Размещено на http://www.allbest.ru

Содержание

Введение

1. Анализ особенностей и недостатков схем и конструкции систем охлаждения и регулирования температур теплоносителей дизеля тепловоза ЧМЭ3

1.1 Воздушноводяная система охлаждения дизеля как объект регулирования температуры воды

1.2 Воздушноводомасляная система охлаждения дизеля как объект регулирования температуры масла

1.3 Система охлаждения и подогрева наддувочного воздуха как объект регулирования температуры наддувочного воздуха

1.4 Автоматический релейный регулятор температуры воды

дизеля

1.5 Автоматический релейный регулятор температуры масла дизеля

1.6 Автоматическая релейная система регулирования температуры воды и масла дизеля

1.7 Обоснование необходимости совершенствования систем охлаждения и регулирования температур теплоносителей дизеля

2. Совершенствование систем охлаждения и регулирования температур теплоносителей дизеля

2.1 Совершенствование систем охлаждения дизеля

2.2 Совершенствование автоматического регулятора температуры воды дизеля

2.3 Совершенствование автоматического регулятора температуры масла дизеля

2.4 Испытания элементов регулятора температуры воды и масла дизеля

3. Безопасность жизнедеятельности

3.1 Очистка воздуха от вредных газов и паров

3.1.1 Значение очистки воздуха от вредных газов и паров

3.1.2 Очистка от диоксида серы и сероводорода

3.2 Противопожарная защита подвижного состава

4. Экономический раздел

4.1 Оценка технико-экономической эффективности применения непрерывных качественных АСРТ теплоносителей

Заключение

Список литературы

дизель охлаждение температура тепловоз



Введение

Маневровые тепловозы работают в различных климатических условиях при большом разнообразии нагрузок, массы поездов, характере маневровой работы. Для дизелей маневровых тепловозов характерна значительная по времени работа на частичных режимах и холостом ходу (до 50-60% времени), постоянная сменяемость режимов нагрузки, потребность в частых пусках и остановках. При этом коэффициент использования мощности дизеля составляет 0,09-0,12.

Проводимые ЦТ МПС, ВНИИЖТ, ЦНИДИ, ВНИТИ, МИИТ, ХИИТ и тепловозостроительными заводами работы по повышению экономичности и надёжности дизелей показывают, что для различных режимов работы двигателей существуют оптимальные по расходу топлива температуры теплоносителей (воды, масла и надувочного воздуха).

Железные дороги работают в условиях все возрастающей конкуренции в перевозках со стороны авиакомпаний и частных автотранспортных фирм. Это требует перевода управления железной дорогой на коммерческие принципы, т.е. к необходимости снижать затраты на эксплуатацию и ремонт подвижного состава, повышать скорости движения, повышать экономичность и надежность, при сохранении на определенном уровне безопасности движения и надежности подвижного состава.

Поэтому для железных дорог весьма актуальными становятся исследования экономичности и надежности эксплуатируемых и новых тепловозов в целом и в частности пути повышения экономичности, надежности и долговечности дизелей и тяговых электрических машин, эксплуатируемых в неблагоприятных климатических условиях (высокая абсолютная температура, большая суточная амплитуда изменения температуры, высокая влажность и запыленность атмосферного воздуха). Также известно из научно-технической литературы, что затраты мощности на вспомогательные агрегаты тепловозов составляют 8-12%, из них 4-6% - это затраты мощности на охлаждение ДВС и электрических машин. Кроме того, отсутствие методик оценки и анализа экономичности ДВС и его вспомогательных агрегатов затрудняет разработку и выбор автоматических систем управления (АСУ) и регулирования (АСР) для ДВС и его систем охлаждения. В свою очередь показатели АСУ и АСР зависят от принципов их построения, принципиальных схем, элементной базы, качества, надежности и значений параметров их настройки. Среди локомотивных АСУ и АСР важное место занимают АСРТ воды, масла, наддувочного воздуха, топлива и др. Температуры теплоносителей и деталей дизелей и их охлаждающих устройств (ОУ) совершают колебания со значительными амплитудами и частотой; мощность, отбираемая от ДВС на привод вентиляторов охлаждения (ВО) также колеблется в больших диапазонах. Все это приводит к увеличению расходов топлива и масла ДВС, уменьшает надежность ДВС, его ОУ, приводов ВО и элементов APT.

Поэтому весьма актуальны исследования влияния затрат мощности на охлаждение и применяемых типов приводов, а также различных АСРТ на экономичность и надежность ДВС и его вспомогательных агрегатов.

Поэтому целями настоящего исследования являются разработка технических средств и условий, обеспечивающих снижение расходов топлива и масла ДВС, повышение надежности ДВС, их ОУ, приводов ВО, APT и АСРТ, тепловозов ЧМЭ3.



1. Анализ особенностей и недостатков схем и конструкции систем охлаждения и регулирования температур теплоносителей дизеля тепловоза ЧМЭ3

Анализ работ по совершенствованию систем охлаждения и систем регулирования температур теплоносителей дизелей, проводимых как в России, так и за рубежом , позволяют сделать вывод о необходимости поддержания уровня температур теплоносителей на холостом ходу и частичных режимах на 10-30°С выше чем на номинальном режиме работы дизелей.

Так, например, для .дизеля 10Д100 система регулирования должна поддерживать в диапазоне с 15 по 7 позиции контроллера температуру воды на выходе из дизеля 70-75⁰ С, а масла - 65-70°С. В диапазоне с 7 по нулевую позицию температура воды на выходе из дизеля - 85-90°С, а масла - 75-80°С . Для дизелей 11Д45 повышение температуры масла на 11⁰ С при работе дизеля на холостом ходу снижает расход топлива на 9,5 г/э.л.с.ч/3/, Повышение температуры наддувочного воздуха с Т_s = - 10°С до оптимальных значений Т_s = +35-40°С для дизелей ЗА-6Д49 и 1А-5Д49 уменьшает расход топлива на холостом ходу на 9%.Для дизеля ПД1 (Д50) повышение температуры надувочного воздуха с Т_s =25⁰С до Т_s= 55°С снижает расход топлива G_T на 12% , а температуры масла с60⁰С до 75⁰С снижает G_T на 13%. Повышение температур вода и масла на 15-20°С при работе дизеля ЗА-6Д49 (ЗЧН26/26) на частичных режимах уменьшает расход топлива на 15 г/а.л.с.ч. Повышение температуры масла о 55°С до 70°С для дизелей Д49 уменьшает расход топлива на 16%.

Между тем, существующие системы регулирования температуры теплоносителей дизелей принципиально не могут обеспечить поддержание уровня температур на холостом ходу и частичных нагрузках выше чем на номинальной мощности. Так, существующие системы с релейными и пропорциональными непрерывными регуляторами температуры при изменении температуры охлаждающего воздуха от -50⁰С до 50⁰С обеспечивают положительную общую неравномерность температур+18⁰С. Применение интегрирующих и дифференцирующих элементов в регуляторе температуры лишь снижает общую неравномерность до +6°С.

Однако, по условиям экономичности дизелей, требуется снижать общую неравномерность температуры теплоносителя до 0°С или обеспечить отрицательную неравномерность до +5-+15°С.

Таким образом, необходимо создание систем охлаждения и подогрева теплоносителей и автоматических систем регулирования температуры (АСРТ), обеспечивающих нулевую или отрицательную неравномерность регулируемых температур во воем диапазоне изменения режимов работы дизелей и при изменении климатических условий.

1.1 Воздушноводяная система охлаждения дизеля как объект регулирования температуры воды

Установленный на тепловозах дизель имеет водяное охлаждение, необходимость которого обусловлена высоким нагревом отдельных его частей, соприкасающихся с горячими газами. Уже в конце такта сжатия температура воздуха в цилиндрах повышается до 500 -- 700 °С, а при сгорании топлива она достигает 2000 °С. Даже отработавшие газы на выхлопе имеют температуру 430 -- 480 °С. Такой высокий нагрев деталей мог бы вызвать значительную их деформацию, разрушение, пригорание масла и, как следствие, заклинивание поршней в цилиндрах/8/.

Сильный нагрев деталей дизеля требует интенсивного охлаждения их водой, температура которой должна быть достаточно высокой во избежание появления трещин в блоке, цилиндровых втулках, крышках цилиндров и корпусе турбонагнетателя. Нагретая вода охлаждается в секциях радиатора, а часть тепла, отводимого от дизеля водой, используется для вспомогательных целей (подогрева топлива в баке и воздуха в кабине машиниста в холодное время года).

На тепловозах ЧМЭЗ, ЧМЭЗТ и ЧМЭЗЭ вода используется также для охлаждения дизельного масла в водомасляном теплообменнике и наддувочного воздуха перед поступлением его в цилиндры дизеля. Так как охлаждение масла и наддувочного воздуха должно осуществляться водой с более низкой температурой по сравнению с водой, охлаждающей дизель, то водяная система имеет два самостоятельных контура циркуляции воды. Температура воды в основном контуре поддерживается в пределах 70 -- 85 °С, а во вспомогательном -- 60 -- 70 °С. Циркуляцию воды в каждом контуре осуществляет специальный насос, получающий привод от коленчатого вала дизеля.

Для охлаждения воды основного контура используются шестнадцать, а вспомогательного -- восемь водяных секций, установленных в шахте холодильника. Оба контура объединены расширительным баком, укрепленным над шахтой холодильника.

В основном контуре циркуляцию воды обеспечивает насос 44 (рис.1.1) центробежного типа, имеющий направление вращения рабочего колеса по часовой стрелке. Охлажденная в секциях радиатора вода засасывается насосом 44 и нагнетается в напорный коллектор 46 охлажденной воды. Из коллектора вода по шести патрубкам 47 поступает в водяные полости блока 52, охлаждая цилиндровые втулки 49. Из блока вода по патрубкам 50 переходит в крышки цилиндров 51, охлаждает их и по патрубкам 13 идет в коллектор горячей воды 14.

Часть воды из напорного коллектора по трубопроводу 2 направляется к турбонагнетателю 8 для охлаждения частей его корпуса, соприкасающихся с отработавшими газами. После охлаждения турбонагнетателя вода по трубопроводу 9 попадает в коллектор горячей воды 14. Передний конец коллектора 14 прикреплен к трубопроводу 24,

соединяющему верхние коллекторы 28 секций радиатора основного контура. Пройдя по секциям 29, охлажденная вода собирается в нижних коллекторах 30, соединенных трубопроводом 31, и по трубопроводу 39 вновь засасывается водяным насосом 44.

От противоположного конца коллектора 14 часть горячей воды поступает по трубопроводу 6 в калорифер 5, по трубопроводу 4 -- на обогрев ступеньки 3 под ногами машиниста, а по трубопроводу 1 -- в топливоподогреватель 48. Охлажденная в калорифере, ступеньке и топливоподогревателе вода, минуя секции радиатора, засасывается насосом 44, к которому подводится по трубопроводу 45.

Водяной насос 43 вспомогательного контура засасывает охлажденную воду и по трубопроводу 10 нагнетает ее в охладитель наддувочного воздуха 7. Из охладителя 7 вода по трубопроводу 11 направляется к водомасляному теплообменнику 12, где, проходя по его трубкам, охлаждает дизельное масло. Теплообменник 12 соединен трубопроводами 16 я 21 с верхними коллекторами 22 секций радиатора вспомогательного контура. Пройдя по секциям 37, охлажденная вода собирается в нижних коллекторах 36, соединенных общим трубопроводом 35, откуда по трубопроводу 38 снова поступает к водяному насосу 43.

Оба контура охлаждения пополняются водой из общего расширительного бака, для чего между ним и всасывающими трубопроводами 38 и 39 установлены трубопроводы 40 и 18.

Для слива и набора воды в системе имеется общий трубопровод 42, соединенный с всасывающими трубопроводами обоих контуров. Трубопровод 42 соединен с гибким рукавом 41, на конце которого укреплена соединительная головка. Тепловоз экипируют специально подготовленной горячей водой, которая подается в систему под давлением через сливной (приемный) трубопровод 42.

Кроме того, для аварийной экипировки тепловоза предусмотрен ручной водяной насос 33 крыльчатого типа (аналогичный по конструкции с ручным топливоподкачивающим насосом), соединенный трубопроводом 34 с расширительным баком.

Рис.1.1 Водяная система тепловоза

1, 2, 4, 6, 9,10,11,15,16,18, 20, 21, 23, 24, 25, 31, 34, 35, 38, 39, 40, 42, 45 -- трубопроводы; 3 -- отапливаемая ступенька; 5 -- калорифер; 7 --охладитель наддувочного воздуха; 8 -- турбонагнетатель; 12 -- водомасляный теплообменник; 13, 47, 50 -- патрубки; 14 -- коллектор горячей воды; 17, 26 -- правая и левая емкости расширительного бака; 19 -- заливочная горловина; 22, 28 -- верхние коллекторы секций; 27 -- водомерное стекло; 29, 37 -- водяные секции; 30, 36 -- нижние коллекторы секций; 32 -- сигнальная труба; 33 -- ручной водяной насос; 41 -- рукав; 43 -- вспомогательный водяной насос; 44 -- основной водяной насос; 46 -- напорный коллектор; 48 -- топливоподогреватель; 49 --втулка цилиндра; 51 -- крышка цилиндра; 52 -- блок цилиндров

В системе применены четыре термореле (на электрической схеме тепловоза они обозначены РТЖ1, РТЖ2, РТЖ4 и РТВ). Термореле РТЖ1, РТЖ2 и РТВ установлены на коллекторе горячей воды 14. Два из них (РТЖ1 и РТЖ2) используются для автоматического управления охлаждающим устройством основного контура, а термореле РТВ служит для сигнализации машинисту о перегреве воды, охлаждающей дизель. Термореле РТЖ4 поставлено на трубопроводе 21, соединяющем верхние коллекторы 22. Оно обеспечивает автоматическое управление охлаждающим устройством вспомогательного контура. Термореле РТЖ1, РТЖ2, РТЖ4 и РТВ включаются соответственно при температуре воды 70, 80, 65 и 90 ° С, а выключаются при снижении температуры воды на 7 °С.

В водяной системе тепловозов используются вентили 400 -- 409, положения которых должны соответствовать указанным в таблице на рис. 1. для того или иного варианта работы. Варианты эти следующие: Л -- экипировка тепловоза водой под давлением через приемный (сливной) трубопровод 42; Б -- аварийная экипировка с помощью ручного насоса 33; В -- работа системы в холодное время года (включен калорифер); Г -- работа системы в теплое время года (калорифер отключен); Д -- слив воды из системы/8/.

Расширительный бак содержит необходимый запас воды, обеспечивает пополнение обоих контуров системы водой, воспринимает пар и излишки воды при нагреве и расширении ее в контурах. Расширительный бак состоит из двух емкостей -- правой 17 и левой 26. Обе емкости сварены из листовой стали и установлены на шахте холодильника над верхними коллекторами 22 и 28, т. е. расширительный бак расположен выше всех остальных частей водяной системы. Между емкостями и каркасом шахты ставят войлочные прокладки, после чего бак прикрепляют четырьмя стальными хомутами. Емкости соединены между собой двумя трубопроводами: верхним 25 малого диаметра и нижним 20 большого диаметра. Нижний трубопровод 20 расположен ближе к дизелю и соединен с всасывающими трубопроводами 18 и 40 контуров охлаждения для пополнения их водой.

Для соединения расширительного бака с атмосферой к заливочной горловине 19 правой емкости прикреплена сигнальная (вестовая) труба 52, выведенная под главную раму тепловоза. При экипировке тепловоза воду набирают до тех пор, пока она не начнет вытекать через сигнальную трубу. Выброс воды и пара через трубу 32 во время эксплуатации тепловоза является следствием перегрева воды.

На передней торцовой стенке левой емкости 26 установлены водомерное стекло 27 для контроля за уровнем воды в системе и краник, позволяющий производить отбор воды на анализ. Правая емкость 17 соединена трубопроводом 34 с ручным насосом 33, имеющим в качестве всасывающей трубы гибкий шланг. Между баком и насосом на трубопроводе установлен вентиль, который в эксплуатации должен быть закрыт (открывают его лишь при аварийной экипировке тепловоза).

Для выхода пара и излишков воды при ее нагреве из обоих контуров охлаждения бак соединен с ними двумя специальными трубопроводами. Трубопровод 15 идет от коллектора горячей воды в правую емкость, а трубопровод 23 соединяет правую емкость 17 с четырьмя верхними коллекторами секций 29 и 37.

Горловина 19 позволяет заполнять систему водой при отсутствии экипировочных устройств, а также добавлять воду в систему в незначительном количестве. Эта работа выполняется на крыше тепловоза и требует строгого соблюдения всех мер безопасности.

Водяная система тепловозов ЧМЭЗТ и ЧМЭЗЭ, на которых предусмотрен электрический обогрев как работающего, так и неработающего дизеля, частично модернизирована (рис.1.2,а). Нагревательные элементы, по которым протекает ток, размещены в стальных сварных коробах 56 и 57 прямоугольного сечения, расположенных между трубопроводами 31 и 39 основного контура и трубопроводами 35 и 38 вспомогательного контура.

Рис.1.2 Модернизированные участки водяной системы тепловозов ЧМЭЗТ и ЧМЭЗЭ (а) и схема обогрева аккумуляторной батареи на тепловозах ЧМЭЗЭ



53 -- 55 -- водяные насосы с электроприводами; 56,57 -- коробы; 58, 59 -- трубопроводы; 60 -- калорифер обогрева батареи; А, 410, 411 -- вентили (остальные обозначения общие с рис. 1.)

При работающем дизеле циркуляцию подогреваемой воды в системе обеспечивают водяные насосы 43 и 44 (см. рис. 1.1.), а при неработающем -- три водяных насоса с электроприводами. Водяные насосы 54 и 55 (см. рис.1.2.а) подсоединены параллельно трубопроводам 38 и 39 и размещены в переднем кузове тепловоза (под шахтой холодильника). Водяной насос 53 установлен в задней части машинного отделения (над вспомогательным генератором) параллельно трубопроводу 6, на котором имеется дополнительный вентиль А. При работающем дизеле этот вентиль открыт, т. е. из коллектора горячей воды 14 вода направляется к калориферу, минуя насос 53. Если дизель не работает, то вентиль А должен быть закрыт (включается в работу насос 53).

На тепловозах ЧМЭЗЭ применен также подогрев аккумуляторной батареи, для чего в заднем кузове под стеллажами, на которых установлены аккумуляторы, размещен калорифер 60 (рис. 1.2, б). Он подключен параллельно калориферу 5, установленному в кабине. Горячая вода поступает в калорифер 60 по трубопроводу 58 и отводится из калорифера по трубопроводу 59 (вентили 410 и 411 открыты). Для слива воды из калорифера 60 на трубопроводах 58 и 59 поставлены трубки с вентилями.



1.2 Воздушноводомасляная система охлаждения дизеля как объект регулирования температуры масла

Масляная система предназначена для хранения, очистки, охлаждения масла и подвода его под давлением ко всем трущимся частям дизеля, к объединенному регулятору и гидромеханическому редуктору. В нее входят масляный и запасной баки, масляный и маслопрокачивающий насосы, масляные фильтры, водомасляный теплообменник, реле давления масла и трубопроводы с клапанами и вентилями. В системе применено дизельное масло марки М14Б или М14Вг, запас которого составляет 650 л.

Циркуляция масла в системе (рис.1.3.) при работающем дизеле обеспечивается масляным насосом, получающим привод от коленчатого вала, а при пуске дизеля -- маслопрокачивающим насосом, имеющим электропривод.

Масляный насос 6 засасывает масло из масляного бака 33 через сетчатый фильтр 34, установленный на всасывающей трубе 1, и по нагнетательной трубе 5 подает его к фильтру грубой очистки 2. Очищенное масло идет несколькими потоками. Основной поток масла по трубопроводу 19 поступает в водомасляный теплообменник 31, охлаждается и проходит по трубопроводу 26 в нижний 28 и верхний 22 масляные коллекторы. Из нижнего масляного коллектора 28 по семи трубкам масло поступает к крышкам коренных подшипников 30 коленчатого вала и далее на смазывание шатунно-кривошипного механизма и охлаждение поршней. Кроме того, от нижнего коллектора отходят две трубки, по которым масло подается на смазывание приводов насосов и распределительного вала.

На переднем конце нижнего масляного коллектора укреплена маслораспределительная коробка 9, от которой отходят три трубы. По одной из них масло через фильтр 11 поступает в объединенный регулятор дизеля 13, по другой -- к датчику реле давления масла (РДМ) 12, а по трубопроводу 16 -- к верхнему масляному коллектору 22. С противоположного конца дизеля коллекторы 22 и 28 дополнительно соединены между собой трубопроводом 23. От верхнего коллектора 22 по шести трубкам масло идет к верхнему приводу клапанов, а по четырем трубкам поступает на смазывание толкателей в корпусах 24 и подшипников распределительного вала 21.

Часть масла, прошедшего фильтр грубой очистки 2, по отдельному трубопроводу 14 направляется к центробежному фильтру 15 и фильтру тонкой очистки масла 17. Перед фильтром тонкой очистки 17 поставлен перепускной клапан 18, отрегулированный на давление 0,2 МПа (2 кгс/см ). Очищенное в фильтрах 15 и 17 масло стекает в картер дизеля. От фильтра грубой очистки 2 по трубопроводу 3, на котором установлен вентиль 4, масло подводится к гидромеханическому редуктору, где используется для заполнения двух гидромуфт и смазывания всех подшипников/8/.

Для защиты системы от высокого давления масла предусмотрены предохранительный клапан на 0,7 МПа (7 кгс/см²), смонтированный в передней крышке насоса 6, и разгрузочный клапан 32 на 0,5 -0,6 МПа (5 --6 кгс/см²), установленный за водомасляным теплообменником. От пониженного давления масла дизель защищают реле давления масла 12 и объединенный регулятор дизеля. Реле давления масла включается при давлении масла в системе 0,26 МПа (2,6 кгс/см²), а выключается при давлении ниже 0,2 МПа (2 кгс/см²), не останавливая дизель, а только снижая нагрузку на него. Если давление масла станет ниже 0,1 МПа (1,0 кгс/см²), то дизель будет остановлен объединенным регулятором, который автоматически переведет рейки топливных насосов в положение нулевой подачи топлива.

Для контроля за температурой масла в системе на трубопроводе 19 перед водомасляным теплообменником установлено термореле (РТМ) 20, отрегулированное на включение при температуре 95 °С. При перегреве масла термореле включает звуковой сигнал (зуммер) и сигнальную лампу ЛСД1, установленную на пульте управления.

Прокачка пасла перед пуском

--Циркуляция масла при работающем дизеле

Рис.1.3 Масляная система

1--всасывающая труба; 2--фильтр грубой очистки; 3,14, 16,19, 23,26, 27--трубопроводы; 4, 29, 3--вентили; 5--нагнетательная труба; б--масляный насос; 7--маслопрокачивающий насос; 8, 10 -- обратные клапаны;9--маслораспределительная коробка;11-- фильтр объединенного регулятора дизеля; 12 -- реле давления масла (РДМ); 13--объединенный регулятор дизеля (ОРД); 15--центробежный фильтр; 77 -- фильтр тонкой очистки; 18 --перепускной клапан; 20 -- термореле (РТМ); 21-- распределительный вал; 22, 28 -- верхний и нижний масляные коллекторы; 24--корпус толкателей; 25-- запасной бак;30--крышка коренного подшипника;31-- водомасляный теплообменник; 32-разгрузочный клапан; 33-- масляный бак; 34-- сетчатый фильтр; 36 -- сливная труба; а -- болт; б--контргайка; в-- кран

Перед пуском дизеля в течение 25--30 с работает маслопрокачивающий насос 7, который засасывает масло из бака 33 и через обратный клапан 10 подает его в маслораспределительную коробку 9, а также через фильтр 11 в объединенный регулятор дизеля. Из коробки 9 масло поступает в масляные коллекторы и далее ко всем точкам смазывания, чем обеспечивается жидкостное трение деталей во время пуска дизеля.

Энергия масла, поступившего в объединенный регулятор дизеля под давлением 0,15--0,20 МПа (1,5--2,0 кгс/см²), обеспечивает передвижение реек топливных насосов высокого давления на максимальную подачу топлива. Для защиты электродвигателя привода маслопрокачивающего насоса при работе с холодным маслом служит обратный клапан 8, перепускающий масло при давлении выше 0,20 МПа (2,0 кгс/см²) по трубопроводу 19 в водомасляный теплообменник.

Для слива масла из бака открывают вентиль 35 на сливной трубе 36, предварительно отвернув пробку на конце трубы. Из водомасляного теплообменника 31 масло можно слить через специальный кран, установленный на корпусе теплообменника. Отбор масла на анализ производят при работающем дизеле. Для возможности отбора на трубопроводе 19 установлен кран в, который открывают, вывертывая болт а. После отбора масла болт а ввертывают и фиксируют контргайкой 6.

В системе предусмотрен запасной бак 25 вместимостью 100 л, подвешенный к каркасу капота в машинном отделении тепловоза. Заправка бака 25 маслом производится под давлением, для чего в заливочной горловине, расположенной на левой торцовой стенке бака, установлен клапан. После заправки бака горловину закрывают крышкой на резьбе. На этой же торцовой стенке находится масломерное стекло. Для добавления масла открывают вентиль 29 на перепускной трубе, соединяющей бак 25 с рамой дизеля, и по масломерной рейке следят за уровнем масла в картере.

Для охлаждения дизельного масла водой вспомогательного контура предназначен водомасляный теплообменник (рис.1.4.). К торцам цилиндрического корпуса 9 приварены фланцы 5 для крепления двух крышек -- передней 4 и задней 12. В передней крышке сделаны два отверстия для крепления труб подвода и отвода воды. Снизу к крышке 4 приварена труба со сливным краном 1. Полость крышки разделена горизонтальной перегородкой 3 на две части для направления входящего и выходящего потоков воды.

В верхней части корпуса сделаны два отверстия и приварены фланцы, в которые ввернуты шпильки 6 для крепления масло-подводящей и маслоотводящей труб. В нижней части корпуса предусмотрен кран 16 для слива масла. Внутри корпуса размещен трубчатый элемент, состоящий из 150 латунных трубок 8 диаметром 16 мм, двух трубных решеток 2, 11 и 21 сегментообразной перегородки 15.

Трубки установлены в отверстиях трубных решеток, развальцованы и приварены. Переднюю трубную решетку 2 закрепляют между фланцами крышки и корпуса, для чего последние имеют специальные расточки. Уплотнение решетки с двух сторон обеспечивается паронитовыми прокладками. Задняя решетка 11 в корпусе не закрепляется и может перемещаться при температурном изменении длины трубчатого элемента. Уплотнение между фланцем 5 и крышкой 12 обеспечивается двумя резиновыми 14 и одним стальным 13 кольцами.

Рис.1.4 Водомасляный теплообменник

1, 16--сливные краны;2,11 -- трубные решетки; 3 -- горизонтальная перегородка; 4, 12 -- передняя и задняя крышки; 5, 7,10 -- фланцы; 6--шпилька; 8 -- латунная трубка; 9 -- корпус; 13 -- стальное кольцо; 14-- резиновое кольцо; 15 -- сегментообразная перегородка

Для крепления теплообменника к левому наклонному листу блока цилиндров приваривают плиты, к которым при помощи шпилек крепят два кронштейна. Сверху к кронштейнам шарнирно прикрепляют хомуты из стальной ленты, заканчивающиеся стержнями с резьбой. При помощи гаек хомуты стягивают с кронштейнами.

Масло поступает в теплообменник через отверстие во фланце 7, заполняет пространство между трубками и проходит к отверстию во фланце 10, причем перегородки 15 удлиняют его путь, постоянно меняя направление движения масла. Так как масло омывает трубки 8, по которым циркулирует менее нагретая вода вспомогательного контура, то оно, отдавая часть тепла воде, охлаждается перед поступлением в коллекторы. Охлаждающая вода входит в переднюю крышку 4 через нижнее отверстие, проходит по 75 трубкам, в задней крышке меняет направление движения и возвращается по другим 75 трубкам в верхнюю полость передней крышки, откуда идет в секции холодильника.

1.3 Система охлаждения и подогрева наддувочного воздуха как объект регулирования температуры наддувочного воздуха

Для нормальной работы дизеля необходимо обеспечивать подачу воздуха в его цилиндры и выпуск из них отработавших газов. Наполнение цилиндров воздухом может осуществляться как за счет разрежения, создаваемого движущимися в цилиндрах поршнями, так и за счет подачи воздуха в цилиндры под давлением, превышающим атмосферное. Во втором случае, т. е. с применением наддува, масса воздуха, заполняющего цилиндр, значительно больше, что позволяет сжигать больше топлива за каждый цикл и повышать мощность дизеля при сохранении его габаритов.

Для нагнетания воздуха в цилиндры дизеля используется специальное оборудование, различающееся между собой по приводу и принципу действия. Сжатие воздуха всегда сопровождается повышением температуры, что приводит к снижению его плотности. Это нежелательно, так как одновременно уменьшается масса воздуха в цилиндрах дизеля (воздушный заряд). Охлаждение сжатого воздуха можно производить в промежуточных теплообменниках, расположенных между нагнетателем и воздушным коллектором. В систему наддува дизеля К683101Ж входят турбонагнетатель, воздушные фильтры, охладитель наддувочного воздуха и впускной коллектор.

Отработавшие в цилиндрах газы выбрасываются в атмосферу, но перед выбросом они отдают часть своей энергии на привод ротора турбонагнетателя. Отвод газов от цилиндров дизеля осуществляется через цилиндровые крышки и два выпускных коллектора, имеющих надежную теплоизоляцию.

Турбонагнетатель (рис.1.5, а) предназначен для подачи воздуха под давлением в цилиндры дизеля. На номинальном режиме работы давление наддувочного воздуха достигает 0,06 МПа (0,6 кгс/см ), а подача -- 6550 м /ч (при частоте вращения ротора турбонагнетателя 18 800 об/мин). Установка турбонагнетателя позволила повысить мощность дизеля с 556 до 994 кВт (с 750 до 1350 л. с), одновременно улучшив охлаждение и очистку цилиндров от отработавших газов.

На дизеле К68310БК установлен турбонагнетатель типа РВН50У, представляющий собой объединенные в одном агрегате центробежный нагнетатель воздуха и аксиальную турбину. Используя энергию выпускных газов, турбина обеспечивает привод рабочего колеса нагнетателя. С целью уменьшения габаритных размеров агрегата колеса турбины и нагнетателя укреплены на общем валу и образуют ротор турбонагнетателя, опирающийся на быстроходные шариковые подшипники.

Неподвижная часть турбонагнетателя (статор) состоит из трех корпусов: входного 6, турбинного 9 и воздушного 16, соединенных цилиндрическими фланцами.

Входной корпус 6 соединен с двумя выпускными коллекторами и имеет каналы для прохода выпускных газов к турбине, расположенной в среднем (турбинном) корпусе 9.

Патрубки коллекторов уплотнены в каналах входного корпуса тремя чугунными жаропрочными кольцами. Такое телескопическое соединение коллекторов с турбонагнетателем позволяет сохранять достаточную плотность и прочность конструкции при любых температурных линейных деформациях коллекторов. Продукты неполного сгорания топлива (а иногда даже масла), скопившиеся в коллекторах, просачиваются через зазоры в сочинениях патрубков с турбонагнетателем, попадают в ванночку и стекают по дренажной трубе, выведенной в раму тепловоза. Ванночка при помощи пух болтов подвешена к торцу входного корпуса.

Входной 6 и турбинный 9 корпусы, соприкасающиеся с горячими выпускными газами, отлиты из чугуна и имеют водяные полости для охлаждения водой, циркулирующей в основном контуре. Подвод воды из напорного коллектора осуществляется через нижние, а отвод -- через верхние штуцера корпусов, причем из турбинного корпуса вода выходит через два верхних штуцера. Охладившая турбонагнетатель вода отводится по трубопроводу в коллектор горячей воды.

К торцу входного корпуса, обращенному к турбинному, крепят тремя болтами 7 с лепестковыми шайбами сопловой аппарат 8, представляющий собой стальное лопастное колесо. Газы, проходящие через сопловой аппарат, перед тем как попасть на лопатки турбинного колеса приобретают нужное направление и большую скорость за счет специальной формы неподвижных лопастей аппарата.

Из турбинного корпуса 9 газы отводятся через глушитель в выпускную трубу. В верхней части корпуса имеется прямоугольное отверстие, заканчивающееся обработанным фланцем для крепления глушителя. Снизу к турбинному корпусу крепят болтами 28 две лапы 27 для установки турбонагнетателя на кронштейн, прикрепленный восемью шпильками к заднему торцу блока цилиндров. Турбонагнетатель закрепляют на кронштейне восемью болтами.

Воздушный корпус 16 центробежного нагнетателя отлит из алюминиевого сплава и имеет форму улитки. К переднему фланцу корпуса при помощи шпилек прикреплен воздушный фильтр 18 с четырьмя сменными кассетами 20. В качестве фильтрующего материала используется металлическая вата или путанка из капроновых нитей. Подготовленные к работе кассеты промасливают и устанавливают на корпусе фильтра 18, закрепляя каждую кассету двумя барашковыми гайками 19. Легкий алюминиевый корпус фильтра имеет перегородки, создающие лабиринт для прохода воздуха. Внутренние поверхности корпуса покрыты поролоном, выполняющим роль звукоизолятора.

Чтобы ограничить передачу тепла от выпускных газов к нагнетаемому воздуху, между турбинным 9 и воздушным 16 корпусами имеется теплоизоляция. Она состоит из стекловаты 26, заключенной в металлический кожух 12, который прикреплен болтами к воздушному корпусу. Кожух 12 одновременно охватывает вал ротора, уменьшая возможность его нагрева и передачи тепла по валу к рабочему колесу нагнетателя.

В воздушном корпусе 16 смонтированы два диффузора -- безлопаточный 15 и лопаточный 24, соединенные между собой восемью болтами 25. Безлопаточный диффузор 15 направляет воздух, прошедший через воздушные фильтры, на лопатки рабочего колеса 14.

Лопаточный диффузор 24 служит для направления воздуха, отбрасываемого лопастями рабочего колеса, в расширяющийся канал улиткообразного корпуса. За счет формы лопаток диффузора уменьшается скорость нагнетаемого воздуха и одновременно увеличивается его давление.

Ротор турбонагнетателя (рис.1.5, б) состоит из вала 11 и двух колес: турбинного 10 и рабочего 14. Диск турбины приварен к валу 11, причем плавный переход (галтель) от вала к диску обеспечивает достаточную прочность турбины. В диске сделано 45 елочных пазов для крепления лопаток, изготовленных из жаропрочной стали и имеющих елочные хвостовики. Все лопатки для прочности скреплены бандажной проволокой.

Рабочее колесо нагнетателя состоит из двух частей, отлитых из алюминиевого сплава. Одна часть колеса -- заборник 23 -- имеет спиральные лопасти, а другая (рабочая) -- прямые радиальные, причем переход от спиральных лопастей к радиальным выполнен плавным. Колесо с помощью шпонки 13 напрессовано на вал до упора в выступ и закреплено кольцом. 22, которое насаживается на вал в горячем состоянии.

Вал ротора через внутренние втулки 32 (рис.1.5, в и г) опирается на быстроходные шариковые подшипники, смонтированные в камерах корпусов 33 и 36. Со стороны турбинного колеса расположен один опорный подшипник 1, а со стороны рабочего колеса нагнетателя -- два опорно-упорных подшипника 21. Между наружными кольцами подшипников и корпусами установлены эластичные элементы, состоящие из наружных втулок 35 и пружинного комплекта перфорированных стальных пластин 34, смягчающих удары при высокой частоте вращения ротора.

Смазывание подшипников осуществляется дизельным маслом, заливаемым в камеры через специальные горловины, которые закрыты пробками 4. Для контроля за уровнем масла в камерах крышки 2 оснащены круглыми стеклами 3. При неработающем дизеле уровень масла должен быть выше центра стекла на 4 мм. Для смазывания подшипников применены центробежные диски 5, укрепленные на валу ротора. Вращающиеся диски захватывают масло и забрасывают его в корпуса подшипников, после чего масло вновь стекает в камеру.

Уплотнение по валу ротора осуществляется лабиринтами 17 и 31. лабиринт 31 предотвращает попадание выпускных газов в подшипник 1 со стороны турбинного колеса, а лабиринт 17 не допускает подсоса масла рабочим колесом нагнетателя из масляной камеры подшипников 21. Для более надежной защиты подшипника 1 от выпускных газов к лабиринту 31 подводится воздух под давлением из улиткообразного канала корпуса нагнетателя по каналам а, б и в. Количество нагнетаемого воздуха регулируется винтом 29, ввернутым в корпус. Просочившийся через лабиринт воздух не попадает в подшипниковую камеру, а выходит в атмосферу через отверстие в корпусе 6, закрытое сеткой 30.

Отработавшие газы, выходящие из цилиндров дизеля, проходят по двумя выпускным коллекторам и поступают во входной корпус 6 турбонагнетателя. Пройдя по каналам входного корпуса, газы через сопловой аппарат 8 выбрасываются на лопатки турбинного колеса 10, приводя его вместе с валом 11 ротора во вращение, и затем через глушитель и выпускную трубу выходят в атмосферу.

Рис.1.5 Турбонагнетатель

а -- продольный разрез; 6 -- ротор в сборе; в -- опорный подшипник в сборе; г -- опорно-упорный подшипник в сборе; 1 -- опорный подшипник; 2 -- крышка; 3 -- маслоуказательное стекло; 4 -- пробка; 5 -- центробежный диск; б -- входной корпус; 7, 25, 28 -- болты; 8 -- сопловой аппарат; 9 -- турбинный корпус; 10 -- турбинное колесо; 11 -- вал ротора; 12 -- металлический кожух; 13 -- шпонка; 14 -- рабочее колесо; 15 -- безлопаточный диффузор; 16 -- воздушный корпус; 17, 31 -- лабиринты; 18 -- воздушный фильтр; 19 -- гайка; 20 -- сменная кассета; 21 -- опорно-упорный подшипник; 22 -- кольцо; 23 -- заборник; 24 -- лопаточный диффузор; 26 -- стекловата; 27 -- лапа; 29 -- винт; 30 -- сетка; 32 -- внутренняя втулка; 33,36 -- корпус подшипников; 34 -- стальная пластина; 35 -- наружная втулка; а, б, в -- каналы

Рабочее колесо 14 нагнетателя раскручивает своими лопастями воздух. Под действием центробежной силы вращающиеся частицы воздуха отбрасываются к периферии, и по центру рабочего колеса создается разрежение. За счет разницы давлений происходит подсос воздуха из дизельного помещения тепловоза в полость воздушного корпуса 16. Воздух поступает в дизельное помещение из атмосферы через воздушные фильтры, смонтированные на дверях капота, оборудованных жалюзи с неподвижными створками. Далее воздух очищается в фильтрующих кассетах 20 самого турбонагнетателя.

Очищенный воздух направляется безлопаточным диффузором на лопасти заборника 23, захватывается вращающимся колесом и попадает в лопаточный диффузор 24, из которого подается в расширяющийся канал улиткообразного корпуса 16. В диффузоре скорость движения воздуха снижается, а давление растет. Воздух под давлением проходит по патрубку в промежуточный охладитель, где отдает часть тепла воде вспомогательного контура, циркулирующей по горизонтальным трубкам охладителя, а затем поступает во впускной коллектор. Снижение температуры воздуха увеличивает его плотность и позволяет подавать больше воздуха в цилиндры дизеля, что необходимо для получения хорошей горючей смеси.

Теплообмен между горячим сжатым воздухом, выходящим из турбонагнетателя, и водой вспомогательного контура, температура которой значительно меньше, обеспечивает промежуточный охладитель (рис.1.6). Охладитель воздуха имеет девять рядов латунных трубок 4, концы которых развальцованы и пропаяны в отверстиях двух стальных трубных досок 3, стянутых между собой четырьмя винтами. Для лучшего теплообмена трубки разбиты на колонки и оребрены тонкими пластинами, припаянными к трубкам.

Трубки заключены в корпус, который состоит из двух боковых листов 6. двух стальных прямоугольных рамок 8 и двух торцовых крышек -- передней 2 и задней 7. Прямоугольные рамки установлены между трубными досками и укреплены болтами. К рамкам 5 прикреплены два патрубка: верхний -- для подвода горячего воздуха и нижний -- для отвода охлажденного. К одному из боковых листов приварены шесть бонок 5 под болты крепления охладителя к турбонагнетателю. Кроме того, охладитель наддувочного воздуха опирается на подшипниковый щит тягового генератора через специальное амортизирующее устройство.

Схема охлаждения наддувочного воздуха

Рис.1.6 Охладитель наддувочного воздуха

1--водяной патрубок; 2,7--передняя и задняя крышки; 3-- трубная доска; 4--латунная трубка; 5-- бонка; 6 -- боковой лист; 8 -- рамка; 9 --перегородка

Вход воды в охладитель и выход ее происходят через переднюю крышку 2, имеющую перегородки 9. В задней крышке 7 сделана одна фигурная перегородка. Относительно трубных досок крышки надежно уплотнены резиновыми прокладками на тканевой основе, которые перед постановкой покрывают герметиком.

В верхней части передней крышки установлен краник. При заправке тепловоза водой краник открывают для удаления воздуха из системы. Во время эксплуатации тепловоза краник закрыт, а при сливе воды из системы его открывают, облегчая удаление воды. Для транспортировки охладителя к его задней крышке приварены две скобы.

Вода, подаваемая вспомогательным водяным насосом, входит в нижнюю часть передней крышки 2 и по двум рядам трубок (в каждом ряду по 11 трубок) проходит в заднюю крышку 7, где меняет направление движения. За счет перегородок 9, отлитых заодно с крышками, вода делает в охладителе четыре хода и через верхнее отверстие в передней крышке выходит в трубопровод, по которому идет к водомасляному теплообменнику. Горячий воздух из турбины проходит через охладитель сверху вниз и отдает часть тепла воде, циркулирующей по трубкам 4.



1.4 Автоматический релейный регулятор температуры воды дизеля

На тепловозе ЧМЭЗ применяются два релейных APT: с ГДПВ 1 с ЭПВ на постоянном токе. На рис.8, 9, 10 приведены функциональная и принципиальная схемы этих APT, функциональная схема APT с ГДПВ аналогична приведенной на рис.7.

Принципиально APT с ГДПВ (рис.1.8) состоит из термореле типа Т-35 1, электропневматического вентиля 2, пневмопривода золотника управления 3. гидромуфты 4 и ВО 5. Регулятор работает следующим образом: при температуре Т_р ниже установленного предела контакты термореле 1 разомкнуты, выходной сигнал Р₂ вентиля 2 равен нулю, золотник перекрывает входное отверстие и масло не поступает в муфту 4, турбинное колесо муфты и ВО 5 не вращаются.

При достижении температуры Т_р установленного Принципиально APT с ГДПВ (рис.1.8) состоит из термореле типа Т-35 1, электропневматического вентиля 2, пневмопривода золотника управления 3. гидромуфты 4 и ВО 5. Регулятор работает следующим образом: при температуре Т_р ниже установленного предела контакты термореле 1 разомкнуты, выходной предела контакты реле 1 замыкаются, катушка вентиля 2 получает питание и выходной сигнал Р₂ принимает максимальное значение. Под действием Р₂ золотник перемещается вниз и открывает входное отверстие, масло поступает в муфту, муфта передает вращение от вала дизеля к ВО 5. который вращается с максимальной п_в-, пропорциональной п_дг на данной ПК.

При снижении Т_р ниже установленного предела контакты термореле 1 размыкаются и разрывают цепь питания катушки вентиля 2, выходной сигнал Р₂ становится равным нулю. Под действием пружины пневмопривода 3 золотник перекрывает входное отверстие, масло из муфты сливается, вращение ВО 5 прекращается.



Рис.7 Функциональная схема релейного АРТ воды дизеля тепловоза ЧМЭ3

Рис.8 Принципиальная схема релейного АРТ воды дизеля тепловоза ЧМЭ3 с ГДПВ

1.5 Автоматический релейный регулятор температуры масла дизеля

Функционально APT масла дизеля тепловоза ЧМЭЗ содержит (рис. 1.9) УО. аналогичный УО, приведенной на рис.7,ИРУ. состоящее из ИМ - электропривода ВО постоянного тока - РО - осевого ВО.

Регулятор (рис.1.10) содержит термореле типа Т-35 1, контактор 2, содержащий катушку 2а и замыкающие контакты 26,электродвигатель 3 привода ВО 4 и вспомогательный генератор 5.

Регулятор работает следующим образом: при температуре Т_р ниже нижнего предела диапазона регулирования, контакты реле 1 и контактора 2 разомкнуты, электродвигатель 3 не получает питание от генератора 5 и ВО 4 не вращается. При достижении температуры Т_р предела диапазона регулирования контакты термореле 1 замыкаются и ток проходит по катушке 2а контактора 2, контакты его замыкаются и электродвигатель 3 получает питание от генератора 5, ВО вращается с заданной L. При снижении Т_р ниже нижнего диапазона регулирования контакты термореле 1 и контактора 2, размыкаются и разрывают цепь питания электродвигателя 3, вращение ВО 5 прекращается.

Рис.1.9 Функциональная схема релейного АРТ с электрическим приводом вентилятора

Рис.1.10 Принципиальная схема релейного АРТ масла дизеля тепловоза ЧМЭ3 с электрическим приводом вентилятором на постоянном токе

1.6 Автоматическая релейная система регулирования температуры воды и масла дизеля

На тепловозах типа ЧМЭЗ применяются две СО: ВВСО содержит полости дизеля, охлаждаемые водой, трубопроводы, воду, водяной насос, радиаторы, расположенные в отдельном ОУ; ВВМСО содержит полости дизеля, омываемые маслом, масляный насос, ВМТ, ОНВ, водяной насос, воду, масло, трубопроводы и радиаторы, расположенные в отдельном ОУ (рис.1. 11.)

Системы связанного регулирования температур теплоносителей дизеля тепловоза обладают высокими показателями качества работы, обеспечивая поддержание температур теплоносителей дизеля во всем интервале изменений Т'_вз и минимальные затраты энергии на привод ВО.

С точки зрения обеспечения раздельного регулирования температур теплоносителей наиболее предпочтительными являются многоконтурные СО, применяемые на тепловозах ЧМЭЗ. Однако, СО дизеля тепловоза ЧМЭЗ с раздельными ОУ и ВО как ОРТ позволяет решить задачу раздельного регулирования Т'_в и Т'_м.

Применение межконтурного перепуска в многоконтурных СО как с раздельными ОУ, так и в .СО с одним ВО позволяет, особенно на режимах малых И_д и низких Т'_вз, повысить топливную экономичность и надежность дизеля и его СО за счет повышения уровня Т'_м и снижения времени прогрева дизеля на холостом ходу.

Рис.1.11 Принципиальная схема СО дизеля тепловоза ЧМЭЗ

1-генератор; 2-ОНВ; 3-ДВС; 4-ВМТ; 5-масляный насос; 6,3- радиаторы; 7 - водяной насос

1.7 Обоснование необходимости совершенствования систем охлаждения и регулирования температур теплоносителей дизеля

Анализ работ по совершенствованию систем охлаждения и систем регулирования температур теплоносителей дизелей, проводимых как в России , так и за рубежом , позволяют сделать вывод о необходимости поддержания уровня температур теплоносителей на холостом ходу и частичных режимах на 10-30°С выше чем на номинальном режиме работы дизелей.

Так, например, для дизеля 1ДД100 система регулирования должна поддерживать в диапазоне с 15 до 7 позиции контроллера температуру воды на выходе из дизеля 70-75°С, а масла - 65-70°С. В диапазоне с 7 по нулевую позицию температура вода на выходе из дизеля - 85-90°С, а масла - 75-80°С. Для дизелей 11Д45 повышение температуры масла на 11°С при работе дизеля на холостом ходу снижает расход топлива на 9,5 г/э.л.с.ч/. Повышение температуры наддувочного воздуха с Т_s =-10°С до оптимальных значений T_s=+35-40 ^оC для дизелей ЗА-6Д49 и 1А-5Д49 уменьшает расход топлива на холостом ходу на 9%. Для дизеля ПД1 (Д50) повышение температуры наддувочного воздуха с T_s = 25°С до T_s = 55°С снижает G_T топлива на 12% , а температуры масла с 60°С до 75⁰С снижает G_T на 13%. Повышение температур вода и масла на 15-20% при работе дизеля ЗА-6Д49 (ЗЧН26/26) на частичных режимах уменьшает расход топлива на 15 г/э.л.с.ч. Повышение температуры масла с 55°С до 70°С для дизелей Д49 уменьшает расход топлива на 16%.

Между тем, существующие системы регулирования температуры теплоносителей .дизелей принципиально не могут обеспечить поддержание уровня температур на холостом ходу и частичных нагрузках . выше чем на номинальной мощности. Так, существующие системы с релейными и пропорциональными непрерывными регуляторами температуры при изменении температуры охлаждающего воздуха от -50°С до 50°С обеспечивают положительную общую неравномерность температур до +18°С. Применение интегрирующих и дифференцирующих элементов в регуляторе температуры лишь снижает общую неравномерность до +6°С.

Однако, по условиям экономичности дизелей, требуется снижать общую неравномерность температуры теплоносителя до 0°С или обеспечить отрицательную неравномерность до +5-+15°С.

Таким образом, необходимо создание систем охлаждения и подогрева теплоносителей и автоматических систем регулирования температуры (АСРТ), обеспечивающих нулевую или отрицательную неравномерность регулируемых температур во всем диапазоне изменения режимов работы дизелей и при изменении климатических условий.

Реализацию таких систем осуществляют как путем совершенствования систем охлаждения дизелей применением автоматических регуляторов перепусков теплоносителей, так и путем создания комбинированных автоматических регуляторов температуры с сигнальном и параметрической компенсацией основных возмущающих воздействий: мощности дизеля и температуры охлаждающего воздуха.

Для двух- и трехконтурных систем охлаждения дизелей маневровых тепловозов с одним регулирующим органом - вентилятором обеспечение оптимального по расходу топлива температурного режима возможно применением комбинированной АСРТ воды дизеля с сигнальной компенсацией мощности дизеля и температуры охлаждающего воздуха и АСРТ масла дизеля с автоматическим межконтурным перепуском воды .дизеля в контур охлаждения масла и наддувочного воздуха, т.е. применением комбинированных связанных АСРТ воды и масла (КАССРТ).

Проведенные исследования КАССРТ воды и масла дизеля опытной партии маневровых тепловозов ТЭМ7 при работе под реостатом и в условиях эксплуатации (на сортировочной горке; на вывозной и маневровой работе) показали, что опытная система позволяет поддерживать на холостом ходу и частичных режимах работы дизеля более высокие уровни температур воды, масла и наддувочного воздуха, что существенно повысило экономичность .дизеля и надежность секций радиаторов в зимнее время года. Кроме того, применение КАСРТ позволяет снизить затраты энергии на привод вентилятора в 1,5-2,0 раза. Следует отметить, что экспериментальные исследования работы КАССРТ, проведенные Людиновским тепловозостроительным заводом (ЛТЗ), ВНИТИ на тепловозах ТЭМ12, ТГМ9, ТГМ12 также показали повышение экономичности дизелей.

Однако внедрение КАСРТ и КАССРТ затрудняется в связи с отсутствием серийных элементов, датчиков мощности дизеля, сумматоров сигналов, а также необходимостью аппаратной настройки параметров последних для каждого типа дизеля и тепловоза.

Указанные недостатки устраняются при применении электронных цифровых регуляторов температуры, т.е. регуляторов температуры с микро-ЭВМ. Применение микропроцессорной техники позволяет программным способом реализовать сложные, требуемые по экономичности дизеля, структуру и алгоритмы работы регуляторов температуры, упрощает настройку КАСРТ, обеспечивающую требуемые показатели качества работы последних. Проведенные расчетные и экспериментальные исследования электронной цифровой АСРТ воды дизеля тепловоза ТЭМ7А показали, преимущества программной настройки параметров АСРТ.