[发明专利]一种混合动力调车机车节油率计算方法

说明书

本发明公开了一种混合动力调车机车节油率计算方法，包括利用实时监控记录机车全状态数据，得到轮周牵引做功数据；根据不同手柄位下的占比时间和燃油消耗率计算内燃调车机车总燃油消耗量；由轮周牵引做功反算得到混合动力调车机车燃油消耗量；再由内燃和混合动力调车机车燃油消耗量计算节油率。本计算方法通过对现有电传动内燃调车机车的运用数据进行分析，能够评估出在同样工作任务下，换用混合动力调车机车所能达到的节油率，从而可以为用户进行全寿命经济性分析提供数据，进一步对其采购决策和实际操作方式方法的优化提供参考。所需计算数据来源为实时监控数据，可获得性、真实性及稳定性较高。

技术领域

本发明涉及轨道交通领域，具体涉及一种混合动力调车机车节油率计算方法。

背景技术

目前混合动力调车机车产品因具有节油、减排等诸多优势，在国内外发展迅速。但是对于调车机车的用户来说，其机车使用工况各异，对其所能带来的节油效果和经济性优势暂时无法进行定量分析，影响用户采购决策。

目前对于混合动力调车机车能达到的节油率只能借鉴相似项目经验预估或进行试验方法得到，相关计算方法还处于空白状态，无法快速准确的计算混合动力调车机车节油率，导致无法为进行全寿命经济性分析提供数据，进行影响采购决策和实际操作方式方法的优化。

发明内容

本发明的目的在于一种混合动力调车机车节油率计算方法，通过对客户现有电传动内燃调车机车的运用数据进行分析，能够评估出在同样工作任务下，换用混合动力调车机车所能达到的节油率，从而可以为用户进行全寿命经济性分析提供数据，进一步对其采购决策和实际操作方式方法的优化提供参考。

本发明的技术内容如下：

一种混合动力调车机车节油率计算方法，包括以下步骤：

S1、实时监控记录机车全状态数据，测得轮周牵引做功数据；

S2、根据不同手柄位下燃油消耗量计算内燃调车机车总燃油消耗量V_内-总；

S3、由轮周牵引做功反算得到混合动力调车机车燃油消耗量V_混-总；

S4、根据以下公式计算节油率β：

进一步地，所述轮周牵引做功数据包括轮周牵引功率P_牵引，结合时间t，根据以下公式得到机车轮周牵引做功W_牵引：

进一步地，内燃调车机车油耗主要产生在柴油机工作时间，分为牵引油耗、空转油耗、辅助设备油耗三个部分，三者之和即总油耗，同时也等于柴油机不同手柄位下的油耗之和。因此，通过获取手柄位比例数据，包括不同手柄位占比ξ_n、不同手柄位功率P_n、手柄位油耗率e_n、手柄位总数h，根据燃油密度ρ和计算总时间T，由以下公式得到内燃调车机车总燃油消耗量V_内-总：

进一步地，对于混合动力调车机车来说，主要运用方法为纯动力电池牵引，动力电池电量不足时由柴油机定转速给动力电池充电，所以混合动力调车机车燃油消耗量V_混-总产生在柴油机给动力电池充电时间，包括充电油耗和柴油机辅助系统油耗。因此，获取柴油机充电时的输出功率P_充、主发电机效率η_主发、整流器效率η_整流、柴油机充电时的辅助系统功率P_柴辅，根据上述数据按照以下公式计算充电油耗占总油耗的比值α为：