Operational regimes of de locomotives and possibilities of fuel sav

• Autorzy: Kalinčák D. , Grenčík J.

Warianty tytułu

SK

Prevádzkové režimy de rušňov a možnosti úspor paliva

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The utilization of installed power of internal combustion engines (ICE) generally, and especially in shunting locomotives and locomotives for industrial transport, is very low. The mean output of ICE in the operational mode is about 10 – 20 % of its installed power. The maximum power of ICE is used only at about 1–2 % of working time. The changes of ICE output are fast and frequent as well. The result is that most of the time internal combustion engine works in regimes that are far from optimum mode and in transitional regimes. It means that specific fuel consumption and production of harmful emissions are high. Some examples of measured operational regimes of locomotives are given in the paper. The improvement can be achieved by using of the unconventional traction drive of locomotives. One of the pos-sible ways is using the hybrid traction drive. The hybrid drive includes the ICE and the energy storage device. In this case the installed output of ICE can be substantially lower than in the classic traction. The parameters of such traction drive must be based on analysis of real operational regimes of locomotives.

SK

Využitie výkonu spaľovacieho motora na hnacích koľajových vozidlách je veľmi nízke. Priemerný výkon trakčného generátora je v prípade posunovacích rušňov okolo 10 – 20 % maximálneho výkonu spaľovacieho motora a niekedy aj výrazne menej. V prípade traťových rušňov je situácia mierne lepšia, ale aj tu priemerný výkon trakčného generátora predstavuje okolo 20 – 30 % výkonu SM v prípade rýchlikov a okolo 10 – 15 % v prípade ľahkých osobných vlakov. Najmä v prípade traťových rušňov sa značná časť energie uvoľnenej z paliva spotrebuje na pohon pomocných strojov a napájanie pripojených osobných vagónov vlaku. Z trakčnej práce sa značná časť zničí v EDB pri brzdení. Tiež značná časť uvoľnenej energie odchádza horúcimi výfukovými plynmi. Dobrá znalosť prevádzkových režimov trakčných zariadení motorových rušňov podmieňuje návrh vhodných riešení vedúcich k úsporám paliva. Zlepšenie využitia energie uvoľnenej v SM z paliva (zníženie jeho spotreby) môže byť dosiahnuté viacerými spôsobmi. Prínosom je použitie hybridného pohonu buď úplného, alebo v niektorých prípadoch čiastočného. Základné komponenty hybridného pohonu, najmä zariadenia na akumuláciu energie, umožňujú aj využitie iných zdrojov stratenej energie, najmä energie výfukových plynov.

Słowa kluczowe

EN

hybrid drive traction; efficiency; fuel; engine; locomotive

PL

hybrydowy napęd trakcyjny; wydajność; paliwo; silnik spalinowy; lokomotywa

• Wydawca: Instytut Naukowo-Wydawniczy "TTS" Sp. z o.o
• Czasopismo: TTS Technika Transportu Szynowego
• Rocznik: 2016
• Tom: R. 23, nr 12
• Strony: 111--116
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., pełen tekst na CD

Twórcy

autor

Kalinčák D.

• Department of Transport and Handling Machines, Faculty of Mechanical Engineering, Univerzity of Žilina, Univerzitná 1, SK-010 26 ŽILINA, SLOVAKIA

autor

Grenčík J.

• Department of Transport and Han-dling Machines, Faculty of Mechanical Engineering, Univerzity of Žilina, Univerzitná 1, SK-010 26 ŽILINA, SLOVAKIA

Bibliografia

• 1. Kalinčák, D., Bartík, Ľ., Grenčík, J., Some ways of fuel con-sumption reduction of diesel railway vehicles, Autobusy – Technika, Eksploatacja, Systemy Transportowe, Nr. 3/2013, Instytut Naukowo-Wydawniczy „SPATIUM“ sp. z o.o., Radom, ISSN 1509-5878. pp. 1957 – 1966. Radom, 2013.
• 2. Palko P., Barta D., Alternatívne palivá a pohony použiteľné i v železničnej a koľajovej priemyselnej doprave. In Železničná doprava a logistika, 2007 № 1, pp. 21 – 26. ISSN 1336-7943. www.zdal.uniza.sk..
• 3. Pácha M., Štěpánek J., Performance and fuel consumption optimization of hunting hybrid locomotives. Communication: Scientific Letters of the University of Žilina, vol 15, № 2A (2013). ISSN 1335-4205, pp. 107 – 112.
• 4. Pácha M., Štěpánek J., Provoz dieselelektrických vozidel SM 42 se dvěmi spalovacími motory. In Proc. of Int. conf. “Current Problems in Rail Vehicles – PRORAIL 2011”, Žilina 2011, Vol. III, pp. 13 – 20. VTS pri ŽU v Žiline, 2011. ISBN 978-80-89276-32-5.
• 5. Palko P., Hybridné systémy pohonov v koľajových vozidlách. Thesis. University of Žilina, 2008.
• 6. Mikolajčík, M., Analýza možností optimalizácie spotreby paliva na HKV nezávislej trakcie. Thesis. University of Žilina, 2016.
• 7. Pácha, M., Štěpánek, J., Novel design of supercapacitor driven hybrid locomotive for heavy yard switching operations. In MET 2013: XI Międzynarodowa Konferencja Naukowa ”Nowoczesna Trakcja Elektryczna”, Warszawa, 10 – 12 października 2013. Instytut Maszyn Elektrycznych PW 2013. ISBN 978-83-908116-1, pp. 112-116.
• 8. Kalinčák, D., Grenčík, J., Bartík, Ľ., Operation utilization of the internal combustion engines at the motive power units and hybrid traction drives. In Logistyka Nr 3/2011, Instytut Logistyki i Magazynowania. ISSN 1231-5478. Pp. 1066 – 1072.
• 9. Kalinčák, D., Bartík, Ľ., Grenčík, J., The hybrid traction – the way of fuel utilization improvement. In Proceedings of XV. scientific-expert conference on railways RAILCON ´12. Faculty of Mechanical Engineering Niš, 2012. ISBN 978-86-6055-028-8. Pp. 1 - 4.
• 10. Pohl, J., Výsledky výzkumu hybridního diesel-akumulátorového pohonu lokomotiv. In Železniční technika 17/1987, pp. 206 – 211, Praha 1987.
• 11. Bartík, Ľ., Optimalizácia využitia energie hnacích koľajových vozidiel nezávislej trakcie. Thesis. University of Žilina, 2013.
• 12. Kalinčák D., Bartík Ľ., The possibilities of fuel economy – The hybrid traction propulsion, Prace Naukowe – Transport, z. 98, 2013, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej. ISSN 1230-9265. Str. 225 -235, Warszawa, 2013.
• 13. http://voith.com/en/products-services/power-transmission/waste-heat-recovery-10360.html.
• 14. http://www.bowmanpower.com.