Bulletin of scientific research results Bulletin of scientific research results Бюллетень результатов научных исследований 2223-9987 49569 10.20295/2223-9987-2022-1-48-67 Проблематика транспортных систем PROBLEMATIC OF TRANSPORT SYSTEM Проблематика транспортных систем Impact of Transition Processes in Propulsion of Shunting Diesel Locomotive on Fuel Consumption in Exploitation Влияние переходных процессов в силовой установке маневрового тепловоза на расход топлива в эксплуатации Грачев Владимир Васильевич Grachev Vladimir Vasil'evich

доктор технических наук;

doctor of technical sciences;

 Грищенко Александр Васильевич Grischenko Aleksandr Vasil'evich

доктор технических наук;

doctor of technical sciences;

 Базилевский Федор Юрьевич Bazilevskiy Fedor Yur'evich

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 Курилкин Дмитрий Николаевич Kurilkin Dmitry Nikolaevich kurilkin@pgups.ru

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I Санкт-Петербург Россия Emperor Alexander I Petersburg State Transport University Saint-Petersburg Russian Federation Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I Россия Emperor Alexander I Petersburg State Transport University Russian Federation Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I Россия Emperor Alexander I Petersburg State Transport University Russian Federation Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I Санкт-Петербург Россия Emperor Alexander I Petersburg State Transport University St. Petersburg Russian Federation 30 03 2022 30 03 2022 2022 1 48 67 30 03 2022 https://atjournal.ru/en/nauka/article/49569/view

Цель: Экспериментальная оценка влияния переходных процессов в силовой установке на эксплуатационную эффективность маневрового тепловоза по данным мониторинга его параметров в процессе эксплуатации. Методы: В качестве исходных данных для анализа используются результаты непрерывного мониторинга значений параметров силовой установки тепловоза ТЭМ18, оборудованного системой электронного управления топливоподачей ЭСУВТ.01-06-03, системой автоматического управления электрической передачей тепловоза УСТА и системой удаленного контроля параметров АСК, при выполнении тяжелой маневровой работы. Оценка влияния переходных процессов выполнялась посредством сравнения действительного расхода топлива на 4–6 позициях контроллера с эталонным расчетным расходом в тех же режимах работы силовой установки тепловоза при отсутствии переходных процессов. Результаты: В результате статистического анализа измерительной формации показано, что, вопреки сложившемуся в среде специалистов локомотивного хозяйства устойчивому представлению о существенном влиянии переходных процессов в силовой установке маневрового тепловоза на эксплуатационный расход топлива и необходимости его учета в процессе нормирования, переходные процессы в дизель-генераторной установке ПДГ1М тепловоза ТЭМ2(18), оборудованной современными средствами управления дизелем и электрической передачей тепловоза, не влияют на эксплуатационный расход топлива и могут не учитываться при нормировании топлива на маневровую работу. Решение о необходимости и способе учета дополнительного расхода топлива в переходных процессах при нормировании его расхода на маневровую работу должно приниматься для каждой серии маневрового локомотива по результатам мониторинга параметров его силовой установки в эксплуатации. Практическая значимость: Результаты статьи позволяют повысить точность тяговых расчетов и достоверность нормирования расхода топлива на маневровую работу.

Purpose: Experimental assessment of the effect of transient processes in a propulsion on the operational efficiency of a shunting diesel locomotive based on locomotive parameter monitoring during exploitation. Methods: As initial data for the analysis, the results are used of continuous monitoring of the values of the parameters of propulsion of TEM18 locomotive, equipped with an electronic control system for fuel supply ESUFT.01-06-03, an automatic control system for electric transmission of USTA locomotive and a remote data control system ASK, under heavy shunting. Evaluation of transient process influence was fulfilled by means of comparison of fuel real consumption on controller 4–6 positions with standard calculated consumption at the same working modes of locomotive propulsion at the absence of transient processes. Results: As a result of the statistical analysis of metric information, it is shown that, in contradiction to, existing in environment of locomotive industry specialist, stable notion on transient process essential influence in shunting locomotive propulsion on exploitation fuel consumption and on fuel accounting necessity during rationing, transient processes in diesel generator propulsion PDG1M of TEM2(18) diesel locomotive, equipped with the modern tools of control for diesel and electric transmission, do not affect operational fuel consumption and may not be taken into account when rationing fuel for shunting. The decision on the necessity and way of accounting additional fuel consumption in transient processes when rationing the consumption for shunting operation should be made for each series of shunting locomotive based on the results of monitoring the parameters of locomotive propulsion in exploitation. Practical importance: Article results allow to raise the accuracy of traction calculations and reliability of rationing fuel consumption for shunting job.

 тепловоз расход топлива удельный расход топлива переходные режимы работы система электронного управления впрыском система автоматического управления электрической передачей тепловоза дизель тяговый генератор diesel locomotive fuel consumption specific fuel consumption transient operation modes electronic injection control system automatic control system for electric transmission of diesel locomotive diesel engine traction generator

Хомич А.З. Топливная эффективность и вспомогательные режимы тепловозных дизелей. - 2-е изд., перераб. и доп.// М.: Транспорт - 1987 - 271 с. Khomich A.Z. Toplivnaya effektivnost' i vspomogatel'nye rezhimy teplovoznykh dizeley [Fuel efficiency and auxiliary modes of diesel locomotives]. Moscow: Transport Publ. 1987. 271 p. Володин, А.И. Топливная экономичность силовых установок тепловозов/А.И. Володин, Г.А. Фофанов//М., "Транспорт" - 1979 - 126 с. Volodin, A.I. Toplivnaya ekonomichnost' silovykh ustanovok teplovozo [Fuel efficiency of diesel locomotive power plants]. Moscow, "Transport" Publ. 1979. 126 p. Балабин В.Н. Научные основы создания регулируемых приводов газораспределения локомотивных двигателей внутреннего сгорания нового поколения. - Автореферат дисс. на соиск. уч. ст. докт. техн. наук. - Москва, 2010, 50 с. Balabin V.N. Nauchnye osnovy sozdaniya reguliruemykh privodov gazoraspredeleniya lokomotivnykh dvigateley vnutrennego sgoraniya novogo pokoleniya. Dokt. Diss [Scientific basis for the creation of adjustable gas distribution drives for locomotive internal combustion engines of a new generation. Dokt. Diss]. Moscow, 2010. 50 p. Хомич, А.З., Мальцев А.Н. Влияние переходных процессов на экономичность дизеля 10Д100/А.З.Хомич, А.Н.Мальцев//Электрическая и тепловозная тяга. М.: Транспорт, №11 - 1974 ¬ с. 37-38. Khomich, A.Z., Mal'tsev A.N. Vliyanie perekhodnykh protsessov na ekonomichnost' dizelya 10D100 [The influence of transient processes on the efficiency of a diesel engine 10D100]. Elektricheskaya i teplovoznaya tyaga [Electric and diesel traction]. Moscow: Transport, I. 11, 1974, pp. 37-38. Овчаренко, С.М. Влияние переходных процессов на расход топлива дизелем в эксплуатации/С.М. Овчаренко, П.С.Корнеев, В.А.Четвергов//Известия Транссиба, №1(9) - 2012 - с. 27-32. Ovcharenko, S. M. Vliyanie perekhodnykh protsessov na raskhod topliva dizelem v ekspluatatsii [Influence of transient processes on diesel fuel consumption in operation]. Izvestiya Transsiba [Izvestiya Transsib]. I. 1(9), 2012, pp. 27-32. Гундоров, М.П. Реализация более рациональной характеристики нагружения тепловозного дизель-генератора/М.П.Гундоров//Сборник трудов ВНИТИ - Коломна, ВНИТИ, 1978 г. - с.59-68. Gundorov, M.P. Realizatsiya bolee ratsional'noy kharakteristiki nagruzheniya teplovoznogo dizel'-generatora [Implementation of a more rational loading characteristic of a diesel diesel generator]. Sbornik trudov VNITI [Collection of works of VNITI]. Kolomna, VNITI Publ., 1978, pp. 59-68. Кузнецова, И.А. Оценка технико-энергетической эффективности работы маневровых тепловозов путем моделирования рабочих процессов оборудования в режимах эксплуатации: специальность 05.22.07 «Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация»: дис. … канд. техн. наук / И.А.Кузнецова; АО ВНИИЖТ. - М., 2018. - 162 с. Kuznetsova, I.A. Otsenka tekhniko-energeticheskoy effektivnosti raboty manevrovykh teplovozov putem modelirovaniya rabochikh protsessov oborudovaniya v rezhimakh ekspluatatsii: spetsial'nost' 05.22.07 «Podvizhnoy sostav zheleznykh dorog, tyaga poezdov i elektrifikatsiya». Kand. Diss [Evaluation of the technical and energy efficiency of shunting diesel locomotives by modeling equipment workflows in operating modes: specialty 05.22.07 “Railway rolling stock, train traction and electrification”. Cand. Diss]. Moscow, 2018. 162 p. Пустыльник, Е.И. Статистические методы анализа и обработки наблюдений/Е.И.Пустыльник - М., Наука, 1968 - 396 с. Pustyl'nik, E.I. Statisticheskie metody analiza i obrabotki nablyudeniy [Statistical methods of analysis and processing of observations]. Moscow, Nauka Publ., 1968. 396 p. Грачев, В.В. О достоверности прямых способов контроля энергоэффективности тепловозов в эксплуатации/В.В.Грачев, А.В.Грищенко, Ф.Ю.Базилевский//Вестник Института проблем естественных монополий: Техника железных дорог - 2018, вып. 2(42). - с.40-48. Grachev, V.V. O dostovernosti pryamykh sposobov kontrolya energoeffektivnosti teplovozov v ekspluatatsii [On the reliability of direct methods for monitoring the energy efficiency of diesel locomotives in operation]. Vestnik Instituta problem estestvennykh monopoliy: Tekhnika zheleznykh dorog [Bulletin of the Institute for Problems of Natural Monopolies: Railway Engineering]. 2018, I. 2(42), pp. 40-48. Коссов, Е.Е. Совершенствование качества переходного процесса при смене режима работы дизель-генератора тепловоза/Е.Е.Коссов, В.В.Фурман//Вестник ВНИИЖТ -М., ВНИИЖТ, 2012. - Вып.2. - с. 27 - 30. Kossov, E.E. Sovershenstvovanie kachestva perekhodnogo protsessa pri smene rezhima raboty dizel'-generatora teplovoza [Improving the quality of the transient process when changing the mode of operation of a diesel generator of a diesel locomotive]. Vestnik VNIIZhT [Vestnik VNIIZhT -M]. Moscow, VNIIZhT Publ., 2012, I. 2, pp. 27 - 30.