実機試験事例|鉄道輸送|ディーゼル機関車・ディーゼル機関・圧縮機
IE S029国営企業「沿ドニプロ鉄道」試験委員会報告書・2006~2009年
ChME3ディーゼル機関車:ディーゼル機関と圧縮機による2年連続の燃料削減
各気筒の圧縮圧力が上昇し、燃料消費量が減少し、圧縮機の吐出し量が増加しました。7.7–15.4 % — ChME3 2004号機の気筒別圧縮圧力、26~30 → 30~32 kgf/cm²; 7–12 % — 1日当たり燃料消費量、1,023~1,055 → 899~960 kg(機関車1両当たり); 16 % — 圧縮機による充填時間、36 → 31 s (2009)。
製品XADOゲル状リバイタリザント(摩擦面再生剤)ディーゼル機関:3.0 l、3段階・圧縮機:KS-19油4.5 lに対し0.020 l・駆動用歯車装置:KMB 1~6に0.72 l
試験対象入換用ディーゼル機関車ChME3ディーゼル機関K6S310DR・圧縮機K-2LOK-1・駆動用歯車装置KMB 1~6・軸箱軸受
文書の種類試験委員会報告書
国営企業「沿ドニプロ鉄道」委員8名の署名、押印3箇所
国営企業「沿ドニプロ鉄道」委員8名の署名、押印3箇所
主な結果
↑7.7–15.4%
ChME3 2004号機の気筒別圧縮圧力、26~30 → 30~32 kgf/cm²
↓7–12%
1日当たり燃料消費量、1,023~1,055 → 899~960 kg(機関車1両当たり)
↑16%
圧縮機による充填時間、36 → 31 s
| ディーゼル機関車 | 観察開始時の状態 | 処理対象部位 |
|---|---|---|
| ChME3 No.3954 | 定期修繕PR-3から出場(2006年11月10日)、ディーゼル機関K6S310DR 411/008/1063 | ディーゼル機関・ブレーキ用空気圧縮機K-2LOK-1・駆動用歯車装置KMB 1~6・軸箱軸受 |
| ChME3 No.2004 | PR-3(2006年11月10日)、大修繕KR-2後のディーゼル機関K6S310DR(製造番号411/009/866) | ディーゼル機関・ブレーキ用空気圧縮機K-2LOK-1・駆動用歯車装置KMB 1~6・軸箱軸受 |
ディーゼル機関K6S310DR:筒内圧力と潤滑油圧力
| 測定項目 | ディーゼル機関車 | 処理前 | 処理後 |
|---|---|---|---|
| 気筒別圧縮圧力、0ノッチ | No.2004 | 26~30 kgf/cm² | 30~32 kgf/cm² |
| 気筒別圧縮圧力、8ノッチ | No.2004 | 30~35 kgf/cm² | 35~36 kgf/cm² |
| 最高燃焼圧力、8ノッチ | No.2004 | 73~82 kgf/cm² | 78~88 kgf/cm² |
| 気筒別圧縮圧力、0ノッチ | No.3954 | 26~30 kgf/cm² | 28~30 kgf/cm² |
| ディーゼル機関出口の潤滑油圧力 | No.2004 | 3.0 kgf/cm² | 4.3 kgf/cm² |
最高圧力計KU 55201および圧力計MTPSd-100-OM2/160(精度等級1.5)を使用し、TsT-0042に基づき評価した。圧縮圧力の上限はメーカー規定値であり、全気筒が同一水準にそろうことが到達可能な限界である。
燃料消費量:測定のための抵抗負荷試験3サイクル
| ディーゼル機関車 | 測定項目 | 処理前 | 処理後 |
|---|---|---|---|
| No.3954 | 1日当たり燃料消費量 | 1055.4 kg | 899.0~960.1 kg |
| No.3954 | 時間当たり燃料消費量、8ノッチ | 299.3 kg/h | 258.6~268.7 kg/h |
| No.2004 | 1日当たり燃料消費量 | 1023.4 kg | 930.7~944.1 kg |
| No.2004 | 時間当たり燃料消費量、8ノッチ | 272.7 kg/h | 240.0~250.2 kg/h |
| No.2004 | 時間当たり燃料消費量、3ノッチ | 62.0 kg/h | 52.3 kg/h |
電子はかりHST-CX-150(目量50 g)を用い、機関区の抵抗負荷試験台にて容積・重量法(容積を測定し、質量を秤量または密度換算で求める)により測定した。1日当たり燃料消費量は、教授A.Z.ホミチの算定方法により、1日23 hの時間配分で算出した。
ブレーキ用空気圧縮機K-2LOK-1:吐出し量と潤滑油圧力
| 測定項目 | ディーゼル機関車 | 処理前 | 処理後 |
|---|---|---|---|
| 空気圧装置の充てん時間(7~8 kgf/cm²)、0ノッチ | No.2004 | 36 s | 31 s |
| 空気圧装置の充てん時間(7~8 kgf/cm²)、3ノッチ | No.2004 | 26 s | 21 s |
| 空気圧装置の充てん時間(0~8 kgf/cm²)、3ノッチ | No.2004 | 3 min 50 s | 3 min 17 s |
| 圧縮機の潤滑油圧力 | No.2004 | 3.8 kgf/cm² | 4.4 kgf/cm² |
| 空気圧装置の充てん時間(7~8 kgf/cm²)、3ノッチ | No.3954 | 30.7 s | 26.8 s |
| 圧縮機の潤滑油圧力 | No.3954 | 3.2 kgf/cm² | 3.7 kgf/cm² |
ストップウォッチ「Agat」No.5040で測定した。充てん時間が短いほど吐出し量は大きい。報告書の評価によれば、圧縮機の寿命は約1.8倍に延長された。
走行装置と軸受:2年3か月後の分解時の寸法測定
| 部位 | 寸法測定の結果 |
|---|---|
| 駆動用歯車装置KMB 1~6の歯車対(No.2004) | 歯厚13.2~14.5 mm、期間中の減少量0.00~0.03 mm。歯面は平滑、ピットおよび引っかき傷は金属セラミック皮膜で被覆 |
| 軸箱ころ軸受(No.2004) | ラジアル内部すきま0.27~0.37 → 0.20~0.35 mm、許容範囲内。軌道輪の軌道面およびころの転動面は金属セラミック皮膜で被覆 |
| ディーゼル機関の主軸受およびクランクピン軸受(No.3954) | 油すきま:主軸受0.260 → 0.243 mm、クランクピン軸受0.223 → 0.192 mm |
寸法測定は定期修繕時の分解に際し、すきまゲージセットを用いて実施した。歯厚は各小歯車および各大歯車の3点において、h = 4.8 mmの高さで測定した。
試験委員会の結論
国営企業「沿ドニプロ鉄道」の試験委員会は、次のとおり確認した。試験対象ディーゼル機関車の運用に関する計算・実験結果から、入換用ディーゼル機関車ChME3の機械系サブシステムを専用のXADOリバイタリザントで処理した後、2年以上にわたる1日当たりの軽油消費量の平均削減量は58~127 kg、平均約90 kgであることが示された。年間効果は燃料約30 tである。好影響は2つの経路で確認された。第1はピストン・シリンダ部の技術的パラメータの改善によるディーゼル機関の図示熱効率の向上、第2は摩擦力の低減による機械効率の向上であり、後者にはディーゼル機関と同時にリバイタリゼーション(摩擦面再生処理)を受けたブレーキ用空気圧縮機、主送風機および減速機の摩擦力低減も含まれる。好影響の大部分は機械効率によるものである。XADO技術は、客観的に見て現代の革新的な導入技術の1つに数えることができ、すでに現時点で実際の経済効果をもたらし得る技術である。
現行の相当製品
- ディーゼルエンジン用ゲル状リバイタリザントディーゼルエンジン
- 圧縮機・軸受用ゲル状リバイタリザント圧縮機・軸受・主軸
- シリンダ再生用ゲル状リバイタリザント深い摩耗のあるエンジンシリンダ
同種の部位の処理方法:
この結果について:
