Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Состояние вопроса, цель и задачи исследования 7
1.1 Особенности создания и развития систем пуска двигателей 7
1.2 Общая характеристика электростартерного пуска двигателя 10
1.3 Анализ средств повышения надежности и эффективности электростартерного пуска двигателей 15
1.4 Анализ характеристик суперконденсатора и аккумуляторной батареи для использования в электростартерном пуске 21
1.4.1 Анализ характеристик суперконденсатора 21
1.4.2 Анализ характеристик стартерной аккумуляторной батареи 27
1.5 Выводы по главе 1. Обоснование цели и задач исследования 31
Глава 2. Исследование режима пуска двигателя 34
2.1 Обоснование общих методов исследования 34
2.2 Методика определения мощности энергоисточника 37
2.2.1 Определение момента сопротивления прокручиванию коленчатого вала при температуре окружающего воздуха 37
2.2.2 Определение потребной мощности энергоисточника. 38
2.3 Методика определения режима пуска двигателя 39
2.4 Выводы по главе 2 40
Глава 3. Теоретические исследования электростартерного пуска с суперкон денсатором 42
3.1 Разработка принципиальной схемы зарядно-разрядного устройства 42
3.2 Математическое описание процесса заряда суперконденсатора от АБ и пуска 46
3.3 Расчет процессов в системе электростартерного пуска 49
3.3.1 Система электростартеного пуска с АБ и суперконденсатором 49
3.3.2 Система электростартеного пуска с АБ 55
3.3.3 Система электростартеного пуска с суперконденсатором 56
3.4 Расчет параметров суперконденсатора и АБ 57
3.6 Выводы по главе 3 60
Глава 4. Экспериментальные исследования системы электростартерного пуска с суперконденсатором и аккумуляторной батарей 62
4.1 Объект исследований 62
4.2 Программа и методика исследований 67
4.3 Исследование пуска от АБ 67
4.4 Исследование совместного пуска от АБ и суперконденсатора 70
4.5 Исследование совместного пуска двигателя от АБ уменьшенной емкости и суперконеднсатора 72
4.6 Исследование пуска с суперконденсатором 74
4.7 Выводы по главе 4 97
Глава 5. Экономическая эффективность совместного использования аккумуляторной батареи и суперконденсатора в электростартерном пуске двигателя внутреннего сгорания 101
5.1 Составляющие факторы экономической эффективности 101
5.2 Годовая экономическая эффективность в эксплуатации 102
5.3 Технико-экономическая эффективность в народном хозяйстве 104
5.4 Годовая эффективность за счет улучшения экологии 106
5.5 Экономическая эффективность на заводе 107
5.3 Выводы по главе 5 112
Общие выводы 113
Список использованных источников 115
Приложение 123
- Анализ средств повышения надежности и эффективности электростартерного пуска двигателей
- Математическое описание процесса заряда суперконденсатора от АБ и пуска
- Исследование совместного пуска от АБ и суперконденсатора
- Годовая экономическая эффективность в эксплуатации
Введение к работе
Большая часть территории России расположена в умеренных и холодных климатических районах. Климат меняется от морского на северо-западе до резко континентального в Сибири. Средние температуры января колеблются от 0 до -50 С, а июля от +1 до +25 С[1-5].
Отрицательное воздействие на двигатель оказывает низкая температура масла, поступление холодного воздуха и топлива, понижение общего теплового режима, уменьшение сопротивления металлов в результате возникают т. н. пусковые изно-сы. Износы в режиме пуска и послепускового прогрева, например дизеля, составляют 7 % от общего износа двигателя [5, 6]. При температуре от -15 до -30 С холодный пуск и работа двигателя в период прогрева дают износ эквивалентный от 18 до 30 км пробега [5, 6]. Пусковой износ может увеличиться в 8-12 раз при нарушении режимов послепускового прогрева или из-за раннего форсирования числа оборотов коленчатого вала, а так же длительной работы на оборотах холостого хода [5, 6]. Пониженная температура оказывает отрицательное воздействие не только в период пуска и послепускового прогрева, но и в начальный период движения. Это связано с пониженным тепловым режимом двигателя и возрастанием нагрузки. При температуре охлаждающей жидкости 40 С темпы износа гильз цилиндров возрастают в 4 раза, а при 50 С только в 2, по сравнению с нормой [5,6].
Эксплуатация автомобиля при отрицательных температурах сопряжена с увеличением расхода топлива, которое объясняется неполнотой сгорания, связанной с ухудшением испарения и распыла топлива [5-19]. Суммарные потери топлива за счёт стоянок при типичных режимах движения и температуре окружающего воздуха - 40 С составляют относительно безостановочного движения в городе до 9 %, а за городом около 2 % [5 - 6].
В настоящее время используются различные по конструкции и назначению устройства облегчающие пуск двигателя в условиях отрицательных температур.
Эти устройства предназначены для уменьшения негативных факторов, действующих на двигатель автомобиля и его системы в холодное время года.
Для пуска автотракторных двигателей наибольшее распространение получили электростартерные системы пуска с использованием стартерных свинцовых аккумуляторных батарей (АБ), срок службы которых на тракторах составляет, как правило, 2-3 года [20 - 26].
Существенным недостатком АБ является то, что с понижением температуры их стартерные характеристики резко ухудшаются из-за возрастания электрического сопротивления электролита, а при температуре ниже минус 30 С батареи становятся практически неработоспособными в стартерном режиме разряда [20 - 26]. Кроме того, при температурах ниже минус 10-15 С АБ плохо принимают заряд [20 - 26].
В связи с вышеизложенным большой интерес представляют работы по созданию электростартерных систем пуска с использованием импульсных конденсаторов энергоемких (ИКЭ) или суперконденсаторов [27 - 32]. Основными преимуществами суперконденсаторов по сравнению со свинцовыми стартерными АБ являются высокая пиковая удельная мощность, практически неограниченное число циклов полного заряда-разряда, герметичность и отсутствие необходимости обслуживания в эксплуатации в течение всего срока службы, сохранение работоспособности при температурах до минус 40 С, большой ресурс (до 10 лет), экологическая чистота эксплуатации [31]. Предполагается, что с применением суперконденсаторов можно будет существенно увеличить надежность и эффективность пуска двигателей в различных условиях эксплуатации и комплектовать тракторы, строительно-дорожные машины и грузовые автомобили АБ значительно меньшей емкости, это особенно важно для народного хозяйства России, где низкий уровень эксплуатации автотракторной техники.
Анализ средств повышения надежности и эффективности электростартерного пуска двигателей
Для запуска двигателей в арктических условиях широко используют легковоспламеняющиеся жидкости, впрыскиваемые во впускной трубопровод. Например, во Франции - это приспособление «Поляр-Старт», в Англии - жидкость «Калтекс» и т. д. В нашей стране такие приспособления разработаны в НАМИ. Это пусковые устройства 5ПП-40 и 6ПП-40, пригодные для использования как на дизелях, так и на двигателях с искровым зажиганием.
Отечественная пусковая жидкость для дизелей «Холод Д-40» имеет следующий состав, %: этиловый эфир - 58 - 62, изопропил-нитрат - 13 - 17, петро-лейный эфир -13 - 17, масло для газотурбинных двигателей - до 10. Аналогичная жидкость для двигателей с искровым зажиганием «Арктика» включает, %: серный эфир — 45 - 60, газовый бензин — 35 - 55, изопропилнитрат — 1 - 6, противоизносную присадку - до 2, антиокислительную присадку - до 0,5. Для запуска дизелей широко применяют декомпрессионные устройства, конструкция одного из которых приведена рис. 1.11 [33]. При установке рычага 3 в положение «Пуск» валик 1, на поверхности которого имеются лыски, поворачивается и его цилиндрическая часть через штанги 2 передает усилие на коромысло, которое открывает клапан. При открытых клапанах существенно снижаются энергозатраты на вращение коленчатого вала двигателя. По достижении пусковых оборотов декомпрессор отключается и двигатель начинает работать как обычный дизель.
Для рационального решения проблемы холодного запуска используют комбинированные устройства, обеспечивающие общий предпусковой прогрев двигателя, охлаждающей жидкости и масла в смазочной системе, представляющие собой подогреватель, включаемый в систему жидкостного охлаждения двигателя.
Основным элементом указанного устройства является котел-подогреватель с блоком насосов (рис. 1.12) [33]. Как правило, он работает на том же топливе, что и двигатель. Жидкостной индивидуальный подогреватель ПЖД состоит из теплообменника и электроприводного агрегата, включающего в себя три насоса: топливный водяной и воздушный. Теплообменник представляет собой четыре концентрично расположенные стальные трубы 1, образующие две водяные рубашки и газоход. Имеется топка 2, в которой размещена вихревая камера сгорания 3. При включении электромотора 6 при подготовке к пуску двигателя топливный насос 7 подает топливо к форсунке, которая распыливает его в камере сгорания. Первоначальное воспламенение топлива осуществляется с помощью свечи накаливания 8, после чего свеча выключается. Воздух, необходимый для горения топлива, подается нагнетателем 5. Горячая жидкость из рубашки теплообменника с помощью насоса 4 направляется в систему охлаждения двигателя, прогревает его, после чего возвращается в теплообменник. Отработавшие газы, выходя из теплообменника, омывают масляный поддон и нагревают масло.
В качестве примера, иллюстрирующего эффективность работы подогревателя, на рис. 1.13 [33] показана зависимость температуры головки цилиндра (кривая 7), масла (кривая 2) и коренных подшипников (кривые 3) двигателя ЗИЛ-375 от времени разогрева при температуре окружающего воздуха-40 С.
Тепловая производительность подогревателя на стадии проектирования силовой установки в настоящее время может быть определена только ориентировочно на основании следующих данных. Экспериментально установлено, что для надежного пуска температура головок блоков должна быть 80 — 90 С, а средняя температура коренных подшипников 0 - 5 С [33,40]. Для получения названных температур за установленное время тепловую производительность (кДж/с) можно рассчитать по формуле [33] П _ К1тдв подш где Кь - условная теплоемкость подшипников, кДж/(кг С); т - масса двигателя; Сподій - перепад температур подшипников до прогрева и после него; г - время прогрева, с. По данным НАМИ, для двигателя ЗИЛ-130 Kt = 2,8 кДж/(кг С), для других отечественных двигателей Kh можно принимать равной 2,8 - 3,8 кДж/(кг С). При этом верхний предел относится к двигателям относительно малой массы. За последние годы разработан новый класс электротехнических устройств емкостного типа с высокой плотностью накопления электрической энергии (до нескольких джоулей на кубический сантиметр), получивших название молекулярных накопителей, импульсных конденсаторов сверхвысокой энергоемкости. Данные устройства по своим зарядно-разрядным характеристикам являются аналогами конденсаторов сверхвысокой энергоемкости (фарадного диапазона), а их принцип действия, открытый еще в 1887 году Гельмгольцем, основан на заряжении двойного электрического слоя (ДЭС), сформированного на межфазной границе электронного проводника и инертного электролита [40 - 42]. Накопление энергии в традиционных конденсаторах осуществляется электрическим полем в объеме диэлектрика, расположенного между разноименно заряженными обкладками. Для конденсатора с плоскими параллельными обкладками единичной площадью 1 см , расположенных на расстоянии d, значения удельной емкости Су и предельной плотности энергии Wn, определяются, как известно, относительной диэлектрической проницаемостью є, диэлектрической постоянной в вакууме Єо и напряженностью электрического поля Ет диэлектрика [40 - 42]: Предельная плотность энергии таких конденсаторов - порядка 1 Дж/см3 при Е„= 106 В/см. Плотность энергии около 0,1 - 0,5 Дж/см3 реализована в высоковольтных конденсаторах с тонкими диэлектрическими пленками, а также в низковольтных электрических конденсаторах с оксидным диэлектриком и объемно-пористыми электродами. Как отмечалось, зарубежными фирмами последние годы уделяется серьезное внимание разработкам конденсаторов, в которых использован ДЭС. В ходе информационного патентного поиска обнаружено, что ведущими фирмами, которыми освоен выпуск нескольких видов конденсаторов с ДЭС, являются две японские фирмы: "Мацусита", "Ниппон" и американская фирма "Сохио" (отделение "Стандарт Ойл"). К ним активно присоединились японские фирмы "Ниппон Конденсор", "Хитачи", "Элна", "Фьюдзю", "Toe Босэки", "Каю Секизи", "Мурато Мануф" и др. [43 - 55]. Конденсаторы с ДЭС на основе органического электролита обладают хорошими характеристиками при низких температурах по сравнению с гальваническими элементами и используются как резервные маломощные источники тока в этих условиях. Они не эффективны при разрядах большими токами в течение короткого времени. Существенным преимуществом накопителей энергии с ДЭС является возможность накопления больших количеств энергии, значительно превосходящих энергию традиционных конденсаторов. При этом внутреннее сопротивление элементов является ограничивающим параметром для снятия больших удельных мощностей. Поэтому усилия зарубежных фирм направлены на улучшение этого параметра.
Математическое описание процесса заряда суперконденсатора от АБ и пуска
Пуск обеспечивается тем, что в источник электропитания, содержащий АБ, ИКЭ, одним из выводов соединенный с одним из выводов АБ и одним из выходных выводов для подключения нагрузки, причем другой вывод АБ соединен с другим выходным выводом, образуя общий вывод, имеется цепочка, состоящая из последовательно соединенных транзистора и токоограничи-вающего резистора и зашунтированная обратным диодом.
При нажатии кнопки 6 напряжение подается на затвор транзистора 4, который открывается, и через токоограничивающий резистор 5 начинается заряд ИКЭ 2 от батареи 1. По окончании заряда ИКЭ система готова к действию, и при срабатывании кнопки 8 происходит разряд АБ и ИКЭ через обратный диод 3 на электростартер 7. При отжатии кнопки 6 транзистор запирается. При размыкании кнопки 8 ИКЭ оказывается отключенным от АБ и потребителя благодаря закрытому состоянию транзистора и обратному включению диода 3. На ИКЭ фиксируется напряжение, имевшее место на зажимах АБ в момент падения тока разряда накопителя до нуля. Это напряжение меньше ЭДС батареи на величину падения напряжения на ее внутреннем сопротивлении.
Недостатком известного источника является то, что при продолжительном прокручивании ДВС, т.е. при пуске, токи разряда АБ возрастают (ИКЭ уже не работает). Последнее приводит к снижению срока службы АБ из-за коробления электродов.
Решение указанной цели обеспечивается тем, что в источник электропитания, содержащий АБ, ИКЭ, одним из выводов соединенный с одним из выводов АБ и одним из выходных выводов для подключения нагрузки, причем другой вывод АБ соединен с другим выходным выводом через транзистор и первой пусковой кнопкой, образуя общий вывод, имеется цепочка, состоящая из последовательно соединенных транзистора и токоограничивающего резистора и зашунтированная обратным диодом.
Основным отличительным от прототипа признаком является наличие в цепи АБ и ИКЭ транзистора с пусковой кнопкой. АБ разряжается только при нажатии пусковой кнопки во время заряда ИКЭ от АБ через токоограничи-вающий резистор. Этим и достигается технический результат, выраженный в отключении АБ от стартера во время пуска двигателя, когда ИКЭ уже зарядился и пусковая кнопка отжата, т.е. транзистор не позволяет АБ разряжаться.
Источник содержит АБ 1, ИКЭ 2, диод 3, транзистор 4, пусковую кнопку 5, токоограничивающий резистор 6, стартер 7, вторую пусковую кнопку 8, второй транзистор 9 и третья кнопка 10. Необходимость использования резистора 6 определяется конкретными условиями применения системы и параметрами элементов схемы. Система электростартерного пуска работает следующим образом. При нажатии кнопок 5 и 10 открывается транзистор 4 и 9 и через транзистор 4 начинается заряд ИКЭ от АБ. По окончании заряда ИКЭ система готова к действию. При отжатии кнопки 5 транзистор запирается и при срабатывании пусковой кнопки 8 происходит разряд только ИКЭ через обратный диод 3 на электростартер 7. При размыкании кнопки 5 ИКЭ оказывается отключенным от потребителя благодаря закрытому состоянию транзистора и обратному включению диода 3. На ИКЭ фиксируется напряжение, имевшее место в момент падения тока разряда накопителя до нуля, а АБ в момент пуска не разряжается. К изложенному следует добавить, что в рассмотренных схемах можно включать в цепь заряда ИКЭ стартер и отказаться от токоограничивающего резистора. Роль последнего в этом случае будет играть обмотка стартера. Окончательное решение по данному вопросу будет принято после проведения предварительных испытаний узлов системы пуска. В остальном, обе схемы рис. 3.1 — 3.2 равнозначны и в равной степени обеспечивают одни и те же функции. Подводя итог сказанному, можно заключить следующее: 1) разработанные для двух типов систем электрооборудования с напряжением цепей управления 12 В и 24 В принципиальные схемы систем пуска согласуются с принципиальными схемами штатных систем пуска двигателей без каких-либо их изменений; 2) заряд импульсных конденсаторов от АБ может быть совмещен по времени с подготовкой дизеля к работе и не требует дополнительных затрат времени; 3) разработанные устройства обеспечивают автоматическое бесконтактное отключение ИКЭ от АБ и зарядного генератора с повышенным выходным напряжением при максимальной глубине разряда ИКЭ, ограничивая тем самым время нахождения ИКЭ под номинальным напряжением заряда временем пуска дизеля.
Исследование совместного пуска от АБ и суперконденсатора
Программой испытаний предусматривались следующие работы: 1. Определение пусковых характеристик двигателя Д-160: -при температурах +5 и О С с использованием зимнего дизельного масла М8Гі без применения вспомогательных средств облегчения воспламенения и сгорания топлива; -при температуре -10 С на зимнем масле М8Г2 с использованием свечи факельной штифтовой 11.02.3740; -при температуре -15 С с использованием зимнего загущенного масла М-43/8Г2 и свечи факельной штифтовой 1102.3740; -при температуре -20С с использованием зимнего загущенного масла М-4з/8Г2 и пускового приспособления аэрозольного типа 171.3740 с аэрозольными упаковками «Автожидкость для пуска двигателей» ТУ 6-15-1601-88. 2. Определение характеристик вращения коленчатого вала двигателя Д 160 при питании электростартера 251.3708 от одного и двух ИКЭ 40/28М и напряжениях заряда 24-28 В. - при температуре -10С на зимнем масле М8Г2; - при температуре -20С на зимнем загущенном масле М-43/8Г2. 3. Определение при температуре -20С на зимнем загущенном масле М 4з/8Гг характеристик вращения коленчатого вала двигателя Д-160 электро стартером 251.3708, питаемым от АБ и ИКЭ: -двухАБ6СТ-190А; -двух АБ 6СТ-190А и одного, а также двух ИКЭ 40/28М; -двух опытных образцов АБ 12 В, 90 А ч и одного ИКЭ 40/28М. Степень заряженности АБ 75%. 4. Пуск двигателя Д-160 при питании электростартера 251.3708 от одно го ИКЭ 40/28М: - при температурах +5 и 0С на зимнем масле М8Г2 без использования средств облегчения воспламенения и сгорания топлива; - при температурах 0, -5 и 10С на зимнем масле М8Г2 с использованием электрофакельного подогревателя впускного воздуха ЭФУ 1102.3740; - при температуре -20С на зимнем загущенном масле М-43/8Г2 с использованием пускового приспособления аэрозольного 171.3740 и аэрозольных упаковок «Автожидкость для пуска двигателей» ТУ 6-15-1601-88.
Перед началом проведения испытаний двигатель Д-160 был оборудован хромелькопелевыми термопарами для измерения с помощью автоматического моста КСП-4 температур коренных подшипников, охлаждающей жидкости в головке первого цилиндра и в блоке у первого и четвертого цилиндров и масла в поддоне. Были установлены индуктивные датчики для регистрации на ленте осциллографа отметок в.м.т. и угла поворота коленчатого вала. Во впускном трубопроводе двигателя Д-160 было установлено стекло для наблюдения за факелообразованием при работе ЭФУ 11.02.3740. Кроме вышеуказанных температур, с помощью моста КСП-4 регистрировались температуры окружающего воздуха в холодильной камере, топлива в баке и электролита в одном из средних АБ. Система охлаждения двигателя Д-160 была заправлена антифризом. В соответствии с программой испытаний применяли зимние дизельные масла М8Г2 и М-43/8Г2. Характеристики масел приведены в табл. 4.1. Испытания двигателя Д-160 в холодильной камере проходили с учетом требований ГОСТ 18509-88 «Дизели тракторные и комбайновые. Методы стендовых испытаний». Перед началом проведения каждого опыта регистрировали значения температур: окружающего воздуха, масла к картере двигателя, охлаждающей жидкости в головке и блоке, цилиндров и коренных подшипников. Двигатель перед началом опыта охлаждали до такого состояния, при котором обеспечивалась идентичность температур в указанных точках. Отклонение вышеуказанных температур от заданных перед началом опыта не превышало, как правило, ±1С.
При использовании АБ последние полностью заряжались и перед установкой в холодильную камеру разряжались на 25 %, что имитировало эксплуатационные условия [85, 86].
Зарядка ИКЭ производилась от двух или трех 12-вольтных АБ, соединенных последовательно. Одна из АБ была с открытыми перемычками, что позволяло использовать часть аккумуляторов и, таким образом, изменять напряжение заряда ИКЭ. Процесс вращения и пуска двигателя Д-160 осцилло-графировали. На ленте осциллографа HI 17/1 записывали следующие параметры: отметки в.м.т. цилиндров, отметки угла поворота коленчатого вала токи электростартера, ИКЭ, АБ, напряжения на накопителях, АБ, электростартере и масштаб времени.
По результатам обработки осциллограмм рассчитывали скорости вращения коленчатого вала двигателя Д-160, напряжения, разрядные и потребляемые токи. При пуске двигателя Д-160 включение пускового приспособления аэрозольного 171.3741 проводили после включения электростартера, т.е. после начала вращения коленчатого вала. В случае необходимости, после выключения электростартера пусковое приспособление аэрозольное 171.3741 оставляли включенным, обеспечивая «сопровождение» двигателя Д-160 подачей пусковой жидкости до начала самостоятельной работы на холостой хо ДУ
Годовая экономическая эффективность в эксплуатации
Для определения характеристик вращения двигателя Д-160 и продолжительности заряда ИКЭ 40/28М при использовании АБ 6СТ-75ЭМ, устанавливаемых на тракторах Т-170, были проведены испытания с применением разработанной системы пуска (табл. 4.8).
Как следует из рис. 4.16 и 4.17 скорости вращения двигателя Д-160 при использовании одной и двух АБ 6СТ-75ЭМ практически совпадают, однако при применении одной батареи можно осуществить четыре попытки пуска, а при двух - 9 (табл. 4.9).
Стендовые испытания в холодильной камере показали, что пуск двигателя Д-160 с разработанной электростартерной системой пуска, включающей один ИКЭ 40/28М и две АБ 6СТ-75ЭМ или 6СТ-90А (вместо двух 6СТ-190А или 6СТ-182ЭМ), может быть надежно обеспечен в условиях зимней эксплуатации при температурах до -20 С.
В результате стендовых испытаний было найдено рациональное использование тепла исходящего от зарядного резистора. Предложено установить вместо резистора - термоэлемент и использовать его для разогрева систем двигателя перед пуском, таких как система питания, смазки и охлаждения [87]. 1. Без применения вспомогательных средств облегчения воспламенения и сгорания топлива при температуре +5 С на масле М8Г2 пуск двигателя Д-160 с первой попытки обеспечивается на скоростных режимах 65-155 мин"1, а при 0 С пуск двигателя обеспечивался с первой попытки на скоростных режимах 165-195 мин"1. 2. Применение электрофакельного подогревателя впускного воздуха типа 1102.3740 позволило обеспечить пуск двигателя Д-160 при температуре -10 С на масле М8Г2 с одной-двух попыток при скоростях вращения 75 — 145 мин"1. 3. Пуск двигателя Д-160 при температуре -15 С на зимнем загущенном масле М-43/8Гг с использованием электрофакельного подогревателя впускного воздуха 1102.3740 обеспечивался с двух попыток при скоростях вращения 90-125 мин"1. 4. Применение пускового приспособления аэрозольного и аэрозольных упаковок «Автожидкость для пуска двигателей» позволило обеспечить уверенный пуск двигателя Д-160 при температуре -20 С (масло М-43/8Г2) и скоростях вращения 75 — 120 мин"1 с первой попытки с продолжительностью 15 -8 с. 5. При питании электростартера от ИКЭ 40/28М, заряженного до 28 В, при температуре -10 С на зимнем масле М8Гг и использовании подогревателя впускного воздуха ЭФУ 1102.3740 пуск двигателя Д-160 можно осуществить с одной-двух попыток. 6. Дополнительное использование к АБ 6СТ-190А одного или двух ИКЭ 40/28М повысило частоту вращения коленчатого вала двигателя Д-160 при температуре -20 С до 115 — 120 мин"1 на первой секунде вращения: в течение шести секунд частота вращения составляла 100 мин"1 и выше, однако с точки зрения компоновки систем на тракторе совместная установка двух АБ 6СТ-190А и одного или двух ИКЭ 40/28М - нереальна. 7. При вращении коленчатого вала двигателя Д-160 электростартером и питании его от одного ИКЭ 40/28М заряженного до 27,4 - 28 и двух АБ 12 В, 90 А ч частота вращения коленчатого вала при температуре -20С на масле М-43/8Г2 составляла 130 - 136 мин"1, а продолжительность вращения с частотой выше 100 мин"1 до 3 - 4 с. 8. Основная нагрузка в течение пяти секунд вращения двигателя Д-160 при температуре -20 С падает на ИКЭ и средний ток разряда батарей составляет 300 А. При этом максимальный ток разряда не превышал 380 А, что является вполне допустимым для АБ 12 В, 90 А ч. Однако дальнейшее продолжение вращения двигателя Д-160 приводит к тому, что токи разряда АБ возрастают (ИКЭ практически уже не работает). Последнее может привести к снижению срока службы АБ из-за коробления электродов. 9. При температуре +5 С электростартер при питании от одного ИКЭ 40/28М, заряженного до напряжения 28 В, обеспечивал в течение 3-х секунд вращение коленчатого вала двигателя Д-160 с частотой 150—168 мин"1. Про должительность вращения с частотой выше 100 мин"1 обеспечивалась в тече ние 5 - 6 с. В этом случае пуск двигателя Д-160 осуществлялся надежно с первой попытки с продолжительностью 6,2 - 10,6 с. 10. При температуре 0 С и напряжениях 28 В частота вращения двигателя Д-160 в течение 2-х секунд была выше 150 мин"1 и в течение 5 - 6 с выше 100 мин"1. При температурах -5 и -10 С и использовании зимнего масла М-8Г2 применение одного ИКЭ 40/28М, заряженного до напряжения 29 В, обеспечивало частоту вращения 100—140 мин"1. 11. Пуски двигателя Д-160, проведенные при температуре -20С и питании электростартера от одного ИКЭ 40/28М с использованием пускового приспособления аэрозольного и аэрозольных упаковок «Автожидкость для пуска двигателей» показали, что в этом случае обеспечивался надежный пуск двигателя Д-160 с одной-двух попыток. 12. Наиболее рациональной схемой применения импульсных конденсаторов энергоемких в системе электростартерного пуска является такая, когда ИКЭ заряжается напряжением, для двигателя Д-160, до 28 В и при пуске дизеля АБ не применяется. Это позволило прогнозировать возможность применения на тракторе Т-170 с электростартерной системой пуска АБ существенно меньшей емкости (12 В, 90 А ч) 13. С применением электрофакельного подогревателя впускного воздуха 1112.3740, расход топлива у которого больше, чем у 1102.3740 в 1,5 раза (9 вместо 6 см3/мин) при температурах -10 —15 С улучшились пусковые качества двигателя Д-160. 14. Стендовые испытания в холодильной камере показали, что пуск двигателя Д-160 с разработанной электростартерной системой пуска, включающей один ИКЭ 40/28М и две АБ 6СТ-75ЭМ (вместо двух 6СТ-190А или 6СТ-182ЭМ), может быть надежно обеспечен в условиях зимней эксплуатации при температурах до -20 С.
