Дизельные двигатели путевых машин

Дизельные двигатели путевых машин, назначение, характеристики. Большинство путевых машин, для работы в автономных условиях (работа в «окно»), в качестве первичных источников энергоснабжения используют дизель-электрические агрегаты и компрессорные установки специализированных тяговых модулей и тепловозов, а также собственные дизельные или дизель-электрические агрегаты.

Дизельный двигатель позволяет получать стабильную частоту вращения выходного вала при изменении нагрузки, по сравнению с карбюраторными ДВС. Это преимущество используется для привода генератора переменного тока, т.к. при переключениях механизмов частота в питающей сети стабильна.

Дизель, при необходимости, позволяет регулировать частоту вращения вала в пределах 30 – 40 % от номинальной частоты при изменении подачи топлива. Устойчивая работа дизеля обеспечивается, если максимальная мощность дизеля на 15 – 20 % превышает номинальную. КПД дизеля составляет 0,4 – 0,6.

К основным недостаткам всех ДВС, в том числе и дизеля, относятся невозможность запуска под нагрузкой и реверсирования при работе. Поэтому в дизель-электрических агрегатах при запуске генератор отключен от нагрузки.

В силовых передачах дополнительно устанавливается фрикционная многодисковая муфта сцепления, которая расцепляется при запуске или переключении передач. Если в состав трансмиссии входит гидродинамическая передача, то в момент пуска дизеля все приводные механизмы отключатся, а насосы отбора мощности включены в режим разгрузки.

На отечественных путевых машинах нашли применение силовые агрегаты с дизелем ЯМЗ-238Б (рис. 1, а), дизель-электрический агрегат АД-200-Тсп (У36М) и др., см. табл. 1.

Рис.1 Силовой дизельный агрегат ЯМЗ-238Б

а – установка дизеля на машинах типа ВПР: 1 – система газоотвода с глушителем; 2 – навес машины; 3 – система забора воздуха с фильтром; 4 – дизель; 5 – система подачи топлива; 6 – основной топливный бак: 7 – система охлаждения (с водяным и масляным радиаторами); 8 – система предпускового подогрева: 9 – электрический стартер: 10 – фрикционная муфта сцепления с гидропневматическим механизмом отжима при запуске дизеля и переключении передач; 11 – резинометаллические амортизаторы; 12 – зубчатая коробка перемены передач (имеет 4 передачи прямого хода и 2 заблоки-рованных на машинах ВПР передачи заднего хода); 13 -–рама силового агрегата; 14 – рама машины; 15 – двухступенчатый до-полнительный демультипликатор; 16 – фланец выходного вала; 17 – система топливоподачи со стоп-устройством; б – меха-нические характеристики дизеля: M(w) – изменение крутящего момента вала двигателя и Ne(w) – индикаторной (без учета потерь в механизмах самого дизеля) мощности от угловой скорости вращения вала

Таблица 1

Технические характеристики дизелей и дизель-электрических агрегатов, применяемых на путевых машинах

Механические характеристики дизеля показаны на рис.  1, б . На графике зависимости момента М от частоты вращения ω можно выделить участки: 1-2 – регуляторной характеристики; 2-3 – безрегуляторной характеристики и 3-4 – зону работы дизеля при минимальной частоте вращения вала.

На дизельные двигатели путевых машин для поддержания заданной частоты вращения при изменении нагрузки используются, так называемые, всережимные регуляторы, которые обеспечивают предохранение от недопустимого возрастания частоты вращения вала (разноса) при сбросе нагрузки, относительно устойчивую работу на малых оборотах, а также устойчивое поддержание с минимальными отклонениями заданной частоты вращения.

Крутизна регуляторной характеристики или степень неравномерности вращения вала дизеля, %:

 где ω_хх, ω_max – угловые скорости вращения вала дизеля в режиме без нагрузки (холостом ходе) и в режиме с максимальной нагрузкой. Для дизелей этот показатель δ ≈ 2–6 %.

Помощь студентам железнодорожникам