Способ определения мощности дизеля, связанного с гидропередачей

 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к диагностированию дизелей тепловозов с гидропередачей. Цель изобретения - повышение точности и снижение трудоемкости определения эффективной мощности дизеля. Для определения мощности дизеля измеряют абсолютное давление наддува Pim при положении рычага управления топливоподачей, соответствующем полной мощности дизеля, а мощность дизеля Ре вычисляют из аналитического выражения р ( 1.295 + 17,97 Plnt 12.54 ч re k-;2- е- Л ОПС -L. IT . Ю СЛ DfL - 1,295 + 17,97 Pmto 12.54 .O где Ре.о - паспортная величина полной мощности испытуемого типа дизеля, установленная для заданной нормированной величины Pint абсолютного давления наддува. ь чЭ (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ((9) ((1) ГОСУДАРСТВЕ ННЫ Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Gr Grx ) 1 (21) 4805804/10 (22) 26.03.90 (46) 29.02.92. Бюл. М 8 (71) Днепропетровский институт инженеров железнодорожного транспорта им,M.È.Калинина (72) Т.Ф.Кузнецов, В.А.Федорец, И.В.Жариков, В.А.П рядко и В.В.Лось (53) 531.781(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

%521480, кл, 6 01 3/24, 1976.

Авторское свидетельство СССР

М 1497477, кл. G 01 M 15/00, 1988. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОЩНОСТИ

ДИЗЕЛЯ, СВЯЗАННОГО С ГИДРОПЕРЕДАЧЕЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике, в частности к диагностированию дизелей тепловозов с гидропередачей.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к области диагностирования дизелей тепловозов с гидропередачей.

Для решения задач Ilo оценке технического состояния тепловоза с гидропередачей в условиях эксплуатации и качества проведенных ремонтов необходимо иметь представление о величине полной эффективной мощности, развиваемой тепловозным,, дизелем. Измерение мощности дизелей тепловозов с гидропередачей представляет собой сложную техническую задачу, которая до настоящего времени практически не решена.

Существующие способы решения этой проблемы основаны на определении мощности двигателей косвенным способом, т,е. путем измерения соответствующих параметров двигателя с последующим определе(s()s G 011 3/24,G 01 М 15/00

Цель изобретения — повышение точности и снижение трудоемкости определения эффективной мощности дизеля. Для определения мощности дизеля измеряют абсолютное давление наддува Pi» при положении рычага управления топливоподачей, соответствующем полной мощности дизеля, а мощность дизеля Ре вычисляют из аналитического выражения р г 1 295 + 17:97 Р(п(12 54 Р1П1

1,295 + 17,97 Р!п(о 12,54 Р1пто где Ре,о — паспортная величина полной мощности испытуемого типа дизеля, установленная для заданной нормированной величины

Р п1, абсолютного давления наддува, нием его эффективной мощности по аналитическим зависимостям.

Известен способ определения мощности двигателей по расходу топлива, согласно которому в процессе испытаний измеряют расход топлива на холостом ходу двигателя и под нагрузкой, а мощность двигателя определяют по формуле где Pe — мощность двигателя;

6т — расход топлива, измеренный при работе двигателя под нагрузкой;

Gr.х — расход топлива, измеренный при работе двигателя на холостом ходу;

V a постоянные коэффициенты, зависящие от конкретных особенностей двигателя, 1716340

Недостатки этого способа: значительная погрешность при измерении мощности дизелей с газотурбинным наддувом, так как коэффициенты V и а в значительной степени зависят от давления наддува; использование коэффициентов V и а, для определения значений которых необходимо проводить исследования для каждого конкретного случая использования этого способа при определении мощности соответствующего типа дизеля; необходимость использования при определении мощности двигателей тепловозов с гидропередачей специальной системы измерения расхода топлива, которую можно применить только на специальных испытательных станциях.

Существует способ определения эффективной мощности двигателей внутреннего ,сгорания, по которому измеряют давление наддува при работе двигателя вхолостую при номинальной частоте вращения, а значение мощности корректируют умножением на коэффициент

K =a exp (b х)> (2) P где а и Ь вЂ” заданные коэффициенты, которые выбирают из пределов 1,0-1,1 и 1,1-1,2 соответственно в зависимости от типа двигателя;

Pint.> — даВЛЕНИЕ НаддуВа ПрИ рабатЕ двигателя вхолостую на номинальной частоте вращения;

Pint.p — давление наддува при работе двигателя под нагрузкой.

В данном способе к двигателю подключают прибор для измерения мощности в режиме свободного разгона, пускают и прогревают двигатель до нормального теплового состояния и измеряют мощность, устанавливают номинальную частоту вращения коленчатого вала и измеряют

P Int.x.

Величину Р .о определяют на исправном двигателе путем непосредственного измерения этого параметра при различных значениях расхода топлива (мощности) с отклонениями от номинального значения в и ределахй10%.

Недостатками этого способа являются его сложность, связанная с измерением значения мощности, его последующей корректировкой и определением поправочного коэффициента, так как для определения поправочных коэффициентов а и b необходимо проводить достаточно сложные исследования и расчеты в случае испбльзования этого способа для каждого типа дви10

30 гателя; недостаточная точность, связанная с тем, что давление наддува измеряется при работе дизеля вхолостую на номинальной частоте вращения, а не под нагрузкой.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ oftределения мощности дизеля тепловоза с гидропередачей, заключающийся в том, что при техническом обслуживании или при постановке на текущий ремонт в депо тепловоза с гидропередачей запускают двигатель, затормаживают колесные пары тормозными колодками и кратковременно (в течение 2080 с, чтобы температура масла t не прысила допустимой tppn = 90"С) нагружают дизель работой гидропередачи в режиме торможения, т.е. в таком режиме, когда турбинное колесо гидротрансформатора, связанное с колесными парами, заторможена, а насосное приводится во вращение от дизеля, При этом измеряют абсолютное давлеНИЕ НаддуВа Pint С уЧЕтОМ барОМЕтрИЧЕСКОГО (атмосферного). Затем измеряют частоту вращения п коленчатого вала дизеля. После этого

ro определяют величину эффективной мощности дизеля по формуле к к

Ре =-ао + a1Pint у — — 82(Pint ) — ) (3)

1Ро 1РТг .

Al П1 где ао, а1, а2. — опытные коэффициенты, которые выбирают из пределов 500-550, 750800 и 100-120 соответственно, в зависимости от типа дизеля;

К-опытный коэффициент, который выбирают из пределов К = 4-6 в зависимости от типа дизеля;

np — номинальная частота вращения коленчатого вала дизеля..

Давление наддува состоит из двух соСтаВЛяЮщИХ: Pint = Pint + Рз, ГдЕ Pint изб изб избыточное давление наддува;.P — барометрическое давление.

Способ позволяет проводить контроль мощности дизеля тепловоза с гидропередачей, например, при текущем ремонте с учетом технического состояния дизеля.

Недостатками этого способа являются его низкая точность и трудности, связанные с использованием опытных коэффициентов, 50 имеющих довольно широкий диапазон из. мерения, а также его излишняя сложность, связанная с измерением частоты вращения коленчатого вала. которая не оказывает влияния на изменение значения эффективной мощности на предельной позиции контроллера машиниста.

Целью изобретения является повышение точности и снижение трудоемкости ottределения эффективной мощности.

1716340

10 укаэанная цель достигается тем, что согласно способу определения мощности дизеля, связанного с гидропередачей, затормаживают турбинное колесо гидрепередачи и измеряют абсолютное давление наддува Pint при положении рычага управления топливоподачей, соответствующем полной мощности дизеля, а мощность Ре дизеля вычисляют ив аналитического выражения

Р i 1 295 + 17:97 Pint 12 54 P)nt е ()PBо — 1 295 + 17.97 Pintp — 12,54 Р4о (4) где Pp.p — паспортная величина полной мощности испытуемого типа дизеля, установленная для заданной нормированной величины Pint.о абсолютного давления наддува. 20

Предлагаемый способ является результатом исследований влияния давления наддува на эффективную мощность дизелей

- различных типов. Так, для дизелей .

6Ч Н21/21(211 Д-2),8Ч Н26/26(6Д49); 25

8Ч Н26/26(7-6Д49), 8Ч Н26/26(17ПДГ-2), 8ЧН26/26(18ДГ),6Ч Н31/33(Д50М), 8ЧН26/26(200ДГ) с использованием метода узловых точек получена инвариантная характеристика, описывающая влияние абсолют- . 30 ного давления наддува Pint на относительное значение эффективной мощности Ре, которая имеет следующий аналитический вид:

Pe = -1,295+ 17,97 Pint - 12,54 Pint (5) 35

Для зависимости (5) получены следующие критерии адекватности; индекс корреляции l = 0,983 и критерий Фишера Р =1288, которые указывают на высокую степень корреляционной связи между Ре и Pint для 40 рассматриваемых типов дизелей.

Инвариантность функции Ре = (Pint) свидетельствует об информативности давления наддува и доказывает возможность определения значения эффективной мощ- 45 ности по измеренной величине абсолютного давления наддува.

Абсолютное давление наддува состоит из двух составляющих

Pint = Pint + Ра, (6) 50 где Р п1" — избыточное давление наддува;

Ра — атмосферное давление, Отличие предлагаемого способа состоит в повышении точности и снижениитрудоемкости определения эффективной 5 мощности дизеля.

Способ определения мощности дизеля, связанного с гидропередачей, заключается в следующем.

При проаедении плановых восстановлений тепловозов с гидропередачей запускают дизель, затормаживают турбинное колесо гидропередачи и измепяют абсолютное давление наддува Pint при положении рычага управления топливоподачей, соответствующем полной мощности дизеля, а мощность дизеля Ре вычисляют из аналитического выражения р i 1.295 + 17,97 Pint 12.54 Pfnt

{ )Реор

1295+1797 Pinto 1254 Pronto . где Ре.о- паспортная величина полной мощности испытуемого типа дизеля, установленная для заданной нормированной величины Р п1.о абсолютного давления наддува.

Техническим преимуществом предлагаемого способа по сравнению с прототипом является возможность определения мощности по измеренной величине давления наддува без проведения дополнительных исследований по расчету значений опытных коэффициентов.

Экономическим преимуществом данного способа является значительное сокращение материальных, трудовых и энергетических ресурсов, так как предложенный способ дает возможность оценивать техническое состояние дизелей тепловозов с гидропередачей беэ их разборки, а также своевременно и качественно осуществлять их ремонт. Контроль мощности дизелей тепловозов с гидропередачей способствует переходу от системы плановопредупредительных восстановлений к системе плановых восстановлений по фактическому техническому состоянию.

Формула изобретения

Способ определения мощности дизеля, связанного с гидропередачей, заключающийся в том, что запускают дизель, затормаживают турбинное колесо гидропередачи и измеряют абсолютное давление наддува

Pint, по величине которого вычисляют мощность дизеля Ре. отл и ча ю щи и с я тем, что. с целью повышения точности и снижения трудоемкости, абсолютное давление наддува измеряют при положении рычага управления топливоподачей, соответствующем полной мощности дизеля, а мощность дизеля Ре вычисляют из аналитического выражения

p p — 1,295 + 17,97 Pint — 12.54 Р4 е

) Ре.о

1 295 + 17.97 Pintp 12 54 Рщ1о

/Р .

1716340

Составитель В. Жариков

Техред М.Моргентал Корректор, М. Демчик

Редактор А.Маковская

Заказ 604 Тираж Подписное

В НИИПИ Государственного комитета.по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. ужгород, ул.Гагарина, 101 где Pe.o- паспортная величина полной мощности испытуемого типа дизеля, установленная для заданной нормированной величины Pint.o абсолютного давления наддува.