В сельском хозяйстве до 30 - 35 % от всех трудовых затрат автотракторного парка приходится на зимний период. С понижением температуры воздуха степень использования и производительность техники понижается, а непроизводственные затраты времени, связанные с техническим обслуживанием и пуском двигателей увеличиваются.
Изучив все аспекты препятствующие воспламенению заряда, нами определен наиболее важный – это температура стенки цилиндра.
Для успешного пуска в условиях низких температур, необходимо проводить тепловую подготовку двигателя. С этой целью нами предложена конструкция подогревателя автотракторных двигателей, работающего на природном газе, что позволит подготовить транспортное средство к работе за 10-15 минут и снизить расходы на прогрев двигателя в 2 раза.
В сельском хозяйстве до 30 - 35 % от всех трудовых затрат автотракторного парка приходится на зимний период [1,2]. С понижением температуры воздуха степень использования и производительность техники понижается, а непроизводственные затраты времени, связанные с техническим обслуживанием и пуском двигателей увеличиваются. По состоянию на сегодняшний день, большинство единиц машино-тракторного парка хранится на открытых площадках.
Безгаражное хранение имеет свои недостатки и преимущество, к преимуществам можно отнести:
-сохранность кузова автомобилей и тракторов по причине отсутствия коррозии возникающей от образовавшегося конденсата;
-отсутствие затрат на строительство и содержание теплых гаражей (боксов).
К недостаткам же относится:
-затрудненный пуск двигателя, и долгий прогрев до рабочей температуры.
В соответствии с вышесказанным возникает проблема пуска двигателя при низких температурах. Пуск затруднен по ряду причин это, увеличение сопротивление вала двигателя прокручиванию из - за повышения вязкости масла, повышение вязкости топлива, ухудшения распыливания топлива форсунками, снижения температуры в конце такта сжатия за счет интенсивной теплоотдачи через стенки цилиндров, утечки заряда через зазоры в кольцах и поступление в двигатель холодного воздуха [1].
Целью работы является улучшение пусковых свойств автотракторных двигателей при низких температурах.
Для облегчения пуска существует большое количество способов и средств, это средства для облегчения прокручивания коленчатого вала: прогрев масла, использование загущенного масла, увеличение мощности пускового устройства; комбинированная схема: электроподогреватели охлаждающей жидкости, пролив горячей водой системы охлаждения, жидкостные подогреватели; средства для облегчения воспламенения горючей смеси: пусковые жидкости, свечи накаливания [3]. Нами были оценены все положительные и отрицательные стороны существующих конструкций, проанализированы основные параметры влияющие на условия пуска.
При пуске холодного дизельного двигателя решающую роль играет состояние заряда, число пусковых оборотов, давление и температура к моменту подачи топлива в цилиндр двигателя [2,3]. Для устойчивого воспламенения топливовоздушной смеси в цилиндре дизеля температура в конце такта сжатия должна быть 450-500°С [4].
Изучив все аспекты препятствующие воспламенению заряда, нами определен наиболее важный - это температура стенки цилиндра (Рис №1). При повышении температуры стенок цилиндра теплоотдача в них сократится, а сопротивление вала прокручиванию снизится, благодаря разжижению
Изучив все аспекты препятствующие воспламенению заряда, нами определен наиболее важный - это температура стенки цилиндра (Рис №1). При повышении температуры стенок цилиндра теплоотдача в них сократится, а сопротивление вала прокручиванию снизится, благодаря разжижению масла на стенках цилиндра [1].
Для этого необходимо проводить тепловую подготовку двигателя. С этой целью нами предложена конструкция подогревателя автотракторных двигателей, работающего на природном газе. Состоит устройство из: тепло и ветро-изолированного газового проточного водонагревателя (Vektor, тепло- производительность 20 КВт, расход газа 0,04 м3/мин); мотопомпы (Кратон GWP-25-02H, производительность 5000 л/ч расход топлива 15 мл/мин); баллона с редуктором (емкостью 27 м3), заправленного природным газом; рукавов для подачи и забора охлаждающей жидкости с быстросъемными соединениями, а также рукав для подачи нагретого воздуха в корпус воздушного фильтра. Для простоты перемещения все расположено на санях. (Рис №2)
132
Новизна подогревателя автотракторных двигателей заключается в создании устройства, позволяющего осуществлять тепловую подготовку двигателя одновременно с насыщением корпуса воздушного фильтра нагретым воздухом, при отрицательных температурах и условиях отсутствия внешних источников питания. А так же возможность по очередного использования на нескольких автотракторных двигателях. Для тепловой подготовки двигателя необходимо его дооборудовать быстроразъемными соединениями, для подключение заборного подающего рукавов, и патрубка для подачи нагретого воздуха во впускной коллектор.
Апробация подогревателя проводилась на двигателе 21214 (емкость системы охлаждения 10,7 литров) устанавливающегося на автомобили отечественного производства, результаты свидетельствуют что разогрева двигателя от -13 до + 61 необходимо 5 минут времени.
133
На графике № 1 интенсивности прогрева двигателя продемонстрирована зависимость температуры двигателя от времени прогрева, с использованием газового подогревателя, электрического подогревателя Северс М1 (1КВт) и прогрева на холостом ходу. Прогрев от газового подогревателя самый интенсивный.
В результате работы мы добились:
- Расчетами установлено использования предпускового передвижного газового подогревателя автотракторных двигателей в условиях низких температур позволяет подготовить транспортное средство к работе в 1.8 раз быстрее, чем прогрев на холостом ходу и в 19.2 раза быстрей, чем с использованием подогревателя Северс М1.
- Использование мобильного предпускового подогревателя автотракторных двигателей сокращает непроизводственные затраты времени.
- В зимний период, при неравномерном использовании автотракторного парка целесообразно использовать предпусковой передвижной газовой подогреватель автотракторных двигателей.
ЛИТЕРАТУРА
- Боровских А.М., Морозов А.Г. Исследование момента сопротивления при запуске двигателя. //. Труды Свердловской СХИ, 1973. - т. 30. - С. 6568.
- Новопашин Л.А., Боровских А.М. Влияние теплового состояния дизеля на величину механических потерь в его агрегата. //. Труды Свердловского СХИ, Межвузовский сборник, Пермь, 1983. - С. 32-34.
- Новопашин Л.А., Боровских А.М. Влияние различных факторов на момент сопротивления прокручиванию и износ двигателя // Транспорт Урала, 2007. - №2.
- Поспелов Д.Р. Проблемы пуска тракторных двигателей // Тракторы и сельхозмашины, 1968. - №2.