автореферат диссертации по транспорту, 05.22.07, диссертация на тему:Выбор параметров системы электроотопления пассажирского поезда и силовой установки тепловоза с учетом режимов эксплуатации

На правах рукописи

ЛЯШЕНКО АЛЕКСАНДР СЕРГЕЕВИЧ

РГ 6 Оа

1 о май zauэ

Выбор параметров системы электроотопления пассажирского поезда и силовой установки тепловоза с учетом режимов эксплуатации

Специальность 05.22.07. - Подвижной состав железных дорог

и тяга поездов

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 2000 г.

Работа выполнена в Государственном унитарном предприятии Всероссийский научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор Коссов Евгений Евгеньевич

Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор Киселев Валентин Иванович (МИИТ)

кандидат технических наук Гомола Григорий Григорьевич (ГУП ВНИИЖТ)

Ведущее предприятие - Всероссийский научно-исследовательский

институт тепловозов и путевых машин (ВНИТИ) У

Защита диссертации состоится в " ^ " 2000 г. в_часов

на заседании диссертационного совета Д 114.01.02. при Государственном унитарном предприятии Всероссийский научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта по адресу: 129851, г. Москва, 3-я Мытищинская ул., 10, в малом конференц-зале.

С диссертацией можно ознакомиться в технической библиотеке института.

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

Автореферат разослан "_"_2000 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета л___х—_

доктор технических наук (Уа ¿б-д 7 П. Т. Гребенюк

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В настоящее время развитие пассажирского сообщения имеет две четко выраженные общемировые тенденции -увеличение скоростей движения и повышение комфорта пассажиров. Одним из путей повышения уровня обслуживания пассажиров на железнодорожном транспорте является введение электроотопления пассажирских поездов. Система централизованного электроотопления пассажирских поездов (СЭС) широко применяется на полигоне электрической тяги железных дорог Российской Федерации. Внедрение электроотопления пассажирских составов на участках тепловозной тяги сдерживается отсутствием тепловозов, оборудованных источником питания СЭС. В настоящее время все пассажирские вагоны, обращающиеся на участках электрической и автономной тяги, оборудованы СЭС, причем подавляющее большинство составляют вагоны с комбинированной системой отопления.

Спецификой применения СЭС на участках автономной тяги является ограниченность мощности силовой установки тепловоза, что накладывает соответствующие ограничения на суммарную мощность, реализуемую на тягу и электроотопление. Очевидно, что дополнительный отбор мощности от дизеля в СЭС, приведет к значительному повышению расхода топлива тепловозом. Поэтому актуальны меры по снижению расхода топлива тепловозами с СЭС. Дополнительный отбор мощности силовой установки на отопление приводит к существенному снижению мощности на тягу. Однако, тепловоз незначительную часть времени работает на номинальной мощности. Поэтому целесообразно использовать для отопления состава резервы дизеля, повысив коэффициент использования его мощности.

Повышение коэффициента использования мощности благотворно скажется на топливной экономичности силовой установки тепловоза.

Цель диссертационной работы: согласовать параметры энергетической цепи тепловоза с системой электроотопления по критерию наименьшего ..расхода топлива, при условии выполнения графика движения и сохранения веса поезда.

Для достижения указанной цели в диссертации поставлены и решены следующие задачи:

- произведен анализ отечественного и зарубежного опыта в постройке тепловозов с системой электроотопления, и на его основании определены способы электроотопления пассажирских поездов на участках автономной тяги, наиболее целесообразные для условий Российской Федерации;

- статистическими методами проведен анализ климатических условий на участках тепловозной тяги, а также составности пассажирских поездов и мощности, необходимой на их отопление за отопительный период;

- определен темп снижения температуры в вагонах в зависимости от внешних условий;

- разработана математическая модель работы пассажирского тепловоза с отоплением поезда;

' - на основании результатов исследования выбраны рациональные режимы работы силовой установки тепловоза оборудованного СЭС, позволяющие обеспечить существующий график движения и отопление состава за счет использования резервов мощности дизеля, снизить расход топлива тепловозом за счет увеличения времени работы дизеля в зоне с меньшим удельным расходом топлива;

- проведена оценка технико-экономической эффективности предлагаемых мероприятий системы и сделаны предложения по их реализации.

Методы исследования. Поставленные задачи были решены с использованием методов математического моделирования процесса отопления при движении пассажирских поездов. При оценке климатических особенностей полигона автономной тяги использовались методы теории вероятностей.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- предложены вероятностные методы оценки мощности, требуемой на отопление пассажирских поездов на участках тепловозной тяги;

- разработана математическая модель работы пассажирского тепловоза с системой отопления пассажирского поезда;

- с помощью разработанной модели произведено сравнение эффективности различных методов регулирования силовой установки тепловозов;

- обоснована целесообразность снижения минимальной частоты вращения вала дизеля, с которой может работать генератор электроотопления;

- предложена методика перераспределения энергии дизеля между тягой и отоплением пассажирского поезда, позволяющая снизить расход топлива тепловозом за счет увеличения времени работы дизеля в зоне с меньшим удельным расходом топлива.

Практическая ценность. Разработаны методы, позволяющие снизить удельный расход топлива тепловозом при применении электроотопления пассажирского поезда.

Показано, что снижение минимальной частоты вращения вала дизеля, на которой работает генератор электроотопления с 720 до 500 об/мин

позволит снизить расход топлива на режимах тяги на 1,5-2%, а на стоянке на 6-6,5%. Использование на тепловозах с СЭС системы перераспределения энергии силовой установки между тягой и отоплением поезда, позволит снизить средний годовой расход топлива тепловозом на 1,5%. Показано, что на тепловозах с СЭС целесообразно повысить тепловозную характеристику дизеля до уровня ограничительной характеристики установившегося режима, используя для переходных процессов, связанных с увеличением частоты вращения вала дизеля, кратковременное снижение мощности системы отопления. Это позволит снизить средний годовой расход топлива тепловозом на 5-5,5%.

Реализация разработанных в диссертационной работе рекомендаций, позволит снизить годовой расход дизельного топлива тепловозом с системой электроотопления пассажирского поезда на 6-8%.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на Всероссийской научно-практической конференции "Совершенствование подвижного состава и его обслуживание". (Санкт-Петербург, 1999) и международной научно-технической конференции "Проблемы развития рельсового транспорта" (Крым, Алушта, 1999).

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано четыре научных статьи.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти основных разделов, заключения, списка использованных источников и приложений.

Работа изложена на 194 страницах машинописного текста, содержит 53 рисунка, 12 таблиц и четыре приложения. Список использованных источников включает 88 работ.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Во введении обоснована актуальность выбранной темы и кратко изложены основные направления исследования.

В первой главе показано, что внедрение электроотопления пассажирских поездов на полигоне тепловозной тяги становится насущной необходимостью. В первую очередь это связано с возрастающими требованиями к качеству пассажирских перевозок: улучшению уровня обслуживания в поездах и повышению скоростей движения. Угольное отопление не только способствует загрязнению воздуха в вагоне, требуя более интенсивной вентиляции, но и отнимает много времени и сил у проводников, что неизбежно приводит к снижению уровня обслуживания пассажиров. Кроме того, неблагополучная экологическая обстановка в крупных городах Российской Федерации дополнительно ухудшается продуктами сгорания из котлов отопления вагонов в пунктах отстоя и при следовании вагонов по неэлектрифицированным участкам. Потребность в повышении скоростей движения пассажирских поездов в недалеком будущем приведет к отказу от подвагонных осевых генераторов, питающих низковольтные потребители вагонов, что поставит вопрос уже не только об электроотоплении, но и о централизованном энергоснабжении всех потребителей энергии. Введение электроснабжения позволит использовать на тепловозном полигоне пассажирские вагоны, соответствующие международному уровню.

В связи с этим был произведен анализ систем отопления и централизованного энергоснабжения пассажирских вагонов. Рассмотрены различные способы отопления вагонов и выполнено сравнение их преимуществ и недостатков. При анализе теплового состояния вагонов, были использованы работы Китаева Б.Н., Гудымы Е.В., Жарикова В.А.,

Разареновой Л.В., Ребрика Б.Н., Гомолы Г.Г. и других, по исследованию и совершенствованию систем отопления и централизованного энергоснабжения пассажирских вагонов.

Проведен анализ отечественного и зарубежного опыта по созданию тепловозов оборудованных системами отопления пассажирских поездов. На железных дорогах мира централизованное электроснабжение пассажирских вагонов получило широкое распространение. Правила МСЖД 552 предусматривают четыре системы электроснабжения:

- переменный ток напряжением 1000 В, частотой 16,2/3 Гц;

- переменный ток напряжением 1500 В, 50 Гц;

- постоянный ток 1500 В;

- постоянный ток 3000 В.

В России и странах СНГ принята однопроводная система отопления напряжением 3000 В постоянного и однофазного переменного тока частотой 50 Гц.

В общем случае источником электроотопления и централизованного энергоснабжения на тепловозе могут быть:

- дополнительный генератор электроснабжения с приводом от дизеля;

- тяговый генератор тепловоза;

- автономный дизель- или турбогенератор отопления на тепловозе.

Расчеты, проведенные Филипповым Л.К., Немухиным В.П.,

Нестраховым A.C. и анализ отечественного и зарубежного опыта в строительстве тепловозов с СЭС, позволяют сделать вывод, что для железных дорог РФ наиболее перспективным является электроотопление поезда от тепловоза, оборудованного дополнительным генератором электроснабжения. Дополнительный генератор отопления может быть

выполнен в виде отдельной машины, с приводом от дизеля, через повышающий редуктор, или, совместно с тяговым генератором, входить в состав тягового агрегата.

С целью определения путей снижения эксплуатационного расхода топлива тепловозом, оборудованным СЭС, были изучены работы Володина А.И., Фофанова Г.А., Коссова Е.Е., Сухопарова С.И., Поваркова И.Л.., Хомича А.Э., Тупицына О.И., Симеона А.Э, Сахаревича В.Д., Васильева В.Н., Соколова С.С., Власова Л.И. и других, посвященные исследованию топливной экономичности и переходных процессов дизелей.

При оборудовании тепловоза устройствами электроснабжения, наиболее простым путем является увеличение мощности дизеля на величину, требуемую для электроотопления поезда. Однако, учитывая, что тепловоз незначительную часть времени работает с номинальной мощностью, можно использовать для электроотопления состава резервы мощности дизеля, не используемые в данный момент времени на тягу. Это тем более важно, что значительное увеличение мощности дизеля соответственно повышает вес тепловоза и ведет к увеличению его стоимости.

Номинальная мощность системы отопления пассажирского вагона составляет 48 кВт, но необходимость реализации такой мощности возникает достаточно редко: при температуре наружного воздуха порядка -35 - -40°С, скорости движения 80-100 км/час и снижении теплоизоляционных свойств вагона на 20%. Большую часть отопительного периода на отопление вагона требуется существенно меньшая мощность. Кроме того, комбинированная система отопления вагонов, благодаря тому, что теплоносителем в ней является жидкость, обладает весьма

значительной тепловой инерционностью. Это дает возможность снижать мощность на отопление вагона и даже временно отключать ее, без снижения температуры воздуха в вагоне ниже допустимого уровня (20±2°С). Необходимо отметить, что полное отключение СЭС возможно только для вагонов с системой централизованного электроотопления. Для вагонов с централизованным электроснабжением всех потребителей энергии допустимо изменение напряжение питания в пределах 22003600В.

Указанными особенностями системы отопления пассажирских вагонов можно воспользоваться для повышения коэффициента использования мощности силовой установки тепловоза. Этого можно добиться путем перераспределения энергии силовой установки, снижая мощность, отдаваемую на отопление, на участках, где требуется высокая мощность на тягу. На участках, где высокая мощность на тягу не реализуется, можно увеличить темп нагрева вагонов, повышая напряжение СЭС. Благодаря такому перераспределению, можно осуществлять отопление состава без существенного повышения мощности дизеля и обеспечить снижение удельного расхода топлива, за счет увеличения времени работы дизеля в зоне наибольшей экономичности. Благодаря значительной тепловой постоянной времени вагона, данный режим может быть реализован при колебаниях температуры воздуха внутри вагонов, не выходящих за допустимые пределы.

Во второй главе на основании уравнения теплового баланса вагона получены зависимости изменения температуры воздуха в вагонах от температуры окружающей среды, при их нагреве и охлаждении. При проведении расчета теплового состояния вагона использовалось уравнение динамического теплового баланса при нагреве и охлаждении вагона:

где Р - расчётная поверхность кузова, м2;

СР - удельная теплоёмкость воздуха при постоянном давлении, Дж/(кг*К);

К„- объём поступающего в единицу времени наружного воздуха, м3/ч;

Со - полная теплоёмкость системы, Дж/К;

Кд - коэффициент теплопередачи кузова вагона,

Вт/(м2*К);

Р — мощность рассеиваемая нагревателями вагона, Вт;

р - плотность воздуха, кг/м3.

Дана оценка тепловой инерционности вагонов, определена потребность в энергии на отопление вагона в зависимости от температуры наружного воздуха и скорости движения.

Для определения достоверности расчетов и принятых допущений было произведено сравнение экспериментальных данных, полученных ВНИИЖТ при испытаниях по охлаждению вагонов после полного отключения электроотопления, с расчетными данными, полученными при тех же параметрах внешней среды. В результате сравнения было установлено, что среднее отклонение расчетной характеристики от экспериментальной не превышает 3,2%.

В третьей главе произведен анализ климатических условий и составности пассажирских поездов на участках тепловозной тяги.

Для определения мощности, требуемой для отопления пассажирских поездов на участках тепловозной тяги Российской Федерации, рассмотрено распределение участков по климатическим районам и особенности этих районов. Установлено, что:

1. Девять участков тепловозной тяги, общей протяженностью 3640 км, расположены в умеренном климатическом районе. Средняя температура в самый холодный месяц года составляет: -8-М5°С. Температура -20+-30°С бывает; в среднем, 1,9% времени года. В районе наблюдалось" понижение температуры до -38-г--40°С, однако такая температура возможна не чаще чем раз в 50 лет.

2. К умеренно холодному климатическому району относятся четыре участка тепловозной тяги общей протяженностью 2330 км. Средняя температура в самый холодный месяц в году составляет: -15-г-30°С. Температура от -30°С до -40°С бывает в среднем 1,3% времени года. В районе наблюдается температура ниже -40°С, но достаточно редко, в среднем раз в 5 лет.

3. К холодному климатическому району относятся три участка тепловозной тяги общей протяженностью 3462 км. Средняя температура в самый холодный месяц в году составляет: -15+-30°С. Температура от -30°С до -40°С бывает до 5,6% времени года. В районе наблюдается температура до -40^-50°С. В среднем за год бывает 2-3 дня с такой температурой.

4. К жаркому сухому климатическому району относится один " участок тепловозной тяги протяженностью 246 км. Средняя температура в

самый холодный месяц в году составляет: от +4°С до -15°С. Температура до -20°С бывает до 1,5% времени года. Температура -20-ь-30°С является для этого климатического района крайне редкой, она бывает раз в 5-10 лет. Понижение температуры ниже -30°С в этом климатическом районе не наблюдалось.

Для определения энергии, необходимой на отопление вагонов, на каждом участке определялось изменение среднего значения температуры в течение отопительного периода, а также возможное отклонение

температуры от среднего значения. Среднее значение температуры рассчитывалось по формуле:

t (t) = A0+ 1(4• cos(a>.• (г-4380)) + В.• sin(« ■ (г-4380)))> (2) i-i

где г- время, час (принимается 8760 часов в году);

Ао - коэффициент, численно равный математическому ожиданию средней годовой температуры, °С;

At, Bj - амплитуды колебаний математического ожидания температуры, соответствующей частоте <у,-.

Минимальные и максимальные значения температуры воздуха определялись по формуле:

t(r) = tcp(x) ± ф) , (3)

где tcp(т) - среднее значение температуры, °С;

<р(т) - случайная составляющая температуры соответствующая времени т, °С.

<р(т)=х-<т, (4)

где х - аргумент функции вероятности Ф(х)\

Ф(х) - вероятность появления данного отклонения величины температуры;

О} - среднее квадратическое отклонение, для каждого климатического района.

На участках тепловозной тяги обращаются поезда составностью от 5 до 20-ти вагонов. В общем случае, для определения мощности СЭС необходимо знать составность поезда, график движения и температуру наружного воздуха. Для определения мощности, требуемой для отопления

пассажирских поездов, принимаем в пределах каждого участка одинаковый график движения для всех поездов. Тогда для определения мощности СЭС необходимо учесть сочетание двух факторов: изменения величины температуры наружного воздуха (событие Т) и изменение составности поездов (событие N). Для этого можно воспользоваться методами теории вероятностей.

Очевидно, что для расчета требуемой мощности необходимо рассмотреть сочетание двух факторов: T(~\N.

Поскольку события Т и N являются независимыми, то:

P(TnN)=P(T)-P(N), (5)

где P(TnN) - вероятность пересечения событий Г и TV;

Р(Г) - вероятность появления на участке температуры Т;

P(N) - вероятность прохождения по участку поезда с числом вагонов N.

Так как число вагонов в различных поездах JV, меняется от Nj до N„, вероятность пересечения событий NaT определяется для каждого числа вагонов в поезде. Поскольку события Ni - N„ несовместны:

P(\J N )= I, P(Nj) , (6)

/=1 ' /=1

где P(Ni) - вероятность нахождения в составе Л^-го числа вагонов.

Мощность СЭС требуемая на отопление поезда определяется для каждого значения температуры 7* и числа вагонов TV,-. Для каждого участка определяется плотность распределения вероятности значений мощности (W)

P{W,)= 2 P(Tk)-P(N ) , (7)

к i=1 1

где Р( Щ) - вектор плотности распределения вероятности мощности, требуемой для отопления поезда на участке;

к - индекс значений температуры воздуха.

Вероятность превышения мощности, требуемой на отопление, над

мощностью СЭС на каждом участке определялась как:

W max

\P{W)dW W

P{w>w) = ^i-, (8)

"max ]P{W)dW О

где WH - значения мощности СЭС, кВт;

P(W) - кривая плотности распределения вероятности мощности требуемой для отопления поезда на участке, полученная путем аппроксимации вектора P(J¥k) методом наименьших квадратов.

Таким образом, для каждого участка тепловозной тяги была определена вероятность того, что для отопления пассажирского поезда потребуется мощность, выше номинальной мощности СЭС. На основании этих расчетов был сделан вывод:

Мощности СЭС 600 кВт достаточно для отопления существующих поездов (16-20 вагонов) на участке жаркого сухого климатического района. В других климатических районах этой мощности недостаточно. В случае оборудования тепловоза генератором СЭС, мощностью 600 кВт, необходимо ограничить составность поездов в зимнее время 16-ю вагонами для умеренного климатического района, и 12-ю вагонами для холодного и умеренного холодного климатических районов. В случае невозможности указанного ограничения числа вагонов в составе необходимо использовать двойную тягу в период с ноября по февраль. Мощности СЭС 800 кВт достаточно для отопления пассажирских поездов на участках умеренного климатического района. На участках холодного и

умеренного холодного климатических районов этой мощности будет достаточно, при ограничении составности поездов 16-ю вагонами в период с ноября по февраль. С учетом снижения пассажиропотоков в этот период, и того, что большая часть поездов в этих климатических районах имеют составность ниже 16 вагонов, такое ограничение допустимо.

В четвертой главе разработана математическая модель работы тепловозной системы отопления пассажирского поезда и с её помощью исследовано, как будет изменяться температура в вагонах при движении поезда по реальному профилю участков тепловозной тяги, с учетом реально существующих на этих участках климатических условий и различной составности поездов.

В модели использовались уравнения для определения мощности, необходимой для поддержания в вагонах заданной температуры (8), и изменения температуры воздуха в вагонах при заданном напряжении в цепи системы отопления (9), полученные на основе анализа уравнения динамического теплового баланса:

Р = ((0-{Н)-(КД^+ р-СР-Ун), (8)

(Кд-Р+р-Сг-Уи)-Я

где - температура наружного воздуха, °К;

¿о - начальная температура в вагоне, °К; т- время, сек;

и - напряжение питания СЭС, В; Я - сопротивление нагревателей вагона, Ом.

При разработке системы перераспределения энергии силовой установки между тягой и отоплением, регулирование энергии,

расходуемой на отопление поезда, производилось изменением напряжения питания СЭС. Изменение напряжения питания СЭС. принималось в пределах 2200-3600 В - для вагонов с централизованным энергоснабжением (питанием низковольтных потребителей от СЭС), и 03600 В - для вагонов, где энергия СЭС используется только для отопления. В программе задавался алгоритм изменения напряжения питания СЭС и контролировалось изменение температуры в вагонах. Алгоритм изменения напряжения питания СЭС подбирался таким, чтобы температура воздуха в вагонах не выходила из допустимых пределов, а доля времени работы силовой установки в зоне с наименьшем удельным расходом топлива увеличивалась.

Для определения достоверности модели, было произведено сравнение экспериментальных данных, полученных при испытании тепловоза 2ТЭ116, оборудованного СЭС при движении по участку Волховстрой-Петрозаводск с расчетными данными, полученными при таких же параметрах движения и климатических условиях. Отклонение экспериментальных и расчетных величин не превышает 7%.

На основе разработанной модели было проведено сравнение расходов топлива тепловозом типа ТЭП70, оборудованным генератором электроснабжения (ГЭ) мощностью 600 кВт, при работе ГЭ на различных частотах вращения вала дизеля. Также было произведено сравнение расходов топлива при двух способах регулирования системы отопления:

1. системы электроотопления работающей с номинальным напряжением и вырабатывающей мощность, необходимую для поддержания в составе постоянной температуры;

2. системы отопления, меняющей напряжение СЭС в зависимости от условий движения.

При этом принималось, что график движения поезда одинаков при обоих способах отопления. Для подтверждения того, что при алгоритме регулирования с переменным напряжением СЭС, мощность, отдаваемая в систему СЭС при движении поезда, достаточна для поддержания в вагонах комфортных условий, определялась температура воздуха в вагонах.

На основе анализа результатов исследования модели было предложено:

1. На тепловозах с СЭС целесообразно снизить минимальную частоту вращения вала дизеля, на которой работает генератор электроотопления. Снижение минимальной частоты вращения вала дизеля, на которой возможна работа генератора энергоснабжения с 720 об/мин до 500 об/мин приведет к снижению общего расхода топлива в поездке на 1.5 - 2%, а на стоянке до 6 - 6.5 %.

В настоящее время для электроотопления пассажирских поездов от тепловозов разработан тяговый агрегат А-719У2, где 12-ти полюсный генератор энергоснабжения мощность 600 кВт конструктивно выполнен совместно с тяговым генератором в виде однокорпусного агрегата. В случае применения этой системы, при работе дизеля с частотой вращения 600-650 об/мин, частота пульсации выпрямленного тока СЭС, протекающего по рельсовым цепям СЦБ, может оказаться в зоне частот мешающих работе устройств СЦБ (720 и 780 Гц). Кроме того, данный тяговый агрегат, может реализовывать напряжение СЭС 3000 В и мощность 600 кВт, только при номинальной частоте вращения вала дизеля. При частоте вращения вала дизеля, равной 0,7 от номинальной, мощность ГЭ составляет 500 кВт. Требования к частоте пульсации выпрямленного тока СЭС, а также к ее мощности и напряжению, приводят к необходимости постоянной работы дизеля с высокой частотой

вращения, даже при низкой требуемой мощности, что ухудшает топливную экономичность тепловозов. Кроме того, данный агрегат рассчитан на работу в холодное время, при температуре наружного воздуха ниже +15°С. Использование этого агрегата при более высоких температурах наружного воздуха для питания низковольтных потребителей вагонов (особенно системы кондиционирования воздуха), может оказаться затруднительным. Целесообразно разработать генератор электроснабжения, способный реализовать номинальную мощность, и напряжение 3600 В, при малых частотах вращения вала дизеля. Система возбуждения этого генератора, должна иметь возможность регулирования напряжения СЭС в пределах 3600-2200 В, во всем диапазоне частот вращения вала дизеля. Для этого необходимо выполнить такой генератор в виде отдельного агрегата, с приводом от вала дизеля через повышающий редуктор. При повышении частоты вращения вала генератора в два раза, по сравнению с частотой вращения вала дизеля, частота пульсации выпрямленного тока не окажется в зоне частот мешающих работе. Кроме того, вес генератора снизится в 1,4-1,6 раза.

2. На основании разработанной модели предложена методика перераспределения энергии, вырабатываемой дизелем, между тягой и отоплением, при которой будет достигнуто наибольшее снижение расхода топлива. Разработанная методика использует тепловую инерционность вагонов и позволяет, в зависимости от условий движения повышать или понижать мощность, отдаваемую в СЭС, таким образом, чтобы температура воздуха в вагонах не вышла из допустимых пределов. Сущность предлагаемого перераспределения сводится к следующему: при низкой реализуемой мощности дизеля, СЭС работает на повышенном напряжении, обеспечивая больший темп нагрева вагонов; при реализации

дизелем мощности, равной 0,7-0,9 от номинальной напряжение СЭС снижается; при выходе дизеля на номинальную мощность СЭС может быть отключена. Величину напряжения СЭС, в заданных пределах, а также возможность отключения СЭС, определяет система регулирования в зависимости от поступаемых сигналов.

При выборе алгоритма перераспределения энергии, можно судить о температуре воздуха в вагонах, используя данные о напряжении и токе системы отопления, и о числе вагонов в составе. Зная общее сопротивление нагревателей одного вагона и напряжение системы отопления, можно определить силу тока, который будет протекать в цепи СЭС, если все вагоны включатся на отопление. Сравнив расчетное значение силы тока с реальным, можно судить, сколько вагонов в данный момент включены на отопление, а сколько отключились. По величине разности значений силы тока система регулирования определяет напряжение СЭС и возможность полного отключения отопления.

Расчеты показали, что при предлагаемой системе увеличивается доля времени работы дизеля в зоне с наименьшим удельным расходом топлива. За счет этого расход топлива тепловозом за единицу выполненной работы снизится на 1-1,5%. Кроме того, возможность отключения СЭС позволит не снижать скорость тепловоза на лимитирующих участках профиля.

3. На тепловозе, оборудованном системой электроотопления пассажирского поезда, имеется возможность повысить топливную экономичность дизеля, приблизив тепловозную характеристику к ограничительной характеристике установившегося режима. Переходные процессы можно осуществлять без снижения тяговых качеств локомотива, освобождая для этого мощность системы отопления. Используя большую тепловую инерционность вагонов можно кратковременно высвободить мощность порядка 200-400 кВт, не снижая температуру воздуха в вагонах.

Этой мощности достаточно для обеспечения необходимой приемистости, без превышения ограничительной характеристики и ухудшения тяговых свойств локомотива. Расчеты показали, что при работе тепловоза типа ТЭП70 с СЭС по повышенной тепловозной характеристике, при отоплении состава, и по штатной тепловозной характеристике, без отопления состава, можно получить снижение расхода топлива до 5-5,5% в год.

В пятой главе предложены способы реализации разработанной системы и рассчитан экономический эффект от её применения.

Показано, что систему с перераспределением энергии дизеля между тягой и отоплением пассажирского поезда наиболее целесообразно реализовать на базе микропроцессорного регулятора частоты вращения и мощности дизеля, заложив в управляющую вычислительную систему нужный алгоритм, и добавив необходимые сигналы: по току и напряжению системы отопления.

Расчет технико-экономической эффективности внедрения разработанной системы выполнен в соответствии с методическими указаниями по определению эффективности новой техники, изобретений и рационализаторских предложений на железнодорожном транспорте. Годовой экономический эффект от применения на тепловозах с СЭС системы перераспределения энергии дизеля между тягой и отоплением пассажирского поезда, рассчитывался, исходя из работы двух тепловозов в одинаковых условиях: тепловоза типа ТЭП70, оборудованного СЭС с системой регулирования аналогичной тепловозам ТЭП75 и 2ТЭ116УП и тепловоза с электронным регулятором частоты вращения и мощности дизель-генератора, с заложенным алгоритмом перераспределения.

В случае применения системы с перераспределением энергии дизеля между тягой и отоплением и понижение минимальной частоты вращения вала дизеля, на которой работает генератор электроотопления годовой

экономический эффект составит 16,01 тыс.руб./год на одну секцию, в ценах декабря 1999 г. В случае реализации всех предлагаемых мероприятий (в том числе и при работе по тепловозной характеристике повышенной до уровня ограничительной установившегося режима, в отопительный период и при работе по штатной тепловозной характеристике, в остальное время), годовой экономический эффект составит 87,0 тыс.руб./год.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате выполненных исследований решен комплекс задач, связанных с экономией топливных ресурсов и повышением тяговых качеств локомотивов при создании и внедрении на железных дорогах Российской Федерации системы электроснабжения пассажирских поездов на участках автономной тяги. Разработан новый подход к решению задачи электроснабжения пассажирских поездов от тепловозов.

1.На полигонах тепловозной тяги тепловоз ТЭП70 с поездами до 20 вагонов, реализует свою полную мощность всего 5-7 % времени работы. Для электроотопления поездов, при существующих скоростях движения нет необходимости в увеличении мощности дизеля. Для отопления состава можно использовать мощность дизеля не используемую в данный момент на тягу. Изменяя напряжение питания или полностью отключая электроотопление, можно перераспределять энергию дизеля между тягой и отоплением.

2.При применении электроотопления пассажирских поездов, число вагонов в составе ограничивается не только мощностью силовой установки тепловоза, но и мощностью генератора отопления. Установлено, что генератор мощностью 600 кВт не обеспечивает отопление поездов составностью 16-20 вагонов на участках умеренного, умеренного холодного и холодного климатических районов, в течение 630% времени отопительного периода. На тепловозах мощностью дизеля

3000-3500 кВт необходимо применять генератор энергоснабжения мощностью не менее 800 кВт. Целесообразно выполнить такой генератор в виде отдельного агрегата с низковольтной обмоткой для питания собственных нужд тепловоза, с приводом от вала дизеля через повышающий редуктор. Для обеспечения электроснабжения поездов с питанием от СЭС всех потребителей энергии, данный генератор должен обеспечивать свои номинальные характеристики во всем диапазоне температур наружного воздуха.

3.Разработана математическая модель работы пассажирского тепловоза с отоплением поезда. Проведенные тяговые и тепловые расчеты всех перспективных участков тепловозной тяги подтвердили, что при отоплении состава, существующий график движения может быть выполнен без увеличения мощности дизеля. Для увеличения топливной экономичности тепловозов с СЭС необходимо внедрить комплекс мер:

- Генератор электроснабжения должен работать во всем диапазоне рабочих частот вращения вала дизеля. Это позволит снизить расход топлива в поездке на 1,5-2%, а на стоянке до 6-6,5%, по сравнению с разработанными системами.

- Система регулирования генератора электроснабжения должна обеспечивать изменение напряжения питания СЭС в пределах 2200-3600 В при частоте вращения вала дизеля от 0,5 номинальной и выше.

- При работе с отоплением поезда, тепловозная характеристика дизеля должна соответствовать ограничительной характеристике установившегося режима. Для переходных процессов, связанных с увеличением частоты вращения вала дизеля, использовать мощность системы отопления. Это позволит снизить годовой расход топлива тепловозом в среднем на 5-5,5%.

4.Разработана методика перераспределения энергии силовой установки между тягой и отоплением пассажирского поезда, позволяющая обеспечить существующий график движения и отопление состава за счет

резервов мощности дизеля. Предложенная методика позволяет снизить удельный расход топлива дизелем на 1-1,5%, по сравнению с тепловозом, не использующим систему перераспределения, за счет увеличения времени работы дизеля в зоне с низким удельным расходом топлива.

5.Разработан алгоритм реализации механизма перераспределения энергии для микропроцессорного регулятора частоты вращения и мощности дизель-генератора.

6. Реализация всех предложенных мероприятий позволит снизить годовой расход топлива тепловозом на 6-8%. Годовой экономический эффект составит 87,0 тыс.руб./год.

7.Предложенные решения вошли в технические требования на новый перспективный тепловоз с системой элекгроотопления.

Основные положения диссертационной работы опубликованы в следующих печатных работах:

1.Koccob Е.Е., Азаренко В.А., Ляшенко A.C. Сравнение расходов топлива при включении генератора отопления на различных позициях контроллера машиниста. / Вестник ВНИИЖТ. - 1999.-№2 с. 21-23.

2.Ляшенко A.C., Коссов Е.Е. Эффективность электроотопления пассажирских поездов на полигонах тепловозной тяги. / Тезисы доклада на Всероссийской научно-практической конференции "Совершенствование подвижного состава и его обслуживание"./ Санкт-Петербург, 1999, с.27-28.

ЗЛяшенко A.C. Повышение эффективности использования силовой установки тепловозов с системой электроотопления пассажирских поездов. / Материалы IX международной научно-технической конференции "Проблемы развития рельсового транспорта". / Крым, Алушта, 1999. с 29.

4.Ляшенко A.C., Коссов Е.Е., Корнев А.Н.,. Азаренко В.А., Логинова Е.Ю. Повышение эффективности использования мощности энергетической установки тепловоза с системой энергоснабжения поезда. / Вестник ВНИИЖТ. - 2000. -№1. с 25-27.

Введение.

Глава 1. Анализ систем отопления пассажирских поездов от автономных локомотивов.

1.1. Системы отопления пассажирских вагонов.

1.2. Системы энергоснабжения пассажирских поездов на автономных локомотивах.

1.3. Постановка задачи исследования.

Глава 2. Анализ факторов определяющих климатические условия в вагоне пассажирского поезда.

2.1. Расчет теплового состояния вагона.

2.2. Влияние температуры окружающей среды на тепловую инерционность вагонов во время движения.

2.3. Влияние различных способов электроотопления на климатические условия в вагоне.

2.4. Оценка потребности в энергии на отопление пассажирских вагонов в зависимости от внешних условий.

2.5. Определение погрешности расчетов.

Глава 3. Анализ условий движения и климатических факторов на участках тепловозной тяги Российской Федерации.

3.1. Анализ климатических факторов на участках тепловозной тяги.

3.2. Анализ условий движения на участках тепловозной тяги.

3.3. Вероятностная оценка мощности требуемой на отопление состава.

3.4. Основные характеристики СЭС и предложения по ее внедрению на участках тепловозной тяги.

3.4.1. Для умеренного климатического района.

3.4.2. Для умеренно холодного климатического района.

3.4.3. Для холодного климатического района.

3.4.4. Для жаркого сухого климатического района.

Глава 4. Способы снижения расхода топлива тепловоза оборудованного СЭС. Разработка и исследование модели локомотивной системы отопления пассажирского поезда. 132 4.1. Определение оптимальной минимальной частоты вращения вала дизеля для включения генератора отопления (по критерию наименьшего расхода топлива).

4.2. Разработка методики и исследование математической модели силовой установки тепловоза с учетом распределения энергии между тягой и отоплением пассажирского поезда.

4.3. Возможности изменения характеристик дизеля пассажирского тепловоза оборудованного системой отопления пассажирского поезда.

Глава 5. Способы реализации разработанной системы электроотопления пассажирских вагонов от тепловоза и определение экономической эффективности её применения.

5.1. Способы реализации разработанной системы электроотопления.

5.2. Расчет экономической эффективности предлагаемых технических решений, обеспечивающих снижение расхода топлива тепловозами с СЭС.

Система централизованного электроотопления пассажирских поездов (СЭС) широко применяется на полигоне электрической тяги железных дорог Российской Федерации (РФ) [1,2]. На электрополигоне задача электроотопления сводится только к отбору мощности и передачи её в состав. Электроотопление пассажирского поезда осуществляется по однопроводной поездной высоковольтной магистрали с использованием рельсовых цепей для протекания обратного тока. В пути следования - от устройства отбора мощности пассажирских локомотивов, а в пунктах отстоя - от стационарных устройств. СЭС обеспечивается тем же родом тока, каким электрифицирован данный участок. На электрифицированных участках постоянного тока с напряжением 3 кВ централизованное электроснабжение поездов обеспечивается постоянным током с напряжением 3 кВ, а на электрифицированных участках переменного тока с напряжением 25 кВ и частотой 50 Гц электроснабжение поездов осуществляется переменным током с напряжением 3 кВ и частотой 50 Гц. [3-5].

В настоящее время все пассажирские вагоны, обращающиеся на участках электрической и автономной тяги, оборудованы системой СЭС, причем подавляющее большинство составляют вагоны с комбинированной системой отопления [1,6]. На неэлектрифицированных участках используются пассажирские вагоны с комбинированной системой отопления, что делает возможным введение электроотопления и на этих участках. В дальнейшем это позволит отказаться от подвагонных генераторов на пассажирских вагонах и производить электроснабжение всех потребителей энергии вагона от высоковольтных статических преобразователей, то есть создать централизованную систему энергоснабжения пассажирского поезда [7].

Введение электроотопления дает ряд следующих преимуществ: • повышение комфортных условий проезда пассажиров;

1/ • сокращение числа проводников, обслуживающих пассажирский поезд;

• существенное облегчение труда проводников; ф^МоЦ/шА, у • улучшение состава воздушной среды вагона и уменьшение его загрязнения;

• уменьшение загрязнения окружающей среды;

• сокращение угольного хозяйства и освобождение подвижного состава от перевозки угля к местам эксплуатации вагонов;

• повышение надежности отопительного оборудования и автоматизация процесса отопления;

• создание условий для развития системы централизованного энергоснабжения поезда, не только для нужд отопления, но и для питания низковольтных потребителей энергии вагона (кондиционеров, освещения и т.д.)? что имеет значительные преимущества по сравнению с автономными системами электроснабжения.

Вследствие этого, особенно актуальным становится вопрос об отоплении пассажирского поезда от автономного локомотива на неэлектрифицированных участках [8]. Однако, внедрение электроотопления пассажирских составов на участках тепловозной тяги сдерживается отсутствием тепловозов, оборудованных источником СЭС, и неприспособленностью рельсовых цепей СЦБ на многих участках для пропуска силового тока от СЭС [9-11]. На полигоне имеются участки, где система СЦБ позволяет пропускать силовой ток по рельсам, однако многие участки требует модернизации. Исследованию этого вопроса посвящены работы ВНИИЖА и ВНИИЖТ. Необходимо отметить, что модернизация цепей СЦБ выполняется по действующему плану реконструкции, независимо от внедрения электроотопления пассажирских поездов. В настоящее время, на полигоне тепловозной тяги, не требуется реконструкция СЦБ на участках: Санкт-Петербург - Пыталово, Санкт

Петербург - Новосокольники, Грязи - Волгоград - Верхний Баскунчак -Астрахань. Эти участки готовы к внедрению электроотопления, необходимо только оборудовать пункты электропитания на станциях, в местах отстоя пассажирских поездов. На участках Коноша - Сосногорск - Воркута, Пенза - Ряжск, Инза - Кандры ведется реконструкция цепей СЦБ.

Таким образом, основным сдерживающим фактором для начала внедрения электроотопления на участках с тепловозной тягой является отсутствие локомотивов, оборудованных устройствами СЭС. Очевидным, на первый взгляд, выходом является использование вагонов-электростанций. Однако здесь есть ряд сложностей: возникают вопросы их ремонта, обслуживания, отстоя в летнее время, требуется сезонный, но квалифицированный обслуживающий персонал и т.д. Несколько лучшим является вариант с использованием секции-электростанции, связанной с головной тяговой секцией. Здесь не нужен отдельный обслуживающий персонал, однако, как и вагон-электростанция, она будет представлять дополнительный вес и длину, не используясь при необходимости в тяге, а в летнее время также должна быть отставлена в отстой. Проведенное ВНИИЖТ технико-экономическое сопоставление вариантов электроснабжения устройств отопления поезда [12] показало, что при тепловозной тяге наиболее рациональным вариантом является энергоснабжение поезда от тепловоза, оборудованного специальными устройствами отбора мощности. Это дает существенную экономию капитальных и эксплуатационных затрат по сравнению с вариантом питания от вагона-электростанции.

Спецификой применения СЭС на участках автономной тяги является ограниченность мощности силовой установки тепловоза, что накладывает соответствующие ограничения на суммарную мощность, реализуемую на тягу и электроотопление. Очевидно, что дополнительный отбор мощности от дизеля в СЭС, приведет к значительному повышению расхода топлива тепловозом. Поэтому актуальны меры по снижению расхода топлива тепловозами с СЭС. Дополнительный отбор мощности силовой установки на отопление приводит к существенному снижению мощности на тягу. Однако, тепловоз незначительную часть времени работает на номинальной мощности [13]. Поэтому целесообразно использовать для отопления состава резервы дизеля, повысив коэффициент использования его мощности. Повышение коэффициента использования мощности благотворно скажется на топливной экономичности силовой установки тепловоза. Для этого необходимо согласовать параметры энергетической цепи тепловоза с системой электроотопления по условию наименьшего расхода топлива.

Для достижения указанной цели в диссертации поставлены и решены следующие задачи:

- произведен анализ отечественного и зарубежного опыта в постройке тепловозов с системой электроотопления, и на его основании определены способы электроотопления пассажирских поездов на участках автономной тяги, наиболее целесообразные для условий Российской Федерации;

- статистическими методами проведен анализ климатических условий на участках тепловозной тяги, а также составности пассажирских поездов и мощности, необходимой на их отопление за отопительный период;

- разработана математическая модель работы пассажирского тепловоза с отоплением поезда;

- на основании результатов исследования определены способы снижения расхода топлива тепловозами при работе с электроотоплением пассажирских поездов, выбраны рациональные режимы работы силовой установки тепловоза ^ оборудованного СЭС, позволяющие обеспечить существующий график движения и отопление состава за счет использования резервов мощности дизеля;

- проведена оценка технико-экономической эффективности предлагаемых мероприятий системы и сделаны предложения по их реализации. гМ1 г б

Заключение.

В результате выполненных исследований решен комплекс задач, связанных с экономией топливных ресурсов и повышением тяговых качеств локомотивов при создании и внедрении на железных дорогах Российской Федерации системы электроснабжения пассажирских поездов на участках автономной тяги. Разработан новый подход к решению задачи электроснабжения пассажирских поездов от тепловозов.

1.На полигонах тепловозной тяги тепловоз ТЭП70 с поездами до 20 вагонов, реализует свою полную мощность всего 5-7 % времени работы. Для электроотопления поездов, при существующих скоростях движения нет необходимости в увеличении мощности дизеля. Для отопления состава можно использовать мощность дизеля не используемую в данный момент на тягу. Изменяя напряжение питания или полностью отключая электроотопление, можно перераспределять энергию дизеля между тягой и отоплением.

2.При применении электроотопления пассажирских поездов, число вагонов в составе ограничивается не только мощностью силовой установки тепловоза, но и мощностью генератора отопления. Установлено, что генератор мощностью 600 кВт не обеспечивает отопление поездов составностью 16-20 вагонов на участках умеренного, умеренного холодного и холодного климатических районов, в течение 6-30% времени отопительного периода. На тепловозах мощностью дизеля 3000-3500 кВт необходимо применять генератор энергоснабжения мощностью не менее 800 кВт. Целесообразно выполнить такой генератор в виде отдельного агрегата с низковольтной обмоткой для питания собственных нужд тепловоза, с приводом от вала дизеля через повышающий редуктор. Для обеспечения электроснабжения поездов с питанием от СЭС всех потребителей энергии, данный генератор должен обеспечивать свои номинальные характеристики во всем диапазоне температур наружного воздуха.

3.Разработана математическая модель работы пассажирского тепловоза с отоплением поезда. Проведенные тяговые и тепловые расчеты всех перспективных участков тепловозной тяги подтвердили, что при отоплении состава, существующий график движения может быть выполнен без увеличения мощности дизеля. Для увеличения топливной экономичности тепловозов с СЭС необходимо внедрить комплекс мер:

- Генератор электроснабжения должен работать во всем диапазоне рабочих частот вращения вала дизеля. Это позволит снизить расход топлива в поездке на 1,5-2%, а на стоянке до 6-6,5%, по сравнению с разработанными системами.

- Система регулирования генератора электроснабжения должна обеспечивать изменение напряжения питания СЭС в пределах 2200-3600 В при частоте вращения вала дизеля от 0,5 номинальной и выше.

- При работе с отоплением поезда, тепловозная характеристика дизеля должна соответствовать ограничительной характеристике установившегося режима. Для переходных процессов, связанных с увеличением частоты вращения вала дизеля, использовать мощность системы отопления. Это позволит снизить годовой расход топлива тепловозом в среднем на 5-5,5%.

4.Разработана методика перераспределения энергии силовой установки между тягой и отоплением пассажирского поезда, позволяющая обеспечить существующий график движения и отопление состава за счет резервов мощности дизеля. Предложенная методика позволяет снизить удельный расход топлива дизелем на 1-1,5%, по сравнению с тепловозом,

184 не использующим систему перераспределения, за счет увеличения времени работы дизеля в зоне с низким удельным расходом топлива.

5.Разработан алгоритм реализации механизма перераспределения энергии для микропроцессорного регулятора частоты вращения и мощности дизель-генератора.

6. Реализация всех предложенных мероприятий позволит снизить годовой расход топлива тепловозом на 6-8%. Годовой экономический эффект составит 87,0 тыс.руб./год.

7.Предложенные решения вошли в технические требования на новый перспективный тепловоз с системой электроотопления.

1.Электрическое и комбинированное отопление пассажирских вагонов: Эксплуатация, техническое обслуживание, ремонт. / З.М. Болотин, О.П. Иванов, Ю.М. Калымулин. М.: Транспорт, 1989. - 237 с.

2. Калымулин Ю.М. и др. Электрическое отопление пассажирских вагонов. М.: Транспорт, 1977. - 207 с.

3. Гомола Г.Г. Повышение энергетических и эксплуатационных качеств высоковольтного оборудования пассажирских вагонов./ Труды ЦНИИ МПС, выпуск 566, М. Транспорт, 1976. 71с.

4. Электрооборудование тепловозов. Справочник. / В.Е. Верхогляд, Б.И. Вилькевич, B.C. Марченко и др. -М.: Транспорт, 1981, 287 с.

5. Гомола Г.Г., Корольков В.А. Централизованное электроснабжение пассажирских поездов: современное состояние и перспективы развития. / Вестник ВНИИЖТ. 1997. № 2 . С 41.47

6. Технико-экономическое обоснование внедрения электрического отопления пассажирских поездов на неэлектрифицированных участках железных дорог. Отчёт ЦНИИ, 114-В-79 pi а

7. Исследование влияния выбранных систем электроснабжения пассажирских поездов на устройства связи с СЦБ. Отчёт ЦНИИ, 144-67 р.ба, 1967г.

8. Ю.Разработка технических требований к системам централизованного электроснабжения пассажирских поездов с учетом принципиальных схемрельсовых цепей СЦБ в зависимости от рода тока централизованного электроснабжения. Отчёт ЦНИИ, 144-В-70 р.8а, 1970г.

9. Выбор одно и многопроводной системы энергоснабжения пассажирских поездов от централизованного источника питания напряжением 3000 В. Отчёт ЦНИИ, И-144-70 р.4, 1970г.

10. Электроснабжение всех потребителей электроэнергии в пассажирских поездах. Технико-экономическая оценка эффективности отбора мощности от тепловоза в сравнении с электроснабжением от передвижной электростанции. Отчёт ЦНИИ, 114-68 р.5а, 1968г.

11. Эксплуатационные испытания тягового подвижного состава с усовершенствованными узлами. Отчет ВНИИЖТ, 1992г.

12. Н.Опыт эксплуатации и ремонта электрического отопления пассажирских вагонов: НТО железнодорожного транспорта. М.: Транспорт, 1987.-38 с.

13. Электрооборудование вагонов: Учебник для вузов ж.-д. трансп. / А.Е. Зорохович, A.A. Реморов, Ю.Н. Кадуба, Я.И. Гаврилов; Под ред. Зороховича. М.: Транспорт, 1982. - 367 с.

14. Карпенко А.Б., Архипов В.А. Эффективно используем отопление электропоездов.//Электрическая и локомотивная тяга. 1977. №12. С 28.

15. Раман M.JI. Централизованное энергоснабжение пассажирских поездов. // Железнодорожный транспорт. 1965. №8 с 55-59.

16. Энергоснабжение всех потребителей энергии в пассажирских поездах: отчет /ВНИИЖТ/ Руководитель темы Б.Н. Ребрик индекс темы 144-В-71р.За. -М.,1971.19.1taly's high-speed train for Europe. Carlo Grimaldi, Railway Technology International 1996.

17. Будницкий A.A., Ярхо Г.Н. Тепловозные источники электрического отопления поезда. / Транспортное машиностроение (НИИИНФОРМТЯЖМАШ), 1974. №13, 26 с.

18. Тягово-теплотехнические испытания тепловоза "Кестрел" мощностью 4000 л.с. Отчет ЦНИИ МПС И-116-Т-74, р.7. М.: 1974 г.

19. Ю.П. Григорьев, З.С. Иоспа, К.А. Лийв, О.Г. Чаусов и др. Централизованное электроснабжение пассажирских поездов от тепловозов. "Электрическая и тепловозная тяга", 1972, № 5.

20. Электрическая передача тепловоза 140 (V400). Технический отчет. ОТХ. 082.045. НИИ ЭТМ, 1971г.

21. Испытания системы электрического отопления пассажирских поездов тепловоза ТЭП75. / Отчет ВНИИЖТ, И061-Т-83, 1983г.

22. Тепловоз 2ТЭ116УП. Технико-экономический эффект. Расчет 2205.00.000 РРИ.

23. Авторское свидетельство СССР №419424, кп. B60L 1/04,1973. Устройство для централизованного электрооборудования пассажирского поезда. Глебов И.В., Корнев А.Н., Иванов А.Ю., Маркин Ю.В., Андреев А.Г.

24. Н.А. Григоренко, A.M. Фурлетов, JI.3. Шафро. Система отопления и вентиляции дизель-поездов ДР-1 и ДР-1П. "Электрическая и тепловозная тяга", 1972, № 11.

25. Технические требования к перспективным тепловозам, электровозам и моторвагонному подвижному составу. Отчет ВНИИЖТ, 05.02.61, УДК 629.4.014.22. М.: 1990 г.

26. Разработка технических требований на тепловозные источники электрического отопления поездов. Отчёт ВНИТИ, И-14-67.

27. Эксплуатационные испытания тепловозов, оборудованных опытным регулятором частоты вращения и мощности дизеля 2-М7РС2. / Отчет ВНИИЖТ

28. Коссов Е.Е., Сухопаров С.И. Оптимизация режимов работы тепловозных дизель-генераторов. //Труды ВНИИЖТ. -М.: Интекст, 1999. -183с.

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

30. Филонов С.П., Бондаренко И.И., Бершачевский В.В. Магистральный тепловоз мощностью 4000 л.с. // Электрическая и локомотивная тяга. 1977. №12. С 20-21.

31. Методика определения расхода энергии на отопление пассажирских вагонов. В.А. Жариков, Б.Н. Китаев, Л.В. Разаренова: Транспорт, 1994. 24 с.

32. Китаев Б.Н. Теплообменные процессы. М.: Транспорт, 1984. -156с.

33. Гудыма Е.В. Анализ зависимости температуры воды в терморегулируемой системе отопления вагона от тепловых воздействий на него// Вестник ВНИИЖТ. 1977. № 2. с. 33-35.

34. Теория вероятностей и математическая статистика. О. С. Ивашев-Мусатов. М.: "Наука", Главная редакция физико-математической литературы, 1979. -256 с.

35. Элементарное введение в теорию вероятностей. Б. В. Гнеденко, А. Я. Хинчин. М.: "Наука", Главная редакция физико-математической литературы, 1982. - 160 с.

36. Применение математической статистики в опытном деле. В. И. Романовский. М.: ОГИЗ, Государственное издательство технико-теоретической литературы., 1947. - 247 с.

37. Теория вероятностей и математическая статистика. В. Е. Гмурман. -М.: "Высшая школа", 1972. 368 с.

38. Исследование операций: задачи, принципы, методология. Е. С. Вентцель. -М.: "Наука", Главная редакция физико-математической литературы, 1980. 208 с

39. Степанов А.Д., Васильев В.А., Кузнецов Б.Г. и др. Передачи мощности тепловозов, М.: Машиностроение, 1967.-476 с.51 .Бабичков А.М., Гурский П.А., Новиков А.П. Тяга поездов и тяговые расчеты. М., Транспорт, 1971. 280 с.

40. Правила тяговых расчётов для поездной работы. М.: Транспорт, 1985. - 187 с.

41. В. Г. Быков, Б. Н. Морошкин, Г. Е. Серделевич, Ю. В. Хлебников, В. М. Ширяев. Пассажирский тепловоз ТЭП70. М:, "Транспорт", 1976, -232 с.

42. Протокол паспортных тягово-теплотехнических испытаний тепловоза ТЭП70. ВНИИЖТ, М:, 1988 г., 111 с.

43. Тепловоз пассажирский ТЭП70. Технические условия ТУ24-4-465-81. Министерство тяжелого и транспортного машиностроения, 1981 г.

44. Рудая К.И., Логинова Е.Ю. Тепловозы. Электрическое оборудование и схемы. Устройство и ремонт. М.: Транспорт, 1991. 303 с.

45. Кузьмич В.Д., Бородулин И.П., Пахомов Э.А., Русаков Г.М. Тепловозы: Основы теории и конструкция. М.: Транспорт, 1982. 317 с.

46. Гаккель Е.Я., Рудая К.И., Пушкарев И.Ф., Лапин A.B., Стрекопытов В.В., Никулин М.А. Электрические машины и электрооборудование тепловозов. М.: Транспорт, 1981. 256 с.

47. Ивашкин Ю.А. Вычислительная техника в инженерных расчетах. -М.: Агропромиздат, 1989. -335 с.

48. Луков Н. М., Стрекопытов В. В., Рудая К. И. Передачи мощности тепловозов. -М.: Транспорт, 1987. 279 с.

49. Бородин А. П. Электрическое оборудование тепловозов. -М.: Транспорт, 1988. -287 с.

50. Коссов Е.Е., Азаренко В.А., Ляшенко A.C. Сравнение расходов топлива при включении генератора отопления на различных позициях контроллера машиниста. / Вестник ВНИИЖТ. 1999. -№2 с. 21-23.

51. Степанов А.Д., Эзрин Г.С., Верхогляд B.C. Электрическая передача тепловозов. М.: Машгиз., 1959. 296 с.

52. Хомич А.З. Оценка эксплуатационной экономичности тепловозного дизеля.// Двигателестроение. 1979. №7. С.47-49.

53. Васильев В.Н. Эксплуатационная экономичность тепловозных дизелей с учетом переходных процессов.// Труды МИИТ. М.: Транспорт, 1978, вып. 611. С.27-34.

54. Ляшенко A.C., Коссов Е.Е., Корнев А.Н.,. Азаренко В.А., Логинова Е.Ю. Повышение эффективности использования мощности энергетической установки тепловоза с системой энергоснабжения поезда. / Вестник ВНИИЖТ. 2000. -№1

55. Экономия топлива на тепловозах. А.И. Володин, Г.А. Фофанов М.: Трансжелдориздат, 1962. - 87 с.

56. Экономия топлива на тепловозах. Г.А. Фофанов // Повышение топливной экономичности тепловозов. /Сборник научных трудов.// М.: Транспорт, 1991. с. 4-11.

57. Хомич А.Э., Тупицын О.И., Симеон А.Э. Экономия топлива и технологическая модернизация тепловозов-М.: Транспорт, 1975. -262 с.

58. Симпсон А.Э., Сахаревич В.Д. Оптимизация систем воздухоснабже-ния дизелей по среднеэксплуатационному расходу топлива.// Двигателестроение. 1985.№3. с. 3-5.

59. Коссов Е.Е. Экспериментальное исследование динамических качеств тепловозного дизель-генератора.// Труды МИИТ. М.: Транспорт, 1980, вып. 663. С. 147-158.

60. Коссов Е.Е., Поварков И.Л. Исследование соответствия некоторых характеристик дизелей с высоким наддувом требованиям тепловозной тяги. // Вестник ВНИИЖТ. 1975. №3. С. 23-28.

61. Соколов С.С., Власов Л.И. Выбор оптимальной по экономичности тепловозной характеристики//Двигателестроение. 1980. №10. С. 3-5.

62. Белан А.П. Оптимальные режимы эксплуатации промышленных тепловозов// Промышленный транспорт. 1984. №12.

63. Коссов Е.Е. Оптимизация работы тепловозного дизель-генератора// Труды МИИТ. М.: 1982. 216 с.

64. Васенко Э.В., Миносян Д.П., Смирении B.C. Определение механического КПД многоцилиндрового высокооборотного двигателя типа 12ЧН18/20// Двигателестроение. 1981. №5. С.14-16.

65. Струнге Б.Н., Капило П.А., Невелев И.А. Рузов В.А. Регулирование частоты вращения и мощности дизель-генераторов тепловозов. М.: Транспорт, 1976. -112 с.

66. Исследование режимов и условий работы электрооборудования и приборов магистральных тепловозов в условиях эксплуатации. /Отчёт о НИР/ ВНИ тепловозный институт (ВНИТИ); руководитель Сергеев В.Л.; №ГР 01830007605. -Коломна: 1985. -112 с.

67. Крутов В.И., Данилов Ф.М., Кузьмик П.К. Основы теории автоматического регулирования. -М.: Машиностроение, 1984. -368 с.

68. Ротач В.Я., Кузищик В.Ф., Ключев A.C. Автоматизация настройки систем управления. -М.: Энергоатомиздат, 1984. -272 с.

69. Котов О.М. АСУ локомотивом: реальность и перспективы. // Локомотив. 1998. №8. с 12-14.

70. Регулятор частоты вращения и мощности дизель-генератора по заданной скорости тепловоза. Отчет ВНИИЖТ МПС № 1076/96/1/90-96. Руководитель работы Молчанов А.И./ Москва, 1997 г.

71. Хайт Э.И. Методические указания по определению экономической эффективности новой техники, изобретений и рационализаторских предложений на железнодорожном транспорте. -М.: Транспорт, 1980. -143 с.

72. Методические рекомендации по определению экономической эффективности мероприятий научно-технического прогресса на железнодорожном транспорте. /ВНИИЖТ МПС/ М.: Транспорт, 1991 -112с.194