Operational regimes of de locomotives and possibilities of fuel sav

The utilization of installed power of internal combustion engines (ICE) generally, and especially in shunting locomotives and locomotives for industrial transport, is very low. The mean output of ICE in the operational mode is about 10 – 20 % of its installed power. The maximum power of ICE is used only at about 1–2 % of working time. The changes of ICE output are fast and frequent as well. The result is that most of the time internal combustion engine works in regimes that are far from optimum mode and in transitional regimes. It means that specific fuel consumption and production of harmful emissions are high. Some examples of measured operational regimes of locomotives are given in the paper. The improvement can be achieved by using of the unconventional traction drive of locomotives. One of the pos-sible ways is using the hybrid traction drive. The hybrid drive includes the ICE and the energy storage device. In this case the installed output of ICE can be substantially lower than in the classic traction. The parameters of such traction drive must be based on analysis of real operational regimes of locomotives.

Využitie výkonu spaľovacieho motora na hnacích koľajových vozidlách je veľmi nízke. Priemerný výkon trakčného generátora je v prípade posunovacích rušňov okolo 10 – 20 % maximálneho výkonu spaľovacieho motora a niekedy aj výrazne menej. V prípade traťových rušňov je situácia mierne lepšia, ale aj tu priemerný výkon trakčného generátora predstavuje okolo 20 – 30 % výkonu SM v prípade rýchlikov a okolo 10 – 15 % v prípade ľahkých osobných vlakov. Najmä v prípade traťových rušňov sa značná časť energie uvoľnenej z paliva spotrebuje na pohon pomocných strojov a napájanie pripojených osobných vagónov vlaku. Z trakčnej práce sa značná časť zničí v EDB pri brzdení. Tiež značná časť uvoľnenej energie odchádza horúcimi výfukovými plynmi. Dobrá znalosť prevádzkových režimov trakčných zariadení motorových rušňov podmieňuje návrh vhodných riešení vedúcich k úsporám paliva. Zlepšenie využitia energie uvoľnenej v SM z paliva (zníženie jeho spotreby) môže byť dosiahnuté viacerými spôsobmi. Prínosom je použitie hybridného pohonu buď úplného, alebo v niektorých prípadoch čiastočného. Základné komponenty hybridného pohonu, najmä zariadenia na akumuláciu energie, umožňujú aj využitie iných zdrojov stratenej energie, najmä energie výfukových plynov.