Моделювання робочого процесу чотирьохтактного дизеля (стр. 12 из 13)
Після пуску дизеля треба перевірити показання КВП на пульті машиніста і в дизельному приміщенні. Переконатися у відсутності пропусків газу крізь глушник шуму, перевірити наявність підтікання палива або масла в з’єднаннях, відсутність іскріння і диму в різних електричних з’єднаннях і особливу в містах під єднання проводів до електричних машин і апаратам в дизельному приміщенні.
Переходячи на максимальну позицію контролеру машиніста, локомотивна бригада перевіряє відсутність пробою газів крізь глушник в дизельному приміщенні, щільність зачинення індикаторних кранів і пробок в випускних колекторах в містах установки термометру.
Перевіряють величину розрядження в картері на різній частоті обертання вала дизеля.
6.3.3 При екіпіровці тепловозу
Під час заправки баків паливом не можна користуватися факелами і палити. При заповнені паливом строго слідкувати за заповненням баку. Заливну трубу або шланг від’єднують лише після повного припинення подачі палива. Баки наповнюють дизельним паливом, залишаючи не менше 5 см. до стелі баку, для можливого розширення палива при підвищенні його температури, особливо при вмиканні паливопідігрівача. Після набору палива пробки баків щільно закривають.
6.3.4При роботі тепловоза на шляху слідування
Машиніст повинен безперервно контролювати показники протипожежних приладів і величину розрідження в картері дизеля, перевіряє стан вузлів і агрегатів в шляху слідування, повинен переконатись в пожежній безпеці тепловозу. Для цього він повинен уважно оглянути місце установки глушника, не допускається подача палива і мастила на дренажну трубку і глушник, крім того, в шляху слідування слідкувати щоб: обертаючі частини не чіпляли за нерухомі, викликали іскріння; не був витік палива і мастила, і була виключена можливість пропалювання ізоляції проводів; проміжні і кардані вали не мали великого биття.
В шляху слідування можливість спалаху утеплювальних чохлів жалюзі і брезенту міжсекційного з’єднання при поданні іскри.
6.4 Розрахунок установки глушителя
Для зменшення шуму усередині випускного тракту або в кінці його встановлюються глушителі. Глушіння шуму досягається за рахунок судини, яка виповняє роль ресивера, що згладжує хвилі (імпульси) тисків від випусків робочих циліндрів.
Норма об’єму Vгл для судин-глушителів коливається в межі від 10 до 30 робочих об’ємів циліндра. Акустична ефективність глушителів пропорційна ÖVгл. Величина відношення довжини глушителя до його діаметру а= Lгл / Dгл робить суттєвий вплив на ступінь глушіння шуму. При малому а глушителі ефективні в вузькому діапазоні частот. Збільшення довжини Lгл дозволяє розширити полюси затухання звука. Збільшення діаметру Dгл при незмінній довжині Lгл приводить в деяких випадках до інтенсивного затухання звука. Відношення а = 2¸4.
Об’єм глушителя для чотирьохтактного двигуна можна визначити по формулі:
Vгл=kгл·(S/n) / √z, (6.1)
де S – хід поршня, см;
n – частота обертання колінчатого вала дизеля, хв-1;
z – число робочих циліндрів двигуна;
kгл – коефіцієнт, який для маневрових машин – 30 х 103
Vгл = 30·103·(27/750)/√6=440 дм3
Діаметр глушителя дорівнює:
Dгл=(4Vгл/р/а)1/3 = (4·440/3,1416/2)0,333 = 5,9 ≈ 6, дм, (6.2)
де а=2 – прийнято згідно [34 c.247].
В запобіганні викиду іскор тліючого коксу масла глушителі часто включають в себе іскроуловлювачі, що є обов’язковою умовою при установці ДВЗ в місцях, небезпечних в пожежному відношенні.
У нашому випадку обираємо двокамерний глушитель з гасінням іскор, схема якого наведена на рисунку 4.1.
Загальне (положення) живе січення вхідних отворів апендиксу повинно задовольняти умові [34 c.248]:d12 Z = d2 B, де d1 – діаметр отвору; Z – число отворів апендикса;
В=4¸5. Якщо В=4, тоd1= 2·d /√Z = 2· 300 / √900 = 20, мм (6.3)
Довжина глушника:
Lгл = Dгл · а = 5,9 · 2=11,98 ≈ 12, дм = 1,2, м (6.4)
Рисунок 6.1 - Двохкамерний глушник із сухим іскроуловлювачем
1 – верхня камера; 2 – нижня камера; 3 – перфорований барабан іскроуловлювача; 4 – гвинтові направляючи лопатки; 5 – збірник сажі та золи, 6 – патрубки вивантаження сажі та золи із верхньої та нижньої камер.
7. Розрахунок економії затрат на паливо
При проектуванні нових двигунів важливо визначити таке сполучення конструктивних і регулюючих параметрів дизеля, що забезпечить надалі мінімальну середньоексплуатаційну витрату палива. Природно, що при виборі конструктивних параметрів повинні враховуватися обмеження, що накладаються на показники робочого циклу з розумінь міцності, надійності, ресурсу, токсичності і т.д.
Мета дипломного проекта полягає у перевірці ефективності дизеля 10Д80 із сполученням вихідних параметрів, що повинні забезпечувати мінімальне значення середньоексплуатаційної витрати палива
В результаті проведених розрахунків при 8-ми позиційному контролері з номінальною потужністю Ne = 588 кВт середньоексплуатаційна витрати палива складає gе сер.е.= 0,2374 кг/(кВт·год). За даними заводу, дизель-прототип 211Д-3М тепловоза ТГМ4М має середньоексплуатаційну витрату палива, котра складає (gе сер.е.= 0,265 кг/(кВт·год)).Оцінка технічного рівня створення дизеля потужністю 588 кВт виконана шляхом порівняння середньоексплуатаційної витрати палива вихідного варіанта з середньоексплуатаційною витратою палива дизеля 211Д-3М
Витрата палива за рік
де Nе – номінальна потужність, кВт;
gе – середньоексплуатаційна витрата палива,
;t – число годин праці за рік, t = 5000
;k – коефіцієнт використання потужності, визначений задопомогою експериментальних даних, k = 0,166.
Економія палива за рік
При вартості палива на 10.09.2007р. 4895
, економія коштів на 1 
; 
де S – вартість палива.
.У перерахунку на 1 маневровий тепловоз з двигуном 10Д80 з номінальною потужністю 588 кВт економія у затратах на паливо складає
грн/рік.В масштабах Укрзалізниці в результаті отримаємо значну економію палива.
ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ
1. Хомич А.З. Топливная эффективность и вспомогательные режимы тепловозных дизелей. М-Транспорт, 1987
2. Скалацкий П.И.,Сергиенко Н.И. Определение экономической эффективности модернизации существующего тепловозного парка «Укрзалізниці» дизелями одного типоразмера // Залізничний транспорт України №3,1999.- С. 8-9.
3. Крушедольський О.Г. Дослідження роботи тепловозного дизеля на змінних експлуатаційних режимах навантаження // Міжвуз.зб.наук.праць. Харків-ХарДАЗТ, 1998 – Вип.32.-с.3-9.
4. Сахаревич В.Д. Оптимизация конструктивных параметров систем воздухоснабжения дизелей по среднеэксплуатационному расходу топлива. Дисс…докт. техн. наук: ХИИТ, Харьков, 1985. – 520 с.
5. Симсон А.Э., Сахаревич В.Д. Оптимизация систем вохдухоснабжения по среднеэксплуатационному расходу топлива./ Двигателестроение, 1985, №3. – с. 3-5.
6. Глаголев Н.М. Рабочие процессы двигателей внутреннего сгорания. – Киев: Машгиз, 1950.- 480 с.
7. Нейман К. Кинетический анализ процессов сгорания в дизеле: Сб. монографий из иностранной литературы./ Двигатели внутреннего сгорания. – М.: Машгиз, 1938. – 231 с.
8. Гончар Б.М. Численное моделирование рабочего процесса дизелей. – Энергомашиностроение, 1968, №7. – с.34-35.
9. Вибе И.И. Новое о рабочем цикле двигателей. – М.: Машгиз, 1962.- 270 с.
10. Разлейцев Н.Ф. Моделирование и оптимизация процесса сгорания в дизелях. – Харьков, Вища школа, 1980.-169 с.
11. Вибе И.И., Ставров А.П. Влияние некоторых условий работы дизеля на кинематику процесса сгорания./Сб. научн. тр./ Автомобили, тракторы и двигатели. – Челябинск, №52.- с. 256-266.
12. Шерстюк А.Н., Зарянкин А.Е. Радиально-осевые турбины малой мощности. - М.: Машиностроение, 1976, - 207 с.
13. Сигал И.Я. Защита воздушного бассейна при сжигании топлива.- Л.: Недра, 1988.-312 с.
14. Звонов В.А. Токсичность дизелей внутреннего сгорания. – М.: Машиностроение, 1981, - 160 с.
15. Зельдович Я.Б., Садовников П.Я., Франк-Каменецкий Д.А. Окисление азота при горении. – М.: АН СССР, 1947 – 147 с.
16. Тепло- и массообмен. Технический эксперимент: Справочник / Под ред. В.А. Григорьева и В.М. Зорина. – М.: Энергоиздат, 1982. – 512 с.
17. Розенблит Г.Б. Теплопередача в дизелях. – М.: Машиностроение, 1977. – 216 с.
18. Таблицы планов эксперимента для факторных полиномных моделей. / Справочное издание. Под ред. В.В. Налимова. – М.: Металлургия, 1982. – 751 с.
19. Рейлейтис Г., Рейвиндрян А., Рэгсдейл К. Оптимизация в технике: в 2-х кн. Кн. 1.-М.: Мир, 1986. – 349 с.
20. Крушедольский Г.И., Звонов В.А. Влияние продувки камеры сгорания на температуру деталей двигателя Д70. / «Известия вузов. Энергетика», 1962, №10, с.80-85.