Международная научно-практическая конференция

ми в режиме пуска и рабочем (установившемся) режиме. При горении смеси в золотнике, РТ2 положительной работы в цикле не совершает, а кпд значительно снижается.

Библиографический список

1.Двигатели внутреннего сгорания: Устройство и работа поршневых

икомбинированных двигателей. Алексеев В.П., Воронин В.Ф., Грехов Л.В.

идр. М.: Машиностроение, 1990. 288 с.

2.Патент США №5.797.366. Тороидальный двигатель внутреннего сгорания.

3.Стечкин Б.С. Теория тепловых двигателей. М.: Наука, 1977. 410 с.

4.Луканин В.Н. Теплотехника. Высшая школа, 2000. 671 с.

Ж.К. Ахметов

Омский государственный университет путей сообщения, Омск

Влияние параметров окружающей среды сибирского региона на работу дизель-генераторных установок тепловозов

Сибирский полигон железных дорог по климатическим условиям можно разделить на три зоны: Западно-Сибирскую, ВосточноСибирскую и Забайкальскую. К Западно-Сибирской зоне отнесены Свердловская и Западно-Сибирская железные дороги, к ВосточноСибирской – Красноярская и Восточно-Сибирская, к Забайкальской – Забайкальская и отделение бывшей Байкало-Амурской магистрали.

Климатические особенности оказывают значительное влияние на работоспособность тепловозов, на надежность и долговечность их узлов и деталей.

От температуры наружного воздуха и барометрического давления зависят мощность и режим работы силовой установки. Электрические машины тепловоза, особенно тяговые электродвигатели, заметно реагируют на температуру и влажность воздуха, и буквально все агрегаты тепловоза, включая и его экипажную часть, чувствительны к концентрации пыли в воздухе.

Принцип соответствия конструкции тепловозов климатическим особенностям районов их эксплуатации пока еще не соблю-

26

Инновационные факторы развития Транссиба на современном этапе. Часть 2

дается. Создается универсальная конструкция, которая должна противостоять воздействию климата всех зон.

При проектировании узлов тепловоза принимается большой диапазон колебаний расчетных параметров окружающей среды, что приводит к громоздкости агрегата в одной зоне и работу его на предельных нагрузках в другой. Например, производительность холодильника воды и масла в эксплуатации, достаточная в зонах умеренного климата, является высокой для холодных зон и явно недостаточной для жаркого климата дорог Средней Азии, где машинисты в летнее время нередко совершают непредвиденные вынужденные остановки для охлаждения дизеля. На дорогах Севера эти холодильники создают для машинистов трудности по предохранению их от размораживания.

Анализ средних многолетних метеорологических данных (1880–2011 гг.) для городов и пунктов, расположенных вдоль Транссибирской железной магистрали, показал, что средняя продолжительность периода со среднесуточной температурой наружного воздуха от 0 °С до минус 45 °С составляет более 180 суток.

В Забайкалье и Якутии число суток в году с отрицательной температурой достигает до 290, в том числе более 100 суток температура наружного воздуха находится в диапазоне от минус 20 °С до минус 50 °С.

Статистический анализ параметров наружного воздуха позволил определить время работы тепловозов при различных температурах и построить температурный спектр, позволяющей выделить интервал температуры, в котором основное время работают тепловоза (табл. 1).

Таблица 1

Время работы тепловозов при различной температуре наружного воздуха

27

Международная научно-практическая конференция

В Западно-Сибирской и Восточно-Сибирской зонах до70 % времени тепловозы используются в интервале от минус20 °С до плюс 20 °С, а в Забайкальской зоне от минус 40 °С до 0 С.

Воздействие окружающей среды на элементы аппаратуры и узлов тепловозов приводит к ухудшению работоспособности, изменению рабочих параметров и характеристик дизель-генераторных установок (ДГУ). Чтобы обеспечить безотказную работу автономных (дизельных) локомотивов в различных условиях эксплуатации необходимо знать, какое влияние оказывают на них факторы внешней среды, встречающиеся в природе. На рис. 1 показано воздействие параметров внешней среды на работоспособность и эффективность использования дизельных локомотивов.

Для ряда машин эта задача решается с помощью испытаний, имитирующих эксплуатационное воздействие среды.

Необходимо отметить, что в отношении тепловозов такая работа на стадии их создания не проводится, в результате чего тепловозы для всей сети железных дорог строятся в одном исполнении без дифференцированного учета тех многообразных сочетаний климатических факторов, которые наблюдаются на различных железных дорогах. Действующие в настоящее время нормы параметров, характеризующих систему эксплуатационно-ремонтного обслуживания дизельных локомотивов(межремонтные пробеги, виды и объемы ремонтных работ, расходы материалов, запасных частей и расход топлива на тягу), являются среднесетевыми, то есть не учитывают реальных условий эксплуатации.

Одним из основных параметров окружающей среды, оказывающим существенное влияние на надежность и экономичность -ра боты ДГУ тепловозов является температура наружного воздуха и ее перепады в одном пункте, а также между пунктами тягового плеча.

Изменение температуры наружного воздуха Та и барометрического давления Ра оказывают влияние на рабочий процесс дизеля. Повышение наружной температуры и снижение барометрического давления сопровождаются уменьшением заряда цилиндров дизеля воздухом и, как следствие, увеличением индикаторного расхода топлива.

28

Инновационные факторы развития Транссиба на современном этапе. Часть 2

29