Tytuł pozycji:
Operational regimes of motive power units and their hybrid propulsion
In this paper the authors present some outcomes of research of operational regimes of rail motive power units and possibilities of hybrid drive utilization. The paper is focused on operational regimes of shunting locomotives and main line locomotives as well. The hybrid propulsion utilization is supposed mainly on shunting and industrial locomotives and diesel units for regional operation. Some results of simulation calculation of hybrid propulsion on the proposed of rebuilding main line locomotive Class 757 are shown. But there are some ways of the better using of ICE in the case of main line locomotives leading to fuel savings. There are mentioned some another methods and means contributing to better using of internal combustion engines at rail vehicles and to fuel savings and reduction of pollution emissions.
Využitie inštalovaného výkonu spaľovacieho motora na hnacích koľajových vozidlách (najmä posunovacích rušňov a rušňov pre priemyslovú dopravu) je veľmi nízke. Priemerný výkon spaľovacieho motora v takýchto prevádzkových podmienkach je okolo 10 - 20 % jeho menovitého výkonu. Výsledkom je, že motor pracuje počas dlhej doby v režimoch, ktoré sú vzdialené od optimálneho režimu. To znamená, že merná spotreba je veľká. Niekoľko príkladov nameraných prevádzkových režimov rušňov v posunovacej službe a iných hnacích vozidiel sú uvedené v príspevku. Kinetická energia klasického motorového rušňa ako aj motorovej jednotky a vlaku je transformovaná do podoby tepelnej energie v procese brzdenia. Bežne nie je možné využiť túto kinetickú energiu. Aby sa dosiahla úspora paliva, kinetická energia by mala byť transformovaná do vhodnej formy a uložená pre ďalšie využitie, na čo je možné využiť komponenty hybridného pohonu. Zlepšenie môže byť dosiahnuté použitím nekonvenčného pohonu koľajového vozidla. Jedna z možných ciest je použitie hybridného pohonu. Hybridný pohon pozostáva zo spaľovacieho motora, generátora, trakčných motorov, zariadenia na akumuláciu energie a riadiaceho systému. V takomto prípade môže byť výkon SM podstatne menší ako pri klasickom pohone. Výber parametrov takéhoto trakčného pohonu musí byť podložený analýzou reálnych prevádzkových podmienok vozidla. Takéto parametre sú najmä: výkon SM, výkon trakčných motorov, kapacita a výkon zariadenia na akumuláciu energie (akumulátorov). V príspevku je stručne predstavený aj návrh aplikácie hybridného pohonu na traťovom rušni radu 757 a výsledky počítačovej simulácie tohto pohonu. Existujú aj iné spôsoby úspory paliva na koľajových vozidlách, napríklad lepším využitím tepla uvoľneného z paliva a odvádzaného napríklad výfukovými plynmi.
Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.
