В эксплуатации гидротрансформатор используется кратковременно. Продолжительная работа на гидротрансформаторе при высоком коэффициенте трансформации ограничена нагреванием рабочей жидкости, а в пределах рабочего режима — минимально допустимым к.п.д. При работе на гидротрансформаторе можно принимать г\гт = 0,83, оптимальный — до 0,9.
Для достижения высокого к.п.д. в широком диапазоне скоростей после разгона производится переход на гидромуфту. Минимальная скорость перехода со ступени гидротрансформатора на ступень гидромуфты ограничена снижением мощности дизеля, так как с понижением скорости перехода снижается частота вращения вала дизеля. С повышением скорости перехода уменьшается диапазон скоростей движения для регулирования и требуется введение дополнительных гидромуфт. При работе на гидромуфтах к.п.д. гидромуфты колеблется от 0,85 до 0,96.
Если обозначить скорость перехода на первую гидромуфту v"r, на вторую гидромуфту и?„, а максимально допустимую скорость на второй гидромуфте итах, то соотношение скоростей определяется wmax/ /у"м = У?М/У?Т = 1,6 для грузовых и маневровых тепловозов и 1,45 для пассажирских. Переключение ступени с первой гидромуфты на вторую производится автоматически при скорости, когда частота вращения коленчатого вала дизеля достигнет максимума. Сила тяги в момент переключения ступеней определяется пересечением нагрузочных кривых с регуляторной характеристикой дизеля на совместной диаграмме характеристик дизеля и гидромашин. При переключении гидротрансформатора на гидромуфту частота вращения коленчатого вала дизеля несколько снижается, к.п.д. передачи возрастает примерно на 8—10 %, существенного снижения силы тяги не наблюдается благодаря приспособляемости дизеля. При переключении гидромуфт происходит ступенчатое изменение сил тяги.
• Применение нескольких гидротрансформаторов благоприятно сказывается на плавности изменения силы тяги при переключениях, а дизель работает без уменьшения частоты вращения коленчатого вала. 67
Применение комплексных гидротрансформаторов автоматически обеспечивает высокий к.п. д. передачи при работе на частичных нагрузках. Регулирование частоты вращения колес гидротрансформатора и гидромуфты можно производить тремя способами: изменением частоты вращения насосного колеса (коленчатого вала дизеля); механическим воздействием на поток жидкости в круге циркуляции, используя поворот дроссельной заслонки или поворот лопаток колес; изменением наполнения (сливом части жидкости из круга циркуляции). Широкое распространение получил первый способ как наиболее экономичный. Третий способ для магистральных тепловозов не применяется.
Управление гидропередачей осуществляется автоматически переключением гидроаппаратов в зависимости от скорости движения тепловоза либо в зависимости и от скорости движения, и от частоты вращения коленчатого вала дизеля.
Ограничение силы тяги продолжительного режима обусловлено охлаждающей способностью масляных теплообменников гидропередачи.
Глава 4
ХАРАКТЕРИСТИКИ ТЯГИ В ЭКСПЛУАТАЦИИ
4.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Для эксплуатации характерны переменные тяговые нагрузки, колебания атмосферных параметров, изменения технического состояния пути и подвижного состава, что оказывает существенное влияние на режимы работы тепловозов, степень использования силы тяги и мощности, надежность и топливную экономичность тяги поездов. Все это в совокупности и определяет фактические режимы работы тепловозов в эксплуатации, которые в ряде случаев значительно отличаются от принятых в тяговых расчетах.
Режим работы тепловозов является обобщающим и универсальным показателем, определяющим степень использования мощности и силы тяги, надежности и экономичности работы в любых условиях эксплуатации. Естественно, что режимы работы дизель-генераторных установок главным образом определяют режимы тяги, степень использования и работоспособность тепловозов в целом.
Количественно тяговые режимы работы тепловоза в эксплуатации оценивают усредненными по значению и продолжительности скоростью движения и позициями контроллера, степенью использования касательных силы тяги и мощности, током и напряжением тягового генератора, к.п.д. и расходом топлива на единицу касательной силы тяги за час. 68
4.2. ВЛИЯНИЕ АТМОСФЕРНЫХ ПАРАМЕТРОВ НА РЕЖИМЫ РАБОТЫ И ТЯГОВЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Тяговые характеристики и кривые расхода топлива на единицу мощности дизеля в функции скорости и позиции контроллера построены при стандартных атмосферных условиях: температуре наружного воздуха tl№ = + 20 °С, барометрическом давлении р0 = 1,013-106 Па и относительной влажности ф0 = 70 %.
В эксплуатации атмосферные параметры обычно отклоняются от стандартных. Причинами могут быть: различие климатических поясов, сезона года, внутрисуточные колебания, изменения высоты над уровнем моря при движении на горном и холмистом профилях пути. Отклонения влияют на мощность, тепловую и механическую напряженность, топливную экономичность дизеля, нагревание обмоток тяговых электрических машин. В результате этого возникают нестабильность тепловозной характеристики и ограничения режимов работы по надежности. Влияние атмосферных условий на эффективность дизельной тяги представляет повышенный интерес для эксплуатации тепловозов в условиях БАМа, где температура воздуха достигает — 60 °С, а профиль пути горный.
С понижением давления ри уменьшаются плотность воздуха 7>> перед турбокомпрессором и перед впускными устройствами дизеля, давление наддува и заряд воздуха в его цилиндрах. При сохранении постоянной цикловой подачи топлива и уменьшении заряда воздуха снижается коэффициент избытка воздуха, ухудшаются смесеобразование и сгорание топлива, снижаются давление рабочего процесса, индикаторная мощность, индикаторный и механический к.п.д., топливная экономичность. По мере снижения атмосферного давления повышается температура выпускных газов и тепловая напряженность, что может ограничивать нагрузку дизеля и силу тяги тепловоза.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.