О тепловозах!

[ПИОНЕР]

Сообщение от Слесарь

Вариант номер раз: тепловоз перегружен из-за неправильной настройки САР возбуждения ГГ.

Вариант номер два: тепловоз перегружен из-за вмешательства лок. бригады в настройки САР возбуждения ГГ (у нас это более чем вероятно, у них - не знаю).

Вариант номер три: дизель уже не развивает полную мощность из-за износа (недостаточная производительность ТНВД, нагар в коллекторах и турбине и т.п.), но нагружен как положено, т.е. тепловоз опять же перегружен.

А почему дизель должен дымить при излишней нагрузки?

[Слесарь]

Регулятор частоты оборотов (РЧО) дизеля при изменении нагрузки на дизель поддерживает заданную контроллером машиниста частоту вращения коленвала путём регулирования подачи топлива ТНВД (меняя выход реек). Если электропередача нагружает дизель бОльшей мощностью, чем он может развить, это выражается прежде всего в снижении оборотов дизеля. РЧО, пытаясь поддержать обороты, выводит подачу топлива на максимум. Для дизеля есть такое понятие - коэффициент избытка воздуха, который обычно на номинальной мощности составляет около двух. Это означает, что воздуха в цилинды подаётся вдвое больше, чем его нужно теоретически для полного сгорания топлива (стехиометрический состав смеси: 1 кг топлива, 16 кг воздуха) - это нужно для компенсации неидеальности процесса смесеобразования и горения в цилиндрах.

Так вот, наш РЧО вывел рейки на максимум, т.е. подаёт топлива несколько больше, чем положено (если у ТНВД хватает производительности), а дополнительному воздуху-то взяться неоткуда - мощность дизеля, как правило, определяется наддувом, а он у нас и так на пределе. Вот часть топлива и не сгорает до конца, вылетая в виде сажи. Если тепловоз перегружен больше, чем позволяет перегрузочная способность дизеля - дизель начнёт терять обороты, несмотря на полную подачу топлива. Соответственно, снизится объём газов, проходящих через турбокомпрессор, он ещё снизит подачу воздуха, солярка гореть будет ещё хуже и т.д., пока не наступит баланс мощности между перегруженным дизелем и разрегулированной электропередачей.

Тепловоз будет идти, возможно, даже без потери мощности относительно номинальной (зависит от степени перегрузки и скорости движения), но при сниженной частоте вала дизеля, с перерасходом топлива и с ненормальным износом дизеля.

От таких ситуаций не застрахованы даже тепловозы с электронным управлением электропередачей и обратной связью по частоте вращения дизеля - иногда тупо не хватает быстродействия.

[ПИОНЕР]

Спасибо за ответ, всё понятно. Действительно дизель с механическими регулировками, да ещё когда нет коррекции по воздуху, очень сложно правильно настроить на все возможные режимы, но думаю основной корень зла заключается в этом:

Сообщение от Слесарь

наш РЧО вывел рейки на максимум, т.е. подаёт топлива несколько больше, чем положено

Потому как, если дизель не дымит и вдруг, есть подозрение, что он не развивает необходимую мощность, то надо накрутить ему общую подачу топлива так, чтобы по копоти сразу было видно: "ага топливо в цилиндры поступает в достаточном количестве, всё окей, отрегулировано с запасом".

[alexcat]

Сообщение от Слесарь

Для дизеля есть такое понятие - коэффициент избытка воздуха...

Такое понятие не только для дизеля существует, но и для любого процесса, где происходит сжигание топлива.

Сообщение от ПИОНЕР

...если дизель не дымит и вдруг, есть подозрение, что он не развивает необходимую мощность...

Никакого подозрения быть не может, ибо перед носом машиниста имеются такие приборы, как амперметр и вольтметр, простым перемножением показаний которых и вычисляется мощность, отдаваемая ДГУ.

[Слесарь]

Сообщение от ПИОНЕР

Действительно дизель с механическими регулировками, да ещё когда нет коррекции по воздуху, очень сложно правильно настроить на все возможные режимы

Дизель на тепловозе настраивается на номинальном режиме. Грубо говоря, регулировка тепловоза на реостате происходит так (считаем, что электропередача отрегулирована):

1. Выставляются обороты на ХХ по позициям.

2. Проверяются мощность и обороты по позициям КМ.

3. На номинальном режиме (последняя позиция КМ) проверяются следующие параметры:
- частота вращения вала дизеля;
- температура выхлопных газов по цилиндрам и её разность;
- максимальное давление сгорания по цилиндрам и его разность;
- давление наддува.

Есть ещё несколько контролируемых параметров, но их либо никто не измеряет, либо они нам сейчас не нужны.

4. Если параметры дизеля уходят за допуски - производятся регулировки.

Если не настроена электропередача - всё несколько сложнее.

Для тепловозов с отключением части цилиндров проверяется работа в этом режиме.

Настроенный таким образом тепловоз нормально работает на всех эксплуатационных режимах.

Механическое управление подачей топлива, в принципе, не сильно хуже по регулировочным свойствам, чем электронное (при своевременных ремонтах), и дизель с механической топливной аппаратурой ничуть не хуже по технико-экономическим показателям, чем с электронно-управляемой.

Что же касается обратной связи по наддуву - на большинстве тепловозов она либо не работает, либо работает плохо, причём это никого обычно не волнует.

Например, дизель 5Д49 тепловоза 2ТЭ116 набирает полную мощность (если с места ему залудить 15 поз. КМ) даже без корректора по наддуву несколько минут (от 3 до 5), и всё это время он будет коптить не хуже древнего 10Д100. С нормально настроенным корректором он будет коптить
поменьше, но время набора мощности будет сильно больше.

На тепловозах с электронными РЧО слабым местом являются датчики наддува - они постоянно выходят из строя.

С проблемой дымности на переходных режимах сильно помогает комбинация ЭРЧО и УСТА. УСТА настраивается на очень бережное отношение к дизелю - низкие скорости нарастания напряжения и тока на всех режимах. Тепловоз становится тупой, зато не дымит.

Потому как, если дизель не дымит и вдруг, есть подозрение, что он не развивает необходимую мощность, то надо накрутить ему общую подачу топлива так, чтобы по копоти сразу было видно: "ага топливо в цилиндры поступает в достаточном количестве, всё окей, отрегулировано с запасом".

Тут Вы неправы. РЧО ведь не обманешь. Ну сделаю я выход реек ТНВД больше на пару рисок - толку-то? РЧО тогда просто убавит рейки на эти же два деления... Но я уже могу получить ситуацию, что РЧО не хватит диапазона регулировки, и дизель перестанет сбрасывать обороты, а то и вразнос пойдёт без нагрузки. А если производительности ТНВД нет - тут уже рейки можно крутить как хочешь, всё равно ничего не выйдет.

Дело в том, что топливники в депо как раз обычно хорошие специалисты, прекрасно знающие, что железку не обманешь. А вот лок. бригады в силу своей безграмотности как раз пытаются и на ёлку влезть, и жопу не ободрать (провести поезд, не вваливая тепловозу по полной).

Добавлено через 12 минут

Сообщение от alexcat

Такое понятие не только для дизеля существует, но и для любого процесса, где происходит сжигание топлива.

Не знаю... Для бензиновых двигателей оно не нужно, там стараются поддерживать стехиометрическую смесь, только чуть обедняя или обогащая её.

Никакого подозрения быть не может, ибо перед носом машиниста имеются такие приборы, как амперметр и вольтметр, простым перемножением показаний которых и вычисляется мощность, отдаваемая ДГУ.

Тут беда в том, что большинство машинистов считать-то не умеет, да ещё и понятия не имеет о режимах тепловоза. Распространённая запись в ТУ-152: "Мала мощность ДГУ - на 11 поз. 800 кВт" - это для М62. И нет ни малейшего понятия, что это может быть не показательно, мощность надо смотреть на 15 поз. КМ. Но машинисту-то боязно давать 12-ю - вдруг РДМ2 сработает и нагрузку сбросит?

Всё это было бы ничего, но машинисты пишут такие записи, когда их обвиняют в невыдержке перегонного времени хода. Буквально на той неделе ставили на реостат тепловоз ТЭМ2, задержавший пару Сапсанов, т.к. машинист где-то в районе ст. Окуловка ехал по перегону со скоростью 35 км/ч (это с одним классным вагоном). В присутствии представителей эксплуатации на реостате издевались над тепловозом, как могли - не перегревается на автоматике холодильника, не глохнет, всё работает, как часы. А у машиниста запись в журнале - нет 7,8 поз КМ, мала мощность ДГУ. Это при электронном-то РЧО... Вот и попробуй теперь докажи, что машинист сам обосрался: у него же мощное доказательство его правоты - его же запись в журнале... Вот так-то...

[alexcat]

Сообщение от Слесарь

Для бензиновых двигателей оно не нужно, там стараются поддерживать стехиометрическую смесь...

То есть коэффициент избытка воздуха α=1!

Сообщение от Слесарь

...чуть обедняя или обогащая её.

Изменяя таким образом коэффициент избытка воздуха. Вообще для бензиновых ДВС с впрыском, если не ошибаюсь, α=0,96...1,05. Это близко к стехиометрической смеси, но коэффициент-то как понятие существует. Даже для котельных существует.

Сообщение от Слесарь

...большинство машинистов считать-то не умеет...
...
Распространённая запись в ТУ-152: "Мала мощность ДГУ - на 11 поз. 800 кВт"...

Не, считать-то он умеет в данном случае. И писать тоже.

Сообщение от Слесарь

Вот и попробуй теперь докажи, что машинист сам обосрался: у него же мощное доказательство его правоты - его же запись в журнале... Вот так-то...

"Что же, по-твоему - машинист врать будет?!" ©

[Слесарь]

Сообщение от alexcat

"Что же, по-твоему - машинист врать будет?!" ©

А это откуда же цитата?

[alexcat]

Из разбора по случаю брака.

Добавлено через 1 минуту
(Машинист в трех объяснениях написал три разных версии произошедшего, на что и указал "обвиняемый" слесарь, в ответ ТЧЗР выдал указанную фразу.)

[Слесарь]

Мда... Странно слышать такую фразу от ТЧЗР.

[ПИОНЕР]

Сообщение от alexcat

Никакого подозрения быть не может, ибо перед носом машиниста имеются такие приборы, как амперметр и вольтметр, простым перемножением показаний которых и вычисляется мощность, отдаваемая ДГУ.

Да, а ещё хорошо бы при этом знать, что ГГ загружен как положено.

Сообщение от Слесарь

Тут Вы неправы. РЧО ведь не обманешь. Ну сделаю я выход реек ТНВД больше на пару рисок - толку-то? РЧО тогда просто убавит рейки на эти же два деления... Но я уже могу получить ситуацию, что РЧО не хватит диапазона регулировки, и дизель перестанет сбрасывать обороты, а то и вразнос пойдёт без нагрузки.

Не вдаваясь в тонкости отвечу так: если дизель сильно чернит из-за избытка топлива и неисправность аппаратуры отсутствует, значит цикловая подача ТНВД на данном режиме настроена неправильно. Нет никакого смысла прыскать лишнее количество топлива при отсутствии воздуха.

[alexcat]

Сообщение от Слесарь

Мда... Странно слышать такую фразу от ТЧЗР.

Дело в том, что решение о вине ремонта уже было принято, и нужно было лишь назначить конкретную жертву.

[Слесарь]

Сообщение от ПИОНЕР

Да, а ещё хорошо бы при этом знать, что ГГ загружен как положено.

В смысле? Лок. бригады, работающие на тепловозах, знают, хотя бы примерно, на какую мощность должен быть настроен тепловоз. Округлённо:
ТЭМ2 - 720 кВт;
М62 - 1200 кВт;
ТЭ10, ТЭ116 - 1800 кВт и т.д.

Другой вопрос, что в головах бригад широко распространён миф о том, что чем ниже обороты дизеля, тем он экономичнее работает. Поскольку мощность зависит от оборотов, бригада накручивает настройки САР возбуждения ГГ, увеличивая мощность, отбираемую ГГ от дизеля. При этом дизель за счёт своей перегрузочной способности развивает номинальную мощность на меньших оборотах - вместо 15-й поз. КМ, к примеру, на 13-й. При этом от недостатка воздуха тепловоз коптит, но машинист уверен, что экономит солярку.

Ещё широка боязнь выбивания предельного выключателя дизеля на последней позиции КМ.

Ну и всякие мелочи: на М62, к примеру, предпочитают давать не более 11-й поз КМ, т.к. на 12-й при недостаточном давлении масла сбросит нагрузку. А автоматике холодильника многие машинисты не доверяют, будучи уверены, что они никогда не упустят температуру...

Есть ещё идиоты, ездящие только на аварийном возбуждении - это вообще логике не поддаётся...

Не вдаваясь в тонкости отвечу так: если дизель сильно чернит из-за избытка топлива и неисправность аппаратуры отсутствует, значит цикловая подача ТНВД на данном режиме настроена неправильно.

Повторяю ещё раз. При правильно настроенной электропередаче (не перегружающей дизель) искусственно увеличить цикловую подачу топлива сверх необходимой для данной мощности нельзя - не даст РЧО.

Т.е., если тупо попытаться рукой нажать на рейки ТНВД (увеличить подачу сверх необходимого), тут же поднимутся обороты дизеля, а РЧО будет сопротивляться, стараясь убрать рейки.

Нет никакого смысла прыскать лишнее количество топлива при отсутствии воздуха.

При наборе позиций будет именно так. Чтобы поднять обороты (и мощность) дизеля, нужно сперва увеличить подачу топлива. Естественно, при этом часть топлива сгорать не будет (несмотря на многократный избыток воздуха на низших позициях КМ).

Для этого и вводят корректор по наддуву, чтобы ограничить подачу топлива по воздуху. Вот если он настроен неправильно - как раз и будет чрезмерно избыточная подача ТНВД при наборе нагрузки.

[ПИОНЕР]

Сообщение от Слесарь

При наборе позиций будет именно так. Чтобы поднять обороты (и мощность) дизеля, нужно сперва увеличить подачу топлива. Естественно, при этом часть топлива сгорать не будет (несмотря на многократный избыток воздуха на низших позициях КМ).

Для этого и вводят корректор по наддуву, чтобы ограничить подачу топлива по воздуху. Вот если он настроен неправильно - как раз и будет чрезмерно избыточная подача ТНВД при наборе нагрузки.

Если Вы имеете ввиду отставание турбины (и воздуха) при переходе на высшие позиции и при отсутвии корректора, то тут понятно, немного и кратковременно чернить должен. Я поэтому и говорил про сложность настроек дизелей с механическими РЧО в т.ч. и на переходных режимах.

Повторяю ещё раз. При правильно настроенной электропередаче (не перегружающей дизель) искусственно увеличить цикловую подачу топлива сверх необходимой для данной мощности нельзя - не даст РЧО.

Весь вопрос, на сколько будет выдвигать рейки РЧО на максимально допустимых нагрузках для ликвидации просадки по оборотам.

Т.е., если тупо попытаться рукой нажать на рейки ТНВД (увеличить подачу сверх необходимого), тут же поднимутся обороты дизеля, а РЧО будет сопротивляться, стараясь убрать рейки.

Правильно, а если например, нажать рейку на одном отдельном ТНВД, то обороты практически не поднимутся и появится чёрный дым.

[Слесарь]

Сообщение от ПИОНЕР

Я поэтому и говорил про сложность настроек дизелей с механическими РЧО в т.ч. и на переходных режимах.

Собственно, сложность настроек имеет место быть только при неисправном (сильно изношенном) РЧО или больших люфтах в приводе реек. А так - чего проще: в каждом РЧО есть винты, гайки или иглы, регулирующие качество переходных процессов. Разумеется, качество регулирования не достигает такового у ЭРЧО, так и цена вопроса разная... и поколения техники тоже.

Весь вопрос, на сколько будет выдвигать рейки РЧО на максимально допустимых нагрузках для ликвидации просадки по оборотам.

Для этого есть пломбируемые упоры, ограничивающие подачу топлива. На максимальной мощности дизеля при всех включенных потребителях устанавливается зазор между упором и рейками ТНВД - обычно десятые доли миллиметра. Т.е., при любой нагрузке РЧО не сможет выдвинуть рейки больше этой подачи. В эксплуатации, кстати, этот упор всегда занижает подачу топлива, т.к. производительность ТНВД со временем падает, а упор не даёт РЧО скомпенсировать это увеличенным выходом реек.

На дизелях Д49 на упор встают рейки самих ТНВД, но есть и общий упор. На Д50 есть упоры либо на рычагах привода реек, либо на рейках 1-го и 6-го ТНВД. Ну и т.д....

Может встать на упор сам РЧО - у него же ход штока тоже ограничен. Но это уже ошибка в регулировании топливной аппаратуры.

Правильно, а если например, нажать рейку на одном отдельном ТНВД, то обороты практически не поднимутся и появится чёрный дым.

Для этого нужно очень сильно выдвинуть рейку, да ещё не на всех дизелях такое возможно: на Д49 и K6S310DR можно, а на 14Д40 и Д50 нельзя.

На практике таких грубых ошибок не бывает, т.к. при значительном превышении даже одного насоса над остальными РЧО, возможно, не сможет убрать рейки так, чтобы обеспечить частоту ХХ, и дизель без нагрузки будет неконтролируемо набирать обороты. Типичная ситуация - вывалился валик между рычагом подачи топлива и рейкой одного из ТНВД дизеля Д50.

Реальная же разница в подаче насосов на 0,5 - 1 риску (оборот регулировочного винта на Д49) не обнаруживается человеком, да ещё примерно такой является ошибка при выставлении реек по штангенциркулю или глубиномеру (тепловозы с дизелями Д49 и ЧМЭ3) - плюс-минус миллиметр ни на что не влияет, учитывая допускаемый разброс производительности ТНВД даже в одной группе.

[Pahann4]

2ТЭ10М под нагрузкой

Вот вам и не коптящий 2тэ10 на 15 позициях