Sunkiųjų dyzelinių variklių ekologinių, energetinių bei patikimumo rodiklių kompleksiniai tyrimai ir optimizavimas

Abstract

Esant nevienalyčiam Lietuvoje eksploatuojamam transporto paskirties sunkiųjų dyzelinių variklių parkui (pagal konstrukcijos ypatumus, apkrovimo pobūdį, išdirbta laiką ir pan.), jų energetinių, ekologinių bei patikimumo rodiklių kontrolei ir optimizavimo technologijų kūrimui atlikti kompleksiniai matematinio modeliavimo bei eksperimentiniai eksploatacijos sąlygomis tyrimai. Remiantis eksploatacinių faktorių įtakos dyzelinio variklio rodikliams analize, sudaryta transporto dyzelinių variklių eksploatacinių rodiklių vertinime bei prognozavimo metodologija ir jos pagrindu sukurtas matematinio modeliavimo programinis kompleksas, siekiant jų kompleksinio suderinamumo. bei optimizavimo. Adaptuojant metodologiją bei programinį kompleksą AB „Lietuvos geležinkeliai“ krovinių šilumvežių sunkiesiems dyzeliams D49, CAT3S12B-HD, MTU4000R41, apkrovos ciklo struktūros bei pereinamųjų režimų parametrų optimizavimas tapo reikšmingu faktoriumi siekiant 5 ÷ 8 % padidinti dyzelinių variklių darbo trukmę. Energijos panaudojimo efektyvumo rodiklių gerinimui pasiūlytas kompleksinis kriterijus K E-E, kurio minimumo būtina pasiekti formuojant dyzelinės technikos planinių išvykų parametrus. Nustatyti energijos sąnaudų, kenksmingų išmetimų ir šiltnamio efektą sukeliančių dujų CO2 emisijos mažinimo rezervai vidutiniškai 6 ÷ 10 %, o atskirose linijose iki 30 %.

Given heterogeneous nature of Lithuania's heavy transport diesel engines park (by construction peculiaritics, opcrational lead, operation time and etc.) for control of their energy, ecology, reliability indicators and optirnization technology creation, complex mathematical modeling and experimental research in operational conditions have been perforrned. According to the analysis of influence of operational factors to the engine pararncters, created a methodology for the evaluation and forecasting of diesel engine operational parameters and on a base of that - a mathematical rnodeling program complex in order to achieve their compatibility and optimization. During adaptation of methodology to the D49, CAT3S12B-HD and MTU40000R41 diesęl engine's optimization of operational cycle structure and transient operation mode has becorne a major factor in order to achieve 5 – 8 % operational time increase. For the evaluation of energy parameter improvement a K E-E; factor has been proposed. Minimum K E-E factor needs to be achieved during planning of diesel machinery trips. Deterrnined reduction harrnful exhaust gas cornponents reached average of i 6÷10% for CO2 and in separatc cases up te 30%.