Отзыв ведущей организации (1024788), страница 2
Текст из файла (страница 2)
отмечено более равномерное дозирование топлива по всем цилиндрам на всех режимах работы дизель-генератора. Результаты исследований свидетельствуют о том, что применение системы ЭСУВТ.01 позволило снизить расход топлива на 3,5- 17',4 на позициях контроллера от 0 до 3 и на 0,9'.4 — на четвертой и пятой позициях контроллера при оптимальных значениях УОВТ по сравнению с серийной ТА. На режимах холостого хода снижение частоты вращения до 250 мин и 220 мин позволяет снизить расход топлива на 31,3',4 и 37„0',4 -! соответственно, по сравнению с серийной системой (при частоте вращения холостого хода, равной 300 мин ). Результаты испытаний показали, что дымность ОГ дизеля находилась в пределах норм ГОСТ Р 51250-99. Полученные показатели токсичности ОГ сравнивались с предельно допустимыми нормами ГОСТ Р 51249-99.
По выбросам оксидов азота и монооксида углерода дизель типа Д50 с системой ЭСУВТ.01 удовлетворяет требованиям ГОСТ Р 51249-99. Удельные выбросы углеводородов превысили норму, установленную ГОСТ Р 51249-99. Это вызвано тем, что впрыскивание топлива осуществлялось на неоптимальном участке кулачка кулачкового вала ТНВД. Оценка динамических свойств системы ЭСУВТ.01 проведена при ее исследованиях в переходных процессах. Получены следующие результаты: величина заброса частоты вращения дизеля при сбросе 100'.4 нагрузки составила 1,21'.4; длительность переходного процесса — 3,5 с.
Шестая глава посвящена эксплуатационным испытаниям тепловоза с электронной САУ топливоподачей, Испытания проведены по Программе и методике испытаний, разработанной ОАО «ВНИИЖТ» при участии автора диссертации. Испытания проведены от момента оборудования тепловоза ЧМЭЗ системой ЭСУВТ.01 до текущего ремонта ТР-1.
Исследованы опытный тепловоз ЧМЭЗ № 4747 с системой ЭСУВТ.01 и тепловозы контрольной группы ЧМЭЗ №№ 2736, 4762, 5254, 5775, 3074 и 5562 со штатными дизелями. Экономия топлива дизелем тепловоза ЧМЭЗ №4747 с системой ЭСУВТ.01 составила: 1,55 кг/ч (10,67 ',4) по сравнению с ЧМЭЗ № 5562; 1,43 кг/ч (9,93 '.4) по сравнению с ЧМЭЗ № 5775; 1,46 кг/ч (10,31 '.4) по сравнению с тепловозами ЧМЭЗ №№ 5562 и 5775. В целом, проведенные испытания тепловоза ЧМЭЗ № 4747 с системой ЭСУВТ.01 подтвердили работоспособность этой системы и эффективность ее использования в отечественных тепловозных дизелях.
В седьмой главе представлена методика оценки эффективности использования системы электронного управления топливоподачей с определением эксплуатационного расхода топлива, базирующаяся на определении эксплуатационных затрат при распределении режимов работы, характерном для дизелей маневровых тепловозов. Расчет эффективности использования электронной САРЧ проведен применительно к тепловозному дизель-генератору 1-ПДГ4 с дизелем 6 ЧН 31,8/33. При принятом распределении режимов работы дизеля маневрового тепловоза и установке ЭРЧВ общий годовой экономический эффект составил 84089 руб.
на один тепловоз при цене 1 тонны дизельного топлива — 15000 руб/т (цена 2010 г.). Научная новизна полученных результатов Научная новизна работы заключается в следующем: разработаны новые подходы к созданию алгоритмов управления тепловозными дизелями, реализующих оптимальное управление частотой вращения и мощностью дизель-генераторов при работе на установившихся и переходных режимах работы. - разработана уточненная методика расчета топливоподачи, позволяющая оценить особенности этого процесса в дизелях с электронными САУ топливоподачей с импульсным управлением электрогидравлическим клапаном; - разработана методика расчета ограничительной характеристики тепловозного дизель-генератора, базирующаяся на определении требуемой цикловой подачи дизельного топлива на каждой позиции контроллера в переходном процессе при переводе позиции контроллера с низшей на высшую с обеспечением требуемого качества переходного процесса; - разработана методика оценки динамических свойств системы электронного управления топливоподачей, базирующаяся на построении амплитудно- частотной и фазово-частотной характеристик электронного регулятора частоты вращения и определении собственной частоты колебаний частоты вращения двигателя, суммарного фазового сдвига и ориентировочного заброса частоты вращения при сбросе номинальной нагрузки; разработаны системы электронного управления топливоподачей с импульсным управлением электрогидравлическим клапаном, обеспечивающие реализацию оптимизированных законов подачи топлива и характеристик изменения угла опережения впрыскивания в тепловозном дизеле; - в сравнительных экспериментальных исследованиях тепловозного дизеля на моторном стенде выявлена возможность улучшения показателей топливной экономичности и токсичности ОГ при использовании системы электронного управления топливоподачей с импульсным управлением электрогидравлическим клапаном, обеспечивающей управление УОВТ; в эксплуатационных испытаниях тепловоза, оборудованного системой электронного управления топливоподачей с импульсным управлением электр огидравлическим клапаном, подтверждена работоспособность и эффективность этой системы в реальных условиях эксплуатации; разработана методика оценки эффективности использования системы электронного управления топливоподачей, базирующаяся на определении эксплуатационных затрат при распределении режимов работы, характерном для дизельных двигателей маневровых тепловозов.
Практическая значимость результатов исследований Практическая ценность работы определяется следующими факторами: разработанная система электронного управления топливоподачей с импульсным управлением электрогидравлическим клапаном, позволяющая значительно снизить расход топлива, эта САУ установлена и эксплуатируется на ряде отечественных маневровых тепловозов; - проведенные экспериментальные исследования дизеля, оснащенного системой электронного управления топливоподачей с импульсным управлением электрогидравлическим клапаном, подтвердили эффективность использования этой системы в отечественных тепловозных дизелях; уточненная методика расчета топливоподачи дизеля позволяет оценить особенности этого процесса в дизелях, оснащенных системами электронного управления, и с достаточной для практики точностью решать задачи проектирования таких систем для отечественных тепловозных дизелей; - проведенные расчетные исследования рабочего процесса дизеля, оснащенного системой импульсного управления электрогидравлическим клапаном, подтвердили влияние закона подачи на показатели топливной экономичности и токсичности ОГ; разработанная методика расчета ограничительной характеристики тепловозного дизель-генератора позволяет профилировать указанную характеристику с целью ее формирования разработанной системой электронного управления; - разработанная методика оценки динамических свойств системы электронного управления позволяет определить собственную частоту колебаний частоты вращения двигателя, суммарного фазового сдвига и ориентировочного заброса частоты вращения при сбросе номинальной нагрузки; проведенные эксплуатационные испытания тепловоза, оборудованного системой электронного управления топливоподачей с импульсным управлением электрогидравлическим клапаном, подтвердили возможность заметного снижения расхода топлива в реальных условиях эксплуатации; разработанная методика оценки эффективности использования системы электронного управления топливоподачей позволяет определить эксплуатационный расход топлива при реальном распределении режимов работы двигателей маневровых тепловозов; - разработано программное обеспечение, реализующее предложенные автором характеристики и алгоритмы управления для отечественных дизель- генераторов тепловозов.
Достоверность и обоснованность научных положений Достоверность и обоснованность научных положений определяются: - использованием фундаментальных законов и уравнений теории рабочего процесса двигателей внутреннего сгорания и теории автоматического регулирования и управления, современных численных и аналитических методов реализации математических моделей; - совпадением результатов расчетных и экспериментальных исследований и применением при оценке адекватности математических моделей достоверных опытных данных, полученных при испытаниях на развернутом двигателе в 10 стендовых условиях и при эксплуатационных испытаниях тепловоза с системой электронного управления топливоподачей; положительным опытом эксплуатации тепловозов, оснащенных электронными системами управления, реализующими разработанные в диссертации характеристики и алгоритмы.
Реализация результатов работы Разработанные алгоритмы управления составили основу созданных под руководством автора серийных электронных регуляторов частоты вращения и мощности типа ЭРЧМЗОТ, которые установлены и эксплуатируются на тепловозах ЧМЭЗ, ТЭМ2, ТЭМ18Д, 2ТЭ10, 2ТЭ116, ТЭП70 и 2ТЭ25. Разработаны опытные системы электронного управления топливоподачей для ряда тепловозных и автотракторных дизелей, включая дизели, адаптированные к работе на природном газе. Системы электронного управления топливоподачей серийно установлены на 160 единицах тепловозов ТЭМ2, ТЭМ13Д и ЧМЭЗ. Опытный экземпляр системы установлен на тепловозе 2ТЭ116. Результаты диссертационной работы используются в учебном процессе кафедры «Локомотивы» ФГБОУ ВПО «Самарский государственный университет путей сообщения» и других организациях.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
