Тягово-эксплуатационные испытания с динамометрическим вагоном, страница 11

где  – значения основного удельного сопротивления движению, соответствующие отрезкам участка пути с равномерным или нерав­номерным движением, Н/кН;

S_i – длина этих отрезков участка пути, км;

n – число этих характерных отрезков участка пути;

– длина рассматриваемого участка пути, км;

 – расчетное среднее значе­ние основного удельного сопротивления движению на участке пути, Н/кН.

Удельное значение этой составляющей общего расхода топлива локомотивом, кг/(т км),

На рис. 2 представлена кривая расхода топлива G_то на участ­ке пути 1 км в зависимости от скорости поезда с принятой ранее составностью. Для количественной оценки влияния на составляющую расхода дизельного топлива G_то неравномерности движения поез­да по участку пути сравним два условных режима ведения поезда.

Рис. 2

Допустим, что участок длиной 10 км тепловоз 2ТЭ10Л с грузо­вым поездом проходит за 12 мин. В первом случае поезд движется на всем участке пути с постоянной скоростью 50 км/ч, во втором – со средней скоростью 50 км/ч, причем первые 7 км он проходит со скоростью 70 км/ч, а оставшиеся 3 км – со скоростью 30 км/ч. В со­ответствии с рис. 13 расход топлива в первом случае составит 65,2 кг, а во втором – 75 кг, т. е. на 9,8 кг больше. Причина такой разницы в расходах топлива заключается в различных значениях механической работы А_о при равномерном и неравномерном движе­нии поезда.

Можно показать, что при более высокой средней скорости та­кая же неравномерность действительной скорости окажет еще боль­шее влияние на увеличение рассматриваемой составляющей расхо­да топлива.

Можно показать, что при более высокой средней скорости та­кая же неравномерность действительной скорости окажет еще боль­шее влияние на увеличение рассматриваемой составляющей расхо­да топлива.

Расход топлива локомотивом, кг, связанный с регулировочны­ми торможениями, зависит от погашенной в тормозах механической энергии поезда на n вредных спусках общей длиной S_в и определя­ется как

Удельное значение этой составляющей расхода топлива, кг/(т*км),

.

На рис. 3 в качестве примера приведена зависимость от кру­тизны уклонов вредных спусков расхода дизельного топлива, от­несенного к погашенной в тормозах механической энергии поезда, при максимально допустимой скорости движения 80 км/ч. Расход топлива отнесен к 1 км длины вредного спуска, а составность по­езда соответствует ранее принятой. Как видим, расход топлива ли­нейно зависит от уклона вредного спуска и тем больше, чем длин­нее вредный спуск и больше уклон. Снижение скорости подхода к вредным спускам позволя­ет сократить длину тормозного пути и снизить рассматриваемую составляющую расхода топлива локомотивом.

Рис. 3

Расход топлива локомотивом, связанный с погашенной в тор­мозах поезда для снижения скорости механической энергией, ра­вен разности расхода дизельного топлива, эквивалентного измене­нию кинетической энергии поезда за время торможения, и расхода топлива на преодоление силы основного сопротивления движению, а также изменению потенциальной энергии поезда на тормозном пу­ти S_тi, т. е. при n торможениях на участке пути

,

где – расчетное среднее значение основного удельного сопро­тивления движению на тормозном пути S_тi, Н/кН.

Удельное значение этой составляющей расхода топлива, кг/(т*км),

Для количественного анализа рассматриваемой составляющей расхода топлива локомотивом примем, что торможение поезда про­исходит со скорости 80 км/ч до остановки на горизонтальном участ­ке пути. Расход топлива при тормозном пути 0,9 км

При принятых в рассматриваемом примере исходных данных оказывается, что расход топлива, связанный с механической рабо­той по преодолению основного сопротивления движению на тормоз­ном пути, в 13 раз меньше расхода топлива, эквивалентного поте­рям механической энергии непосредственно в тормозах. Таким об­разом, расход топлива, связанный с торможениями поезда для снижения скорости, зависит главным образом от уменьшения кинетической энергии поезда.

Для  иллюстрации  влияния  уклона при торможении  поезда  на  составляю­щую расхода топлива G_тос на рис. 4 показаны зависимости  расхода   топлива, связанного с потерями энергии в тормозах, от скорости начала  торможения до остановки. Кривая  1 соответствует торможению поезда на уклоне 9 ^о/_оо, а кривая 2 — на горизонтальном участке пути. Как видим, влияние уклона на расход топ­лива тем сильнее, чем выше скорость на­чала торможения. С помощью этих кри­вых можно  определить  расход топлива,

Рис. 4

связанный с потерями энергии в тормозах, при снижении скорости поезда до некоторого значения V_кт>0. Он равен разности расхода топлива при скоростях начала и окончания торможения. Напри­мер, при торможении для снижения скорости движения грузового поезда с принятой ранее составностью со скорости 80 км/ч до ско­рости 40 км/ч на уклоне 9 ^о/_оо расход топлива

G_80-40 = G₈₀  – G₄₀  = 108 – 26=82 кг.

Таким образом, влияние элементов режима ведения поезда на общий расход топлива локомотивом при принятом среднем значе­нии к. п. д. тепловоза обнаруживается через составляющие расхода топлива, соответствующие основным составляющим общей полезной механической работы тягового электрического привода, затрачива­емой на передвижение поезда по участку пути.

 3.3. Принципы выбора экономичных режимов вождения поездов

Рациональный режим ведения поезда определяют для заданного времени его хода по перегонам. Это очень сложная задача, реше­ние которой несколько упрощается, если имеется кривая скорости движения в функции пути, соответствующая заданному времени хода поезда. Эта кривая может быть получена тяговыми расчетами или записана на ленту регистрирующего скоростемера локомотива, а затем совмещена с приведенным профилем пути участка. При этом формирование рационального режима ведения поезда сводит­ся к совершенствованию исходного режима, т. е. к его изменениям, направленным на сокращение расхода топлива при сохранении заданного времени хода.