, модель форсунки состоит из различных соединенных между собой полостей. Основными являются две полости: нагнетательная и полость между иглой и распыливающими отверстиями (центральный канал). Из уравнения перепада давления между нагнетательной полостью и центральным каналом с учетом фактора, зависящего от изменения поперечного сечения корпуса (иг-и5)2 получено уравнение:

АР =»|((и; +Ю+(иг -иа)2 +(и ,2 -и:>+(и2 -и2», (3)

где иг, ип, и5, и,! - скорости течения топлива в сечениях форсунки.

Коэффициент расхода ф определялся по уравнению:

Ф =-, (4)

¥Л2Ар/р)

и, исходя из условия неразрывности течения, по уравнению: ф =

1

1 р р , (5)

1 + (£±-£4.)'

где Ра, Рг, р8 - площади проходных сечений.

Зависимость коэффициента расхода от давления, записывалась в виде:

IX 4-1 Р-Р,

где фи - коэффициент расхода при очень больших значениях х, Ра - давление за пределами распылителя.

При расчетах процессов в топливном трубопроводе применялась одномерная модель, при этом использовались уравнения неразрывности в частных производных

а(рР) + 5(риР) = 0; (9)

д1 дх й Эх рЗх

Исходя из допущений о зависимости плотности топлива только от давления, модуль упругости топлива определялся по уравнению:

(Ю)

Эр

Влияние упругости стенок трубопровода учитывалось, как уменьшение модуля упругости заключенного в нем объема топлива. По этой причине скорость звука в трубопроводе ниже, чем в жидкости безграничного объема.

Учитывалась изменяемость модуля упругости, плотности топлива и количества воздуха в нем. Для расчетов в этом случае использовалось уравнение:

Е Е, Еу ^ р

где а - доля паров топлива; Е, - модуль упругости топлива; Еу - модуль упругости паров топлива.

При исследовании кавитационных явлений рассматривались два случая. В первом случае принималось, что волны давления не могут распространяться в полостях, в которых образуются пары топлива; во втором случае принималось, что скорость звука зависит от степени парообразования в топливе. Относительно первого случая принималось, что явления кавитации начинаются, когда локальное давление в одной из зон равно давлению насыщенных паров топлива, соответствующего температуре топлива. Плотность в этом случае рассчитывалась по уравнению:

р=(1-а)р + ару, (13)

где а - доля паров топлива; р - плотность топлива; ру - плотность паров топлива.

Если плотность обеих фаз является только функцией давления, а давление на

участке трубопровода является постоянным и равным давлению насыщенного пара,

то справедливыми являются соотношения:

с1р,=0; с1ру=0 , (14)

а уравнение неразрывности принимает вид:

I \3а ✓ ч <5а ди „ Л дх. дх.

Скорость распространения волн давления через жидкостно-паровую смесь, во втором случае, определялась по уравнению:

+ ^+ + (16) с у с, русу р,с,

Плотность жидкой фазы топлива определялась по уравнению (И), а модуль упругости по уравнению:

Полученные характеристики измеренных и рассчитанных цикловых подач О; в зависимости от п кулачкового вала насоса (скорости плунжера) приведены на рис.3. Обращает на себя внимание тот факт, что расчетные значения О, не зависят от принятой кавитационной модели, так как они оказывают влияние только на конечную часть волны давления в трубопроводе, когда игла форсунки закрыта.

Полученные данные свидетельствуют о применимости математической модели для расчета характеристик топливоподачи.

еМ

200 400 600 800 1000 1200 л[ишГ' |

Рис. 3. Характеристики измеренных и рассчитанных цикловых подач в зависимости от частоты вращения п кулачкового вала насоса (скорости плунжера)

В обоих случаях кавитационные явления начинаются со стороны форсунки при прохождении волны давления через трубопровод. Кавитационные повреждения возникают в форсунке и вызываются обратным потоком топлива в сторону насоса. На стороне насоса кавитация меньше и она является следствием отражения волн давления от форсунки. Оба случая показывают разницу между максимальным количеством пара и временем между первой и второй кавитационными волнами.

Результаты экспериментов и расчетов давления на выходе из насоса совпадают с точностью до 3-5%. Расчетные волны давления достигают форсунки раньше, чем определяемые экспериментами. Возникающая разница связана с недоучетом количества паров топлива, а также растворенного воздуха в трубопроводе в начальной фазе повышения давления.

Было исследовано влияние разгрузочного объема нагнетательного клапана топливного насоса с разгрузочным пояском на цикловую подачу топлива и остаточное давление в системе. Разгрузочный объем имеет значительное влияние на кавитацию в системе впрыскивания топлива. Измерения и расчеты в обоих случаях

показали, что при малых отношениях разгрузочного объема к общему объему системы это влияние возрастает. Изменение средней скорости звука С (м/с) в зависимости от V^/V^ (%), то есть от отношения разгрузочного объема V„k нагнетательного клапана к общему объему системы впрыскивания Уобщ, показано на рис. 4. Хотя расчет в обоих случаях дает качественно одинаковый характер протекания кривых, легко заметить, что при больших V,iK/Vofilu скорость звука ниже при расчетах в случае, когда она в среде паров равна нулю. Зависимость цикловой подачи Q, (мм3) от отношения VIIK/Vo6lu приведено на рис. 5.

250

200

-■—А- при скорости звука в среде паров топлива не равной нулю

-•- при скорости звука в среде паров топлива разной нулю

Рис. 4. Изменение средней скорости звука в зависимости от отношения разгрузочного объема нагнетательного клапана к общему объему системы впрыскивания

-■—А- при скорости звука в среде паров топлива не равной нулю

-•■ при скорости звука в среде паров топлива равной нулю

Рис. 5. Зависимость цикловой подачи топлива от отношения разгрузочного объема нагнетательного клапана к общему объему системы впрыскивания

Полученные результаты свидетельствуют, о том, что существенное значение имеет отношение Унк/Уобш. При увеличении разгрузочного объема до значений, когда УнкА/о6щ>3%. остаточное давление в трубопроводе уменьшается до уровня, близкого к давлению упругости паров топлива.

С учетом реальных процессов топливоподачи разработан метод контроля и диагностирования топливной аппаратуры. На основании принятой совокупности параметров построена матрица функций неисправностей форсунки. Комплексный контроль системы топливоподачи разработан для случая одновременной регистрации процессов в районе штуцера топливного насоса и у форсунки. Среднее

эффективное давление впрыскивания Р* характеризует состояние системы питания в целом и учитывает все влияния как насоса, так и форсунки. Энергетические показатели через работу подачи топлива насосом и системой: Апн.=Р?нЧт; (18) Апс=Р£-Чоп, (19)

где Ап.н. - полезная работа топливного насоса, Нм;

ртн " среднее эффективное давление нагнетания у штуцера насоса;

Ят - объем топлива, впрыскиваемый за один цикл м3/цикл;

Ап с - полезная работа системы, Н м;

- среднее эффективное давление впрыскивания; Яи п - цикловая подача (объем топлива, впрыскиваемого через распылитель форсунки), м^/цикл.

Удельные показатели, эквивалентные мощности или средней интенсивности нагнетания и впрыскивания в расчете на один градус поворота коленчатого вала:

Р* а Р* -а

Ян= тн ; (20) Яс = - 4в" , (21)

Фт.н ф.„р

где фтн - продолжительность периода нагнетания топлива у насоса, град; фвпр - продолжительность впрыскивания, град.

По величине этих показателей и величине отношения Яс/Ян можно судить о состоянии топливных насосов и топливной системы в целом, включая форсунки.

На основании энергетических показателей разработаны относительные показатели - к.п.д. топливного насоса высокого давления и к.п.д. системы топливоподачи в целом:

А Р* -л А Р* -а

т1„=^Ц-= тн т ; (22) Л с =—= —(23) н А3 2к-М№ А3 2тг-МКР ^

где А3 = 2тс-Мкр - работа, затраченная на привод насоса за один оборот кулачкового вала, Н-м;

МКр - крутящий момент привода насоса на номинальном режиме, Н м.

Периодический контроль энергетических, удельных и относительных показателей позволяет комплексно контролировать и диагностировать состояние топливной аппаратуры.

В третьей главе обобщены и проанализированы данные по расходу топлива в локомотивных депо Куйбышевской железной дороги по видам движения локомотивов. Проведенный анализ показал, что заметна значительная тенденция увеличения расхода топлива по всем видам движения. Приведенные результаты свидетельствуют о снижении эффективности эксплуатации тепловозов на полигоне обращения, что является одной из основных причин роста энергозатрат на выполненную работу. Основное влияние на расход топлива в эксплуатации оказывает качество ремонта и условия эксплуатации. Наиболее характерным параметром, оказывающим существенное влияние на мощностные, экономические, динамические и температурные показатели рабочего процесса дизелей, является

угол опережения впрыска топлива.

На основании совокупностей контролируемых параметров угла опережения впрыска топлива дизелей тепловозов 2ТЭ10В,М,У проведен расчет статистических характеристик и осуществлен подбор закона распределения. Значения статистических характеристик распределений угла

опережения впрыска топлива правого и левого рядов форсунок дизелей тепловозов 2ТЭ10, при различной частоте вращения коленчатого вала дизеля от 514 до 688 об/мин приведены на рис. 6. Причины отклонения от среднего значения угла опережения впрыска топлива заключаются в случайных сочетаниях зазоров в приводе вала топливного насоса, хода иглы форсунки, колебательном процессе в топливопроводе высокого давления, различными в каждом цикле работы деформациями плунжерных пар, распылителя форсунки, топливопровода, нагнетательного клапана, пульсации топлива в топливоподкачивающем насосе и в

8 10 12 14 16 18 20 22

Рис. 6. Гистограмма распределения угла опережения впрыска топлива дизеля 1 ОД 100

сливном трубопроводе, колебаниях в работе регулятора частоты вращения коленчатого вала дизеля от цикла к циклу. Основными причинами отклонения от среднего значения угла опережения впрыска топлива являются колебания в работе регулятора частоты вращения и неидентичность колебательных

процессов в топливопроводе высокого давления в каждом цикле работы топливоподающей системы высокого давления. На рис. 7 в качестве примера приведена поверхность взаимосвязи нестабильности угла впрыска и нестабильности длительности впрыска с

углом опережения впрыска топлива. Рисг Взаимосвязь нестабильности угла

впрыска и нестабильности длительности Как следует из рисунка, существует впрыска с углом опережения впрыска топлива

область оптимальных значений угла опережения впрыска топлива, нестабильности

угла впрыска и нестабильности длительности впрыска, это надо учитывать при

настройке дизелей на минимальный расход топлива.

В работе дана оценка влияния условий эксплуатации на режимы работы дизелей и расход топлива. Обобщенный анализ режимов работы маневрового тепловоза ТЭМ2 в течение десяти смен при выполнении одних и тех же маневровых операций на сортировочной станции Кинель показал, что имеет место значительный разброс параметров работы силовой установки. Реализованные в процессе эксплуатации маневрового тепловоза значения коэффициента использования мощности по видам маневровой работы приведены на рис. 8. Анализ режимов работы магистрального тепловоза 2ТЭ10У в течении десяти поездок при использовании его в различных видах движения на участке Моршанск - Пачелма показал, что также имеется значительный разброс параметров работы силовой установки. Коэффициент использования мощности магистрального локомотива по видам движения реализованный в процессе эксплуатации представлен на рис. 9.

Кч>*0 134 «

шашшнв

1 2 3 4 5

Рис 8 Реализованные в процессе эксплуатации маневрового тепловоза значения коэффициента использования мощности по видам маневровой работы 1 - вывозная с пассажирскими составами; 2 - вывозная с грузовыми составами, 3 - горочная; 4 - хозяйственная, 5 -маневровая (вытяжка)

смешанное движение

Рис. 9. Реализованные в процессе эксплуатации магистрального тепловоза значения коэффициента использования мощности

Накопленные данные о режимах работы силовых установок тепловозов ТЭМ2 и 2ТЭ10У, оборудованных бортовыми системами регистрации теплоэнергетических параметров, позволяют провести анализ времени работы и расхода топлива дизелем на режимах холостого хода и работы под нагрузкой при выполнении различных видов маневровых операций и использования магистрального тепловоза в различных видах движения табл. 1.

_____Таблица 1

Тепловоз ТЭМ2

Время работы на Расход Время Расход топлива

Виды работы холостом ходу, топлива на работы под нагрузкой,

локомотивов % холостом ходу, % под нагрузкой, % %

Вывозная с

пассажирскими 78 36 22 62

составами

Вывозная с грузовыми составами 77 32 23 65

горочная 72 42 29 58

хозяйственная 96 85 6 16

маневровая 69 55 30 42

Тепловоз 2ТЭ10У

Пассажирское движение 37 18 67 44

Грузовое движение 57 45 166,8 87

Смешанное движение 36 35 105,2 73

Четвертая глава посвящена разработке устройств для оценки топливной экономичности тепловозов в условиях эксплуатации и на реостате. В диссертации разработано устройство для учета загрузки дизель-генераторной установки. Функциональная схема устройства приведена на рис. 10.

Устройство для учета загрузки дизель-генераторной установки позволяет, наряду с регистрацией режимов работы локомотива регистрировать текущие значения тока, напряжения, мощности, потребляемой электрической энергии и контролировать тем самым загрузку дизель-генераторной установки тепловоза.

1,2 - датчики аналоговых сигналов; 3,4,5,6

- датчики релейных сигналов; 7,8 -изолирующие усилители; 9 - адаптер релейных сигналов; 10 - микроконтроллер; 11 - аналого-цифровой преобразователь; 12

- часы реального времени; 13 - память Data-Flash; 14 - дисплей; 15 - клавиатура; 16 - адаптер коммуникационного порта; 17

- источник питания.

Рис. 10. Функциональная схема устройства для учета загрузки ДГУ

Аппаратно-программные средства устройства для учета загрузки дизель-генераторной установки позволяют автоматически производить не только фиксацию режимов работы ДГУ, но и получать в удобной компактной форме распределение позиций по времени в виде статистических гистограмм. Устройство для учета загрузки дизель-генераторной установки позволяет проводить длительные эксплуатационные исследования режимов работы ДГУ тепловозов в автоматическом режиме и оценивать нагрузочные режимы в условиях реальной эксплуатации разных серий тепловозов. Устройство позволяет повысить точность контроля и настройки дизель-генераторной установки локомотива, что обеспечивает повышение эффективности работы ДГУ и снижение удельного расхода топлива в эксплуатации на 2-5%.

Теплотехническая настройка ДГУ тепловоза и оценка их экономичности в условиях эксплуатации будут эффективны только при использовании устройств,

позволяющих определять расход топлива. Поэтому в устройстве для учета загрузки дизель-генераторной установки тепловозов предусмотрена возможность использования расходомерных устройств или датчиков расхода топлива дизелем. В работе было разработано устройство для измерения расхода топлива двигателем внутреннего сгорания, функциональная схема которого приведена на рис. 11.

1 - трубопровод; 2,5 - сужающие устройства; 3,10 - байпасные отводы; 4,6,11 - электроуправляемые клапаны; 7 управляющее вычислительное устройство; 8 - устройство вывода; 9 -исполнительное устройство; 12 измеритель плотности; 13 - датчик перепада давления; 14,15 -фиксированные по высоте уровни.

Рис. 11. Функциональная схема устройства для измерения расхода топлива

Устройство позволяет измерять расход топлива в широком диапазоне при переменных плотностях и температурах, что повышает достоверность и точность контроля расхода топлива. Устройство для измерения расхода топлива в комплексе с устройством для учета загрузки дизель-генераторной установки локомотива позволяет оценивать и анализировать параметры режимов нагрузки и экономичности тепловозов в условиях эксплуатации.

На рис. 12 представлена зависимость удельного расхода топлива от частоты вращения коленчатого вала дизеля 10Д100 на номинальном режиме. Удельный расход топлива снижается после регулировки топливной аппаратуры в среднем на 23%.

б)

а)

| 0,4

I 0,38

Ii

Sf

!г 0,25 0,2 0,15

1

!

. * .

• -Л" 1 ¡-

g §

31

зн

1

0,4 0,35 0,3 0,25 0,2 0,15

1

• i

• «* '» |. I

820 830 840 850 860 870 Частота вращения коленчатого вала, об/мин

820 830 840 850 860 870 Частота вращения коленчатого вала, об/мин

Рис.12 Зависимость удельного расхода топлива от частоты вращения коленчатого вала дизеля 1 ОД 100 на номинальном режиме: а) до регулировки топливной аппаратуры б) после регулировки топливной аппаратуры

Для повышения точности измерения расхода топлива был разработан способ измерения расхода топлива, заключающийся в использовании нескольких расходомеров. Способ позволяет повысить точность измерения при одновременном определении объемного и массового расхода топлива в широком диапазоне режимов работы ДВС в условиях переменных температур и плотности топлива. Погрешность измерения составляет не более 1% во всем диапазоне режимов.

В пятой главе приведен расчет ожидаемого экономического эффекта от внедрения результатов работы.

Годовой экономический эффект от совершенствования настройки дизель-генераторной установки, отнесенный к одной секции тепловоза составит 1171 тыс. руб. в год.

Интегральный экономический эффект от использования результатов работы только за счет экономии топлива и сокращения неплановых ремонтов тепловозных дизелей с учетом затрат на разработку и внедрение составит в конце второго года использования 128 тыс. руб., а при горизонте расчета 10 лет, экономический эффект составит 43000 тыс. руб. (в ценах 2004 года). Срок окупаемости затрат на разработку и внедрение составит 1,5 года.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

По результатам проведенных исследований сделаны следующие выводы:

1. На основе анализа данных локомотивных депо по расходу топлива и техническому состоянию дизелей тепловозов в условиях эксплуатации показано, что в последние годы происходит снижение эффективности их работы и ухудшение их экономичности. Основным резервом повышения их эффективности и экономичности является контроль теплоэнергетических параметров и в первую очередь параметров системы топливоподачи.

2. Усовершенствована математическая модель процесса топливоподачи, основанная на гидродинамическом расчете топливной системы, с учетом изменяемости модуля упругости и плотности топлива, а также количества воздуха в нем.

3. Разработан метод оценки технического состояния топливной аппаратуры по показателям процесса топливоподачи, включающий: - энергетические показатели через работу подачи топлива насосом и системой; - удельные показатели, эквивалентные мощности или средней интенсивности нагнетания и впрыскивания топлива в расчете на один градус поворота коленчатого вала;- относительные показатели - коэффициент полезного действия (к.п.д.) топливного насоса высокого давления и к.п.д. системы топливоподачи в целом.

4. Разработано устройство, алгоритм и программа для учета загрузки дизель-генераторной установки, позволяющее проводить мониторинг режимов работы тепловоза и оценивать нагрузочные режимы в условиях рядовой эксплуатации разных серий тепловозов. Устройство внедрено в локомотивном депо Самара Куйбышевской железной дороги - филиала ОАО «РЖД». .

5. Разработано устройство и способ измерения расхода топлива, позволяющие измерять расход топлива в широком диапазоне режимов ДВС в условиях переменной температуры и плотности топлива, а также повышающие точность измерения, в результате расход топлива снижается на 2-3%.

6. С использованием разработанных устройств, проведены экспериментальные исследования теплотехнического и теплоэнергетического состояния тепловозных дизелей в эксплуатации, определены значения коэффициента загрузки ДГУ тепловозов по видам движения и удельного расхода топлива.

7. Ожидаемый годовой экономический эффект от совершенствования настройки дизель-генераторной установки, отнесенный к одной секции тепловоза составит 1171 тыс. руб. в год. Интегральный экономический эффект от использования результатов работы только за счет экономии топлива и сокращения неплановых ремонтов тепловозных дизелей с учетом затрат на разработку и внедрение составит в конце второго года использования 128 тыс. руб., а при горизонте расчета 10 лет, экономический эффект составит 43000 тыс. руб. (в ценах 2004 года). Срок окупаемости затрат на разработку и внедрение составит 1,5 года.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Носырев, Д.Я. Контроль расхода топлива, потребляемого дизелем [Текст] / Д.Я. Носырев, Г.Г. Киселев // Тез. док. per. науч.-прак. конф. «Вузы Сибири и Дальнего Востока ТРАНССИБу». / Сибирский гос. ун-т путей сообщения. - Новосибирск,

2002.-С. 438-439.

2. Носырев, Д.Я. Определение расхода топлива тепловозным дизелем и особенности его контроля [Текст] / Д.Я. Носырев, Г.Г. Киселев // Актуал. проблемы соврем, науки: Сб. ст. 4-й Межд. конф. молодых уч. и студ. Естественные науки.: Архитектура. Строительство. Транспорт. / Самарский гос. техн. ун-т. - Самара,

2003.-С. 83-85.

3. Пат. 35148 Российская Федерация, МПК 7 G 01 F 9/00. Устройство для измерения расхода топлива [Текст] / Носырев Д.Я., Киселев Г.Г.; заявитель и патентообладатель Самарская гос. ак-я путей сообщения. - №2003126059/20; заявл. 26.08.03 ; опубл. 27.12.03, Бюл. №36. - 4 с.: ил.

4. Киселев, Г.Г. Методы контроля и диагностирования элементов топливной аппаратуры [Текст] / Г.Г. Киселев // Сб. науч. тр. с межд. участ. «Безопасность и логистика транспортных систем». / Самарская гос. ак-я путей сообщения. - Самара,

2004.- 4.2.-С. 96-98.

5. Пат. 37553 Российская Федерация, МПК 7 G 01 F 9/00. Устройство для измерения расхода вещества [Текст] / Носырев Д.Я., Киселев Г.Г. заявитель и патентообладатель Самарская гос. ак-я путей сообщения. - № 2004100046/20; заявл. 05.01.04; опубл. 27.04.04. Бюл. №12. - 5 с.: ил.

6. Киселев, Г.Г. Оценка погрешности измерений расхода топлива при нестационарном режиме течения [Текст] / Г.Г. Киселев // Сб. науч. тр. студ., аспир. и молод, уч. / Самарская гос. ак-я путей сообщения. - Самара, 2004. - Вып. 5. - С. 72 -73.

7. Нрсырев, Д.Я. Система контроля мощности и расхода дизельного топлива маневровыми и магистральными тепловозами в эксплуатации [Текст] / Д.Я. Носырев, Г.Г. Киселев // Сб. док. per. науч.-техн. конф. «Новейшие достижения науки и техники на железнодорожном транспорте». - Челябинск, 2004. - Ч. 1. - С. 68 -71.

8. Киселев, Г.Г. Проблемы повышения эксплуатационной экономичности тепловозных дизелей [Текст] / Г.Г. Киселев // Тр. межд. науч. конф. «Актуал. проблемы развития транспорта России: стратегические, региональные, технические». / Ростовский гос. ун-т. путей сообщения. - Ростов н/Д, 2004. - С. 224 -225.

9. Носырев, Д.Я. Исследование динамики топливоподачи дизелей тепловозов [Текст] / Д.Я. Носырев, Г.Г. Киселев // Актуал. проблемы и перспективы развития железнодорожного транспорта: Мат. per. науч.-прак. конф. / Самарская гос. ак-я путей сообщения, Куйбышевская ж.д. - Самара, 2004. - Ч. 1. - С. 93 - 96.

10. Носырев, Д.Я. Мониторинг энергетической эффективности тепловозов в эксплуатации [Текст] / Д.Я. Носырев, Е.А. Скачкова, В.А. Краснов, Г.Г. Киселев //

Энерг. обслед. струк. подразд. филиалов ОАО «РЖД»: Мат. с!?. ЗаР^рак. конф. Омский гос. ун-т путей сообщения. - Омск, 2004. - С. 81 - 84. П.Киселев, Г.Г. Гидродинамические процессы в системах впрыскивания топлива [Текст] / Г.Г. Киселев // Актуал. проблемы разв. транс, систем Российской федерации. Сб. науч. тр. с межд. участ. Самарская гос. ак-я путей сообщения. -Самара, 2004. - Ч. 1. - С. 116 - 121.

12. Свидетельство об официальной регистрации интеллектуального продукта в ВНТИЦ №73200500004 Российская Федерация. Метод оценки технического состояния топливной аппаратуры по показателям рабочего процесса [Текст] / Носырев Д.Я., Киселев Г.Г. зарег. 18.01.2005г. ФГУП «ВНТИЦ».

13. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ №2005610597 Российская Федерация. Программа регистратора загрузки дизель-генераторной установки тепловозов / Носырев Д.Я., Луканцов Н.М., Киселев Г.Г. №2005610034; заявл. 11.01.05; зарег. 09.03.05 г в реестре программ для ЭВМ.

14. Свидетельство об официальной регистрации интеллектуального продукта в ВНТИЦ №73200500049 Российская Федерация. Способ измерения расхода топлива [Текст] / Киселев Г.Г. зарег. 09.03.2005г. ФГУП «ВНТИЦ».'

15. Пат. 46351 Российская Федерация, МПК в 01 Б 9/00. Устройство для регистрации режимов работы локомотива [Текст] / Носырев Д.Я., Киселев Г.Г. заявитель и патентообладатель Самарская гос. ак-я путей сообщения. -№2005100101/22 Опубл. Бюл. №18. - 6 с.: и/

Кроме перечисленных работ, в диссер научных публикаций автора.

РНБ Русский фонд Киселев Геннадий 2006-4

Повышение топливной экономичное 19633

дизель-генераторных установок т<

теплоэнергетических параметров

05.22.07 - Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация

Подписано в печать 12 . 09 .2005г. Формат 60x84 1/16. Бумага писчая. Печать оперативная. Усл. печ. листов 1,5. Тираж 100 экз. Заказ № 142. Отпечатано в Самарской государственной академии путей сообщения, г. Самара, ул. Заводское шоссе, 18.

ВВЕДЕНИЕ.

1. ОБЗОР РАБОТ ПО АНАЛИЗУ УСЛОВИЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ,

РЕЖИМОВ РАБОТЫ И ЭКОНОМИЧНОСТИ ТЕПЛОВОЗОВ.

1.1 Особенности условий эксплуатации и режимов работы.

1.2. Основные факторы, влияющие на надежность и экономичность тепловозных дизелей.

1.3. Основные методы контроля и диагностирования топливной аппаратуры дизелей.

1.4. Методы и средства контроля расхода топлива тепловозными дизелями.

1.5. Предмет, цели и задачи исследования.

ВЫВОДЫ.

2. РАСЧЕТНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВА11ИЕ ПРОЦЕССОВ ТОПЛИВОПОДАЧИ ДИЗЕЛЕЙ ТЕПЛОВОЗОВ.

2.1. Математическая модель системы топливоподачи.

2.2. Расчетная оценка процессов в системе топливоподачи.

2.3. Экспериментальное исследование характерных показателей процесса впрыска топлива.

2.4. Метод контроля и диагностирования топливной аппаратуры.

ВЫВОДЫ.

3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА ЭКСПЛУАТАЦИИ НА ФОРМИРОВАНИЕ РЕЖИМОВ РАБОТЫ И

ЭК01ЮМИЧНОСТЬ ТЕПЛОВОЗОВ.

3.1. Зависимость расхода топлива от технических и эксплуатационных факторов использования тепловозов.

3.2. Оценка теплоэнергетической эффективности тепловозных дизелей по результатам реостатных испытаний и в условиях эксплуатации.

3.3. Исследование режимов работы дизель-генераторных установок тепловозов.

ВЫВОДЫ.

4. РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ И ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ СБОРА ИНФОРМАЦИИ О РЕЖИМАХ РАБОТЫ И

ЭКОНОМИЧНОСТИ ТЕПЛОВОЗОВ.

4.1. Разработка устройства для учета загрузки дизель-генераторной установки.

4.2. Разработка устройства для измерения расхода топлива.

4.3. Способ определения расхода топлива двигателем внутреннего сгорания и устройство для его осуществления.

4.4. Оценка погрешности измерения расхода топлива.

ВЫВОДЫ.

5. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ОТ ВНЕДРЕНИЯ РАЗРАБОТАННЫХ МЕРОПРИЯТИЙ.

5.1. Экономическая эффективность совершенствования настройки ДГУ.

5.2. Расчет экономического эффекта от внедрения устройства для измерения расхода топлива ДГУ.

ВЫВОДЫ.

Железнодорожный транспорт России, выполняя технологические функции перемещения большого объема грузов на значительные расстояния, является энергоемкой сферой промышленного производства. В тоже время развитие и нормальное функционирование экономики нашей страны невозможно без железнодорожного транспорта, основной задачей которого является удовлетворение народного хозяйства и населения в перевозках, повышение эффективности работы транспортной системы.

Осуществляя основные для государства объемы перевозок, железнодорожный транспорт России, естественно, является одним из крупных и стабильных транспортных потребителей энергоресурсов, ежегодно расходуя 5-6% вырабатываемой в стране электроэнергии и до 6% дизельного топлива, или в натуральных показателях: свыше 40 млрд. кВт-ч электроэнергии, 3 млн. т дизельного топлива, 4,5 млн. т угля, до 1 млн. т мазута, почти 1 млн. м3 сжатого газа и 170 тыс. тонн бензина [67,98,127].

Превалирующим энергоносителем для тяги и эксплуатационных нужд в энергобалансе отрасли является электроэнергия (более 50%), дизельное топливо составляет - 18%, уголь и мазут - 20% (соответственно - 14,6 и 5,3%).

Затраты на приобретение топливно-энергетических ресурсов составляют в целом по сети ~ 11,2% (2003г.) от общесетевых эксплуатационных расходов или около 60,0 млрд. руб., из них непосредственно на тягу поездов расходуется - 72,2% и 27,8% на нетяговые нужды.

Необходимое условие существенных сдвигов в области экономии топливно-энергетических ресурсов (ТЭР) - это создание и использование технических и информационно-методических средств обеспечения энергосбережения. Прежде всего, следует добиваться широкого внедрения на предприятиях автоматизированных систем учета и контроля, позволяющих иметь объективную и динамичную картину расхода топлива и энергии. Эту и другие задачи призвана решать отраслевая Программа ресурсосбережения. Одно из направлений реализации этой программы - внедрение в технологию ремонта тепловозов автоматизированных систем контроля и диагностирования локомотивов с целью снижения удельного расхода топлива на тягу поездов [32].

В период экономических реформ разработанные федеральные и отраслевые целевые программы развития всех видов транспорта, реализация которых должна была обеспечить эффективное удовлетворение потребностей экономики и населения в перевозках грузов и пассажиров в рыночных условиях, на практике в должной мере не улучшили ситуацию, а напротив, перевод транспортной отрасли на коммерческую основу и сокращение выделяемых ей государственных инвестиций, существенно обострили проблемы развития отрасли [108].

В декабре 2001г. постановлением №848 Правительство РФ утвердило Федеральную целевую программу «Модернизация транспортной системы России (2001-2010гг.)». Одна из подпрограмм этой программы -«Железнодорожный транспорт». Данная подпрограмма содержит ряд проектов - отраслевых программ по развитию конкретных хозяйств железнодорожного транспорта. В их числе программа «Реорганизация и развитие отечественного локомотиво- и вагоностроения, организация ремонта и эксплуатации пассажирского и грузового подвижного состава на период 2001-2010гг.», включающая: реорганизацию системы эксплуатации и ремонта подвижного состава и др. [111].

Поставленные задачи обновления и пополнения парка из-за общей ограниченности инвестиционных средств решаются в три этапа, в том числе организуется сервисное обслуживание ТПС; создаются бортовые и стационарные средства технической диагностики, изменяются нормативные документы по срокам межремонтных пробегов и регламентам работ на ТО и TP, выпускаются средства контроля и др.

Масштабность задач делает проблему реорганизации производства, эксплуатации и ремонта подвижного состава значимой для всей России.

Проблема энергосбережения приобрела в настоящее время стратегическое значение. Это подтверждается принятым в последние годы Правительством РФ рядом постановлений, в том числе от 17 ноября 2001г. №796, которым утверждена федеральная программа «Энергоэффективная экономика на 2002-2005годы и на перспективу до 2010года». Цель программы -снижение энергоемкости всех отраслей экономики.

Для железнодорожного транспорта снижение энергоемкости перевозок — один из главных факторов конкуренции на рынке транспортных услуг. С учетом этого, а также в соответствии с «Основными положениями энергетической стратегии России на период до 2020г.» указанием МПС России от 26 ноября 2002г. №187у предусмотрена разработка энергетической стратегии железнодорожного транспорта, ориентированная на всесторонне ресурсосбережение.

С целью сокращения непроизводительных потерь энергии рекомендовано применение в локомотивных депо систем энергетической диагностики и оценки энергетической эффективности тягового подвижного состава, в том числе в части оперативной оценки и диагностики теплотехнического состояния тепловозов в эксплуатации.

Анализ технических средств и технологий железнодорожной энергетики, к которым относятся все устройства, потребляющие или генерирующие энергию в технологических процессах работы железнодорожного транспорта, показал, что их исходное состояние в большинстве своем в настоящее время характеризуется высокой степенью физического и морального износа, высокой энергоемкостью и малой энергоэффективностью. Пассажирские и грузовые локомотивы, эксплуатируемые на сети железных дорог России, построены по техническим требованиям 1960-70-х годов. Значительная часть инвентарного парка локомотивов полностью выработала свой ресурс и требует обновления. Так, в целом по сети на 1 января 2003г. выработали установленный срок службы 37% грузовых тепловозов, 17% пассажирских тепловозов. Применение морально устаревших энергоустановок первого и второго поколения с низкими конструктивными и эксплуатационными КПД влечет за собой не только повышение расхода энергии в рабочих режимах, но и дополнительное повышение энергозатрат на эксплуатацию и ремонт технических средств. В связи с недостаточностью мощностей предприятий по выпуску новых локомотивов предусматривается модернизация существующего подвижного состава с продлением его срока службы до 40-45 лет. Всего в 2004-2010гг. планируется модернизировать 4,5 тыс. секций магистральных и маневровых тепловозов [105].

Многие мероприятия в разной мере уже находят применение на сети дорог в рамках реализации ежегодных программ энергосбережения, что дает определенный эффект по снижению расходов энергоресурсов, обеспечивает окупаемость капитальных вложений за 2-3 года.

Следует учитывать, что только один процент экономии энергоресурсов в целом по отрасли обеспечивает экономию годовых эксплуатационных расходов на сумму 600 млн.руб. (в ценах 2003г.).

Всё это предполагает проведение всесторонних научных исследований, направленных на повышение экономичности и эффективности работы локомотивов в эксплуатации, на разработку методов и средств контроля и диагностирования тепловозов и их энергетических установок. Проведенные научные исследования в области энергетического диагностирования тепловозных дизелей в эксплуатации позволили повысить их топливную экономичность. Однако достигнутого уровня недостаточно для достижения высоких показателей по экономичности дизеля. Поэтому исследование путей повышения топливной экономичности тепловозных дизелей является актуальной задачей.

Диссертационная работа подготовлена по результатам научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, проведенных на кафедре «Локомотивы» Самарской государственной академии путей сообщения при непосредственном участии автора в период с 2002 по 2005 годы. Исследования проводились в соответствии с постановлением Правительства РФ №796 от

17.11.2001г., которым утверждена федеральная программа «Энергоэффективная экономика на 2002-2005годы и на перспективу до 2010года» и указаниями МПС России №187у от 26.11.2002г. «Основные положения энергетической стратегии России на период до 2020г.» в которой предусмотрена разработка энергетической стратегии железнодорожного транспорта, ориентированная на всесторонне ресурсосбережение, а также по заказам предприятий Куйбышевской железной дороги. Цель и задачи исследований

Целью исследования является разработка и усовершенствование методов и средств, повышающих топливную экономичность и энергетическую эффективность тепловозных дизелей в эксплуатации. Для достижения цели были поставлены задачи:

1. Проанализировать данные локомотивных депо по расходу топлива и техническому состоянию дизелей тепловозов в условиях эксплуатации.

2. Усовершенствовать математическую модель процесса топливоподачи, с учетом изменяемости модуля упругости и плотности топлива, а также количества воздуха в нем.

3. Разработать метод оценки технического состояния топливной аппаратуры по показателям процесса топливоподачи.

4. Разработать структуру и аппаратно-программные средства мониторинга топливной экономичности и энергетической эффективности тепловозных дизелей.

5. Провести экспериментальные исследования оценки теплотехнического состояния тепловозных дизелей в эксплуатации по удельному расходу топлива и характерным параметрам впрыска.

Методы исследований

При выполнении работы применялись экспериментальные методы, методы математического моделирования, методы математической статистики, методы планирования и обработки результатов натурного эксперимента, регрессионного анализа. При построении графических зависимостей в двух и трех координатных осях использовались пакеты программ Microsoft Excel, Statistica, MathCAD, Math lab и др.

Разработанные математические модели уточнялись и корректировались по результатам экспериментальных исследований. Экспериментальный материал получен по результатам обследования и регистрации теплоэнергетических параметров на маневровых ЧМЭЗ, ТЭМ2 (локомотивные депо Самара, Кинель) и магистральных тепловозах 2ТЭ10М,В,У (локомотивные депо Моршанск и Ульяновск), перед постановкой на ремонт и после ремонта, на станциях реостатных испытаний и в эксплуатации. Научная новизна

• Усовершенствована математическая модель процесса топливоподачи, основанная на гидродинамическом расчете топливной системы, с учетом изменяемости модуля упругости и плотности топлива, а также количества воздуха в нем.

• Разработан метод диагностирования технического состояния топливной аппаратуры по показателям процесса топливоподачи, включающий:

- энергетические показатели через работу подачи топлива насосом и системой топливоподачи в целом;

- удельные показатели, эквивалентные мощности или средней интенсивности нагнетания и впрыскивания топлива в расчете на один градус поворота коленчатого вала;

- относительные показатели — коэффициент полезного действия (к.п.д.) топливного насоса высокого давления и к.п.д. системы топливоподачи в целом.

Практическая ценность 1. Разработанный метод контроля и диагностирования топливной аппаратуры позволил эффективно оценивать и прогнозировать техническое состояние топливной аппаратуры дизеля, что в свою очередь, позволило снизить издержки, связанные с расходом горюче-смазочных материалов, изменением мощности дизеля, отдаваемой в нагрузку, улучшить экологические параметры дизеля.

2. Разработанное устройство для учета загрузки дизель-генераторной установки (ДГУ) позволило проводить длительный эксплуатационный мониторинг режимов работы тепловозов и оценивать нагрузочные режимы в условиях реальной эксплуатации ДГУ тепловозов.

3. Разработанное устройство для измерения расхода топлива в комплекте с устройством для учета загрузки ДГУ позволило оценивать и анализировать параметры режимов нагрузки и топливной экономичности тепловозов в условиях эксплуатации.

4. На основании исследований получены осредненные реализованные значения коэффициента загрузки ДГУ, рассчитанные для режимов тяги маневровых и магистральных тепловозов по видам работы.

Разработанные методы и аппаратно-программные средства защищены патентами и свидетельствами на интеллектуальную собственность. Устройство для учета загрузки ДГУ внедрено в локомотивном депо Самара Куйбышевской железной дороги - филиале ОАО «РЖД». « Реализация результатов работы

Основные теоретические положения, методы исследований, практические результаты, полученные в диссертационной работе, широко используются на Куйбышевской железной дороге - филиале ОАО «РЖД». Результаты работы реализованы в технологии текущего ремонта и технического обслуживания тепловозных дизелей в локомотивном депо Самара. Апробация работы

Основные материалы диссертации поэтапно докладывались, обсуждались и получили одобрение на региональной научно-практической конференции «Вузы Сибири и Дальнего Востока ТРАНССИБу» (г. Новосибирск 2002г., СГУПС), на XXX межвузовской научной конференции студентов и аспирантов (г. Самара 2003г., СамГАПС), на международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы надежности технологических, энергетических и транспортных машин» (г.Самара 2003г., СамГТУ), на международной научно-практической конференции «Безопасность и логистика транспортных систем» (г. Самара 2004г.), на региональной научно-технической конференции «Новейшие достижения науки и техники на железнодорожном транспорте», посвященной 75-летию Южно-Уральской железной дороге (г. Челябинск 2004г.), на международной научной конференции «Актуальные проблемы развития транспорта России», посвященной 75-летию РГУПС (г. Ростов н/Д, 2004г., РГУПС), на региональной научно-практической конференции «Актуальные проблемы и перспективы развития железнодорожного транспорта», посвященной 130-летию Куйбышевской железной дороги (г. Самара 2004г.), на сетевой научно-практической конференции «Энергетическое обследование структурных подразделений филиалов ОАО «РЖД» (г. Омск 2004г., ОмГУПС) и др.

Публикации

По теме диссертации опубликовано 26 научных работ, в том числе статей -11, тезисов докладов на конференциях - 8 , получено 3 патента на полезную модель, свидетельство о регистрации программы для ЭВМ и 3 свидетельства на ч интеллектуальные продукты.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

По результатам проведенных исследований сделаны следующие выводы:

1. На основе анализа данных локомотивных депо по расходу топлива и техническому состоянию дизелей тепловозов в условиях эксплуатации показано, что в последние годы происходит снижение эффективности их работы и ухудшение их экономичности. Основным резервом повышения их эффективности и экономичности является контроль теплоэнергетических параметров и в первую очередь параметров системы топливоподачи.

2. Усовершенствована математическая модель процесса топливоподачи, основанная на гидродинамическом расчете топливной системы, с учетом изменяемости модуля упругости и плотности топлива, а также количества воздуха в нем.

3. Разработан метод оценки технического состояния топливной аппаратуры по показателям процесса топливоподачи, включающий: - энергетические показатели через работу подачи топлива насосом и системой; - удельные показатели, эквивалентные мощности или средней интенсивности нагнетания и впрыскивания топлива в расчете на один градус поворота коленчатого вала;-относительные показатели - коэффициент полезного действия (к.п.д.) топливного насоса высокого давления и к.п.д. системы топливоподачи в целом.

4. Разработано устройство, алгоритм и программа для учета загрузки дизель-генераторной установки, позволяющее проводить мониторинг режимов работы тепловоза и оценивать нагрузочные режимы в условиях рядовой эксплуатации разных серий тепловозов. Устройство внедрено в локомотивном депо Самара Куйбышевской железной дороги - филиала ОАО «РЖД».

5. Разработано устройство и способ измерения расхода топлива, позволяющие измерять расход топлива в широком диапазоне режимов ДВС в условиях переменной температуры и плотности топлива, а также повышающие точность измерения, в результате расход топлива снижается на 2-3%.

6. С использованием разработанных устройств, проведены экспериментальные исследования теплотехнического и теплоэнергетического состояния тепловозных дизелей в эксплуатации, определены значения коэффициента загрузки ДГУ тепловозов по видам движения и удельного расхода топлива.

7. Ожидаемый годовой экономический эффект от совершенствования настройки дизель-генераторной установки, отнесенный к одной секции тепловоза составит 1171 тыс. руб. в год. Интегральный экономический эффект от использования результатов работы только за счет экономии топлива и сокращения неплановых ремонтов тепловозных дизелей с учетом затрат на разработку и внедрение составит в конце второго года использования 128 тыс. руб., а при горизонте расчета 10 лет, экономический эффект составит 43000 тыс. руб. (в ценах 2004 года). Срок окупаемости затрат на разработку и внедрение составит 1,5 года.

1. Анализ технического состояния тепловозов и дизельного моторвагонного подвижного состава федерального железнодорожного транспорта России за 2001 год Текст.: утв. М-вом путей сообщения Рос. Федерации. — М.: Транспорт, 2002. 64 с. - 800 экз.

2. Анализ технического состояния тепловозов федерального железнодорожного транспорта России за 2002 год Текст.: утв. М-вом путей сообщения Рос. Федерации. М.: Транспорт 2003. - 48 с. - 1000 экз.

3. Астахов, И.В. Топливные системы и экономичность дизелей Текст. / И.В. Астахов, Л.Н. Голубков, В.И. Трусов и др. М.: Машиностроение, 1990. -288 с.

4. Астахов, И.В. Подача и распыливание топлива в дизелях Текст. / И.В. Астахов, В.И. Трусов и др. М.: Машиностроение, 1972. - 359 с.

5. Астахов, И.В. Особенности работы и расчета топливной системы с двойным нагнетательным клапаном Текст. / И.В. Астахов // Топливная аппаратура дизелей. Ярославль, - 1974. - вып. 2. - С. 28-32.

6. Анахова, М.В. Моделирование и контроль технического состояния форсунок тепловозного дизеля Текст. : дис. . канд. техн. наук. 05.22.07. / Анахова Марина Вениаминовна Омск, 1999. - 128 с. - Библиогр.: с. 112-127.

7. Анализ точности ультразвуковых расходомеров Текст. // ЭИ ВИНИТИ. Контрольно-измерительная техника. 1984. - №14. - С. 8-14.

8. Балабин, В.Н., Домогацкий В.В. Существующие системы измерения расхода топлива Текст. / В.Н. Балабин, В.В. Домогацкий // Локомотив. 2003. - №2. - С. 30-32.

9. Балабин, В.Н. Существующие системы измерения расхода топлива Текст. / В.Н. Балабин, В.В. Домогацкий // Локомотив. 2003. - №3. - С. 34-36.

10. Балабин, В.Н. Ролико-лопастные расходомеры в депо: некоторые результаты внедрения Текст. / В.Н. Балабин, В.З. Какоткин, Г.Г. Самойлов, A.C. Назаров // Локомотив. 2000. - №7. - С. 26-29.

11. Балабин, В.Н. Универсальные ролико-лопастные расходомеры для тепловозов Текст. / В.Н. Балабин, В.З. Какоткин, В.В. Домогацкий, A.C. 11азаров // Локомотив. 2000. - №5. - С. 18-20.

12. Балакин, В.И. Повышение экономичности дизелей одно из важнейших направлений совершенствования топливно-энергетического комплекса страны Текст. / В.И. Балакин // Двигателестроение. - 1981. - №5 - С. 3-4.

13. Балакин, В.И. Повышение топливной экономичности дизелей на эксплуатационных режимах Текст. / В.И. Балакин, В.А. Кудрявцев; Труды ЦНИДИ. Технический уровень двигателей внутреннего сгорания. Л., 1984.

14. Балакин, В.И. Пути обеспечения высокоэкономичной работы транспортных дизелей на эксплуатационных режимах Текст. / В.И. Балакин, Б.Н. Семенов, В.А. Кудрявцев // Тр. ВНИТИ. 1983. - вып. 57. - С. 42-44.

15. Беленький, А.Д. ЭВМ на службе надежности. Диагностика топливной аппаратуры Текст. / А.Д. Беленький, Р.Н. Шакиров // Электрическая и тепловозная тяга. 1987. - №3. - С.27.

16. Бервинов, В.И. Техническое диагностирование локомотивов Текст. : учеб. Пособие / В.И. Бервинов. М.: УМК МПС России, 1998. - 190 с.

17. Богословский, А.Е. Совершенствование системы технического обслуживания топливной аппаратуры тепловозных дизелей средствами вибрационного диагностирования Текст.: дис. . канд.техн.наук: 05.22.07 / А.Е. Богословский. Харьков: ХИИТ, 1988. - 196 с.

18. Болотин, A.B. Нормирование рентабельности капитальных вложений Текст. / A.B. Болотин // Железнодорожный транспорт. 1997. - №9. - С. 31-34.

19. Васькевич, Ф.А. Диагностирование топливной аппаратуры судового дизеля по статистическим параметрам Текст. / Ф.А. Васькевич // Двигателестроение. 1989. -№4. - С.41-42.

20. Васькевич, Ф.А. Диагностический график для оценки качества работы топливной аппаратуры судового дизеля Текст. / Ф.А. Васькевич // Двигателестроение. 1990. -№7. — С.39-41.

21. Витвинский, В.Е. Эффективность использования дизелей типа Д49 на промышленных тепловозах Текст. / В.Е. Витвинский, Н.Г. Касьян // Двигателестроение. 1984 - №4. - С. 42-47.

22. Волков, Б.А. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиций на железнодорожном транспорте Текст. / Б.А. Волков, А.П. Абрамов, Ю.М. Кудрявцев. -М.: МГУПС. 1997. 52 с.

23. Володин, А.И. Научные основы и пути повышения качества технического обслуживания и ремонта тепловозов Текст. : дис. . докт.техн.наук : 05.22.07 / Володин Александр Иванович. Омск, 1990. - 497с.

24. Володин, А.И. Контроль работоспособности топливной аппаратуры Текст. / А.И. Володин, В.В. Вихирев // Исслед. надеж, и эконом, диз. подвиж. состава. Сб. науч. тр. Омский ин-т. инж. ж.д. транспорта. — Омск, 1983. С. 3134.

25. Володин, А.И. Топливная экономичность силовых установок тепловозов Текст. / А.И. Володин, Г.А. Фофанов. -М.: Транспорт. 1979. 126 с.

26. Володин, А.И. Как измерить угол опережения подачи топлива Текст. / А.И. Володин, A.M. Сапелин // Электрическая и тепловозная тяга. 1982. - №3. - С. 23-24.

27. Галкин, В.Г. Надежность тягового подвижного состава Текст. : учеб. пособие для вузов ж.-д. трансп. / В.Г. Галкин, В.П. Парамзин, В.А. Четвергов. -М.: Транспорт, 1981. 184с.

28. Гарбузов, Е.В. Анализ режимов работы дизелей в условиях эксплуатации на промышленных и маневровых тепловозах Текст. / Е.В. Гарбузов, В.Е. Витвинский, В.А. Кудрявцев //Труды ЦНИДИ. 1979. - вып. 76. - С. 103-108.

29. Гизатуллин, Р.К. Совершенствование топливных систем и повышение экономичности тепловозных дизелей Текст. / Р.К. Гизатуллин. Гомель: Белорус, гос. ун-т транспорта, 1998. - 144 с.

30. Гизатуллин, Р.К. Дизель 1 ОД 100 работает экономичнее Текст. / Р.К. Гизатуллин, В.В. Гусев // Электрическая и тепловозная тяга. 1991. - №9. - С. 37.

31. Гизатуллин, Р.К. Повышение экономичности работы дизелей 1 ОД 100 Текст. / Р.К. Гизатуллин, В.В. Гусев // Локомотив. 1994. - №11. - С. 31.

32. Головаш, А.Н. О рациональном использовании дизельного топлива А.Н. Головаш, С.Н. Должиков, В.Ф. Тарута // Локомотив. 2004. - №4. - С. 22-23.

33. А. с. 1778535А1 СССР, МПК G£)l F 9/00. Устройство для измерения расхода топлива Текст. / В.И. Горбань, A.B. Нестеров (СССР). опубл. 30.11.92., Бюл. №44.

34. Гришин, Д.К. Исследование динамических свойств дизеля с учетом влияния топливной аппаратуры Текст. / Д.К. Гришин, М.В. Эмиль,

35. Совершенствование мощностных, экономических и экологических показателей ДВС. Мат. 8 межд. науч.-прак. конф. Владимир, гос. ун-т. Владимир, 2001. -С. 129-131.

36. Грищенко, A.B. Повышение производительности и топливной экономичности тепловозов средствами микропроцессорной техники Текст. : автореф. дис. . докт.техн.наук : 05.22.07 / Грищенко Александр Васильевич. -Ростов-на-Дону, 1998.-48 с.

37. Св. РФ на полезную модель №19154, МПК 7G01D9/00. Устройство для регистрации режимов работы локомотива Текст. / A.B. Грищенко, В.В. Грачев, С.И. Ким, Ю.В. Бабков, Ф.Ю. Базилевский (РФ), опубл. 03.01.2001., Бюл. №22

38. Гультяев, В.Г. Исследование влияния эксплуатационных режимов работы тепловозных дизелей 11Д45 на их экономичность и надежность Текст. : дис. .канд.техн.наук. : 05.22.07 / Гультяев В.Г. -Омск, 1972. 154 с.

39. Добронос, A.M. Эксплуатационные режимы дизелей и эффективность тепловозов Текст. / A.M. Добронос: Научное издание. — Самара: СамИИТ, 2001.- 120 с.

40. Джонсон, Н. Статистика и планирование эксперимента в технике и науке: Методы планирования эксперимента Текст. : [пер. с англ.] / Н. Джонсон, Ф. Лион. М.: Мир, 1981.-520 с.

41. Durchfluß Meßsystem mit direkt angeflanschtem Wirkdruck -Messumformer. Schnepf O. "Automatisierungstechn. Prax.", 1986, 28, No. 11, 523530.

42. Ефремов, Н.Ф. Метод анализа топливной экономичности поршневых ДВС Текст. / Н.Ф. Ефремов, Д.Д. Матиевский // Двигателестроение. 1988. -№10.-С. 3-6.

43. Заварюкин, В.А. Технические, технологические и организационные меры по экономии топлива и электроэнергии на железных дорогах Текст. / В.А. Заварюкин // Локомотивы и локомотивное хозяйство. М., ЦНИИ ТЭИ МПС, 1978. вып. 6-26 с.

44. Завьялов, Ю.С. Методы сплайн-функций Текст. / Ю.С. Завьялов, Б.И. Квасов, В.Л. Мирошниченко М.: Наука, 1980 - 352 с.

45. Информационный справочник по основным показателям работы железных дорог Текст. / М.: Транспорт. 2004. 63 с.

46. Исаев, И.П. Система ремонта локомотивов с учетом их фактического состояния на основе технического диагностирования Текст. / И.П. Исаев, A.B. Горский, А.Т. Осяев // Вестник ВНИИЖТа. 1991. - №6. - С.31-34.

47. Пат. 2042210 Российская Федерация, МПК G07C3/10. Устройство для контроля режимов работы оборудования Текст. / Кизилов В.У., Лаевский С.Г., Максимов В.М., Малышев Ю.Н., Польшин A.B., Солопий А.Н., Шмарьян Е.М.; опубл. 20.08. 1995., Бюл. №24.

48. Киселев, Г.Г. Топливная система стенда для испытания тепловозных дизелей Текст. / Г.Г. Киселев // Тез. док. XXX межвуз. науч. конф. студ. и аспир. Самарская гос. ак-я путей сообщения. Самара, 2003. - С. 53-54.

49. Киселев, Г.Г. Расходомер топлива для тепловозов Текст. / Г.Г. Киселев, A.A. Чунихин // Тез. док. XXX межвуз. науч. конф. студ. и аспир. Самарская гос. ак-я путей сообщения. Самара, 2003. - С. 58-59.

50. Киселев, Г.Г. Оценка погрешности измерений расхода топлива при нестационарном режиме течения Текст. / Г.Г. Киселев // Сб. науч. тр. студ., аспир. и молод, уч. / Самарская гос. ак-я путей сообщения. — Самара, 2004. -Вып. 5.-С. 72-73.

51. Киселев, Г.Г. Выбор схемы измерения расхода топлива Текст. / Г.Г. Киселев // Сб. науч. тр. студ., аспир. и молод, уч. / Самарская гос. ак-я путей сообщения. Самара, 2004. - Вып. 5. - С. 73 - 74

52. Свидетельство об официальной регистрации интеллектуального продукта в ВНТИЦ №73200500049 Российская Федерация. Способ измерения расхода топлива Текст. / Киселев Г.Г. зарег. 09.03.2005г. ФГУП «ВНТИЦ».

53. Колесник, И.К. Исследование расходных характеристик форсунок Текст. / И.К. Колесник, В.В. Котов // Труды ХИИТ.- Харьков 1971 вып. 133. - С.25-28.

54. Колчин, A.B. Способ измерения расхода топлива при диагностировании автотракторных и комбайновых дизелей Текст. / A.B. Колчин // Двигателестроение №2 - 1988г. - С. 25-30.

55. Кононов, В.Е. Справочник машиниста тепловоза Текст. / В.Е. Кононов, A.B. Скалин М.: Транспорт, 1993. - 256 с.

56. Корнев, H.H. Топливная экономичность тепловоза в эксплуатации Текст. / H.H. Корнев, H.A. Фуфрянский М.: Транспорт, 1974. - 56 с.

57. Косов, Е.Е. Оптимизация режимов работы тепловозных дизель-генераторов Текст. / Е.Е. Коссов, С.И. Сухопаров М.: Интекст, Труды ВНИИЖТа, 1999.-183 с.

58. Костин, А.К. Работа дизелей в условиях эксплуатации Текст. / А.К. Костин, Б.П. Пугачев, Ю.Ю. Кочинев Л.: Машиностроение, Ленинградское отделение, 1989.-285 с.

59. Кремлевский, П.П. Расходомеры и счетчики количества: Справочник Текст. / П.П. Кремлевский 4-е изд., перераб. и доп. - Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1989. - 701 с.

60. Кудинов, B.C. Режимы работы магистральных тепловозов Текст. / B.C. Кудинов // Экономия энергетических и материальных ресурсов в транспортном машиностроении / ЦНИИТЭИ ТЯЖМАШ. 1982. - Вып. 5. - С 8-11.

61. Кудряш, А.П. Резервы повышения экономичности тепловозов 2ТЭ10Л Текст. / А.П. Кудряш, Е.Г. Заславский, Э.Д. Тартаковский. М.: Транспорт, 1975.-64 с.

62. Курапин, A.B. Влияние параметров топливоподающей аппаратуры на переходные процессы в комбинированном дизеле Текст. / A.B. Курапин, В.М. Славуцкий. Волгогр. гос. техн. ун-т. Волгоград, 1998. - 30 с.

63. Кутателадзе, С.С. Гидродинамика газожидкостных систем Текст. / С.С. Кутателадзе, М.А. Стырикович. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергия, 1976. -296 с.

64. Максимально задействовать резервы Текст. // Локомотив. 2003. - №6. — С. 2-4.

65. Массовые расходомеры Текст. // ЭИ ВИНИТИ. Измерительные приборы и стенды. 1987г. - №45. - С. 22-26.

66. Mass metering and precision volumetrics abound in flow control. Bailey S. J. "Contr. Engineering", 1987, 34, No. 3, 84-89.

67. Методические указания РД 50-411-83. Расход жидкостей и газов. Методика выполнения измерений с помощью специальных сужающих устройств Текст. -М.: Изд. стандартов, 1984.

68. Власова, К.П. Методы исследований и организация экспериментов Текст. / под ред. проф. К.П. Власова X.: Издательство «Гуманитарный Центр», 2002. - 256 с.

69. Мокриденко, Г.П. Расходомеры топлива для тепловозов Текст. / Г.П. Мокриденко, Я.Д. Караджа // ЭТТ 1982. - №8. - С. 8-9.

70. Молчанов, А.И. Автоматизированная система учета, контроля и анализа расхода топлива маневровыми тепловозами Текст. / А.И. Молчанов, И.Л. Поварков, Л.А. Мугинштейн, K.M. Попов // Вестник ВНИИЖТ. 2004. - №2, -С. 25-29.

71. Никитин, Е. А. Диагностирование дизелей Текст. / Е. А. Никитин, Л.В. Станиславский, Э.А. Улановский и др. М.: Машиностроение, 1987. - 224 с.

72. Никитин, Е.А. Оценка технического состояния топливной аппаратуры дизелей по параметрам рабочего процесса Текст. / Е.А. Никитин, Л.В. Станиславский, Э.А. Улановский, С.А. Бритик, О.П. Дзецина // Двигателестроение. 1985. - №2. - С. 33-35.

73. Носырев, Д.Я. Контроль расхода топлива, потребляемого дизелем Текст. / Д.Я. Носырев, Г.Г. Киселев // Тез. док. per. науч.-прак. конф. «Вузы Сибири и

74. Дальнего Востока ТРАНССИБу». / Сибирский гос. ун-т путей сообщения. -Новосибирск, 2002. С. 438-439.

75. Пат. 46351 Российская Федерация, МПК G 01 D 9/00. Устройство для регистрации режимов работы локомотива Текст. / Носырев Д.Я., Киселев Г.Г. заявитель и патентообладатель Самарская гос. ак-я путей сообщения. -№2005100101/22 Опубл. Бюл.№18.-6с. : ил.

76. Носырев, Д.Я. Комплекс аппаратно-программных средств мониторинга расхода горюче-смазочных материалов Текст. / Д.Я. Носырев, В.А. Краснов, Г.Г. Киселев, C.B. Глухов // Энерг. обслед. струк. подразд. филиалов ОАО

77. РЖД»: Мат. сет. науч.-прак. конф. Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2004.-С. 225-228.

78. Выбросы загрязняющих веществ тепловозными дизелями в условиях эксплуатации Текст. : учеб. пособие для студентов специальности 150700 — Локомотивы / Д.Я. Носырев, Е.А. Скачкова, А.Д. Росляков. Самара: СамГАПС, 2003. 102 с.

79. Экологическая безопасность тепловозных дизелей в эксплуатации Текст. : учеб. пособие для студентов специальности 150700 Локомотивы / Д.Я. Носырев, Е.И. Сковородников, Е.А. Скачкова, А.Д. Росляков - Самара: СамГАПС, 2004.-139 с.

80. Носырев, Д.Я. Научные основы контроля и диагностирования тепловозных дизелей по параметрам рабочих процессов Текст. / Д.Я. Носырев, Е.М. Тарасов, A.C. Левченко, В.П. Мохонько Самара: СамИИТ, 2001. - 174 с.

81. Обзор расходомеров, основанных на измерении локального значения скорости потока Текст. // ЭН ВИНИТИ. Контрольно-измерительная техника. — 1988г.-№47.-С. 14-21.

82. Одинцов, В.Н. Расчетное исследование условий повышения экономичности судовых средне- и малооборотных ДВС Текст. / В.Н. Одинцов // Двигателестроение. 1986. - №6. - С. 5-7.

83. Основные направления развития и социально-экономической политики железнодорожного транспорта на период до 2005 года Текст. // Локомотив. — 1996. №7.-С. 2-5.

84. Осяев, А.Т. Комплексная система ремонта локомотивов Текст. / А.Т. Осяев //Локомотив. 1997. - №11. С. 20-23.

85. Обыкновенные дифференциальные уравнения в примерах и задачах Текст. : учеб. пособие / A.B. Пантелеев, A.C. Якимова, A.B. Босов — М.: Высш. шк., 2001.-376 с.

86. Перминов, В.А. Загрузка дизель-генераторной установки тепловоза 2ТЭ116 в условиях Крайнего Севера Текст. / В.А. Перминов, В.И. Ефименко // Тр. ВНИТИ, 1983. вып. 58. С. 24-28.

87. Петраковский, С.С. Снижение расхода энергоресурсов принесет большой доход Текст. / С.С. Петраковский // Локомотив. 1998. №3. - С. 4-6.

88. Пехтерев, Ф.С. Перспективы развития отрасли Текст. / Ф.С. Пехтерев // Железнодорожный транспорт. 2004. - №4. - С. 2-6.

89. Подшивалов, А.Б. Диагностирование локомотивов Текст. / А.Б. Подшивалов // Локомотив. 1997. -№6. - С. 27-29.

90. Подольный, Л.Я. Новые критерии совершенства дизельной топливной аппаратуры Текст. / Подольный Л.Я., Кузнецов Г.Ф., Гинзбург A.M. // Двигателестроение. 1988. - № 8. - С. 12-14.

91. По хозяйски расходовать энергоресурсы (С сетевой школы) Текст. // Локомотив. 2003. - №7. - С. 7-11.

92. Просвиров, Ю.Е. Проблемы совершенствования систем диагностирования тепловозных дизелей Текст. / Ю.Е. Просвиров — Самара: СамИИТ, 1999.-218 с.

93. Правила измерения расхода газов и жидкостей стандартными сужающими устройствами Текст. : РД 50-213-80.-М., Изд. Стандартов, 1982.

94. Реорганизация и развитие отечественного подвижного состава Текст. // Локомотив. 2003. -№1.-С. 6-9.

95. А. с. 1682795Al СССР, МПК G01 F 1/34. Способ определения расхода и устройство для его осуществления Текст. / Ю.А. Скрипник, Г.В. Юрчик, В.И. Водотовка (СССР). опубл. 07.10. 91., Бюл. №37. : ил.

96. Commercially available flowmeters and future trends. Furness R.A., Heritage J. E. "Meas. And Contr.", 1986, 19, №5, 25-35.

97. Славуцкий, B.M. Влияние возмущающих факторов на протекание переходных процессов в топливоподающей аппаратуре дизелей Текст. / В.М. Славуцкий, A.B. Курапин, B.C. Бовкун, Н.С. Жинжиков // Волгогр. гос. техн. ун-т. Волгоград. - 1999. - 34 с.

98. Двигатели внутреннего сгорания поршневые. Методы пересчета мощности и удельного расхода топлива Текст. : CT СЭВ 4394-83.- М.: Изд-во стандартов, 1985.-33 с.

99. Ультразвуковые расходомеры Текст. // ЭН ВИНИТИ. Контрольно-измерительная техника. 1988. - №4. - С. 4-10

100. Топливная аппаратура автотракторных дизелей Текст. / Б.М. Файнлейб М.: Машиностроение, 1974. - 264 с.

101. А. с. № 1673844А2 СССР, МПК G01 F 1/34 Способ измерения расхода вещества с помощью сужающего устройства Текст. / Н.Г. Фарзане, Э.Н. Фарзане (СССР).-опубл. 30.08.91. Бюл. №32.

102. Федотов, Г.Б. Улучшение работы топливной аппаратуры тепловозных дизелей типа Д100 на режимах холостого хода Текст. / Г.Б. Федотов, Ф.Г. Гринсберг, В.П. Шевлягин, В.Н. Зайончковский // Вестник ВНИИЖТ. 1994. -№8, - С. 26-30.

103. Фомин, Ю.Я. Гидродинамический расчет топливных систем дизелей с использованием ЭЦВМ Текст. / Ю.Я. Фомин. М.: Машиностроение, 1973. -144 с.

104. Фофанов, Г.А. Режимы работы тепловозов и пути повышения их топливной экономичности Текст. / Г.А. Фофанов, Э.А. Пахомов, A.A. Лосев // ВестникВНИИЖТ.- 1983.-№6.-С. 85.

105. Фуфрянский, H.A. Топливная экономичность тепловоза в эксплуатации Текст. / H.A. Фуфрянский, H.H. Корнев. М.: Транспорт, 1974. - 56 с.

106. Хомич, А.З. Топливная эффективность и вспомогательные режимы тепловозных дизелей Текст. / А.З. Хомич. М.: Транспорт, 1987. 271 с.

107. Хомич, А.З. Экономия топлива и теплотехническая модернизация тепловозов Текст. / А.З. Хомич, О.И. Тупицын, А.Э. Симеон. М.: Транспорт, 1975.-264 с.

108. Чулков, A.B. Повышение экономичности тепловозов с учетом режимов их работы на восточном полигоне железных дорог. Текст. : дис. . канд. техн. наук : 05.22.07 / A.B. Чулков Омск, 1986. - 195 с.

109. Энергетическая стратегия железнодорожного транспорта на период до 2010г и на перспективу до 2020г. Текст. М.: ОАО РЖД, 2004. - 14 с.

110. Шайкин, А.П. Муниципальный транспорт: экономика и экология. Сборник «Автотранспортное электрооборудование» Текст. / А.П. Шайкин, Н.Д. Уткин, Л.А. Перешивалов Тольятти, ТГУ 2004. - №8

111. Эпштейн, A.C. Эксплуатационные режимы тепловозного дизеля 1 ОД 100 Текст. / A.C. Эпштейн, В.Н. Зайончковский // Двигателестроение 1984 - №5, с. 47-49.

112. Явнишкис, С.Н. Методика оценки гидроплотности форсунок без их разборки Текст. / С.Н. Явнишкис // Двигателестроение 1985 - №6. - С.25-38.