Тягово-эксплуатационные испытания с динамометрическим вагоном, страница 10

Для определения расхода топлива по механической работе удоб­но иметь значения удельного расхода топлива g_т, кг/Дж, получен­ные как отношение расхода топлива G_т, кг/мин, к механической ра­боте А_М1 тягового электрического привода за 1 мин при различных скоростях движения локомотива и положениях рукоятки контрол­лера управления. Расчет значений g_т ведут по тяговым характери­стикам тепловоза и паспортным характеристикам расхода топлива за 1 мин при соответствующих режимах работы локомотива.

В качестве примера возьмем тепловоз 2ТЭ10Л. При скорости движения V= 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 F_К=209000 Н. Механическая работа тягового электриче­ского привода за 1 мин

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,

 кг/Дж.

В качестве примера в табл. 7 представлены исходные данные и результаты расчета удельного расхода топлива g_т на тепловозе 2ТЭ10Л с тяговыми двигателями ЭД-104А на 15-м положении ру­коятки контроллера управления. На рис. 1 приведена зависимость удельного расхода топлива тем же тепловозом на 15 –м положении рукоятки контроллера управления. Как видим, из рис. 1 при скорости движения свыше 20 км/ч удельный расход топлива практически не зависит от скорости. 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 g_тс 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 g_тс, 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.                                                              

                                                                                             Таблица 7.

Ступень ослабления возбуждения	V, км/ч	FК, кН	АМ1*104, кДж	Gт, кг/мин	gт*10-7, кг/дж
ПП	17,5 20 23 28 35	692 619 540 450 360	20,2 20,65 20,75 21,0 21,05	16,9 16,9 19,9 16,9 16,9	0,837 0,818 0,816 0,806 0,805
ОП1	28 35 41 50,5	450 366 312 246	21,0 21,4 21,4 20,8	16,9 16,9 16,9 16,9	0,806 0,79 0,79 0,812
ОП2	41 50,5 60 70 80 90 100	308 246 209 178 155 133 112	21,1 20,8 20,8 20,8 20,8 20,0 18,73	16,9 16,9 16,9 16,9 16,8 16,4 15,7	0,803 0,812 0,812 0,812 0,812 0,820 0,838

Рис.1

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,

При отрицательном значении общего изменения высоты поезда  на участке расход топлива G_тпэ оказывается также отрицательным. Это означает экономию топлива по сравнению, например, с участком пути, на котором =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 n кривых длиной S_КРi, км, каждая,

.

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,

,