Введение
1. Выбор приоритетных направлений снижения эксплуатационного расхода топлива 9
1.1. Основные факторы влияющие на удельный расход топлива 9
1.1.1. Конструкционные факторы 11
1.1.2. Эксплуатационные факторы 12
1.2. Методы снижения расходной характеристики и изменения режимов работы дизелей по условиям эксплуатации 14
1.3 Постановка задачи исследования 17
2. Математическое моделирование рабочего процесса дизеля на режимах на гружен 20
2.1. Общее описание математической модели и её обобщенная блок-схема 20
2.2. Описание математической модели рабочих процессов дизеля 24
2.2.1. Выбор модели дизеля 24
2.2.2. Основные допущения и расчетная схема модели 26
2.2.3. Обобщенная блок схема модели дизеля 29
2.2.4. Методика расчета расхода рабочего тела 30
2.2.5. Методика расчета параметров рабочего тела по элементам дизеля 32
2.3. Описание модели нагрузки дизеля « 46
2.3.1. Расчет касательной мощности и силы тяги тепловоза 46
2.3.2. Расчет ускорения поезда 48
2.3.3. Расчет переходных процессов, расхода топлива и изменения мощности силовой установки 49
2.3.4. Примененные профили пути 54
2.3.5. Примеры работы и адекватность математической модели 55
3. Оценка эффективности изменения настройки тепловозной характеристики дизели и применения секционной тяги 59
3.1. Определение настройки тепловозной характеристики дизеля 59
3.1.1. Анализ влияния настройки тепловозной характеристики дизель-геператора на расход топлива тепловозом 59
3.1.2. Предлагаемая настройка тепловозной характеристики и ее влияние па надежность дизеля 62
3.1.3. Определение настройки предлагаемой характеристики по позициям контроллера машиниста 68
3.2. Разработка алгоритма секционной тяги 73
3.2.1. Энергетический баланс при синхронном и несинхронном пагружении 73
3.2.2. Определение требуемой силы тяги ведущей секции 76
3.2.3. Предварительное определение зоны эффективности асинхронного иагружения 76
3.2.4. Точки перехода на асинхронное нагружение 79
3.2.5. Определение требуемых уставок позиций контроллера машиниста 84
3.2.6. Порядок осуществления переходов и ограничения налагаемые на работу в режиме асинхронного иагружения 85
3.3 Численная оценка эффективности предлагаемых алгоритмов 86
3.3.1. Представление предлагаемых решений в мат. модели 86
3.3.2. Результаты расчетов на математической модели 88
3.3.3. Анализ результатов численного исследования 94
4. Особенности конструкции опытного дизель-генератора и системы управления 96
4.1. Усовершенствование дизель-генераторов 1А-9ДГ исполнения 2 96
4.1.1- Конструктивные изменения усовершенствованных дизелей 96
4.1.2. Общее описание и принцип действия микропроцессорной системы управления 96
4.2. Результаты стендовых испытаний усовершенствованных дизель-генераторов 113
5. Экспериментальна проверка эффективности применения микропроцессорной системы управления дизель-генератором 115
5.1. Объект испытаний 116
5.2. Материально-техническое и метрологическое обеспечение 116
5.3. Условия испытаний 117
5.4. Результаты испытаний 117
5.4.1. Проверка работы системы в режиме запуска дизеля 119
5.4.2- Работа электронной системы на холостом ходу дизель-генератора 120
5.4.3. Проверка электронной системы в режиме трогания тепловоза, 123
5.4.4. Качество работы системы при работе дизеля под нагрузкой с учетом ограничения тошшвоподачи по давлению наддува 124
5.4.5. Работа системы в режиме управления секционной тягой 127
5.4.6. Проверка работы системы по корректировке характеристики в зависимости от температуры окружающей среды 129
5.4.7. Результаты эксплуатационных испытаний 130
5.5. Анализ результатов приемочных и эксплуатационных испытаний.,131
6. Технико-экономическая оценка эффективности применения модифицированного дизеля и электронной системы управления 135
6.1. Методика расчета 135
6.2. Расчет годовых эксплуатационных расходов 136
6.2.1. Снижение годовых эксплуатационных затрат на топливо 137
6.2.2. Расчет снижения годовых эксплуатационных затрат обслуживание и ремонт 139
6.2.3. Снижение эксплуатационных затрат за счет общего повышения надежности дизель-генераторной установки 145
6.3. Расчет суммарной экономии годовых эксплуатационных расходов 146
6.4. Определение экономического эффекта за расчетный период и срока возврата капитальных вложений 146
Заключение 152
Список использованной литературы 154
Приложения:
