Расчет расхода топлива тепловозом

Расчет расхода топлива тепловозом выполняют по имеющимся кривым скорости и времени, построенным любым из рассмотренных выше способов. На кривой скорости в процессе ее построения должна быть выполнена разметка режимов работы локомотива, заключающаяся в обозначении участков движения поезда в режиме тяги, холостого хода (выбега), регулировочного или служебного торможения.

Полный расход топлива за поездку определяется выражением

,

где G – мгновенное значение расхода топлива, соответствующее режиму работы, кг/мин;

t – время движения поезда, мин.

Для расчета расхода топлива весь участок разбивают на отдельные отрезки, в пределах которых режим работы локомотива не меняется. Общий расход топлива тепловозом за поездку вычисляют в соответствии с выражением

, (51)

где G_i – расход топлива, соответствующий скорости движения поезда при используемой позиции контроллера машиниста на i-м отрезке пути, кг/мин;

Dt_i – время движения поезда по i-му отрезку пути, мин;

g_x – расход топлива тепловозом на холостом ходу, кг/мин;

t_x – время работы дизеля на холостом ходу; мин;

g_ст – расход топлива тепловозом на стоянках и при движении по станционным путям, кг/мин;

t_ст – время работы дизеля на стоянках и при движении по станционным путям, мин.

У современных тепловозов, как это видно из рисунка 25, при неизменной позиции контроллера машиниста расход топлива мало зависит от скорости движения. Значение g_x принимают в зависимости от частоты вращения коленчатого вала дизеля по расходным характеристикам для холостого хода (рисунок 26).

При определении расхода топлива на стоянках, если нет специальных распоряжений о режиме работы дизелей, учитывающих специфику местных условий, значение g_x принимают по таблице 19, где приведены значения частоты вращения коленчатого вала тепловозных дизелей на холостом ходу и соответствующие им значения расхода топлива. В таблице 19 приведены также значения g_ст, принятые в предположении о движении одиночных тепловозов по станционным путям на первой позиции контроллера машиниста со скоростью 10–15 км/ч.

Для того чтобы сравнивать расход топлива при работе локомотивов с разными поездами и на различных направлениях, общий расход топлива относят к измерителю выполненной перевозочной работы, получая удельный расход топлива, ,

(52)

где Q – масса состава, т;

s – длина участка, км.

Чтобы сравнивать различные виды тяги и разные сорта топлива, введено понятие «условное топливо», под которым понимают топливо с удельной теплотой сгорания 29,3 МДж/кг. Удельная теплота сгорания дизельного топлива 41,9 МДж/кг. Следовательно, чтобы пересчитать расход дизельного топлива в расход условного топлива, введя эквивалент Э = 41,9/29,3 = 1,43, получаем выражение для расчета удельного расхода условного топлива, ,

. (53)

Таблица 19 – Расход топлива на холостом ходу и при маневровой работе

Пример 10. Определить расход топлива тепловозом 2ТЭ10М при движении с составом массой 5250 т по участку длиной 47,6 км. Поезд разогнался до скорости 15 км/ч за 0,7 мин, после чего двигался в режиме тяги 35,9 мин и в режиме холостого хода, включая торможение при остановке, 12,8 мин.

Решение.Принимаем, что средняя скорость при разгоне поезда v_ср = 15/2 = = 7,5 км/ч. По рисунку 25 этой скорости в режиме тяги соответствует расход топлива G = 14,8 кг/мин. Для любой другой скорости движения в интервале от 15 км/ч до 80 км/ч G = 17,1 кг/мин. Для режима холостого хода принимаем из таблицы 19 g_х = 0,76 кг/мин. Таким образом, в соответствии с выражением (51) общий расход дизельного топлива за поездку

кг.

Удельный расход дизельного топлива в соответствии с выражением (52)

.

Удельный расход условного топлива определяем по формуле (53)

.