ЭКОНОМИЯ ЭНЕРГОРЕСУРСОВ
Потребление топлива
дизель-поездом
с гидравлической
передачей
Эффективность использования энергоресурсов на дизельных
поездах с гидравлической передачей можно значительно по»
высить за счет внедрения гибридного привода и использования
тепла отработавших газов.
Снижение расхода дизельного
топлива и связанное с этим умень-
шение вредных выбросов стало эко-
номической и экологической необ-
ходимостью не только на автомо-
бильном, но и на железнодорожном
транспорте. При этом необходимо
принимать в расчет все виды энер-
гии, расходуемой в поездах на тягу,
работу вспомогательного оборудо-
вания и создание комфортных усло-
вий пассажирам. Кроме того, следу-
ет также учитывать потери.
Потребление энергии поездом
зависит от ряда основных факто-
ров. Прежде всего —
это организа-
ция движения поездов и режимы их
вождения. Данные факторы оказы-
вают значительное взаимное влия-
ние. Так, возможность примене-
ния энергосберегающих режимов
вождения должна поддерживаться
соответствующим графиком движе-
ния поездов.
Расход энергии на создание ком-
фортных условий пассажирам и ра-
боту вспомогательного оборудова-
ния может быть сокращен за счет
применения эффективных видов
вспомогательных устройств и адап-
тивных систем регулирования их
мощности. Для этого, однако, тре-
буются относительно сложные си-
стемы управления агрегатами, что
обычно противоречит одному из
основных принципов современных
конструкторских разработок: поис-
ку как можно более простых и де-
шевых решений.
Системы передачи мощности
как в гидродинамическом, так и в
электрическом исполнении нахо-
дятся в настоящее время на доволь-
но высоком уровне развития и име-
ют высокий КПД. Несмотря на это,
дальнейшая оптимизация отдель-
ных деталей может дать новые по-
ложительные результаты.
На моделях дизель-вагонов с
гидравлической передачей, разра-
ботанных техническим универси-
тетом Дрездена в сотрудничестве
с компанией Voith Turbo, исследо-
валось воздействие различных тех-
нических мероприятий на процес-
сы преобразования, рекуперации и
накопления энергии, а также влия-
ние динамических параметров дви-
жения. Основное внимание в ходе
исследований уделялось системам,
предназначенным для рекуперации
энергии торможения и использова-
ния тепла отработавших газов.
Моделирование
Моделирование проводилось
с использованием программного
обеспечения AMESim.
Поскольку рассматриваемые ди-
зель-поезда как по динамике дви-
жения, так и по конфигурации тя-
говой передачи существенно отли-
чаются от автомобильных транс-
портных средств, для которых уже
имелись модели, составленные в
рамках данной программы, необ-
ходимо было сначала разработать
собственную базовую модель. Ее ос-
новными компонентами являются:
дизельный двигатель, гидравличе-
ская передача, осевые редукторы,
блок вспомогательного оборудо-
вания, масса подвижного состава и
логическая схема управления.
Моделирование дизеля и гид-
равлической передачи проводится
на базе характеристик, с помощью
которых можно отобразить любую
комбинацию двигателя с передачей.
По сравнению с другими способа-
ми моделирования такой метод по-
зволяет при достаточной точности
характеристик более точно опреде-
лять расход топлива.
Понятие «Блок вспомогатель-
ного оборудования» включает в се-
бя всех потребителей энергии, не
предназначенных непосредствен-
но для тяги, т. е. как само вспомога-
тельное оборудование (насосы, вен-
тиляторы), так и устройства, пред-
назначенные для создания пассажи-
рам комфортных условий (системы
бортового электроснабжения и кон-
диционирования воздуха).
Вспомогательное оборудование
моделируется просто. Для этого бе-
рут общую мощность, зависящую от
режима движения, и из нее вычита-
ют ту ее часть, которая использует-
ся для создания на валу дизеля не-
обходимого крутящего момента.
Сама единица подвижного соста-
ва рассматривается в виде матери-
альной точки, на которую воздей-
ствуют все силы динамики движе-
ния, причем учитывается не только
сопротивление движению подвиж-
ного состава и уклона, но также и
сопротивление в кривых.
Логика управления, используе-
мая для моделирования динами-
ки движения, охватывает различ-
ные уровни. Во-первых, в зависи-
мости от координат пути и време-
ЖЕЛЕЗНЫЕ ДОРОГИ МИРА — 2011, № 1
37
предыдущая страница 36 Железные дороги мира 2011 01 читать онлайн следующая страница 38 Железные дороги мира 2011 01 читать онлайн Домой Выключить/включить текст