Jak vyvíjí výkon moderní dieselová lokomotiva?

Moderní dieselová lokomotiva vyrábí energii prostřednictvím kombinace mechanických a elektrických systémů. Zde je obecný přehled toho, jak to funguje:

Motor: Srdcem dieselové lokomotivy je dieselový motor. Je to velký, výkonný motor, který spaluje naftu a vyrábí mechanickou energii. Motor se skládá z více válců, z nichž každý obsahuje písty, které se pohybují nahoru a dolů uvnitř válců. Spalování motorové nafty vytváří tlak, který pohání písty směrem dolů.

Klikový hřídel: Vratný pohyb pístů je klikovým hřídelem převáděn na rotační pohyb. Při pohybu pístů dolů otáčejí klikovým hřídelem, který je umístěn ve spodní části motoru. Klikový hřídel je klíčovou součástí, protože přeměňuje lineární pohyb pístů na rotační energii.

Generátor: K pohonu hlavního generátoru lokomotivy je využíván rotační pohyb klikového hřídele. Generátor je připojen ke klikovému hřídeli pomocí řady ozubených kol. Jak se klikový hřídel otáčí, roztáčí kotvu generátoru, což je rotující část generátoru. Relativní pohyb mezi kotvou a stacionárním budicím vinutím (statorem) generuje elektrický proud.

Generování střídavého proudu (AC): Generátor vyrábí střídavý proud (AC). V moderních lokomotivách, hlavní generátor typicky produkuje třífázovou střídavou energii. To znamená, že proud změní svou polaritu (směr) třikrát během každé rotace.

Usměrňovač: Střídavá energie generovaná hlavním generátorem se převádí na stejnosměrný proud (DC) pomocí usměrňovače. Usměrňovač se skládá z polovodičových součástek zvaných diody, které umožňují proudění proudu pouze jedním směrem. Použitím kombinace diod se střídavý proud převádí na pulzující stejnosměrný proud.

DC trakční motory: Stejnosměrný proud z usměrňovače je přiváděn do trakčních motorů lokomotivy. Trakční motory jsou elektromotory, které přeměňují elektrickou energii zpět na mechanickou energii, konkrétně generují rotační pohyb. Každá lokomotiva má typicky více trakčních motorů, které jsou namontovány na nápravách lokomotivy a připojeny ke kolům.

Ovládání trakčního motoru: K řízení rychlosti a točivého momentu trakčních motorů se používá sofistikovaný elektronický řídicí systém, často označovaný jako systém řízení trakce. Systém řízení trakce reguluje množství proudu dodávaného do trakčních motorů a může měnit jejich rychlost změnou frekvence střídavého vstupu.

Kola a převodovka: Rotační síla vytvářená trakčními motory je přenášena na kola lokomotivy prostřednictvím řady ozubených kol a hnacích hřídelí. Kola vytvářejí potřebnou trakci, aby poháněla lokomotivu dopředu nebo dozadu na kolejích.

Integrací těchto komponentů a systémů moderní dieselové lokomotivy efektivně přeměňují motorovou naftu na mechanickou a elektrickou energii, což jim umožňuje poskytovat hnací sílu k tažení těžkých vlaků po kolejích.