Обоснование экономичности дизеля 1-ПД4 модернизированного тепловоза

5 ОБОСНОВАНИЕ ЭКОНОМИЧНОСТИ ДИЗЕЛЯ 1-ПД4

              МОДЕРНИЗИРОВАННОГО ТЕПЛОВОЗА

В связи с отсутствием возможностей стационарных испытаний тяговых характеристик модернизированного тепловоза с последующим сравнением их с характеристиками серийных тепловозов, для доказательства целесообразности замены дизелей K6S310DR, выработавших свой моторесурс, на новые дизели 1-ПД4 используем результаты испытаний модернизированного этим дизелем тепловоза ЧМЭ3-5188, которые проводили специалисты Всероссийского научно-исследовательского института железнодорожного транспорта.

Маневровые тепловозы большую часть времени работают со скоростью движения до 15 км/ч, при которой сила тяги на станционных путях ограничивается не мощностью, а сцеплением колес с рельсами. Поэтому увеличение массы маневрового тепловоза является положительным фактором. Металл выгоднее вкладывать не в балласт, а в конструкцию дизеля, что увеличивает его ресурс и надежность. Для маневровых тепловозов предпочтительнее дизели с большей удельной массой.

Дизель 1-ПД4 мощностью 1350 л.с.(993 кВт) соответствует мировому уровню дизелей аналогичного класса. Удельная масса этого дизеля достаточно высока - 17,2 кг/кВт, что оказывает благоприятное действие на условия реализации заданной силы тяги.

Уральское отделение ВНИИЖТа обосновало техническую возможность и экономическую целесообразность замены выработавших моторесурс дизелей K6S310DR на тепловозах ЧМЭ3 дизелями российского производства 1-ПД4 типа 6ЧН31.8/33.0. Это позволило ЦТ МПС РФ принять решение о модернизации по данной схеме одного тепловоза. В 1995-1996 гг. АПО “Пенздизельмаш”, Уральское отделение ВНИИЖТа и ВНИТИ разработали техническую документацию на модернизацию, а Мичуринский локомотиворемонтный завод в 1996 г. Установил новый дизель-генератор 1-ПД4 на тепловоз ЧМЭ3-5188. Его опытная эксплуатация доказала практическую возможность подобной модернизации и ее экономическую целесообразность. Так, результаты реостатных испытаний, выполненные после модернизации в Мичуринске, в депо Стерлитамак и затем во ВНИТИ (г. Коломна), комиссионная проверка тяговых свойств на станции Косяковка и тяговые испытания на участке Коломна-Озеры, эксплуатация в различных маневровых районах подтверждают пригодность модернизированного маневрового тепловоза  ЧМЭ3-5188 с дизелем 1-ПД4 для выполнения любой маневровой работы, в том числе и тяжелой.

В эксплуатации тяговые свойства тепловоза ЧМЭ3-5188 (до проведения тягово-теплотехнических испытаний) проверялись в декабре 1996 г. на станции Косяковка при вытягивании состава массой 4800 т с тепловозом ЧМЭ3 массой 123 т с пути вытяжки с подъемом + 4 ‰ на 21-й станционный путь. Общая масса состава с резервным тепловозом составила 4923 т и масса всего поезда, включая испытываемый тепловоз, - 5050 т.

Надвиг состава был произведен одним тепловозом ЧМЭ3-5188 без помощи второго резервного тепловоза. Дизель работал в пределах заданных параметров, перегрузки и просадки оборотов не наблюдалось. Положительное влияние оказала несколько повышенная сцепная масса модернизированного тепловоза. Серийные тепловозы обрабатывают составы такой массы в этом маневровом районе двойной тягой, а при одиночной тяге надвиг проходит с боксованием колесных пар локомотива. Тяговые испытания в апреле 1998 г. подтвердили возможность такой работы модернизированного тепловоза в эксплуатации.

Модернизированный тепловоз ЧМЭ3-5188 с дизель-генератором 1-ПДГ4, приписанный к локомотивному депо Стерлитамак, в 1997 г. выполнял маневровую работу на станциях Мелеуз, Аллагуват, Салават, Кумертау, Косяковка и Стерлитамак такую же, как и другие тепловозы серии ЧМЭ3 и ЧМЭ3Т. За первые семь месяцев эксплуатации расход дизельного топлива на тепловозе ЧМЭ3-5188 с дизелем 1-ПД4 после модернизации сократился на 11,7 – 16,7 % по сравнению с периодом работы с дизелем K6S310DR. Последующие более детальный анализ расхода топлива в конкретных маневровых районах и в конкретные промежутки времени показал, что средний часовой расход тепловозом ЧМЭ3-5188 заметно меньше, чем у серийных тепловозов. При работе на станции Мелеуз он был на

20 % и на станции Алагуват на 14,5 % меньше.

Сравнительные измерения, выполненные в 1998 г. ВНИТИ с установкой на тепловозы топливомеров, показали, что модернизированный тепловоз ЧМЭ3-5188 по сравнению с серийным ЧМЭ3-4338 (депо Иваново) в переходных режимах реальной маневровой работы расходует дизельного топлива на 43 % меньше, а без учета работы на холостом ходу – на 18,4 % меньше. Примерно таким будет эффект от замены выработавших ресурс дизелей K6S310DR новыми дизелями

1-ПД4.

Приведенные результаты показывают экономическую и техническую предпочтительность установки на тепловозы ЧМЭ3 новых дизель-генераторов

1-ПД4. Существенное сокращение расхода топлива обеспечит достаточно быструю окупаемость затрат на приобретение нового дизель-генератора.