DE684435C - Betriebsverfahren fuer eine Lokomotive mit einer als Dieselmaschine mit direktem Antrieb wirkenden Hauptmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Betriebsverfahren für eine Lokomotive mit einer als Dieselmaschine mit direktem Antrieb wirkenden Hauptmaschine, deren Hilfsmaschinen über Elektromotoren wechselweise von zwei Elektrogeneratoren angetrieben werden, von denen der eine durch einen Hilfsmotor und der andere von der Hauptmaschine angetrieben wird.

to Diesellokomotiven der beschriebenen Art haben sich als besonders zweckmäßig erwiesen, weil sie eine wirtschaftliche Ausnutzung des der Hauptmaschine und dem Hilfsmotor zugeführten Brennstoffes gewährleisten. Aufgäbe der Erfindung ist es nun, ohne den vorerwähnten Vorteil zu gefährden, den Zugkraftverlauf einer solchen Diesellokomotive dem hyperbelartigen Verlauf der Zugkraftkurve einer Dampflokomotive anzupassen.

Vergleicht man den bisherigen Zugkraftverlauf einer Diesellokomotive mit dem Verlauf der bekannten Zugkrafthyperbel der Dampflokomotive, so findet man, daß die Zugkraft im oberen Geschwindigkeitsbereich unnötig groß ist.

Die Verminderung der Zugkraft im oberen Geschwindigkeitsbereich wird nun erfindungsgemäß durch ein neues Betriebsverfahren erreicht. Dies besteht darin, daß die elektrische Leistung zum Antrieb der Hilfsmaschinenelektromotoren bis ungefähr zur halben Fahrgeschwindigkeit der Lokomotive von dem für die halbe Nennspannung der Hilfsmaschinenelektrogeneratoren bemessenen, vom Hilfsmotor angetriebenen Elektrogenerator und von da ab bis zur Höchstgeschwindigkeit der Lokomotive von dem für die volle Nennspannung der Hilfsmaschinenelektromotoren bemessenen, von der Hauptmaschine angetriebenen Elektrogenerator abgenommen wird. Außer der Anpassung des Zugkraftverlaufs an den Verlauf einer Hyperbel ergibt sich durch die Erfindung noch ein besonders günstiger Antrieb für die Hilfs-

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maschinen. Durch die besondere Bemessung der beiden Elektrogeneratoren in Verbindung mit dem ernndungsgemäßen Betriebsverfahren stellt sich nämlich eine selbsttätige Änf S passung der von den Elektrogeneratoren ab-" gegebenen Leistung an die notwendige Hilfs-" leistung für die Hauptmaschine ein. ^:: ϊ

In der Zeichnung ist eine Lokomotive zur Ausübung des ernndungsgemäßen Verfahrens ίο beispielsweise dargestellt.

Die Abb. ι zeigt die Lokomotive und die Abb. 2 deren Zugkraftverlauf.

Die in der Abb. ι dargestellte Lokomotive ι hat eine direkt antreibende Hauptmaschine 2. Die Hauptmaschine 2 ist eine Zweitaktdieselmaschine, die mit Druckluft anläuft und der .von den ersten Umdrehungen an Brennstoff zugeführt wird. Die Druckluft wird von einem Verdichter 3 erzeugt, der von einem Hilfsmotor 4 angetrieben wird. Der Hilfsmotor 4 treibt außerdem noch einen Elektrogenerator 5 an, dessen Strom wechselweise mit dem Strom eines anderen Elektrogenerators 6 über Elektromotoren zum Antrieb der übrigen Hilfsmaschinen, z.B. der nicht dargestellten Kühlventilatoren, Kühlwasserpumpen usw., und des Spülgebläses 7 dient. Das Spülgebläse 7 wird durch den Elektromotor 8 angetrieben. Der Generator 6 ist in bekannter Tatzlageranordnung in den Rahmen 9 der Lokomotive ι eingebaut und wird von der Hauptmäschine 2 aus über die Treibachse 10 und die Zahnräder 11 und 12 angetrieben. Der Elektrogenerator 5 ist so bemessen, daß er bei mit voller Drehzahl umlaufendem Hilfsmotor 4 die halbe Nennspannung der Elektromotoren abgibt, die zum Antrieb der Hilfsmaschinen dienen. Der Elektrogenerator 6 gibt dagegen bei höchster Fahrgeschwindigkeit der Lokomotive 1 eine Spannung ab, die der vollen Nennspannung ■ der Hilfsmaschinenelektromotoren entspricht. Die Wirkungsweise der Lokomotive ist folgende. Da der Druckluftverbrauch der Hauptmaschine 2 beim Anfahren am größten ist, wird der den Verdichter 3 antreibende Hilfsmotor 4 zum Anfahren auf seine höchste Drehzahl eingestellt. Da damit gleichzeitig der Elektrogenerator 5 mit höchster Drehzahl angetrieben wird, erhalten die Elektromotoren 8 usw. zum Antrieb der Hilfs- - maschinen einen Strom mit einer ihrer halben Nennspannung entsprechenden Spannung. Nachdem die Lokomotive angelaufen und deren Geschwindigkeit ungefähr auf ihre halbe Höhe gestiegen ist, gibt auch der Elektrogenerator 6 eine der halben Nennspannung der Elektromotoren 8 usw. entsprechende Spannung ab. In diesem Augenblick werden die Elektromotoren 8 von dem Elektrogenerator 5 abgeschaltet und an den Elektrogenerator 6 angeschlossen. Da beide Elektrogeneratoren S und 6 im Augenblick des Umschaltens einen Strom von gleicher Spannung ab-' "geben, erfolgt die Umschaltung ohne Strom-'■stoß für die Elektromotoren 8. Bis zur höchsten Geschwindigkeit der Lokomotive vgibt nun der Elektrogenerator 6 einen Strom von stetig wachsender Spannung ab, d. h. die Elektromotoren 8 treiben die Hilfsmaschinen 7« mit einer der stetig wachsenden Hilfsleistung entsprechenden Drehzahl an. Es erfolgt somit im oberen Geschwindigkeitsbereich der Lokomotive eine selbsttätige Regelung der von der Hauptmaschine verlangten Hilfsleistung. Außer der selbsttätigen Regelung der Hilfsleistung wird durch die zweckmäßige Belastung der Hauptmaschine durch die Hilfsleistung eine weitgehende Annäherung der Zugkraft der Lokomotive an die erstrebte Zugkrafthyperbel erreicht. Dies zeigt die Abb." 2. . .

Die Abb. 2 stellt ein Diagramm dar, in dem in senkrechter Richtung die Zugkräfte und in waagerechter Richtung die Geschwindigkeiten der Lokomotive aufgetragen sind. Die über der Geschwindigkeit aufgetragenen Linien geben die verschiedenen Zugkraftverläufe an. Die strichpunktierte Linie gibt den für die üblichen Geschwindigkeitsbereiche richtigen Verlauf der Zugkraft an, während die gestrichelte Linie den bisherigen Zugkraftverlauf einer Diesellokomotive angibt. Die zwischen den beiden Linien verlaufende stark ausgezogene Linie gibt den Zugkraftverlauf einer Lokomotive wieder, die nach dem erfindungsgemäßen Betriebsverfahren arbeitet. Der durch die stark ausgezogene Linie ausgedrückte Abfall der Zugkraft ergibt sich durch die erfindungsgemäße Belastung der Hauptmaschine mit der Hilfsleistung. Diese Belastung der Hauptmaschine ist im ernndungsgemäßen Fall so gewählt, daß bei höchster Fahrgeschwindigkeit die Zugkraft der Lokomotive mit dem Ende des· durch die Hyperbel angegebenen Zugkraftverlaufs übereinstimmt. - Im Rahmen der Erfindung sind noch verschiedene Änderungen des Z,ugkraftverlaufes möglich. Diese Änderungen ergeben sich durch den Betrieb der Hilfsmaschinen, ins- "» besondere durch den Betrieb des Verdichters 3. Bei dem vorbeschriebenen Betriebsverfahren bleibt der Verdichter 3 über den ganzen Geschwindigkeitsbereich der Lokomotive in Betrieb. Es ist aber auch möglich, den Verdichter 3 beim Umschalten oder auch vor oder nach dem Umschalten von dem Elektrogenerator 5 auf den Elektrogenerator 6 stillzusetzen, um mit der Hauptmaschine 2 im normalen Dieselbetrieb, d. h. ohne Druckluftzuladung, weiterzufahren. Dadurch ergibt sich ebenfalls eine Änderung der Zug-

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kraft der Lokomotive, die der erwünschten Erhöhung der Elastizität der Lokomotive dient.

Sollte z. B. im unteren Geschwindigkeitsbereich der Lokomotive an irgendeinen Hilfsbetrieb, z. B. an die Kühlventilatoren 6, besonders hohe Anforderungen gestellt werden, so können deren Antriebselektromotoren so ausgelegt werden, daß sie eine dem Strom des i,o Elektrogenerators S entsprechende Nennspannung haben. Diese Motoren werden dann parallel an den vom Elektrogenerator S und hintereinander an den vom Elektrogenerator 6 gelieferten Strom gelegt.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Betriebsverfahren für eine Lokomotive mit einer als Dieselmaschine mit direktem Antrieb wirkenden Hauptmaschine, deren

   Hilfsmaschinen über Elektromotoren wechselweise von zwei Elektrogeneratoren angetrieben werden, von denen der eine durch einen Hilfsmotor und der andere von der Hauptmaschine angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Leistung zum Antrieb der Hilfsmaschinenelektromotoren bis ungefähr zur halben Fahrgeschwindigkeit der Lokomotive von dem für die halbe Nennspannung der Hilfsmaschinenelektromotoren bemessenen, vom Hilfsmotor (4) angetriebenen Elektrogenerator (5) und vonda ab bis zur Höchstgeschwindigkeit der Lokomotive von dem für die volle Nennspannung der Hilfsmaschinenelektromotoren bemessenen, von der Hauptmaschine (2) angetriebenen Elektrogenerator (6) abgenommen wird.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen