На кафедре «Тракторы, автомобили и теплоэнергетика» ФГОУ ВПО «Пензенская ГСХА» при активном и непосредственном участии автора разработан способ улучшения показателей двигателей на РХХ и устройства для его осуществления (патенты РФ 2170914 и 2204730). Способ заключается в автоматическом переводе работы двигателей при остановках и стоянках транспортных средств на экспериментальный режим периодически повторяющихся тактов отключения и включения подачи топлива в цилиндры двигателя на холостом ходу в области пониженных частот вращения коленчатого вала.К несомненным преимуществам предлагаемого способа относятся его универсальность по отношению к различным типам двигателей (дизельным, карбюраторным, впрысковым) и простота реализации на транспортных средствах различного назначения с помощью компактных, малогабаритных и недорогих устройств систем автоматического управления (САУ).Конструктивные варианты таких САУ разработаны и изготовлены автором применительно к различным типам транспортных двигателей (см. рис.1):тракторным, автомобильным и комбайновым дизелям;автомобильным карбюраторным и впрысковым двигателям.У дизелей, в зависимости от командных сигналов, формируемых на выходе блока управления, исполнительный механизм перемещает орган управления топливоподачей в строну отключения и последующего включения подачи топлива, создавая последовательно чередующие такты выбега и разгона коленчатого вала в области пониженных частот вращения от некоторого верхнего предела (например, nв=800 мин-1) до нижнего предела (например, nn=400 мин-1). При этом средняя частота вращения коленчатого вала за кинематический цикл составит:. Рисунок 1 Системы автоматического управления транспортными двигателями на режиме холостого ходаУ бензиновых карбюраторных двигателей по командным сигналам блока управления периодически повторяющиеся такты отключения и включения подачи топлива осуществляются перекрытием и открытием электромагнитным (или электропневматическим) клапаном выходного канала системы холостого хода карбюратора. При этом подача топлива (или топливоздушной смеси) в цилиндры двигателя осуществляется через кратковременные интервалы дозированными порциями.У бензиновых впрысковых двигателей с одноточечным или распределенным впрыском топлива за счет обмена информации между блоком управления и штатным контроллером двигателя происходит перенастройка (перепрограммирование) последнего на более обедненный состав топливоздушной смеси, необходимый для режима холостого хода.Разработанные на уровне изобретений структурные, электрические и кинематические схемы, а также конструктивные варианты исполнения систем автоматического управления прошли апробацию в лаборатории двигателей Пензенской ГСХА и проверены в производственных условиях на транспортных средств в ГУП «Терновкаагросервис», АТП-2, ЗАО «Константиново» Пензенской области и ЗАО «Озерки» Ульяновской области.Результаты экспериментальных исследований показывают, что использование на транспортных средствах систем автоматического управления, реализующих предложенный способ работы двигателей в режиме холостого хода, позволяют значительно улучшить экономические и экологические показатели. Так, например, у тракторного дизеля на экспериментальном режиме холостого хода удельный индикаторный расход топлива снижается на 22-52%, часовой расход топлива в 1,2-2,2 раза, содержание в отработавших газах оксидов азота на 40-45%, нагароотложения на днище поршня на 40-50% по сравнению с типовым режимом.Годовой экономический эффект от использования системы автоматического управления двигателями на режиме холостого хода составляет 4500-9700 рублей на одну транспортную единицу при сроке окупаемости затрат до 1 года.Технико-экономические показатели трудо-энерго-природосбережения нового процессаЭкспериментальные исследования проводились на трех типах транспортных двигателях: дизеле трактора МТЗ-80, карбюраторном двигателе автомобиля ГАЗ-452 и ГАЗ-3301 и дизеле комбайна Дон-1500.а) дизеля Д-240 (4 Ч 11/12,5)Анализ результатов моторных исследований дизеля Д-240 трактора МТЗ-80 показывает, что при одинаковой средней частоте вращения коленчатого вала
Краткое описание предлагаемого технологического процесса
При остановках и стоянках транспортных средств (автомобилей, тракторов, комбайнов и др.) с невыключенным двигателем последний работает на малых оборотах самостоятельного режима холостого хода (РХХ), который из-за пониженных цикловых подач топлива и некачественного смесеобразования характеризуется ухудшенным протеканием рабочего процесса в цилиндрах. Внешними признаками этого безнагрузочного режима являются непроизводительный расход топлива, повышенное содержание вредных веществ в отработавших газах и интенсивное нагаро- и смолоотложение на деталях двигателя.Первопричиной такой не эффективной работы поршневого двигателя внутреннего сгорания на РХХ является то, что он представляет собой совокупность разнородных механизмов (кривошипно-шатунный, газораспределительный) и систем (топливо- и воздухоподачи, выпуска и др.), взаимодействующих между собой с целью организации рабочего процесса в его цилиндрах. При создании двигателя индивидуальные характеристики отдельных механизмов и систем удается согласовать лишь на одном двух нагрузочных режимах, чаще номинальном и режиме средних нагрузок. На других режимах и, в первую очередь на РХХ, эта согласованность зачастую нарушается, что и приводит к ухудшению экономических и экологических двигателей.Хронометраж времени и замер расхода топлива у различных транспортных средств при выполнении ими производственных функций показывают, что на самостоятельном РХХ двигатели автомобилей работают 15-30%, с.-х. тракторов 8-29% и зерноуборочных комбайнов 5-15% фонда рабочего времени, сжигая при этом «впустую» (не производя полезной работы) соответственно 7-15%, 6-12% и 5-17% суммарного расхода топлива. В зимних условиях эксплуатации и, особенно в условиях Северных широт, время работы двигателей на РХХ еще более возрастает. Все это приводит к существенным потерям углеводородного топлива и перерасходу денежных средств. Очевидность недостатков, присущих типовому РХХ, показывает на необходимость разработки новых способов и средств для улучшения работы двигателей на холостом ходу при остановках и стоянках транспортных средств.
Краткое описание заменяемого процесса или решаемой проблемы
Цель проекта является улучшение экономических и экологических показателей двигателей транспортных средств на режиме холостого хода.Задачи проекта:1. Разработка способа улучшения экономических и экологических показателей двигателей транспортных средств на режиме холостого хода.2. Разработка и изготовление малогабаритных систем автоматического управления двигателями различных типов на режиме холостого хода.3. Проведение сравнительных исследований двигателей различных типов при работе на типовом и экспериментальном режимах холостого хода.4. Выполнить технико-экономическую оценку результатов исследований.
Назначение, цели и задачи проекта
Двигатели транспортных средств на режиме холостого хода.
Рекомендуемая область пременения
Топливная экономичность и экологическая безопасность двигателей транспортных средств на холостом ходу»
Наименование инновационного проекта
Заявку на получение дополнительной информации по этому проекту можно заполнить .
ПОДРОБНАЯ ИНФОРМАЦИЯ
Инновации бизнесу. Топливная экономичность и экологическая безопасность двигателей транспортных средств на холостом ходу»
Комментариев нет:
Отправить комментарий