Spalinowe pogaduchy

[Jacek Zaborowski]

Moc silnika Wola w stosunku do czołgowego W2 zmniejszono w celu powiekszenia trwałości silnika. Lokomotywa ma wytrzymać lata codziennej pracy, silnik czołgu w czasie pokoju ma przyjmowane limity pracy ok 150-200 motogodzin rocznie a trakcie wojny zakładało się że przeciętny czołg nie przeżyje na froncie limitu motogodzin. Tak robiono w Armii Czerwonej, USA miało inne standardy.

[swistak2112]

Macie może dane- czy w jakichś silnikach kolejowych jest stosowany wtrysk common-rail?? W Class66 są pompowtryskiwacze- byłem w przedziale maszynowym. A inne maszyny?

[Paskud]

Macie może dane- czy w jakichś silnikach kolejowych jest stosowany wtrysk common-rail?? W Class66 są pompowtryskiwacze- byłem w przedziale maszynowym. A inne maszyny?

A choćby wszystkie jednostki MTU z serii 4000. Były to pierwsze duże silniki diesla z tą konstrukcją układu wtryskowego.

[swistak2112]

No tak. Ciśnienie doładowania aż 3,1 atm. (ogólnie wszystko to aż). Pe 21 atm, obj. ws. mocy 42,2 KM/l, średnia prędkość tłoka 12,6 m/sek wsk. ciężar. 2,86 kg/KM.

[swistak2112]

Pytanie NTG, ale może ktoś wie. Na ile Newag 15D jest używana do pracy liniowej a na ile do manewrowej? Na YouTube są filmini z pracy zasadniczo liniowej.

[MichałŁ]

https://www.youtube.com/watch?v=_2yX_Fq9G9U
Tak przy okazji dyskusji o silnikach.

[swistak2112]

Niestety, Z.M. Wola to nie jedyny zakład który przestał istnieć. "Waryński", "Ursus", FSO, Mechanika precyzyjna na Kasprzaka, PZO. W kraju WSW Andoria- z dobrymi silnikami polskiej konstrukcji ADCR.
Ale w temacie silników kolejowych. Ktoś z Was może wie, czy w silnikach kolejowych turbospręzarki mają upusty powietrza? W silnikach trakcyjnych turbosprężarka zmniejsza elastycznosć momentu- większy wydatek spalin daje szybszą pracę turbiny i tym samym większy ładunek do cylindra- w efekcie moment rośnie niemal do obrotów maksymalnej mocy. W silniku trakcyjnym jest to niekorzystna cecha. Stąd albo upuszcza się powietrze po przekroczeniu zadanego ciśnienia za turbosprężarką albo ukladem kierownic modeluje się charakterystykę doładowania. Ale jak wygląda to w silniku do lokomotywy??

[MichałŁ]

Wszystkie silniki, które ja znam mają turbiny bez tych upustów czy zmiennej geometrii. Ale nie wiadomo co to w tych innych wymyślili.

[swistak2112]

Upusty (ogólnie modelowanie doładowania) w silniku kolejowym nie są tak istotne jak w motoryzacji- nie ma tak szybkich i częstych zmian mocy i momentu jak w samochodach. Jeśli ich nie ma to pozostaje mechanikowi trzymanie silnika na odpowiednio sporych obrotach.

[Kucyk]

Popatrzcie też Towarzysze na wysilenia silników samochodowych i trakcyjnych które są ile...? pięcio... dziesięciokrotnie mniejsze w przypadku tych drugich.
Ponadto w samochodzie konstruktorzy liczą się z każdym gramem (i dolarem, euro, rublem...), zatem nie mogą sobie pozwolić na przewymiarowanie części dające kilkuset-procentową gwarancję nadmiaru wytrzymałości.

Zauważcie że wszelkie upusty stosowane są w doładowaniach wysokociśnieniowych, gdzie dmuchawa tłoczy towar ze spreżem 1,5...2,5 a nawet więcej barów. Te sprężarki są dostosowane do innych zapotrzebowań na tlen niż wolnoobrotowe silniki trakcyjne. Tam im więcej powietrza się wtłoczy - tym lepiej. Ale nie jest ono ładowane aby wycisnąć jak najwięcej kuców z kubika, tylko aby zwiększyć sprawność napędu w rozumieniu zdroworozsądkowym a nie wyczynowym. Stąd brak zabezpieczeń nadmiarowych.

[swistak2112]

Popatrzcie też Towarzysze na wysilenia silników samochodowych i trakcyjnych które są ile...? pięcio... dziesięciokrotnie mniejsze w przypadku tych drugich.

To zależy jakim parametrem wysilenia operujemy. Jeśli chodzi o sednie ciśnienie efektywne Pe to wspomniane MTU serii 4000 mają Pe ponad 21, co jest nieczęsto spotykane dla współczesnych wolnossących silników samochodowych.
Zaletami turbosprężarek jest wydatny wzrost Pe przy znikomym wzroscie Pmax (co w ten sposób zwiększa moc jednostkową- bo masa silnika praktycznie nie rośnie) zwiększa się wykorzystanie powietrza na pełne spalanie dawki paliwa i jest wykorzystywanie energii kinetycznej i termicznej spalin dla poprawy mechanicznej sprawności silnika.
Dylematy najwięsze są w lokomotywach manewrowych- gdzie są częste i dość szybkie zmiany obciążeń i prędkosci obrotowych, a pełne zapotrzebowanie na moc jest krótkotrwałe. I nisko wysilony (jak na silnik turbodoładowany) silnik a8C22 daje dobre cechy użytkowe dla SM42.

[Paskud]

Zasadniczo w kwestii wysilenia operuje się liczbą kunia osiąganą z litra pojemności. Ale czy rzeczywiście silniki kolejowe są niewysilone? "Srogie" turbo zastosowane w jednostkach kolejowych, chociażby właśnie w jednostkach MTU serii 4000, daje nawet 60 KM z litra pojemności - to jest wartość porównywalna lub nawet wyższa niż w wysokoprężnych silnikach samochodowych.

Co do dylematów w manewrówkach, jakiś czas temu wymyślono zastosowanie dwóch agregatów pracujących w zależności od potrzeb dla optymalizacji zużycia paliwa i efektywnego wykorzystania charakterystyki silników. Koncepcja dobra, ale praktyka z eksploatacji takich pojazdów (6Dk, 6Dl) pokazuje, że raczej średnio się sprawdza.

[swistak2112]

Co do dylematów w manewrówkach, jakiś czas temu wymyślono zastosowanie dwóch agregatów pracujących w zależności od potrzeb dla optymalizacji zużycia paliwa i efektywnego wykorzystania charakterystyki silników. Koncepcja dobra, ale praktyka z eksploatacji takich pojazdów (6Dk, 6Dl) pokazuje, że raczej średnio się sprawdza.

Ale nie sprawdza się odnośnie samej koncepcji czy odnośnie konkretnego rozwiązania? Jeśli chodzi o zużycie paliwa podczas pracy to sprawdza się na pewno. Ale dwa silniki to dwa razy tyle części do serwisowania, to samo z kosztem wytworzenia odnośnie obróbki (poza masą materiałów- tu będzie zysk). Niełatwe to dylematy i techniczne przeciwwstawieństwa. W produkowanych w USA silnikach V8 są układy próbujące wyłączyć część cylindrów- trąca to jednak absurdem- wszak powiązane korbowody i tłoki pracują- nawet przy braku zasilania paliwem. Wydaje mi się, że w manewrówkach klasy SM42 czy SM48 lub SM31 sprawdziłby się pojedynczy silnik o dużym wysileniu ale szerokim zakresem obrotów użytkowych i wyraźnie powiększonej mocy- przyrost mocy proporcjonalny do przyrostu wysilenia. Coś tak, jak pomiędzy SM48 a Newag 15D. Aby spadek cech użytkowych związanych ze wzrostem wysilenia był równoważony przyrostem dysponowanej mocy kompensującym szybkościową charakterystykę wysilonego silnika. Nie mam danych odnośnie cech użytkowych Newagu 15D do pracy manewrowej. Sprawdza się takie rozwiązanie??

[buczek_pkp]

Panowie. Nowości nowościami, nowe wynalazki wynalazkami ale życie pokazuje, że niezawodnymi jednostkami napędowymi są silniki, którym daleko do elektroniki. Popatrzmy na silniki napędzające nasze dzielne wąskotorowe lokomotywy. Zero elektroniki, 99% niezawodności. Nowe Gamy produkowane przez Pojazdy Eksperymentalne Szczególnie Awaryjne charakteryzują się całkowicie odwrotną zależnością. Niestety nowa technologia zamiast usprawniać tabor skutecznie go uziemia. Dlatego ja pozostaje wiernym fanem taboru mechanicznego a nie elektronicznego. Wolę podpierać styczniki niż robić resety komputera 

[MichałŁ]

Najstarszą mi znaną dwusilnikową 42 są te patenty z huty Częstochowa.
http://rail.phototrans.eu/14,25220,0,FabLok_6D_SM42_2558.html
To jest 2x 401Da w opakowaniu sm42. Z przodu są dwa agregaty ustawione silnikami do siebie. Każdy napędza silniki jednego wózka. Za kabiną jest szafa elektryczna a w miejscu podgrzewacza, dwie sprężarki z 401Da. Jest też możliwość jazdy na jednym agregacie.

W produkowanych w USA silnikach V8 są układy próbujące wyłączyć część cylindrów- trąca to jednak absurdem- wszak powiązane korbowody i tłoki pracują- nawet przy braku zasilania paliwem.

To rozwiązanie często stosuje się w dużych silnikach i to od wielu lat. Przykłady np rodzina D49 albo 10D100.
Właśnie całym meritum tego rozwiązania jest to aby cylindry pozostające w pracy miały ciężej. Wynika to z tego, że kiedy taki silnik pracuje na biegu jałowym ze wszystkimi cylindrami to wtryski pracują na bardzo małych dawkach. A taki wtryskiwacz ma problem z prawidłowym rozpyleniem małej dawki, do tego nie ma dobrej temperatury spalania. Paliwo się nie spala dużo leci w komin albo do oleju.
Kiedy wyłączymy cześć cylindrów to niby opory silnika nam się nie zmieniają (opór sprężania czy tarcia elementów się nie zmienia) ale praca do pokonania tego oporu jest generowana w mniejszej ilości cylindrów. Więc pracują one na większych dawkach, lepiej rozpylonych, parametry spalania się polepszają czyli paliwa idzie mniej.

[swistak2112]

Kiedy wyłączymy cześć cylindrów to niby opory silnika nam się nie zmieniają (opór sprężania czy tarcia elementów się nie zmienia) ale praca do pokonania tego oporu jest generowana w mniejszej ilości cylindrów. Więc pracują one na większych dawkach, lepiej rozpylonych, parametry spalania się polepszają czyli paliwa idzie mniej.

W silnikach z pompą sekcyjną lub rotacyjną (czyli takimi, gdzie są klasyczne przewody wysokociśnieniowe i klasyczne wtryskiwacze) to ma sens, logiczne. Jednakże właściwa konstrukcja pompy a przede wszystkim czystość otworów wtryskiwacza (niezakoksowanie) nie powinna mieć aż takiego znaczenia- ciśnienie wtrysku jest uzależnione od szybkości ruchu tłoczka pompy- a jak wiadomo nie ma to wpływu na wielkość dawki- to reguluje osiowy obrót tłoczka listwą zębatą i kierowanie paliwa z powrotem do przelewu. W pompowtryskiwaczach piezoelektrycznych i we wtrysku common-rail nie ma to zastosowania- tam są dawki paliwa podawane w kilku sekwencjach i elektronika po pierwsze czas otwarcia iglicy skraca i część sekwencji wtrysku wyłącza co dodatkowo redukuje dawkę do minimalnej mocy. Bardziej istotne na zużycie paliwa mają chyba wpływ stany nieustalone silnika. W elektrowni w Pruszkowie SM42 najbardziej dymią w samym momencie zwiększania mocy- dawka paliwa rośnie szybciej niż masa dostarczanego powietrza (opóźnienie turbosprężarki). Stąd taka rola regulowanych kierownic w sprężarce- aby obroty turbiny były stale duże, a wydatek powietrza regulowało otwarcie kierownic.

[Kucyk]

ciśnienie wtrysku jest uzależnione od szybkości ruchu tłoczka pompy

Tu się nie zgodzę - ciśnienie wtrysku zależy od wtryskiwacza, a dokładniej napięcia sprężyny obciążającej iglicę w końcówce wtryskiwacza.

Co co dymienia lokomotyw przy wejściu na obroty (no akurat chyba nie tyczy się to SM42 posiadającej pompowtryski) przyczyną może być też ustawienie pompy wtryskowej. Posiada ona trzy regulacje maksymalnych stanów. Maksymalne obroty, maksymalna moc i maksymalna dawka. Jeśli ta ostatnia śruba jest mocno wykręcona, to owszem silnik jest niesamowicie zrywny (o tym Kolega JSz pisał na wstępie "słynnego" wątku) momentalnie wchodząc na obroty, ale i ma murzyński wydech. Aby uzyskać łagodniejsze przejścia między pozycjami można tam właśnie przeprowadzić regulację, choć powiem Wam że ja to lubię czasem dać czadu.

[MichałŁ]

Tu się nie zgodzę - ciśnienie wtrysku zależy od wtryskiwacza, a dokładniej napięcia sprężyny obciążającej iglicę w końcówce wtryskiwacza.

Ja raczej zgodził bym się ze  kolegą swistakiem. Sprężyna nastawia ciśnienie otwarcia wtryskiwacza, działa to tak jak zawór bezpieczeństwa ale nie koniecznie z tym samym skutkiem. Wtrysk się otwiera ale ciśnienie nie zostaje na tym poziomie ale rośnie dalej.
Tak z własnych obserwacji. Wtrysk z 42 nastawiony na 220bar. Na próbniku przy szybkim ruchu pompką bez problemu można zrobić 240 czy 250 bar. A to przy napędzie ręcznym, a co powiedzieć gdy w prawdziwej pompie ruch jest wymuszony krzywką o dość dużej stromiści.
Czasami nawet zdarza się tak ze jeżeli końcówka ma parę zatkanych otworów, to ciśnienie rośnie tak ze rozrywa ją.

42 nie ma pompowtrysków.

Jednakże właściwa konstrukcja pompy a przede wszystkim czystość otworów wtryskiwacza (niezakoksowanie) nie powinna mieć aż takiego znaczenia

Nawet nowa końcówka we wtrysku ma problem z właściwym rozpyleniem małej dawki. Jak delikatnie uderzymy o rączkę pompki w próbniku to widać jak z końcówki lecą małe kropelki zamiast mgły.
Wiem że np do silników 10D100 stosowano jakieś specjalne końcówki wtrysków przystosowane do pracy przy małych dawkach, ale nie znam szczegółów.

 

W elektrowni w Pruszkowie SM42 najbardziej dymią w samym momencie zwiększania mocy- dawka paliwa rośnie szybciej niż masa dostarczanego powietrza (opóźnienie turbosprężarki).

To prawda. Dlatego niektóre silniki mają w regulatorze obrotów przystawkę zmieniającą maksymalną dawkę paliwa  zależności od ciśnienia doładowania.

[swistak2112]

Popatrzmy na silniki napędzające nasze dzielne wąskotorowe lokomotywy. Zero elektroniki, 99% niezawodności. Nowe Gamy produkowane przez Pojazdy Eksperymentalne Szczególnie Awaryjne charakteryzują się całkowicie odwrotną zależnością. Niestety nowa technologia zamiast usprawniać tabor skutecznie go uziemia.

Przed laty, w tym zaplutym PRL wpierw silnik z osprzętem był dokładnie badany na hamowni. Widziałem wyniki z hamowni a8C22 gdzie badana była praca silnika z kątami rozpylenia wtryskiwacza 120, 130 i 140 stopni. Były tworzone wykresy pętlicowe i na ich analizie wybrano konkretne rozwiązanie- bodajże 140 stopni. Teraz się to odwróciło- koncepcja bez przebadania i wyrób kierowany do użytkownika. I tu jest de facto w eksploatacji badawczej a nie użytkowej. Nic więc dziwnego, że są awarie. I to nie wina konstrukcji- raczej technologii i wykonawstwa a szczególnie nacisku przedstawicieli handlowych, którzy forsują sprzedaż nieprzebadanych gruntownie rozwiązań. Andriej Tupolew w swoim życiu jako główny konstruktor stosował zasadę, aby w nowym typie samolotu stosować najwyżej jedno nowe rozwiązanie. Miało to wiele zalet. Od tej zasady odstąpił przy projektowaniu naddźwiękowego Tu-144. Z tym, że tu były naciski polityczne a nie marketingowe. I ten nieudany samolot to jedna z najdroższych pomyłek w radzieckim przemyśle lotniczym.

[MichałŁ]

Dostanę chyba status naczelnego górnika tego forum za to odkopywanie tematów. Ale chyba warto.
https://www.youtube.com/watch?v=SfjcUUpXUlk