авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 |

Улучшение эксплуатационных показателей автотракторной техники совершенствованием работы двигателей на холостом ходу

-- [ Страница 5 ] --

а) часовой расход топлива б) содержание оксида углерода

-х- экспериментальный РХХ; -а- типовой РХХ

Рисунок 6 – Изменение показателей дизеля Д-240 на холостом ходу

По результатам 48

2-часовых износных испытаний дизеля Д-240 непосредственно на тракторе МТЗ-80 при его работе на сравниваемых режимах холостого хода установлено, что суммарный прирост концентрации продуктов износа (Fe, Si, Al, Cu, Cr) в пробах моторного масла составил: на типовом РХХ (примин-1) – 4,33г/т, на экспериментальном РХХ (примин-1) – 3,92 г/т.

При этом балльная оценка лаконагарных отложений на поверхностях деталей ЦПГ, характеризующая общую загрязненность, например, поршня составила: на типовом РХХ – 11,28 баллов, на экспериментальном РХХ – 5,96.

Результаты сравнительных исследований тракторного дизеля по показателям топливной экономичности, экологичности, износа и нагароотложений свидетельствуют, что минимальной частотой вращения к.в. на экспериментальном РХХ является величина, равная 400 мин-1 (из интервала 500 мин-1, 300 мин-1).

Замер наведенной суммарной ЭДС показал, что допустимое значение частоты вращения к.в. в начале такта разгона (в конце такта выбега) должно превышать 250 мин-1, так при меньших оборотах ЭДС близка к нулю, что косвенно свидетельствует о критической толщине масляной пленки в сопряжениях дизеля.

Результаты исследований тракторов МТЗ-80 в условиях эксплуатации показывают, что эффективное проходное сечение распылителей форсунок, производительный и погектарный расходы топлива у тракторов штатного и экспериментального (оснащенного САУ) исполнений составили соответственно: 0,197 и 0,207 мм2; 5,50 и 5,25 кг/мото-ч; 20,2 и 19,9 кг/га.

б) дизель СМД-31А (6 ЧН 12/14)

Для рассмотрения вопросов, связанных с использованием экспериментального РХХ, были проведены исследования дизеля СМД-31А в составе зерноуборочного комбайна ДОН-1500 по показателям вибрации, топливной экономичности, экологичности, износа и расхода масла на угар.

На такте выбега экспериментального РХХ при снижении частоты вращения к.в. до 300 мин-1 наблюдается резонансная кривая, которая вызывается совпадением частот собственных колебаний с частотой возмущающей силы. Однако длительность нахождения дизеля в резонансе составляет всего 0,0025…0,003 с.

Результаты анализа осциллограмм виброколебаний показали, что на типовом РХХ (800 мин-1) виброскорость составляет 0,33 мм/с, уровень виброскорости 79 дБ, максимальная амплитуда 0,4 мм, на экспериментальном РХХ (800 мин-1) виброскорость составляет 1,1 мм/с, уровень виброскорости 82 дБ, максимальная амплитуда 0,9 мм (рис. 7). Однако характер воздействия колебаний комбайнового дизеля на оператора оценивается как слабо ощутимый, т.к. виброскорость и уровень виброскорости на экспериментальном РХХ не превышают нормативных значений (4 мм/с и 119дБ).

Из анализа полученных данных также следует, что при одинаковой частоте вращения к.в. (800 мин-1) часовой расход топлива составил: на типовом РХХ – 3,64 кг/ч, на экспериментальном РХХ – 3,48 кг/ч; при уменьшении частоты вращения к.в. на экспериментальном РХХ до 600 мин-1 расход топлива уменьшился до 2,44 кг/ч (рис. 8). Следовательно, уменьшение частоты вращения к.в. на холостом ходу с 800 до 600 мин-1, за счет создания экспериментального режима, приводит к снижению расхода топлива в 1,49 раза.

.
а) типовой РХХ б) экспериментальный РХХ


Рисунок 7 – Осциллограммы виброколебаний дизеля СМД-31А на холостом ходу

-х- экспериментальный РХХ; -а- типовой РХХ

Рисунок 8 – Изменение часового расхода топлива дизеля СМД-31А на холостом ходу

Дымность отработавших газов при работе дизеля на типовом и экспериментальном РХХ составила соответственно 9 % и 10,2 %, при этом «на выхлопе» наблюдается белый дым.

Результаты сравнительных моторных исследований комбайнового дизеля по показателям, оценивающих уровень вибрации, топливную экономичность и содержание вредных веществ в отработавших газах свидетельствуют, что минимальной частотой вращения к.в. на экспериментальном РХХ является величина, равная 600 мин-1 (из интервала 800 мин-1, 400 мин-1).

Износные исследования проводились по количественному и качественному содержанию продуктов износа в моторном масле после 50

3-часовой работы дизеля на типовом (800 мин-1) и экспериментальном РХХ (600 мин-1). Одновременно определяли массовый и относительный расходы моторного масла на угар.

Количественное содержание примесей определялось методом взвешивания примесей после промывки и фильтрации проб масла. Массовая доля примесей составила на типовом режиме 0,497 %, на экспериментальном – 0,163 %.

Качественный анализ примесей в пробах масла проводился методом рентгенофлуоресцентной спектрометрии. Обнаружение линий элементов проводится путем нахождения длин волн пиков спектра и поиска найденных значений в базе данных рентгеновских линий. Интенсивность линий (площадь пика (имп/с)мА) в пробах масла составила: на типовом режиме – железа (Fe) 1604 имп/с, цинка (Zn) 230122 имп/с, на экспериментальном – железа (Fe) 1122,5 имп/с, цинка (Zn) 200687 имп/с.

Массовый и относительный расходы масла на угар составили соответственно: на типовом РХХ – 1,5 кг и 5 %, на экспериментальном РХХ – 1 кг и 3,5 %. Содержание вредных веществ в отработавших газах составило: на типовом РХХ оксида углерода (СО) 0,09 % и углеводородов (СН) 0,13 %; на экспериментальном РХХ соответственно СО – 0,077 % и СН – 0,079 %.

По результатам исследований комбайна ДОН-1500 в производственных условиях расход топлива на единицу выполненных работ комбайна экспериментального исполнения составил 0,994 кг/ц, погектарный расход топлива 27,5 кг/га, что соответственно на 0,01 кг/ц и 0,5 кг/га меньше, чем у комбайна штатного исполнения, работающего с использованием типового РХХ.

в) дизель ЯМЗ-238М2 (8Ч 13/14)

На экспериментальном РХХ по сравнению с типовым РХХ при одинаковой частоте вращения к.в. (600 мин-1) происходит улучшение процессов впрыскивания, смесеобразования и сгорания топлива.

При этом на экспериментальном РХХ, за счет повышенной цикловой подачи топлива, увеличивается давление впрыскивания топлива и скорость истечения топлива через распыливающие отверстия форсунки, что, как показывают расчеты, приводит к уменьшению диаметра крупных капель (с 57 мкм до 46 мкм), периода задержки воспламенения (с 10,2 град п.к.в. до 7,6 град п.к.в.) и продолжительности сгорания топлива (с 62,4 град п.к.в. до 58,3 град п.к.в.).

В результате расчета показателей рабочего цикла дизеля ЯМЗ-238М2 установлено, что на малых частотах вращения к.в. типового РХХ дизель работает в области, близкой к максимальным значениям . Например, на минимальной частоте вращения к.в. 600 мин-1 типового РХХ расход 320 г/кВтч, в то время как на экспериментальном режиме 248 г/кВтч.

За счет увеличения цикловой подачи топлива на экспериментальном РХХ (600 мин-1) происходит возрастание индикаторного давления до 0,35 МПа и мощности до 26 кВт, в то время как на той же частоте вращения типового РХХ эти показатели равны 0,13 МПа, 9,8 кВт. При этом индикаторный КПД возрастает на 6% по сравнению с аналогичным скоростным режимом типового РХХ. Снижение и увеличение наблюдается на всех частотах вращения к.в. экспериментального РХХ по сравнению с типовым РХХ.

Из анализа данных, полученных в результате эксплуатационных исследований дизеля ЯМЗ-238М2 в составе автомобиля МАЗ-53366 следует, что при одинаковой частоте вращения к.в. 600 мин-1 часовой расход топлива составил: на типовом РХХ – 3,17 кг/ч (рис. 9), на экспериментальном РХХ – 2,16 кг/ч. Снижение расхода топлива объясняется тем, что на такте разгона экспериментального РХХ обеспечивается лучшее протекание рабочего процесса, т.к. цикловая подача топлива в 2,3 раза больше, чем на типовом РХХ, а на такте выбега .

В результате обработки развернутых индикаторных диаграмм дизеля при 600 мин-1 установлено, что максимальное давление цикла () на экспериментальном РХХ по сравнению с типовым РХХ повысилось с 4,1МПа до 5,3МПа, индикаторная мощность увеличилась с 11,5 кВт до 28 кВт. При этом индикаторный удельный расход топлива снизился с 315 г/кВтч до 237 г/кВтч, а индикаторный КПД повысился с 0,25 до 0,27. Расхождение результатов экспериментальных исследований по определению показателей рабочего процесса дизеля с расчетно-теоретическими исследованиями составило не более 13%.

За счет улучшения качества смесеобразования на экспериментальном РХХ выбросы оксида углерода СО и углеводородов СН снижаются на 10...30% по сравнению с типовым РХХ при одинаковых средних частотах вращения к.в. (рис. 10).

Дымность отработавших газов на типовом и экспериментальном РХХ при частоте вращения к.в. 600 мин-1 составила 7,4% и 8,7%, а при 800 мин-1 соответственно 9,3% и 10,3%, при этом наблюдается белый дым (нормативное значение дымности равно 15 %). Рост дымности отработавших газов на экспериментальном РХХ по сравнению с типовым РХХ объясняется появлением нагрузки (0,22…0,28 МПа).

Рисунок 9 –Изменение показателей дизеля ЯМЗ-238М2 на холостом ходу

Рисунок 10 – Содержание оксида углерода и углеводородов в отработавших газах

дизеля ЯМЗ-238М2 на холостом ходу

Результаты сравнительных моторных исследований автомобильного дизеля по показателям, оценивающих рабочий процесс, топливную экономичность и содержание вредных веществ в отработавших газах свидетельствуют, что минимальной частотой вращения к.в. на экспериментальном РХХ является величина, равная 600 мин-1 (из интервала 750 мин-1, 350 мин-1).

Из анализа данных, полученных в результате исследований автомобиля МАЗ-53366 в условиях эксплуатации, следует, что путевой и транспортный расходы топлива с использованием типового РХХ составили соответственно 39,37 л/100 км и 4,54 л/100, экспериментального РХХ – 38,96 л/100 км и 4,49 л/100.

Таким образом, результаты оценки эксплуатационных показателей дизельной автотракторной техники свидетельствуют о преимуществах (за исключением дымнос-ти) экспериментального РХХ по сравнению с типовым РХХ. Однако, как показывают эксперименты, если на ТНВД установить ограничитель хода рейки и не будет «заброса» рейки на такте разгона экспериментального РХХ, то дымность будет соответствовать значениям типового РХХ.





г) бензиновые двигатели УМЗ-414 и ЗМЗ-402 (4Ч 9,2/9,2) с карбюратором К-151

Перед началом исследований была выполнена перерегулировка карбюратора К-151 на показатели двигателя УМЗ-414 путем установки жиклеров с различной пропускной способностью.

Результаты лабораторных исследований показывают на возможность изменения пропускной способности выходного канала СХХ карбюратора, перекрываемого электропневматическим клапаном ЭПХХ, с 20,86 см3/мин (длительность управляющего импульса 10 мс и пауза между импульсами 400 мс) до 55,3 см3/мин (длительность 400 мс и пауза 10 мс) путем изменения параметров управляющих импульсов.

Для обеспечения наиболее экономичной работы двигателя УМЗ-414 на минимальной частоте вращения к.в. 550 мин-1 экспериментального РХХ были выбраны параметры управляющих импульсов с длительностью 150 мс и паузой 100 мс.

Результаты микрометража деталей двигателя УМЗ-414 показали, что по сравнению с типовым режимом на экспериментальном РХХ среднесуммарный износ гильз цилиндров уменьшается на 15%, коренных и шатунных шеек к.в. соответственно на 18% и 10%, поршней на 20%, поршневых колец на 38%, коренных вкладышей на 25%, шатунных вкладышей на 48% (рис. 11). Снижение среднесуммарного износа двигателя УМЗ-414 на экспериментальном РХХ можно объяснить пониженной частотой вращения к.в. (550 мин-1) и уменьшением числа ходов поршней по сравнению с типовым режимом на минимальной частоте вращения (800 мин-1). На экспериментальном РХХ, за счет более точного дозирования топливовоздушной смеси с помощью САУ, двигатель работает стабильнее и устойчивее (отклонение по частоте вращения к.в. не превышает ± 15 мин-1).

Работа двигателя УМЗ-414 в течение 100

4 часов на экспериментальном РХХ (n = 550 мин-1) позволяет также по сравнению с типовым РХХ (n = 800 мин-1) существенно уменьшить массу нагароотложений на деталях: на днище поршня – 35%, свечах зажигания– 31% (рис. 12). Пропускная способность главных топливных и воздушных жиклеров карбюратора повышается соответственно на 5%, 4%, 2%, 6%, 1%, 2% (рис. 13), что свидетельствует об уменьшении лаковых отложений на жиклерах при работе двигателя в экспериментальном РХХ.

а) б)

в) г)

ТРХХ – типовой РХХ; ЭРХХ – экспериментальный РХХ

Рисунок 11 – Среднесуммарный износ деталей двигателя УМЗ-414

на типовом и экспериментальном режимах холостого хода:

а) цилиндры; б) поршни; в) шатунные шейки; г) коренные шейки

 а) б)  Масса нагароотложений-353

а) б)

Рисунок 12 – Масса нагароотложений на деталях двигателя УМЗ-414:

а) днище поршня; б) электроды свечей зажигания

а) главные топливные жиклеры б) главные воздушные жиклеры

Рисунок 13 – Пропускная способность жиклеров (см3/мин): а) главные топливные

жиклеры 1 и 2 камеры; б) главные воздушные жиклеры 1 и 2 камеры

Качественный анализ моторного масла М-8-В1 показал, что основные параметры (вязкость, температура вспышки в закрытом тигле, щелочное число, зольность) при работе двигателя УМЗ-414 на экспериментальном РХХХ изменяются незначительно и остаются в пределах нормы.

В зависимости от частоты вращения к.в. двигателя УМЗ-414 на экспериментальном РХХ концентрация оксида углерода в отработавших газах снижается на 82% (550 мин-1) и 75% (800 мин-1) по сравнению с аналогичными скоростными режимами типового РХХ.

У двигателя ЗМЗ-402 в составе автомобиля ГАЗ-33021 с контактной системой зажигания при одинаковой частоте вращения к.в. происходит снижение часового расхода топлива на экспериментальном РХХ в среднем на 8%; у двигателя с бесконтактной системой зажигания – на 22% по сравнению с типовым РХХ (рис. 14).

а) контактная система зажигания б) бесконтактная система зажигания

ТРХХ – типовой РХХ; ЭРХХ – экспериментальный РХХ

Рисунок 14 – Изменение часового расхода топлива двигателя ЗМЗ-402 на холостом ходу

Эксплуатационные исследования разработанной САУ на автомобиле ГАЗ-33021 показали на практическую возможность снижения у двигателя минимальной частоты вращения коленчатого вала на холостом ходу до 550 мин-1 и уменьшение путевого расхода топлива на 1,1%.

д) бензиновый двигатель ВАЗ-2103 с карбюратором ДААЗ-2107

Результаты лабораторных исследований показывают на возможность изменения пропускной способности топливного жиклера СХХ карбюратора ДААЗ-2107, перекрываемого электромагнитным клапаном ЭПХХ, с 16,7 см3/мин (длительность управляющего импульса 7 мс и пауза между импульсами 325 мс) до 57 см3/мин (длительность 700 мс и пауза 25 мс) путем изменения параметров управляющих импульсов.

Для стабильной работы двигателя ВАЗ-2103 (оснащенного бесконтактной системой зажигания) в составе автомобиля ВАЗ-21061 на минимальной частоте вращения к.в. 650 мин-1 экспериментального РХХ были выбраны параметры управляющих импульсов с длительностью 200 мс и паузой 100 мс, обеспечивающие наименьший расход топлива и лучшие экологические показатели. На экспериментальном РХХ, по сравнению с типовым РХХ, часовой расход топлива и содержание оксида углерода снижаются соответственно на 14 % и 18 % при работе двигателя на одинаковой частоте вращения к.в. 650 мин-1 (рис. 15).

а) часовой расход топлива б) содержание оксида углерода


Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 |
 

Похожие работы:










 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.