История

[Seraphymm]

Сообщение от EKim

"Из-за ряда технических недостатков... ГТ101 в нормальную эксплуатацию не поступил."

А Вы его достоинства смогли бы назвать? Ради чего он разрабатывался? Турбина хуже чем дизель подходит для железнодорожного и автомобильного транспорта. Сфера её применения - воздушный и водный транспорт. Гидропередача вместо электрической делает тяговую характеристику локомотива ещё хуже. Нормальные газотурбовозы проектировались для утилизации тяжёлых фракций переработки нефти (то, что делали паровозы с отоплением мазутом).
А чем топили этот?

Добавлено через 9 минут

Сообщение от Слесарь

"Урод редкостный."

По внешности сравним с новой версией 2ТЭ116У. Привыкли бы - как привыкаем к 116-му Главное - содержание...

Добавлено через 5 минут

Сообщение от Слесарь

"...Несущий кузов..."

Он появился также у ТЭ10 и румынского LDE2100. Это для западных конструкторов актуально - чтобы вписаться в европейскую высоту габарита - 4650 мм. А у нас можно увеличивать высоту локомотива до 5300 мм.

[Слесарь]

Сообщение от Seraphymm

Турбина хуже чем дизель подходит для железнодорожного и автомобильного транспорта. Сфера её применения - воздушный и водный транспорт.

Достоинства газовой турбины настолько очевидны, что её даже в автомобили пытались пихать:
1. Лёгкая.
2. Может работать практически на любом топливе.
3. Не нужна система охлаждения.
4. Быстрый выход на полную мощность из холодного состояния.

Не помню точно (не силён в теплотехнике), но для турбины со свободным компрессором нет ограничения по минимальной частоте принятия нагрузки.

Недостатки, как водится, являются продолжением достоинств:
1. Высокие номинальные обороты (это чтобы быть лёгкой и компактной), что, по иронии, требует либо тяжёлых и дорогих понижающих редукторов, либо специального проектирования электрических машин (в случае электропередачи).
2. Любое топливо - это всё же жидкое или газообразное. Заменить угольный паровоз газотурбовоз не может. Газ - дорого, да на нём и дизели хорошо работают. Солярка - то же самое. Мазут требует системы подогрева.
3. Отсутствие системы охлаждения и сильно снижающийся на частичных нагрузках КПД дают очень высокую температуру выхлопа. Победить этот недостаток в условиях ограничения габарита на наземном транспорте довольно сложно.
4. Для более-менее нормального сгорания на ХХ должны быть достаточно высокие обороты, поэтому газотурбовоз жрёт топлива на ХХ примерно в 10 раз больше, чем тепловоз.

Кто-то приводил данные, что Г1 расходовал на ХХ порядка 400 кг/ч мазута (если я правильно помню), для сравнения, самый прожорливый на ХХ тепловоз - М62 с дизелем 14Д40 - по норме 25 кг/ч, а большинство вообще укладывается в 10. Учитывая, что ХХ для грузового локомотива порядка 70% времени, делаем выводы.

Гидропередача вместо электрической делает тяговую характеристику локомотива ещё хуже.

Если брать современную ГП - с хорошим маслом, с несколькими аппаратами и т. д. - она вполне может обеспечить гиперболическую характеристику с вполне приемлемым КПД. Но беда в том, что электропередачи ушли ещё дальше, а индивидуальный асинхронный привод позволяет реализовать такие же коэффициенты сцепления, что и ГП с групповым приводом.
При этом современные гидрореверсивные ГП стали весьма дорогими (конечно, передачи переменного тока ещё дороже).
Единственным достоинством ГП является меньший, чем у электропередачи, вес. Зато есть крупный, практически непреодолимый недостаток - ограничение по передаваемой мощности.

По внешности сравним с новой версией 2ТЭ116У. Привыкли бы - как привыкаем к 116-му Главное - содержание...

Как раз таки не сравним.
2ТЭ116У - квадратиш, практиш, гут. Фактически, дизайн 2ТЭ121 и ТЭ136.
А это подводная лодка какая-то - кругленький, с круглыми дырочками... С вида этого локомотива немцы должны были удавиться от зависти - они такие кругленькие любят.

Да и содержание подкачало.

[Seraphymm]

И всё же: на каком топливе работал ГТ101?

Добавлено через 1 минуту

Сообщение от Слесарь

"С вида этого локомотива немцы должны были удавиться от зависти - они такие кругленькие любят."

Такой гигант им ни к чему: в габарит не войдёт

Добавлено через 10 минут

Сообщение от Слесарь

"Единственным достоинством ГП является меньший, чем у электропередачи, вес."

Современные электропередачи полегчали. Иначе их не устанавливали бы на гибридные автомобили. Препятствием для использования электропередач на автотранспорте был значительный вес электрических машин. Для ж. д. локомотива это приемлемо (т. к. сцепной вес не должен быть ниже проектного). А для автомобиля увеличение собственного веса означает повышение расхода топлива.

Так что электропередачи со временем вытеснят ГП даже в АКПП автомобилей.

[Слесарь]

Сообщение от Слесарь

Кто-то приводил данные, что Г1 расходовал на ХХ порядка 400 кг/ч мазута (если я правильно помню).

Неправильно я вспомнил. Извиняюсь. В 2,5 раза завысил расход. На самом деле 160 кг/ч.

Добавлено через 41 минуту

Сообщение от Seraphymm

И всё же: на каком топливе работал ГТ101?

Насколько я понял из литературы, все наши газотурбовозы рассчитывались на тяжёлое топливо, т. е. мазут.
Опять же, насколько я смог понять, иногда предусматривался пуск на дизельном топливе с последующим переходом на мазут. Это я заключил из того факта, что при запуске турбины используется зажигание от электрической искры. Мне сложно себе представить зажигание таким способом мазута...

Такой гигант им ни к чему: в габарит не войдёт

Я имел ввиду направление дизайна.

Препятствием для использования электропередач на автотранспорте был значительный вес электрических машин. Для ж. д. локомотива это приемлемо (т. к. сцепной вес не должен быть ниже проектного).

Я напомню некоторое часто встречающееся заблуждение: многие считают, что с развитием техники масса и габариты двигателей неизбежно уменьшаются. На самом деле это не так. Всему есть пределы, обусловленные назначением двигателя и конструкционными материалами.

ТЭД локомотива всегда будет уступать по удельным показателям ДВС автомобиля в силу огромной разницы в требуемом моменте, развиваемом двигателем.

Локомотив должен развивать предельную по сцеплению силу тяги. Для этого колёсно-моторный блок должен развивать определённый момент, который задан диаметром колеса (меняется в очень узких пределах).
Передаточное число редуктора тоже из-за габаритных ограничений может варьироваться в достаточно узких пределах - следовательно, частота вращения вала ТЭД также не может быть какой угодно большой.
Следовательно, ТЭД должен развивать момент не менее определённого.
Момент, развиваемый ТЭД, зависит от индукции магнитной системы и тока, протекающего по обмоткам ТЭД (габаритные размеры ТЭД для простоты примем неизменными).
Величина индукции ограничена качеством железа ТЭД (индукцией насыщения) - соответственно, его количеством.
Ток ТЭД ограничен габаритами машины - сечением проводников обмотки, шириной коллектора (для коллекторных машин).

Вот и получается, что ТЭД локомотива всегда будет массивным для обеспечения требуемого момента.

Аналогично судовой дизель, непосредственно работающий на винт, даже при сравнительно небольшой мощности будет большим и тяжёлым, в отличие от автомобильного ДВС, который возможно сделать достаточно высокооборотным, т. к. при мощностях и тяговых параметрах автомобилей можно выполнить приемлемые по надёжности и габаритам понижающие передачи.

Очень характерный пример - двигатели троллейбусов. Они приводят в действие колёса только через мост с передаточным отношением около 4-х. На автобусе ДВС при трогании ещё используется КПП с передаточным числом на первых передачах около 5-и.
Поэтому двигатель троллейбуса при мощности около 100 кВт весит тонну, но троллейбус благодаря этому разгоняется существенно быстрее автобуса.

Так что электропередачи со временем вытеснят ГП даже в АКПП автомобилей.

Вот это как раз вряд ли...

[Seraphymm]

Сообщение от Слесарь

"...Судовой дизель, непосредственно работающий на винт, даже при сравнительно небольшой мощности будет большим и тяжёлым, в отличие от автомобильного ДВС, который возможно сделать достаточно высокооборотным, т. к. при мощностях и тяговых параметрах автомобилей можно выполнить приемлемые по надёжности и габаритам понижающие передачи."

Просто у автомобилей и локомотивов колёса должны быть жёстко связаны с поверхностью, по которой катятся. А диапазон скоростей вращения коленвала ДВС в режиме тяги меньше чем диапазон скоростей вращения кол. пар. Вот и приходится в работе менять передаточное отношение. Для судна этого не требуется - там винт вращается в жидкой среде.

Связи между массой ДВС и передаточным отношением передачи я не вижу. Если б можно было сократить массу судового ДВС подбором передаточного отношения - это давно бы сделали. За счёт сокращения массы агрегатов возросла бы грузоподъёмность судна.

Смысл же конструкции электрической передачи автомобиля - разместить "мотор в колесе":
http://insideevs.com/protean-unveils...35-pound-feet/
Это невозможно, если ТЭД окажется тяжёлым. Увеличивается масса колеса, ротор при его повороте создаёт гироскопический эффект, раскрученный ротор препятствует торможению. Но на современном этапе развития техники задача решена.

Простите за оффтоп. Не считайте это "спором"!

[Слесарь]

Сообщение от Seraphymm

Для судна этого не требуется - там винт вращается в жидкой среде.

И что из того? Нагрузка на гребном валу крупного судна может составлять десятки тысяч кВт при оборотах порядка 100 в минуту. Прикиньте момент.

Жидкая среда также не означает таких уж больших потерь: на крупных судах КПД винта может составлять 75-80%, а скольжение 10-15%.

Связи между массой ДВС и передаточным отношением передачи я не вижу.

Тем не менее, она прямая: чем ниже передаточное число редуктора, тем больший момент должен развивать двигатель, тем тяжелее и больше он будет (любой двигатель - электрический ли, ДВС ли, паровая машина ли).

Если б можно было сократить массу судового ДВС подбором передаточного отношения - это давно бы сделали.

Так давно делают.
Типичный пример - замена паровых машин, частота вращения которых хорошо подходила к гребным винтам крупных судов, на паровые турбины.
Во-первых, для снижения частоты вращения турбин их стали делать многоступенчатыми.
Во-вторых, поскольку этого оказалось недостаточно, пришлось приляпывать между турбиной и гребным валом редуктор, который по своим размерам и массе (момент, момент на гребном валу!) оказался больше турбины. Поскольку редуктор в таком агрегате играл не менее важную роль, нежели первичный двигатель, их и стали называть турбозубчатыми агрегатами.

За счёт сокращения массы агрегатов возросла бы грузоподъёмность судна.

Сомнительно. Там несколько другие резервы... Да и не всегда экономия массы - самое главное на судне. Это ж не жоповозка...

Смысл же конструкции электрической передачи автомобиля - разместить "мотор в колесе":
http://insideevs.com/protean-unveils...35-pound-feet/

По ссылке даны такие данные:
Макс. мощность 100 л. с.
Макс. момент 735 футо-фунтов - 996 Нм (округлим до 1 кНм).

В принципе неплохо... но надёжность...
Не приходилось читать на форумах велосипедистов про защиту от воды мотор-колёс? А тут в колесе всё, включая преобразователь.

Есть более практичные примеры - карьерные самосвалы. Но там ещё планетарные ряды применяют.