Для определения расхода топлива по механической работе удобно иметь значения удельного расхода топлива gt, кг/Дж, полученные как отношение расхода топлива GT, кг/мин, к механической работе ЛМ1 тягового электрического привода за 1 мин при различных скоростях движения локомотива и положениях рукоятки контроллера управления. Расчет значений g? ведут по тяговым характеристикам тепловоза и паспортным характеристикам расхода топлива за 1 мин при соответствующих режимах работы локомотива. Например, при скорости движения и = 60 км/ч на 15-м положении рукоятки контроллера управления при 2-й ступени ослабления возбуждения тепловоз 2ТЭ10Л с тяговыми двигателями ЭД-104А расходует 16,9 кг дизельного топлива за 1 мин. В этом режиме в соответствии с тяговыми характеристиками он реализует касательную силу тяги /7К=209000 Н. Механическая работа тягового электрического привода за 1 мин ЛМ1 = 16,67и/:'=16,67-60-209000=20,9Х XIО7 Дж.
Удельный расход топлива, отнесенный к этой работе, учитывающий затраты на совершение 1 Дж полезной механической работы тягового электрического привода и покрытие потерь энергии дизельного топлива при ее преобразовании,
gr= 16,9/20,9-107=0.808-Ю
В качестве примера в табл. 7 представлены исходные данные и результаты расчета удельного расхода топлива gi на тепловозе 2ТЭ10Л с тяговыми двигателями ЭД-104А на 15-м положении рукоятки контроллера управления. На рис. 11 приведены зависимости от скорости движения удельного расхода топлива тем же тепловозом на 5, 13 и 15-м положениях рукоятки контроллера управления. Как видим, при скорости движения свыше 20 км/ч удельный расход топлива практически не зависит от скорости и положения рукоятки контроллера управления. Это обстоятельство дает возможность использовать некоторое среднее значение удельного расхода топлива для приближенной оценки распределения полного расхода топлива по составляющим механической работы тепловоза, затраченной на перемещение поезда по участку.
Расчетное значение среднего удельного расхода топлива gTc можно принять соответствующим наиболее экономичному из широко используемых положений рукоятки контроллера машиниста при средней скорости движения на участке и увеличить на 1,5— 2% для учета работы тепловоза в период пуска и при высокой скорости движения с повышенным расходом топлива.
Средний удельный расход топлива gTc, принимаемый при расчете составляющих расхода топлива по значению механической работы, соответствует некоторому расчетному среднему значению к. п. д. локомотива. В действительности изменение скорости движения и положений рукоятки контроллера управления сопровождается изменением к. п. д. локомотива, а следовательно, и той части расхода топлива, которая затрачивается на покрытие потерь энергии в дизеле, электрической и тяговой передачах.
Наглядное представление о к. п. д. современных тепловозов дают приведенные на рис. 12 зависимости к. п. д. тепловоза ТЭ10 от скорости движения при характерных положениях рукоятки контроллера управления. Напомним, что под средним значением к. п. д. тепловоза понимают отношение полезной механической работы тягового электрического привода к механическому эквиваленту энергии израсходованного дизельного топлива. Как видим, при малой скорости движения, особенно когда реализуемая мощность значительно меньше номинальной, к. п. д. локомотива имеет низкое значение.
Тепловозы проектируют и строят так, чтобы их к. п. д. имел максимальные значения при наиболее вероятных скоростях движения по участку. Этим объясняется относительно небольшое уменьшение к. п. д. тепловоза в зоне высоких скоростей движения.
При дальнейшем анализе влияния элементов режима ведения поезда на составляющие расхода топлива, соответствующие принятым ранее составляющим механической работы тягового электрического привода, примем расчетное значение удельного расхода топлива для тепловоза 2ТЭ10Л равным 0,8-10-7 кг/Дж при среднем значении его к. п. д. 0,286. Примем также, что масса поезда, состоящего из тепловоза 2ТЭ10Л и четырехосных вагонов со средней нагрузкой на ось 170 кН, равна 4258 т.
Составляющие расхода топлива локомотивом, связанные с изменением потенциальной энергии поезда на участке и преодолением сопротивления движению от кривых при принятых ранее допущениях, не зависят от режима ведения поезда, а определяются особенностями плана и профиля участка пути. Расход топлива на изменение потенциальной энергии поезда, кг,
От„э=£тИ„в= 1000 gg^mp+mtdbff
При отрицательном значении общего изменения высоты поезда АЯ на участке расход топлива Отта оказывается также отрица-тельным. Это означает экономию топлива по сравнению, например, с участком пути, на котором ДЯ=0. При отрицательном знаке расход топлива на изменение потенциальной энергии поезда следует вычесть из суммы остальных составляющих расхода топлива локомотивом, рассматриваемых ниже.
Расход топлива, кг, на участке пути, приходящийся на преодоление сил сопротивления движению от п кривых длиной skp, км, каждая,
От1ф=£тсЛ«р==1(ЮО ££IC(OTp+mQ)x
п
X^^VAp,-1=1
Влияние элементов режима ведения поезда на расход топлива локомотивом здесь рассматривается с точки зрения его распределения по составляющим общей полезной механической работы тягового электрического привода, затраченной на передвижение поезда по участку пути, при расчетном среднем значении к.п. д. тепловоза. Поэтому составляющие расхода топлива принимаются пропорциональными соответствующим составляющим общей механической работы и, следовательно, таким же образом зависящими от режима ведения поезда.
Расход локомотивом дизельного топлива на участке пути, связанный с преодолением основного сопротивления движению, кг,
п
<Л0=ftctAo + Л0") = I000ggn (тР+ mQ) ^ «»оА ~
i-i ~ 10(%TCg (тр -f mQ) «yocs,
где w0t — значения основного удельного сопротивления движению, соответствующие отрезкам участка пути с равномерным или неравномерным движением, Н/кН; рассчитывают woi по методике, изложенной на с, 37; Sj — длина этих отрезков участка пути, км; п —
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.