Автор работы: Пользователь скрыл имя, 06 Июня 2015 в 16:39, реферат
Газотурбовоз – локомотив с газотурбинным двигателем (ГТД). На газотурбовозах практически всегда используется электрическая передача: газотурбинный двигатель соединён с генератором, а вырабатываемый таким образом ток подаётся на электродвигатели, которые и приводят локомотив в движение.
Основное преимущество газотурбовоза в том, что его двигатель, ГТД, может работать на самом низкосортном жидком топливе, притом самом дешевом (мазуты, сырая нефть, конденсаты каменноугольного производства и т. д.), и на молотом твердом (пылевидном).
Газотурбовозы
Газотурбовоз – локомотив с газотурбинным двигателем (ГТД). На газотурбовозах практически всегда используется электрическая передача: газотурбинный двигатель соединён с генератором, а вырабатываемый таким образом ток подаётся на электродвигатели, которые и приводят локомотив в движение.
Основное преимущество газотурбовоза в том, что его двигатель, ГТД, может работать на самом низкосортном жидком топливе, притом самом дешевом (мазуты, сырая нефть, конденсаты каменноугольного производства и т. д.), и на молотом твердом (пылевидном).
В 1970-х проекты по созданию газотурбовозов были прекращены, так как они не могли конкурировать с электровозами.
Газотурбовоз Г1-01 на территории Коломенского завода
В 1959 году на Коломенском заводе был построен единственный экземпляр секции двухсекционного грузового газотурбовоза Г1 (3500 л. с., с электрической передачей). На газотурбовозе была применена газотурбинная одновальная установка ГТ-3,5 мощностью 3500 л. с. От ГТУ приводилось во вращение две группы генераторов: первая группа из двух тяговых генераторов МПТ-74/23, вторая группа из тягового генератора МПТ-74/23, возбудителя ВТ-275/120А и вспомогательного
генератора ВГГ-49/14. Каждый тяговый генератор был рассчитан на номинальную мощность 733 кВт при частоте вращения 1800 об/мин. Каждый тяговый генератор питал два параллельно подключенных тяговых электродвигателя ЭДТ-340 мощностью по 340 кВт. Газотурбинная установка использовалась только при следовании под нагрузкой. Для маневровых передвижений и следования резервом служила вспомогательная силовая установка: дизель 1Д6 и маневровый генератор МПТ-49/16. Основным недостатком созданной модели был большой расход топлива и сложность конструкции.
Газотурбовоз ГП1-0001 на территории Коломенского завода
Затем там же был построены два пассажирских газотурбовоза ГП1. На газотурбовозе применена газотурбинная одновальная установка ГТ-3,5 мощностью 3500 л.с. От ГТУ приводилось во вращение три тяговых генератора МПТ-74/23Б. Для маневровых передвижений служила вспомогательная силовая установка: дизель 1Д12 Барнаульского завода и маневровый генератор МПТ-49/25-3К мощностью 195 кВт.
В начале 1965 года ГП1-0002 испытывался на экспериментальном кольце ВНИИЖТа. В конце 1965 года оба локомотива поступили в депо Льгов. Если газотурбовоз Г1-01 работал с грузовыми поездами эпизодически, то пассажирские газотурбовозы эксплуатировались регулярно, наравне с приписанными к депо тепловозами ТЭП60, в результате пробег у ГП1-0001 и ГП1-0002 оказался в 3–4 раза выше, чем у Г1-01. Газотурбовозы имели недостатки: большой расход топлива, высокий уровень шума.
Газотурбовоз ГТ101-001 на территории Луганского завода
Опытный газотурбовоз ГТ101 был изготовлен с свободнопоршневыми генераторами газов (СПГГ), разработанными под руководством А. Н. Шелеста. Проектировался в двухсекционном варианте, но в 1960 году на Луганском тепловозостроительном заводе была выпущена лишь опытная секция (ГТ101-001). Из-за ряда технических недостатков, а также из-за сворачивания в стране работ по газотурбовозам, ГТ101 в нормальную эксплуатацию не поступил.
В 2007 году по инициативе ОАО «РЖД» изготовлен опытный газотурбовоз ГТ1-001 на базе электровоза ВЛ15-008. Турбины изготовлены в Самаре, сборка локомотива осуществлена на Воронежском тепловозоремонтном заводе имени Ф. Э. Дзержинского.
4 июля 2008 года ГТ1 впервые провел грузовой состав. Вес состава был равен 3 тыс. т, а испытание проходили на участке «Кинель-Жигулевское море» Куйбышевской железной дороги.
РЖД приводит следующие характеристики испытанной модели: скорость до 100 км/ч, мощность 8300 кВт, одной заправки хватает на 750 км, топливо — сжиженный природный газ. Газотурбовоз был продемонстрирован на выставке «Иннотранс-2008» в Берлине.[4] Предполагается, что он будет использоваться в Сибири, богатой запасами природного газа.
7 сентября 2011 года газотурбовоз ГТ1-001 провёл грузовой состав массой 16000 тонн.
Недостатком же является повышенный, по сравнению с дизелем, расход топлива, а также резкое снижение КПД при неполной нагрузке и высокий расход топлива на холостом ходу, что вызывает необходимость иметь вспомогательную энергетическую установку на локомотиве.
Кроме газотурбовозов, создавался и моторвагонный подвижной состав с газовыми турбинами (турбопоезда и турбомотрисы) для скоростных пассажирских перевозок.
Турбопоезда
В конце 1970 года ЦНИИ МПС построило двухвагонный турбопоезд - в дальнейшем предполагалось добавить к нему еще четыре прицепных вагона и пустить в опытную эксплуатацию. В отличие от ранее построенного макетного турбовагона, каждая моторная секция была оснащена авиационной двухвальной ГТУ мощностью 900 л.с., вместо использованной на макетном образце 360-сильной. Тяговая турбина приводила в действие генератор с частотой вращения до 6000 об/мин., вырабатывавший переменный ток с частотой до 200 Гц. Силовая установка была полностью смонтирована на крыше, что позволило расширить пассажирский салон.
Турбопоезд был испытан на кольце ЦНИИ МПС и в первой половине 70-х использовался для исследовательских целей. В шестивагонном варианте он должен был развивать скорость до 180 км/ч. В отличие от грузовых локомотивов, применение газовой турбины в скоростном пассажирском движении было более оправданным. Увеличение скорости состава ведет к росту аэродинамической составляющей сопротивлению движения, нагрузка на силовую установка становится более постоянной, уменьшается время работы на частичных режимах. Согласно расчетам середины 70-х годов, эксплуатация пассажирских турбопоездов на участке Москва - Минск - Брест должна была привести к снижению издержек на 15%. Предполагалось внедрение турбопоездов на участках Москва - Калининград, Одесса - Унгены, Киев - Одесса, Москва - Свердловск.
Можно считать, что технические проблемы создания подвижного состава для пассажирского движения с использованием газотурбинной тяги в нашей стране к середине 70-х годов были фактически решены. К сожалению, в дальнейшем работы над турбопоездом были свернуты, причем именно в то время, когда в Франции турбопоезд TGV устанавливал один рекорд скорости за другим. Впрочем, для этого была весомая объективная причина: быстрый рост грузонапряженности магистралей в конце 70-х годов и введение ограничений скорости из-за временного ухудшения состояния путевого хозяйства (новые комплексы путевых машин тогда еще только осваивались в производстве) не позволяло эффективно эксплуатировать турбопоезда на обычных линиях.
Тем не менее опыт строительства первого отечественного турбопоезда остается ценным и до настоящего времени. Сейчас, когда с одной стороны, грузопоток заметно снизился и, а с другой - усложнилось изыскание крупных капиталовложений для электрификации пассажирского сообщения, турбопоезда вновь могут стать одним из вероятных перспективных видов тяги.
Список использованных источников
.