Дослідження впливу температури наддувного повітря на паливну економічність і потужність тепловозного двигуна

Abstract

У кваліфікаційній роботі проведено дослідження впливу температури наддувного повітря на експлуатаційні показники тепловозного дизельного двигуна Caterpillar 3516. Шляхом термодинамічного моделювання в програмному середовищі Blitz-PRO проаналізовано зміну параметрів робочого циклу при зниженні температури наддувного повітря з 135 °C до 44 °C (шляхом підвищення ефективності охолоджувача наддувного повітря). Встановлено, що зниження температури призводить до суттєвого покращення паливної економічності: питома витрата палива зменшується на 3,5 % (з 0,2131 до 0,2056 кг/(кВт·год)). Для підтримки номінальної потужності потрібна менша ступінь стиску повітря в компресорі (зниження з 3,07 до 2,77). Одночасно значно знижується теплове навантаження на системи двигуна та викиди оксидів азоту (NOx) – на 15...20 %. Економічні розрахунки підтверджують високу доцільність модернізації: додаткові капітальні витрати окупаються менш ніж за 10 місяців за рахунок економії палива. Робота містить розділи щодо практичного застосування двигуна, економічної оцінки та питань охорони праці та захисту навколишнього середовища.