Газопоршневой двигатель 491гд характеристика

ТЭМ19

ТЭМ19
ТЭМ19-001 на выставке «ЭКСПО 1520»
Производство
Страна постройки	Россия
Завод	Брянский машиностроительный завод
Годы постройки	2013
Всего построено	1
Технические данные
Род службы	Маневровый
Осевая формула	30−30
Полный служебный вес	126 т
Длина локомотива	20 000 мм
Ширина колеи	1520 мм
Тип двигателя	газопоршневой 491ГД, цикл Отто
Мощность двигателя	1197 л.с. (880 кВт)
Тип передачи	Электрическая переменно-постоянного тока
Сила тяги длительного режима	10,9 т
Конструкционная скорость	100 км/ч
Запас топлива	4300 кг
Эксплуатация
Страна	Россия
Медиафайлы на Викискладе

ТЭМ19 (Тепловоз с Электрической передачей, Маневровый, 19-й тип) — шестиосный маневровый тепловоз с газопоршневым двигателем. Главной особенностью локомотива является двигатель, работающий на сжиженном природном газе (СПГ); использование данного топлива позволяет существенно удешевить эксплуатацию и значительно снижает объём вредных выбросов в атмосферу.. Локомотив построен ЗАО «Трансмашхолдинг» на Брянском машиностроительным заводе.

Содержание

• 1 История создания тепловоза
• 2 Конструкция
• 3 Презентация
• 4 Испытания
• 5 Эксплуатация
• 6 Примечания
• 7 Ссылки

История создания тепловоза [ править | править код ]

Инновационной разработкой шестиосного маневрового тепловоза ТЭМ19 конструкторы Брянского машиностроительного завода начали заниматься в 2012 году.

ТЭМ19 создан в кооперации ОАО «Брянский машиностроительный завод» (с 2012 года в Брянске строили собственно тепловоз), ОАО «Волжский дизель имени Маминых» (в Балакове разработан первый в России образец газопоршневого двигателя мощностью 1000 кВт для железнодорожного транспорта), ООО «Криомаш-Балашихинский завод криогенного машиностроения» (в Балашихе разработана криогенная система хранения СПГ на борту и система отогрева и выдачи газа в двигатель тепловоза).

Конструкция [ править | править код ]

Главной отличительной особенностью тепловоза является газопоршневой двигатель, работающий полностью на природном газе. Внешний облик локомотива определяет блок криогенной ёмкости (БКЕ) для хранения СПГ и система газоподготовки. Блочный принцип компоновки упрощает обслуживание и ремонт локомотива.

Природный газ на борту хранится в сжиженном состоянии, что позволяет существенно сократить требуемый объём хранения. БКЕ (блок криогенной ёмкости) для хранения криогенного топлива (СПГ) представляет собой специальную ёмкость-контейнер со слоисто-вакуумной изоляцией. Данная система укомплектована блоком криогенной арматуры, гибкими и жёсткими криогенными трубопроводами, а также системой регазификации для организации подачи природного газа в обычном газообразном состоянии в двигатель локомотива. При необходимости экипировки локомотива ёмкость для топлива можно легко демонтировать и установить новую, что существенно снижает расходы при заправке.

Примечательно, что двигатель тепловоза работает по циклу Отто, то есть воспламенение газовоздушной смеси происходит от искры (ранее отечественные тепловозы, использовавшие метан, работали по газодизельному циклу). Применение моторно-осевых подшипников (МОП) качения исключает на техобслуживании ТО-2 необходимость проверки уровня смазки и дозаправки МОП смазкой. В конструкции применена система охлаждения газопоршневого двигателя с применением антифриза в качестве охлаждающей жидкости.

Экипажная часть тепловоза сконструирована на базе локомотива ТЭМ18ДМ. Благодаря современным шумоизоляционным материалам существенно улучшаются условия работы машиниста, снижается общий уровень шума. В кабине предусмотрена система микроклимата, продумана эргономика.

ТЭМ19 оборудуется комплексом систем безопасности.

Предполагается, что тепловоз ТЭМ19 при трогании с места будет реализовывать касательную силу тяги 35,7 тонны, а в длительном режиме — 10,9 тонны. Конструкционная скорость локомотива установлена 100 км/ч.

Презентация [ править | править код ]

Впервые локомотив представлен в рамках IV Международного железнодорожного салона техники и технологий «ЭКСПО 1520», проходившего с 11 по 14 сентября 2013 года на кольце ВНИИЖТ в Щербинке. Данный локомотив занял первое место наряду с газотурбовозом ГТ1h-002, который также работает на СПГ. На следующем, то есть V Международном железнодорожном салоне техники и технологий «ЭКСПО 1520», в начале сентября 2015 года локомотив участвовал в динамической экспозиции выставки.

Испытания [ править | править код ]

В октябре 2013 года опытный образец локомотива (ТЭМ19-001) отправлен в Научно-исследовательский конструкторско-технологический институт подвижного состава (ВНИКТИ, Коломна) для пуско-наладочных испытаний, включающих в себя доработку и проверку работособности локомотива, а также соответствие его заявленным характеристикам.

21 декабря 2013 года ТЭМ19-001 совершил первую опытную поездку на экспериментальной площадке ОАО «ВНИКТИ» в Коломне, а затем проследовал по участку Голутвин — Озёры.

В начале 2014 года газопоршневой тепловоз отправлен на сертификационные испытания. Получение сертификата соответствия, который позволит эксплуатировать локомотив на путях общего пользования, планировалось на конец 2014 года.

По состоянию на 2015 год локомотив прошёл все требуемые испытания и может использоваться на железнодорожной сети.

Эксплуатация [ править | править код ]

Тепловоз ТЭМ19-001 в июне 2014 года поступил для эксплуатации на Свердловскую железную дорогу в депо ТЧЭ-13 Егоршино [1] .

12 ноября 2015 года в СЛД Артёмовский проведено техническое обслуживание локомотива по циклу ТО-5. На следующий день на КП СПГ ГРС-4 произведена заправка тепловоза топливом массой 3170 кг. 16 ноября 2015 года планировалось выдать ТЭМ19-001 в эксплуатацию на станции Егоршино [2] .

Позже опытный образец был введён в работу. По состоянию на конец 2018 года отмечена успешная эксплуатация локомотива [3] .

Особенности эксплуатации таких машин обусловлены видом топлива и системой заправки. Возникает необходимость развития сети соответствующих заправочных станций (на 2018 год оборудование имелось только в депо Егоршино) [3] .

Кроме того, при хранении СПГ в БКЕ локомотива во время простоя или ремонта происходит увеличение давления внутри БКЕ. Максимально допустимое давление составляет 6 атмосфер (при рабочем около 4,5 атмосфер). Ранее для предотвращения выхода давления за этот предел специальный работник следил за ним и, при необходимости, сбрасывал излишки газа в атмосферу. Это категорически запрещено нормативными документами; кроме того, владелец терпел убытки от потери топлива. Поэтому в депо Егоршино, где в то время, помимо ТЭМ19-001, эксплуатировались газотурбовозы ГТ1h-001 и ГТ1h-002 (работающие на этом же топливе), разработали принцип обмена СПГ между БКЕ систем газоподготовки этих локомотивов методом передавливания. Суть метода в том, что при избытке СПГ в БКЕ одного отставленного локомотива к нему подключается трубопровод, другой конец которого подключается к опустевшему БКЕ другого. Ещё при таком способе отсутствует необходимость оплаты услуг, оказываемых при обычной заправке из криогенных транспортных емкостей, принадлежащих ООО «Газпром газомоторное топливо», что также увеличивает экономический эффект [4] .

Тепловоз ТЭМ19

В начале 2012 году Брянским машиностроительным заводом был запущен в производство новый мощный тепловоз ТЭМ19. Приставка цифры 19 означает серию устройства. Шестиосный тепловоз с обновленным газопоршневым двигателем работает на постоянном и переменном токе. Относительно мощности – всего 1197 лошадиных сил, тепловоз не является одним из самых мощных устройств на железной дороге. Его обходят предшественники, но особенность тепловоза – газопоршневый двигатель – придает ему индивидуальности.

Технические характеристики

Ширина колеи тепловоза ТЭМ19 стандартная – 1520 мм. Тепловозы с такой шириной колеи стали выпускать на постоянной основе еще с 60-х годов ХХ века. Устройство развивает конструкционную скорость в 100 км/ч. Длинна всего локомотива составляет 20000 мм. Служебный вес составил 126 тонн. Запас топлива не большой – всего 4300 кг, но этого хватает для осуществления необходимых маневренных работ. Сила тяги начинается от 35,7 т и достигает при длительном режиме 10,9 т. С такой силой тяги тепловоз становится выносливым при длительном режиме работы.

Тепловоз создан на базе ТЭМ18ДМ. Внешний облик отличается от аналогов наличием криогенной емкости для хранения газа в жидком виде. Двигатель охлаждается с помощью антифриза. Слоисто – вакуумная система топливного отсека не дает просочиться ему в окружающую среду в ходе эксплуатации ТЭМ19.

Работающий полностью с помощью природного газа двигатель, представляет собой не только особенность данного устройства, но и самостоятельным нестандартным устройством, внедренным в тепловозостроение в виде эксперимента. Кроме того, использование природного газа снижает выброс вредных веществ в атмосферу.

Тепловоз сконструирован с использованием блочных отсеков. Это упрощает использование и ремонт устройства в случае поломки. Колесно – моторные блоки обслуживаются при помощи новых подшипников моторно – осевого строения.

Кабина машиниста максимально изолирована от внешнего шума. Эргономика новой кабины позволяет находиться внутри длительное время без ощущения дискомфорта. Постепенный переход на автоматику позволяет меньше времени уделять непосредственному обслуживанию устройств и частей, а более успешно вести тепловоз и проводить большее количество маневров.

Особенный двигатель

Установленный газопоршневый двигатель 491ГД – особенное устройство в тепловозе. Он функционирует по системе Отто, т.е. начиная работу от искры. ТЭМ19 оснащен гибкими и жесткими проводами для газа и регазификацией. Она способствует поступлению жидкого вещества (газа) непосредственно в устройство двигателя. В таком виде газ работает длительное время без лишних выхлопов в атмосферу. Система проводки в ТЭМ19 уникальна – она полностью герметична. Предшественники ТЭМ19 использовали в работе метан. Это вещество не только вреднее природного газа в отношении выбросов в атмосферу но и сложнее в обслуживании. Новейшие технологии говорят о развитии тепловозостроения, и ТЭМ19 – функционирующий пример.

Эксплуатация

Всего на данный момент построено 2 единицы ТЭМ19. Планируется и дальнейшее производство тепловозов этой серии. Произведенный еще в 2012 год, тепловоз длительное время проходил испытания и пробные заезды. Все испытания показали совершенность системы. В различных условиях ТЭМ19 отлично справляется с поставленной задачей, не выходя из строя. Тепловоз может работать при температурном режиме от -50 до +40 градусов. При помощи автоматики в управлении тепловозом, у машиниста есть возможность устранения неполадок, не покидая кабину. Это дополнительное условие к безопасности устройства.

С современных требованиях к новым тепловозам, на первом месте стоит безопасность окружающей среды (выброс выхлопных газов) и безопасность человека в ходе эксплуатации. При невозможности устранения неполадок в ходе использования тепловоза, машинист должен сообщить о неполадках и проследовать в ремонтное депо для устранения поломок.

На сегодняшний день ТЭМ19 эксплуатируется только в России, но в дальнейшем возможны поставки в другие страны. Тепловоз ТЭМ19 – дорогостоящее производство. Только двигатель оценивается в 2/3 стоимости устройства.

Тепловоз ТЭМ19

ТЭМ19 — Тепловоз с Электрической передачей, Маневровый, тип — 19. Выпускался в 2013 году на Брянском машиностроительном заводе. Построен 1 тепловоз.

Опытный маневровый тепловоз, который имеет газопоршневой двигатель 491ГД с мощностью 1197 л.с.. Этот двигатель работает на сжиженном природном газе (СПГ). Использование в качестве топлива СПГ позволяет существенно удешевить эксплуатацию и снижает объём вредных выбросов в атмосферу.

Конструкция тепловоза имеет одну кабину управления, машинное отделение с двигателем и бак для хранения топлива. В заглушенном состоянии криогенная установка хранения топлива нагревается и газ внутри расширяется. Бак имеет рабочее давление 4,5 атмосферы и максимально допустимое 6 атмосфер. Это требует дополнительное слежение, чтобы сбрасывать газ в атмосферу (опасно и запрещено) или перекачивать в другие хранилища.

ТЭМ19 создан и строился при участии ОАО «Волжский дизель имени Маминых» (двигатель), ООО «Криомаш-Балашихинский завод криогенного машиностроения» (криогенная система хранения топлива) и ОАО «Брянский машиностроительный завод» (строительство тепловоза).

После постройки тепловоз присутствовал на выставках (ЭКСПО 2013, 2015), проходил испытания и сертификацию на площадке ВНИКТИ. На 2015 год данная серия пригодная для эксплуатации на линиях ж/д общего пользования.

Особенности:

• По конструкции разделён на 3 части: топливный резервуар, движущая установка и кабина
• Тепловоз блочный и его компоненты легко заменяются
• Применён газопоршневой двигатель мощностью 1197 л.с., работающий на сжиженном газе по циклу Отто

Технические характеристики:

• Длина — 20 000 мм
• Колея — 1520 мм
• Конструкционная скорость — 100 км/ч
• Минимальный радиус прохождения кривых — 80 м
• Мощность двигателя (491ГД) — 1197 л.с. (880 кВт)
• Осевая формула — 3₀-3₀
• Служебная масса — 126 т
• Тип передачи — электрическая, переменно-постоянного тока
• Тип — маневровый

Эксплуатация:

• Россия: Московская ж/д, Свердловская ж/д

Предшественники:

• Экипажная часть от ТЭМ17 и ТЭМ18ДМ
• На таком же топливе работает ГТ1

Последователи:

• Тепловоз ТЭМГ1

Материалы по теме:

• ru.wikipedia.org (RUS) — описание и характеристики
• trainpix.org (RUS) — фотографии и эксплуатация

Нашли опечатку? Есть свежая информация?
Выделите текст и нажмите Ctrl + Enter

Газопоршневые электростанции ВДМ

ВДМ (ОАО «Волжский дизель им. Маминых») – производитель газовых электростанций и когенерационных установок (тепло, излучаемое двигателем утилизируется — общий КПД более 80%) из Саратовской области.

Газопоршневые электроагрегаты ВДМ применяются в качестве основного или резервного источника электроэнергии для различных объектов (трехфазный переменный ток напряжением 400В).

Газопоршневые электроагрегаты ВДМ укомплектованы газовыми двигателями с внутренним смесеобразованием с искровым форкамерным зажиганием. Топливо природный или попутный газ, давление газа на входе в двигатель 0,15-0,35МПа (1,5-3,5кг/см 2 ). Система пуска двигателей электростартерная. Двигатель-генераторы могут поддерживаться в «горячем» резерве. Электроагрегаты оборудованы системами аварийного отключения и аварийно-предупредительной сигнализации.

Агрегат может иметь как стационарное исполнение для работы в уже готовых помещениях, так и блок-контейнерное, обеспечивающее эксплуатацию на открытых площадках и в полевых условиях.

Модельный ряд газопоршневых электростанций ВДМ (50 Гц):

Газопоршневые электростанции ВДМ на базе двигателей Waukesha

Описание

Электростанции на базе газовых двигателей Waukesha мощностью от 65 до 3250 кВт предназначены для снабжения различных объектов электрической и тепловой энергией в любых климатических условиях.

Мощностной ряд двигателей Waukesha состоит из 4-х типов газопоршневых машин, рассчитанных на применение природного газа и метановых смесей от низкого до среднего давлений. Газопоршневые двигатели Waukesha работают на природном, попутном, мусорном и других типах газов.

Электростанции имеют следующие преимущества:

• высокая надежность;
• длительный срок эксплуатации (гарантированный ресурс до 1-ой переборки — 40 000 часов, до капремонта – не менее 180000 часов, полный — 300 000 часов);
• высокая степень автоматизации (система управления когенератором обеспечивает автоматический пуск и остановку, параллельную работу генератора с внешней сетью, автоматическое распределение нагрузок при параллельной работе нескольких когенераторов и выполнение других функций по требованию заказчика);
• экологичность (содержание NOx снижено на 90% по сравнению с обычными двигателями).

В зависимости от требований заказчиков возможны следующие варианты поставок:

• двигатель-генератор
• когенерационная установка
• блок-контейнерная электро- или теплоэлектростанция

Технические данные

Газопоршневые электростанции ВДМ на базе двигателей MTU&Detroit Diesel

Применение

На базе газовых двигателей серии 4000, изготовленных по лицензии фирмы MTU&Detroit Diesel, созданы газопоршневые генераторы, применяющиеся в качестве основного или резервного источника электроэнергии единичной мощностью 1 и 1,5 мВт для различных объектов (трехфазный переменный ток напряжением 230/400 В, 6.3 кВ или 10.5 кВ).

Варианты поставок электроагрегатов

Агрегат может иметь как стационарное исполнение для работы в уже готовых помещениях, так и блок–контейнерное, обеспечивающее эксплуатацию на открытых площадках и в полевых условиях.

Предусмотрено модульное исполнение контейнерного или стационарного размещения суммарной мощностью до 80 мВт.

Электростанции могут иметь степень автоматизации, необходимую заказчику.

В качестве дополнительной опции предлагается, система утилизации тепла отводимого с выхлопными газами, охлаждающей жидкостью и маслом для использования его в хозяйственных и бытовых целях.