Исследование работы дизеля по тепловозной характеристике

Использование в современных дизельных двигателях систем управления с электронными блоками предоставляет возможность выбора их характеристик с улучшенными показателями по оценочным критериям. Приведены результаты исследования работы перспективного дизеля Д200 в составе энергетической установки тепловоза с цилиндровой мощностью 200 кВт по тепловозной характеристике, обеспечивающей минимальный расход топлива. На основе математической динамической модели 6-цилиндровой модификации дизеля в программном комплексе MATLAB/Simulink составлена компьютерная программа для расчета установившихся режимов и переходных процессов. Для оценки эффективности дизеля в поле режимов работы рассчитаны характеристики показателей его экономичности и токсичности. Предложена методика формирования тепловозной характеристики, режимы которой соответствуют работе дизеля с минимальным удельным эффективным расходом топлива. С использованием разработанной компьютерной программы проведены расчеты переходных процессов системы автоматического регулирования при работе дизеля на режимах предложенной тепловозной характеристики.

Литература

[1] Пензадизельмаш. URL: http://www.pdmz.ru/ (дата обращения 01 июня 2017).

[2] Saadat M., Esfahanian M., Saket M.H. Reducing fuel consumption of diesel-electric locomotives using hybrid powertrain and fuzzy look-ahead control. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part F: Journal of Rail and Rapid Transit, 2016, vol. 231, is. 4, pp. 406–418, doi: 10.1177/0954409716631010.

[3] Gupta A., Ramanarayanan C., Amarnath C., Seth B. Configuration Design, Development and Experimental Validation of Two New Powertrains for Parallel Hybrid Electric Vehicle. SAE Technical Paper, 2012-28-0024, 2012, doi: 10.4271/2012-28-0024.

[4] Кузнецов А.Г., Харитонов С.В., Латочкин А.А. Математическая модель дизеля как источника транспортной установки с электрической трансмиссией. Грузовик, 2014, № 7, c. 11–14.

[5] United States Environmental Protection Agency: Testing and Measuring Emissions: Engine Testing Regulations. URL: https://www.epa.gov/vehicle-and-fuel-emissions-testing/engine-testing-regulations (дата обращения 01 июня 2017).

[6] May A.A., Nguyen N.T., Presto A.A., Gordon T.D., Lipsky E.M., Karve M., Gutierrez A., Robertson W.H., Zhang M., Brandow C., Chang O., Chen S., Cicero-Fernandez P., Dinkins L., Fuentes M., Huang S.-M., Ling R., Long J., Maddox C., Massetti J., McCauley E., Miguel A., Na K., Ong R., Pang Y., Rieger P., Sax T., Truong T., Vo T., Chattopadhyay S., Maldonado H., Maricq M.M., Robinson A.L. Gas- and particle-phase primary emissions from in-use, on-road gasoline and diesel vehicles. Atmospheric Environment, 2014, vol. 88, pp. 247–260, doi:10.1016/j.atmosenv.2014.01.046.

[7] DIESEL-RK is an engine simulation tool. URL: http://www.diesel-rk.bmstu.ru (дата обращения 01 июня 2017).

[8] Malastowsky N.S., Barchenko F.B., Grekhov L.V., Kuleshov A.S. Shaping of injection rate for reducing emission level of high-speed engine. International Journal of Applied Engineering Research, 2016, vol. 11(23), pp. 11189–11198.

[9] Иващенко Н.А., Кузнецов А.Г., Харитонов С.В., Кузнецов С.А. Моделирование процессов управления транспортным средством с дизелем и электрической трансмиссией. Вестник Волгоградского государственного университета. Серия 10: Инновационная деятельность, 2014, № 5, с. 68–77.

[10] Kuznetsov A.G., Kharitonov S.V., Vornychev D.S. A mathematical model of a diesel engine for simulation modelling of the control system. International Journal of Applied Engineering Research, 2016, vol. 11, is. 11, pp. 7431–7438.

[11] Красовский А.Б., Соловьев В.А., Трунин Ю.В. Анализ и моделирование тяговых вентильных электроприводов большегрузных автономных транспортных средств. Инженерный вестник, 2014, № 11, с. 559–571. URL: http://engsi.ru/doc/746191.html.

[12] Simulation and Model-Based Design. URL: https://www.mathworks.com/products/simulink.html?s_tid=hp_products_simulink (дата обращения 01.06.2017).

[13] Леонов И.В. Модель расхода энергии силового агрегата с ДВС. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение, 2015, № 5, с. 106–116.

[14] Yum K.K., Pedersen E. Architecture of model libraries for modelling turbocharged diesel engines. Mathematical and Computer Modelling of Dynamical Systems, 2016, vol. 22, is. 6, pp. 584–612, doi: 10.1080/13873954.2016.1204324.

[15] Bahiuddin I., Mazlan S.A., Imadullin F., Ubaidillah. A new control-oriented transient model of variable geometry turbocharger. Energy, 2017, vol. 125, pp. 297–312, doi: 10.1016/j.energy.2017.02.123.