Нормирование расхода топливно-энергетических ресурсов на тягу поездов позволяет:
- планировать работу топливного хозяйства на предстоящий период;
- оценивать эффективность работы локомотивных бригад, направленной на топливо- (энерго-) сбережение;
- оценивать теплотехническое состояние тепловозов.
Объективная оценка работы локомотивной бригады и технического
состояния локомотива позволяет специалистам принимать обоснованные организационные и технические решения, результатом которых является снижение расхода энергоресурсов на тягу поездов.
Нормы расхода топливно-энергетических ресурсов устанавливают для вида тяги в целом, для отдельных видов движения (грузового, пассажирского, пригородного, маневрового, хозяйственного и пр.), для серий локомотивов, участков обращения.
Норму расхода задают в килограммах условного топлива (кВт · ч — для электротяги) на единицу перевозочной работы, например 10 ткм брутто или на 100 локомотиво-километров маневровой работы.
Для магистральных локомотивов норму расхода топливно-энергетических ресурсов определяют по нормообразующим факторам, коэффициенты влияния которых находят из уравнения тягово-энергетического паспорта. В остальных видах движения норму определяют, экстраполируя изменение фактического расхода.
Уравнение тягово-энергетического паспорта представляет собой зависимость удельного расхода дизельного топлива (электроэнергии), определяемую энергетическими характеристиками локомотива, состава и пути при движении состава весом Q со средней технической скоростью ντ по прямому горизонтальному участку пути.
При определении индивидуальной технической нормы расхода дизельного топлива на поездку определяют исходную норму расхода ето. Исходную норму можно определить по уравнению тягово-энергетического паспорта, либо путем выполнения тяговых расчетов, либо в результате обработки статистических данных, полученных из маршрутных листов машиниста.
Исходная норма корректируется с использованием коэффициентов влияния отдельных факторов. Коэффициент влияния отдельного нормообразующего фактора показывает, на сколько меняется исходная норма расхода топлива при изменении данного фактора на единицу. Значения коэффициентов влияния получают путем дифференцирования уравнения тягово-энергетического паспорта, либо путем проведения экспериментальных исследований, либо путем обработки статистической информации.
При определении нормы расхода топливно-энергетических ресурсов по сериям локомотивов, по видам движения, для локомотивного депо, отделения дороги и т.п. в качестве исходного значения расхода принимают фактический расход за базовый период времени, например за предыдущий год. С помощью коэффициентов влияния по изменению средних значений нормообразующих факторов исходное значение расхода топлива корректируют, получая плановый расход:
где ΔΠί — изменение i-го нормообразующего фактора, %, км/ч, 1 °С; β1 — коэффициент влияния i-го нормообразующего фактора, %; δΗф — суммарное предполагаемое влияние на норму неучтенных факторов.
Наиболее вероятные значения δнф для конкретных условий эксплуатации тепловозов выявляют в результате периодически выполняемого анализа отклонения фактических удельных расходов топлива от соответствующих норм.
Поскольку зависимость удельного расхода топлива от большинства эксплуатационных факторов нелинейная, среди составляющих нерасчетного фактора, определяющих погрешность прогнозирования расхода топлива на тягу поездов, можно, например, назвать характер и параметры распределения каждого из нормообразующих факторов.
Рассмотрим пример.
Построенная поданным из маршрутов машиниста гистограмма распределения массы состава имеет, например, вид, приведенный на рис. 7.9.
Масса состава, т
Рис. 1. Гистограмма распределения массы составов по данным маршрутов машиниста
Рис. 2. Гистограмма распределения массы составов, полученная расчетом
Средняя масса состава определяется как
Следовательно, для случая, приведенного на рисунке 1, средняя масса состава — 4480 т.
На рисунке 2 приведена гистограмма распределения массы состава, отличающаяся от приведенной на рисунке 1. Однако при этом средняя масса состава тоже — 4480 т. Допустим, что все остальные факторы, определяющие расход топлива на тягу поездов остались без изменения. Используя зависимость удельного расхода топлива от массы состава, определим среднее значение удельного расхода топлива для двух, приведенных выше, вариантов распределения массы состава.
Результаты расчета сведем в таблицу 1 для первого варианта распределения массы состава и в таблицу 2 для второго варианта. Изменение удельного расхода Δеτ= 15,130- 14,987 = 0,143 кг/104 ткм или 0,95 %. Таким образом, только изменение распределения массы состава при неизменном среднем ее значении привело к изменению средневзвешенного значения удельного расхода топлива на 0,95 %.
Таблица 1
Таблица 2
Так же изменяется удельный расход топлива под влиянием характера распределения и других эксплуатационных факторов (осевой нагрузки, технической и участковой скорости, перевозочной работы, др.). Следовательно, нормирование или прогнозирование расхода топлива по изменению только средних значений нормообразующих факторов, широко распространенное сегодня, оказывается неточным. А, следовательно, эффективность топливосберегающих решений, принимаемых на основании полученных прогнозов, оказывается низкой. В то же время информация о распределении значений нормообразующих факторов значительно повышает точность прогноза. Этот факт необходимо учитывать при нормировании и прогнозировании расхода энергоресурсов.