[06-2019] Устройство для контроля расхода топлива тепловозами
 

Устройство для контроля расхода топлива тепловозами

А.В. СЛИНГОВ, главный инженер эксплуатационного локомотивного депо Смоленск Московской дирекции тяги, А.Я.ГЕРШКЕВИЧ, инженер, г. Москва

В настоящее время на тепловозах ОАО «РЖД» применяется большое количе-створа зричныхбортовывси стим контроля и регистрации параметров их работы. В публикации [1] была показана экономия топлива, полученная в результате их внедрения. При этом указано, что требуется дооснащение 4633 секций тепловозов бортовыми системами на сумму 2,5 млрд руб. и еще 1 млрд — на модернизацию 4255 секций, ранее оборудованных бортовыми системами. В данной статье рассмотрен опыт применения специализированной бортовой системы, предназначенной для корректировки норм расхода топлива и выявления случаев несанкционированного слива топлива в эксплуатационном локомотивном депо Смоленск Московской дороги.


Поездная работа в депо Смоленск характеризуется большим разнообразием маршрутов. Тепловозы депо эксплуатируются на семи плечах обращения. Кроме того, на приписных тепловозах работают не только локомотивные бригады депо Смоленск, но и бригады из других депо. Необходимо отметить, что масса поезда зачастую оказывается существенно меньше нормативной (особенно для трехсекционных тепловозов). Все это создает значительные трудности при назначении норм расхода топлива на поездку. Для решения этой задачи в инициативном порядке было разработано специализированное устройство для контроля расхода топлива в поездной работе.


Данное устройство было создано в двух вариантах (рис. 1). В устройстве на рис. 1 ,а информация получается от микропроцессорной системы возбуждения тягового генератора (УСТА), в устройстве на рис. 1,6 — непосредственно от шунта и плюсовой шины тягового генератора. Оба устройства могут использоваться как с топливомерами емкостного типа, так и без них. В случае применения топливомеров они устанавливаются в замерные горловины тепловоза. В этом случае на тепловоз устанавливается также цифровой указатель количества топлива в баке «Эскорт И4». В обоих устройствах используется широко применяемый на автомобильном транспорте терминал типа «Arnavi».

Схемы устройства для тепловоза с системой УСТА при варианте с топливомером и без него представлены, соответственно, на рис. 2 и 3. Ни рис. 4 и 5 приведены схемы устройства при варианте подключения непосредственно от шунта и плюсовой шины тягового генератора с топливомером и без него.


Для испытаний было отобрано 12 секций тепловозов. Из них шесть секций были оборудованы устройствами в варианте исполнения УСТА и еще шесть секций — устройствами стандартного варианта исполнения. В данной работе использовалась методика, утвержденная распоряжением ОАО «РЖД» от 31.03.2014 № 787р. Особенность этой методики заключается в том, что оценка топливной экономичности дизель-генератор-ных установок (ДГУ) тепловозов в поездной работе производится косвенным методом путем сравнения измеренного расхода топлива за смену с расчетным расходом эталонного тепловоза, выполняющего такую же работу. При этом для эталонного тепловоза применяется паспортный расход топлива на холостом ходу и, в отличие от вышеупомянутой методики, использующей часовой расход топлива по позициям контроллера машиниста, применяется зависимость генераторного удельного расхода топлива от мощности ДГУ.

Необходимо отметить, что применяемый в некоторых бортовых системах прямой метод оценки топливной экономичности ДГУ имеет ряд существенных недостатков. К ним, в частности, относится использование в расчетах замеренного расхода топлива на холостом ходу, который имеет существенный разброс в связи со спецификой его измерения [2]. Кроме того, получаемая при данном методе величина удельного расхода топлива за поездку зависит от режима работы ДГУ.

Всех вышеперечисленных недостатков лишен косвенный метод оценки топливной экономичности. Применяемый в нем коэффициент, представляющий собой отношение замеренного расхода топлива к расчетному, является универсальной величиной и не зависит ни от типа тепловоза, ни от условий его эксплуатации. Разброс этого параметра зависит от точности измерения расхода топлива за поездку, а также от точности измерения силы тока и напряжения тягового генератора. Необходимо также учитывать влияние на этот коэффициент внешних факторов — температуры и давления окружающей среды, а также режима работы вентилятора холодильника и компрессора.


В табл. 1 показан результат применения этого метода в течение шести месяцев на 10 секциях тепловозов. Несмотря на то, что влияние режима работы вентилятора охлаждения и компрессора не учитывалось, разброс коэффициента для всех тепловозов составил около 10 %.

На рис. б и 7 показаны графики изменения расхода топлива и его сравнение с рас-
четным при поездке. Обработка результатов измерений выполнялась автоматизированной программой, использующей, в том числе, лицевые счета тепловозов. В табл. 2 приведены результаты работы тепловоза, на котором не было зафиксировано фактов сливов топлива, а в табл. 3 — с зафиксированными фактами несанкционированного слива топлива в отдельных поездках (выделены желтым цветом).

Необходимо отметить, что применяемый терминал «Arnavi» предоставляет возможность регистрировать параметры движения тепловоза (местоположение, скорость и т.д.). В варианте исполнения УСТА имеется возможность контролировать тепловозную характеристику и соответствие оборотов вала дизеля позиции контроллера машиниста.

В отличие от применяемых на тепловозах бортовых систем, выполняющих анало-
гичную функцию, представляемые в данной статье системы являются специализированными. Они состоят целиком из покупных элементов отечественного производства. В них производятся замер и регистрация минимального количества параметров. Учитывая это, стоимость устройств в комплектации с замером расхода топлива составляет примерно 32 тыс. руб., а в комплектации без замера расхода топлива — около 15 тыс. руб., что существенно ниже стоимости применяемые на тепловозах бортовых систем.

Библиография

1. Чикиркин О.В. Совершенствовать систему учета топоивно-энсрнсттчсских BCC^^^^<^OEB//Л^C^^^C^^^C^^^KB. 20181. № 8. С 2 — 5.

2. Грачев В.В., Грищенко А.В., Базилевский Ф.Ю. О достоверности прямых способов оперативного контроля энергоэффективности тепловозов в эксплуатации // Техника железных дорог. 2018. № 2. — С. 40 — 48.