Тепловози

1.

Презентація на тему
«Тепловози»
Підготував
Студент 41-т групи
Калінін Дмитро Олександрович

2.

• Теплово́ з — автономный локомотив, первичным двигателем которого
является дизель. Магистральный локомотив с бензиновым двигателем
был бы неоправданно дорог в эксплуатации, локомотивы с газовой
турбиной называют газотурбовозами.
Появившийся в 1924 году в СССР тепловоз стал как экономически
выгодной заменой устаревшим низкоэффективным паровозам, так и
дополнением появившимся в то же время электровозам, требующим
существенных дополнительных затрат на электрификацию пути и
рентабельным поэтому на магистралях со сравнительно большим
грузо- и пассажиропотоком.
За прошедший век в конструкции тепловоза было опробовано и
внедрено множество усовершенствований: возросла мощность дизеля
с нескольких сотен лошадиных сил до шести тысяч (ТЭП80) и выше, на
разных типах тепловозов используются различные способы передачи
энергии двигателя на колёсные пары, значительно возросло удобство
управления и обслуживания тепловоза, снизились выбросы в
атмосферу. Тепловозы строятся и используются во всем мире.

3.

• Дизельный двигатель тепловоза преобразует химическую энергию
сгорания жидкого топлива или горючего газа (ТЭ4) в механическую энергию
вращения коленчатого вала, от которого момент вращения,
преобразуясь тяговой передачей, передается ведущим колесным парам.
Назначение передачи — обеспечить оптимальный режим работы дизеля
при любой скорости движения поезда любого веса. Дизель развивает
максимальный крутящий момент при относительно высоких оборотах,
максимальную мощность — на еще более высоких оборотах. Локомотиву
максимальная тяга необходима при трогании с места, то есть от
нулевой скорости. В дальнейшем, по мере разгона поезда, тяга может
существенно уменьшаться, то есть, локомотив должен иметь
гиперболическую тяговую характеристику. Паровоз и электровоз
постоянного тока, изначально обладая такой характеристикой, оказались
просты в исполнении и эксплуатации и поэтому сразу получили
широчайшее распространение. Для обеспечения же согласования
характеристик дизеля как двигателя и локомотива как тяговой машины
требуется передача. История создания тепловоза как локомотива, по сути,
есть история создания передачи, согласующей характеристики дизеля как
первичного двигателя и локомотива как тяговой машины.

4.

Передача, её значение и виды
• Основная сложность при создании тепловоза заключалась в его неработоспособности при
непосредственном соединении вала дизеля с колёсными парами из-за несоответствия
скоростной характеристики дизеля и тяговой характеристики локомотива. Зависимость силы
тяги от скорости движения является основной характеристикой тепловоза и
называется тяговой характеристикой. Для случая максимального использования мощности
локомотива график такой характеристики представляет собой гиперболу, в каждой точке
которой произведение силы тяги на скорость локомотива равно его максимальной
мощности. История создания тепловоза как пригодного к эксплуатации локомотива, по сути,
является историей создания передачи, обеспечивающей должное согласование дизеля и
локомотива и делающей работоспособной систему «локомотив с дизелем».
В современных тепловозах используются электрическая,
гидравлическая(гидродинамическая)/гидромеханическая и механическая передачи. До
введения передачи делались попытки создания специальных дизелей (Василий
Гриневецкий), использования дополнительных источников энергии в виде подачи в
цилиндры дизеля сжатого воздуха (тепловоз Р. Дизеля и А. Клозе),
построение теплопаровозов (ТП1, №8000, №8001), для тех же целей использовавших пар.
Все эти попытки оказались неудачными, а в исторической перспективе — бессмысленными,
так как вместо адаптации системы локомотива для работы со вполне удачным двигателем
превращали этот двигатель в нечто странное.

5.

6.

• Охлаждение дизеля чаще всего осуществляется при помощи воды, в
свою очередь охлаждаемой в радиаторах, обдуваемых
вентиляторами. Радиаторы, вентиляторы и воздушные каналы
располагаются в холодильной камере тепловоза (в холодильнике).
Масло первоначально охлаждалось аналогичным образом, однако
воздушное охлаждение масла значительно менее эффективно и
затратно с точки зрения применения меди. Поэтому в дальнейшем
на тепловозах стали использовать более компактный водомасляный
теплообменник, в котором масло охлаждается с помощью воды,
также охлаждаемой в воздушном холодильнике. Наддувочный
воздух, поступающий в дизель, также нуждается в охлаждении,
поэтому часто используется двухконтурная система
охлаждения дизеля — в первом контуре вода охлаждает детали
дизеля, а во втором — наддувочный воздух и горячее масло. Более
глубокое охлаждение второго контура позволяет повысить
надёжность и экономичность тепловозного дизеля

7.

• По роду службы тепловозы классифицируются на поездные,
маневровые и промышленные. В свою очередь среди поездных,
или магистральных, выделяют грузовые, пассажирские и
грузопассажирские. Назначение тепловоза определяется его
техническими характеристиками — так, для грузовых тепловозов
важна в первую очередь значительная сила тяги, тогда как у
пассажирских важна высокая скорость. Маневровые и
промышленные локомотивы обычно используются для
передвижения вагонов в пределах станции или на подъездных
путях предприятий с малыми радиусами кривых. Именно поэтому
большинство таких локомотивов — тепловозы, так как для работы
на любых, в том числе неэлектрифицированных вспомогательных
путях, важна автономность энергетической установки.

8.

• 1 — дизель
2 — холодильная камера
3 — высоковольтная камера
4 — выпрямительная установка
5 — тяговый электродвигатель
6 — тяговый генератор
7 — стартер-генератор
8 — глушитель
9 — бак для воды
10 — передняя кабина машиниста
11 — задняя кабина машиниста
12 — аккумуляторная батарея
13 — топливный бак
14 — воздушный резервуар
15 — тележка
16 — топливный насос
17 — бункер песочницы
18 — колёсная пара
19 — метельник
20 — буфер

9.

• В наименованиях большинства серийных тепловозов,
производившихся в СССР, буквы обозначают следующее:
Т — тепловоз
Э — электрическая передача
Г — гидравлическая передача
П — пассажирский
М — маневровый

10.

Спасибо за внимание