Рис. 3. Процессы изменения расходов топлива, оксидов азота и углерода
для расхода топлива — 10
−
4
, для расхода оксидов азота — 10
−
5
, для
расходов оксида углерода — 10
−
6
.
Из рис. 3 следует, что при переходе с первой на восьмую позицию
КМ регулятор быстро увеличивает подачу топлива при недостаточ-
ном количестве надувочного воздуха из-за инерционности турбоком-
прессора. На начальном этапе перехода происходит резкое увеличение
выбросов оксида углерода в связи с ухудшением процесса сгорания
топлива и снижением коэффициента избытка воздуха. В дальнейшем
происходит раскрутка турбокомпрессора и увеличение расхода возду-
ха, поступающего в цилиндры дизеля. Процесс сгорания улучшается,
концентрация и расход оксида углерода с отработавшими газами сни-
жается. Расход оксидов азота увеличивается пропорционально расходу
топлива и воздуха. При переходе с восьмой на четырнадцатую пози-
цию снабжение дизеля воздухом достаточно хорошее, процесс сгора-
ния протекает при высокой температуре, что приводит к снижению
выбросов оксида углерода и увеличению образования оксидов азота.
В целях исследования влияния настроек регулятора на качество
процессов управления энергетической установкой тепловоза проведе-
но полунатурное моделирование движения тепловоза при резком пе-
реводе КМ с первой на двенадцатую позицию. При исследовании из-
меняли значения коэффициентов пропорциональной (
k
п
) и интеграль-
ной (
k
и
) составляющих пропорционально-интегрального (ПИ) законов
регулирования следующих каналов регулятора: программного регули-
рования частоты вращения вала дизель-генератора при разгоне; ста-
билизации частоты вращения вала дизель-генератора на двенадцатой
позиции КМ; кратковременного регулирования мощности после окон-
чания режима разгона.
Проведенное исследование показало, что заметное влияние на
переходные процессы изменения основных параметров энергетиче-
ской установки тепловоза оказывает коэффициент пропорциональной
составляющей (
k
п12
) стабилизации частоты вращения вала дизель-
генератора на двенадцатой позиции КМ. На рис. 4 приведены смо-
делированные переходные процессы при
k
п12
= 1280
и
k
п12
= 9984
.
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2011. № 3 67
