Содержание к диссертации
Введение
1 Состояние проблемы и задачи исследований 20
1.1 Способы и средства повышения эффективности функционирования машинно-тракторных агрегатов 20
1.1.1 Теоретические предпосылки повышения эффективности функционирования МТА 20
1.1.2 Совершенствование основных систем и механизмов дизеля 22
1.1.3 Форсирование двигателя 33
1.1.4 Улучшение сцепных свойств колесных и гусеничных машин 35
1.1.5 Совершенствование трансмиссий тракторов 39
1.1.6 Контроль и оценка степени загрузки дизеля МТА 44
1.1.7 Организационно-технические мероприятия по улучшению работы МТА 48
1.2 Обогащение воздушного заряда дизеля как способ повышения эффективности функционирования МТА 49
1.2.1 Опыт использования углеводородных активаторов для обогащения воздушного заряда дизелей сельскохозяйственной и транспортной техники 49
1.2.2 Обзор технических средств для обогащения воздушного заряда дизелей жидкими активаторами 69
1.3 Постановка научной проблемы и задачи исследований 78
2 Расчетно-теоретическое обоснование показателей эффективности функционирования МТА при обогащении воздушного заряда дизеля различными жидкими активаторами 81
2.1 Физико-химические показатели исследуемых жидких активаторов 81
2.2 Методика расчета показателей рабочего процесса, индикаторных и эффективных показателей тракторного дизеля при обогащении воздушного заряда жидкими активаторами 84
2.2.1 Методика расчета показателей дизеля с подачей дозы активатора в качестве замещения соответствующей дозы топлива (при заниженной ЦПТ) 84
2.2.2 Методика расчета показателей дизеля с подачей дозы активатора с целью форсирования дизеля в режиме перегрузок (при нормативной ЦПТ) 94
2.2.3 Методика расчета показателей «жесткости» процесса сгорания в дизеле при обогащении воздушного заряда жидкими активаторами 98
2.3 Результаты расчета показателей тракторного дизеля при обогащении воздушного заряда жидкими активаторами 103
2.4 Методика расчета показателей эффективности функционирования МТА при обогащении воздушного заряда дизеля жидкими активаторами 113
2.5 Результаты расчета показателей эффективности функционирования МТА при обогащении воздушного заряда жидкими активаторами 120
3 Разработка алгоритма электронного управления обогащением воздушного заряда дизеля МТА жидкими активаторами 127
3.1 Разработка функциональной схемы автоматической системы для обогащения воздушного заряда дизеля МТА 127
3.2 Обоснование порядка работы электромагнитных форсунок при двухточечном обогащения воздушного заряда дизеля 4Ч11,0/12,5 (Д-243) 129
3.3 Методика и результаты расчета продолжительности впрыска активатора электромагнитной форсункой 132
3.4 Вывод формулы для программирования микроконтроллера ЭБУ 139
3.5 Алгоритм электронного управления обогащением воздушного заряда дизеля МТА жидкими активаторами 141
Выводы 142
4 Разработка технических средств для обогащения воздушного заряда дизеля МТА жидкими активаторами 144
4.1 Система одноточечного впрыска жидкого активатора (варианты) 144
4.1.1 Система одноточечного впрыска с ручным управлением дозой жидкого активатора 144
4.1.2 Система одноточечного впрыска с автоматическим управлением дозой жидкого активатора 148
4.1.3 Система одноточечного впрыска жидкого активатора для форсирования дизеля в режиме перегрузок 162
4.2 Система распределенного впрыска жидкого активатора (варианты) 167
4.2.1 Система распределенного (многоточечного) впрыска жидкого активатора 167
4.2.2 Система распределенного впрыска жидкого активатора для форсирования дизеля в режиме перегрузок 168
4.2.3 Система двухточечного впрыска жидкого активатора в ветви впускного трубопровода дизеля ММЗ Д-243 170
Выводы 184
5 Программа и методика экспериментальных исследований 186
5.1 Программа экспериментальных исследований 186
5.2 Лабораторные исследования агрегатов штатной топливной аппаратуры 187
5.3 Лабораторные исследования систем впрыска жидкого активатора 190
5.3.1 Оценка статической и динамической производительности электромагнитных форсунок впрыска жидкого активатора 190
5.3.2 Проверка работоспособности разработанных систем одноточечного и распределенного впрыска жидкого активатора 194
5.4 Моторные исследования дизеля, оснащенного системами одноточечного и распределенного впрыска жидкого активатора 200
5.5 Эксплуатационные исследования МТА, оснащенного системами одноточечного и распределенного впрыска жидкого активатора 212
Выводы 221
6 Результаты экспериментальных исследований и их анализ 222
6.1 Результаты лабораторных исследований штатной топливной аппаратуры 222
6.2 Результаты лабораторных исследований систем впрыска жидкого активатора 223
6.3 Результаты сравнительных моторных исследований дизеля, оснащенного системами одноточечного и распределенного впрыска жидкого активатора 228
6.3.1 Результаты исследований дизеля с одноточечным впрыском жидкого активатора при заниженной ЦПТ 228
6.3.2 Результаты исследований дизеля с одноточечным впрыском жидкого активатора при нормативной ЦПТ в режиме перегрузок 243
6.3.3 Результаты исследований дизеля с распределенным (двухточечным) впрыском жидкого активатора при заниженной ЦПТ 248
6.4 Результаты сравнительных эксплуатационных исследований МТА, оснащенного системами одноточечного и распределенного впрыска жидкого активатора 252
6.4.1 Результаты исследований МТА с одноточечным впрыском жидкого активатора при заниженной ЦПТ 252
6.4.2 Результаты исследований МТА с одноточечным впрыском жидкого активатора при нормативной ЦПТ в режиме перегрузок 255
6.4.3 Результаты исследований МТА с распределенным (двухточечным) впрыском жидкого активатора при заниженной ЦПТ 260
Выводы 262
7 Экономическая оценка эффективности функционирования МТА с обогащением воздушного заряда дизеля жидкими активаторами 266
Выводы 272
Заключение 273
Рекомендации производству 277
Перспективы дальнейшей разработки темы 277
Список использованной литературы 278
Приложение 1 304
Приложение 2 312
Приложение 3 325
Приложение 4 333
Приложение 5 344
- Совершенствование основных систем и механизмов дизеля
- Методика расчета показателей «жесткости» процесса сгорания в дизеле при обогащении воздушного заряда жидкими активаторами
- Проверка работоспособности разработанных систем одноточечного и распределенного впрыска жидкого активатора
- Экономическая оценка эффективности функционирования МТА с обогащением воздушного заряда дизеля жидкими активаторами
Совершенствование основных систем и механизмов дизеля
Совершенствование основных систем и механизмов дизеля позволяет повысить эффективность работы с.-х. тракторов путем достижения наилучших параметров различных систем, механизмов, узлов и деталей двигателя в различных режимах его работы.
Изменение конструкции камеры сгорания. По типу камеры сгорания различают дизели с непосредственным впрыском топлива (с неразделенной или полуразделенной камерой сгорания, образованной в днище поршня, рис. 1.2, а–г) и дизели с камерой сгорания разделенного типа (вихревой камерой или предкамерой, рис. 1.2, д-е).
Значительную часть дизелей энергонасыщенных тракторов и грузовых автомобилей большой грузоподъемности составляют дизели с непосредственным впрыском топлива [21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28].
В дизелях с полуразделенной камерой сгорания ЦНИДИ (Д-243, Д-245, Д-260, Д-65 и др.) реализовано так называемое объемно-пленочное смесеобразование, при котором часть топлива, попадая на стенки КС, направленным движением воздуха «размазывается» по поверхности, а другая часть впрыскивается в объем камеры в поршне и образует очаги воспламенения. Достоинством данной камеры является малая «жесткость» процесса сгорания и хорошая экономичность. Недостатком – низкая термостойкость острой кромки «А» (рис. 1.2, а), что ограничивает возможности форсирования дизеля. Другой недостаток – высокая чувствительность к обеспечению соотношения объемной и пленочной частей топлива [25].
Другими типами КС, обеспечивающими объемно-пленочное смесеобразование, являются камеры тороидального типа (рис. 1.2, б) применяемые, например, на дизелях ЯМЗ, и полусферические камеры (рис. 1.2, в).
В дизелях со сферической камерой сгорания, например, фирмы MAN (рис. 1.2, г) реализуется пленочный (пристеночный) способ смесеобразования. Факел топливной струи направляется на поверхность камеры и «размазывается» по ней вращающимся потоком воздуха. При этом 90-95 % топлива наносится в виде пленки на поверхность КС и лишь 5-10 % впрыскивается в объем камеры. При этом очаги воспламенения образуются только в последней части топлива, а топливо, нанесенное на сферическую поверхность КС, вовлекается в сгорание постепенно по мере его испарения. Этим обеспечивается минимальная «жесткость» работы дизеля и высокая экономичность цикла. Кроме того, расширяются возможности использования топлив различного фракционного состава, в том числе легких топлив. Недостаток – плохие пусковые свойства дизеля из-за недостаточной испаряемости топлива со сферической поверхности не нагретого поршня [22, 25].
Камеры сгорания разделенного типа (рис. 1.2, д-е) состоят из вспомогательной камеры (вихревой камеры или предкамеры) и основной камеры в поршне, сообщенных узким соединительным каналом, называемым горловиной. Объем вихревой камеры обычно составляет 50-80 %, а предкамеры - 25-40 % от общего объема КС. При таком решении реализуется объемный способ смесеобразования. Впрыск топлива форсункой осуществляется во вспомогательную камеру. При движении поршня в ВМТ на такте сжатия и перетекании сжатого воздуха через горловину создается круговое движение заряда (в вихревой камере) или беспорядочное движение (в предкамере). Благодаря интенсивной турбулизации заряда во вспомогательной камере происходит быстрое воспламенение топлива, сопровождающееся высокой «жесткостью» процесса сгорания. Но за счет малого сечения горловины давление в цилиндре нарастает полого, обеспечивая «мягкую» работу дизеля. После перетекания горящего заряда через горловину топливо догорает в основной камере, а расширяющиеся газы совершают полезную работу.
Достоинством дизелей с разделенными КС является возможность работы при малых значениях коэффициента избытка воздуха, что способствует повышению мощности, а также снижению выбросов оксидов азота. Малая результирующая «жесткость» работы дизеля уменьшает его шум, вибрацию и износ, а также дает возможность форсирования дизелей как по степени сжатия (до 25), так и по частоте вращения к.в. (до n = 4500 мин-1 и выше). Хорошее смесеобразование позволяет использовать несложную и дешевую топливную аппаратуру (ТНВД с малыми давлениями впрыска и форсунки с однодырчатыми распылителями).
Недостатками разделенных КС являются худшая топливная экономичность дизеля (примерно на 15-20 %), что вызвано потерями энергии на перетекание заряда через горловину, и плохие пусковые качества [21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28].
Нанесение покрытий на детали цилиндропоршневой группы применяется с целью улучшения прочностных и теплоизолирующих свойств поршня, а также для уменьшения трения и износа в сопряжении поршня и поршневых колец с гильзой цилиндра. Это способствует снижению тепловых и механических потерь в двигателе и, как следствие, улучшению индикаторных и эффективных показателей двигателя.
Например, микродуговое оксидирование поршней и металлизация медью гильз цилиндров позволяет повысить эффективную мощность двигателя УМЗ-417 на 10,8 %, снизить удельный эффективный расход топлива на 14 %, что способствует уменьшению путевого расхода топлива автомобиля УАЗ-3303 на 5-8 % в зависимости от режима движения [29, 30, 31, 32, 33, 34, 35]. Однако в условиях сельскохозяйственных предприятий данный способ улучшения эксплуатационных показателей автотракторной техники применим только после капитального ремонта двигателя.
Регулирование систем газообмена заключается в использовании автоматических систем изменяемых фаз газораспределения, а также систем воздухоснаб-жения с изменяемой геометрией впускного тракта.
Фазы газораспределения, конструктивно предусмотренные заводом-изготовителем двигателя, являются оптимальными только для какого-то одного режима работы. Обычно это номинальный режим. В других режимах эта оптимальность нарушается. Для устранения данного недостатка все больше двигателей новых моделей оснащаются системами управления изменением фаз газораспределения, что позволяет оптимизировать газообмен при любой частоте вращения к.в.
На рисунке 1.3 показана гидромеханическая система изменения угла поворота распределительного вала. Исполнительный механизм системы расположен на конце вала, приводимого от звездочки цепной передачи. Ротор 3 с лопатками закреплен жестко на валу 4, а корпус блока 6 – на звездочке привода 5. По управляющему сигналу от ЭБУ двигателя масло из системы смазки по каналам в распределительном вале поступает под давлением в пространство между лопастями ротора и корпусом 6. За счет действия давления на лопасти ротора происходит поворот распределительного вала на величину, заданную регулятором, после чего вал фиксируется гидроуправляемым стопорным пальцем 2 до поступления очередной команды от регулятора [36].
Системы с изменяемой геометрией впускного трубопровода позволяют существенно повысить коэффициент наполнения за счет колебательного процесса заряда, находящегося во впускной системе [36].
Методика расчета показателей «жесткости» процесса сгорания в дизеле при обогащении воздушного заряда жидкими активаторами
При работе дизеля с ОВЗ происходит рост тепловыделения, т.к. доза активатора, поданная в цилиндр заблаговременно, увеличивает общее количество топлива, участвующего в начальных фазах процесса сгорания. При этом улучшение мощностных, топливно-экономических и экологических показателей может сопровождаться увеличением «жесткости» работы дизеля, т.е. повышенной скоростью нарастания давления цилиндровых газов. Повышенная «жесткость» работы может привести к возрастанию механических нагрузок и интенсивному износу деталей ЦПГ. Поэтому важной задачей является обоснование доз активатора не только с точки зрения улучшения показателей рабочего процесса, но и с точки зрения отсутствия повышенной «жесткости» работы двигателя [171, 172].
Оценочными показателями «жесткости» являются максимальное давление цикла (pz), максимальная (dp/d)max и средняя (p/) скорости нарастания давления газов в цилиндре (приращение давления по углу п.к.в.). Для тракторного дизеля Д-243 нормативные значения скоростей нарастания давления составляют: (dp/d)max = 1,5-2 МПа/ п.к.в.; (p/) = 0,4-0,6 МПа/ п.к.в. [182].
Известно, что в дизеле процесс сгорания в дизеле можно разделить, по меньшей мере, на четыре основных фазы (периода): период задержки воспламенения (ПЗВ), период быстрого горения, период основного (диффузионного) горения и период догорания [26, 183].
Для оценки «жесткости» работы дизеля рассматривают первые две фазы: фаза задержки воспламенения 1 и фаза быстрого горения 2.
Длительность первой фазы оценивается углом п.к.в. от начала поступления топлива в камеру сгорания до момента отрыва линии сгорания от линии сжатия на индикаторной диаграмме. Рабочее тело представляет собой смесь, состоящую из впрыскиваемого в цилиндр дизельного топлива, остаточных отработавших газов и свежего заряда (воздух + активатор). Таким образом, дозы активатора и топлива, испарившиеся к моменту окончания первой фазы, участвуют в процессе сгорания во второй фазе.
Длительность второй фазы оценивается углом п.к.в. от момента воспламенения до момента достижения максимального давления цикла pz. Дозы активатора и топлива, испарившиеся к моменту окончания первой фазы, участвуют в процессе сгорания во второй фазе. В данном периоде начинается образование продуктов сгорания значительной части заряда: воздуха, активатора, дизельного топлива, поступившего в КС в первом периоде и части топлива, поступающей во втором периоде. Давление и температура быстро повышаются. Во второй фазе достигается наибольшая скорость сгорания, рост тепловыделения и, как следствие, наибольшая «жесткость» нарастания давления газов. ОВЗ способствует ещё большему повышению скорости сгорания и тепловыделения. В случае увеличения задержки воспламенения (при использовании низкоцетановых активаторов) продолжительность второй фазы уменьшается, что также способствует повышению «жесткости».
В настоящее время при проектировании ДВС и теоретическом исследовании рабочих процессов используется методика теплового расчета, предложенная В.И. Гриневецким и в дальнейшем уточненная Е.К. Мазингом, Н.Р. Брилингом, Б.С. Стечкиным, И.И. Вибе и другими учеными. Данная методика не позволяет в полной мере оценить показатели «жесткости». Разработанная методика теоретической оценки «жесткости» процесса сгорания в дизеле базируется на методике МАДИ [79, 180, 184, 185, 186]. В ней расчетным путем определяются показатели, оценивающие характер протекания первых двух фаз процесса сгорания (фазы задержки воспламенения и фазы быстрого горения) при работе дизеля на топливах различного состава.
Максимальная и средняя «жесткость» нарастания давления цилиндровых газов рассчитываются по зависимостям [17, 172, 186, 187]: где п - частота вращения к.в., мин"1; Кт - характеристический фактор, зависящий от физико-химических свойств топлива и активатора; - совокупная относительная плотность топлива и активатора; і - период задержки воспламенения, п.к.в; і– относительная степень испарения топлива и активатора за ПЗВ; т ф ф - относительный период задержки воспламенения; ЦЧ совокупное цетановое число топлива и активатора; 2 - период быстрого горения, п.к.в.
Характеристический фактор зависит от плотности и испаряемости топлива и активатора и определяется по формуле [180, 184, 185, 186]: где Т50 - температура фракционной перегонки 50 % топлива или активатора.
В работах [180, 184, 185] указывается, что совокупные значения плотности, характеристического фактора и цетанового числа топлива (ь Кп, ЦЧі) и активатора (2, К-п, ЦЧ2) можно определить по уравнениям аддитивности, т.е. где Vi , v2 - дозы топлива и активатора, выраженные в объемном соотношении; ЦЧ - поправка цетанового числа.
Поправка цетанового числа вводится для учета неравенства скоростей протекания предпламенных физических процессов и химических реакций. При ОВЗ активатором с высоким ЦЧ (дизельным топливом, керосином, смесевым активатором) поправкой ЦЧ пренебрегают. При ОВЗ активатором с низким ЦЧ (спиртом или бензином) поправку учитывают. Для бензинов ЦЧ учитывают со знаком «+», для спиртов - со знаком «-» [185]:
Расчет периода задержки воспламенения производится с использованием математической модели относительного ПЗВ [180, 184, 185, 186]: где нв - относительная температура начала впрыска топлива; А, а, ах -коэффициенты, зависящие от вида активатора, конструкции дизеля и параметров топливоподачи; - параметр, учитывающий скорость протекания химических реакций и физических процессов; впр - продолжительность впрыска основной дозы топлива (определенная экспериментальным путем по осциллограммам давления впрыска), п.к.в.; уов (Ууов)-угол опережения впрыска основной дозы топлива, град. п.к.в. (рад).
Относительная температура нв и коэффициенты А, а, аг определяются по формулам [180, 184, 185, 186]: (4,38 + 2,29- rJ- -КДТ + 25- А где Тнв – температура начала впрыска основной дозы топлива, К; КФ – характеристика тепловыделения; Vнв – объем цилиндра в начальный момент впрыска основной дозы топлива, м3; VC – объем камеры сжатия, м3; n1 - показатель политропы процесса сжатия; сV – изохорная теплоемкость воздуха, кДж/(кгК); – коэффициент избытка воздуха; qтерм.нв – удельная теплота испарения топлива при температуре Тнв, кДж/кг.
Полученные результатов расчета «жесткости» процесса сгорания в дизеле учитывались при выборе доз различных жидких активаторов при проведении экспериментальных исследований.
Проверка работоспособности разработанных систем одноточечного и распределенного впрыска жидкого активатора
Проверка работоспособности разработанных систем включала оценку срабатывания системы одноточечного впрыска активатора в режиме перегрузок и оценку работы системы распределенного впрыска активатора в лабораторных условиях.
Для проверки срабатывания системы одноточечного впрыска активатора в режиме перегрузок была скомплектована экспериментальная установка (рис. 5.5), которая включала источник питания, бак для активатора, электрический насос, блок управления, электромагнитную форсунку, мерную колбу, секундомер и микропереключатель, предназначенный для установки на крышку РЧВ.
Включение (отключение) микропереключателя задавало работу электрического насоса. При частоте вращения кулачкового вала ТНВД равной 700-800 мин-1 происходило включение микропереключателя, который замыкал цепь между источником питания и электрическим насосом.
Регулировки момента срабатывания контактов датчика перегрузок производилась на экспериментальной лабораторная установка (рис. 5.6), включающей безмоторный стенд КИ-15711М-01, датчик перегрузки и систему одноточечного впрыска активатора для форсирования дизеля в режиме перегрузок.
Датчик перегрузки (рис. 5.7) выполнен в виде металлической пластины толщиной 1 мм, установленной на промежуточном рычаге всережимного центробежного регулятора частоты вращения (РЧВ) коленчатого вала дизеля. Верхним концом пластина выступает из герметизированного паза, выполненного в крышке регулятора. На крышке РЧВ установлен микропереключатель 9, подключенный к ЭБУ и к источнику питания. В момент перегрузки дизеля происходит замыкание микропереключателя, и ЭФ осуществляет впрыск дозы активатора во впускной трубопровод двигателя.
Чтобы микропереключатель срабатывал в момент начала действия прямого корректора РЧВ, производили регулировку корректора на подачу основной дозы топлива в режиме перегрузок (режиме максимального крутящего момента). Данную регулировку проводили в следующей последовательности:
1) установить частоту вращения кулачкового вала, соответствующую режиму максимального крутящего момента, согласно регулировочной карте насоса УТН-5А дизеля Д-243;
2) установить орган управления топливоподачей в положение максимальной подачи;
3) произвести последовательные замеры подачи топлива в зоне частот вращения максимального крутящего момента с шагом 30-50 мин-1, определить точку максимальной подачи и сравнить её с показателями регулировочной карты;
4) в случае несоответствия величины максимальной подачи топлива в режиме максимального крутящего момента данным регулировочной карты необходимо изменить ход штока корректора в сторону увеличения коэффициента коррекции (увеличения подачи топлива);
5) замерить частоту вращения конца работы корректора (полного утопления штока прямого корректора). Если она превышает допустимое значение, необходимо уменьшить силу натяжения пружины корректора, выворачивая регулировочный винт. Если она меньше допустимого значения, увеличивают натяжение пружины.
6) произвести последовательные замеры подачи топлива в зоне частот вращения начала работы корректора с шагом 30-50 мин-1, определить точку включения корректора. Если частота вращения начала срабатывания корректора выходит за допустимый диапазон – заменить пружину корректора. При превышении частоты вращения следует установить пружину большей жесткости, при уменьшении – пружину меньшей жёсткости.
7) Закрепить микропереключатель на крышке ТНВД, перемещая регулировочную пластину, причем таким образом, чтобы в момент срабатывания корректора микропереключатель замыкался пластиной, закрепленной на промежуточном рычаге РЧВ.
Лабораторные исследования системы распределенного впрыска активатора включали проверку работоспособности датчика фаз и частоты вращения коленчатого вала, а также проверку функционирования электронного блока, который должен обеспечивать включение электрического насоса и распределенную подачу активатора в ветви впускного трубопровода дизеля двумя ЭФ в соответствии с сигналами, поступающими с датчиков.
Проверка работоспособности датчика фаз и частоты сращения коленчатого вала проводилась в стендовых условиях на дизеле ММЗ-Д-243 с использованием цифрового осциллографа Tektronix TDS3032B (рис. 5.8). В процессе работы дизеля оценивалась информативность датчика, заключающаяся в чистоте сигнала и точности определения частоты вращения.
Экономическая оценка эффективности функционирования МТА с обогащением воздушного заряда дизеля жидкими активаторами
Экономическая эффективность работы трактора в составе МТА определялась методом сравнения эксплуатационных затрат по двум вариантам: базовому (при работе агрегата в штатной комплектации дизеля без ОВЗ) и внедряемому (при работе МТА, оснащённого системой для распределенного ОВЗ активатором).
За исходные данные для расчета приняты действующие значения различных коэффициентов, тарифных ставок исполнителей, стоимости топлива, активаторов, смазочных материалов и опытного образца системы распределенного ОВЗ.
Величину годового расхода топлива по базовому и внедряемым вариантам принимаем по фактическому расходу, полученному в результате эксплуатационных исследований трактора МТЗ-82.
В общем виде эффективность внедрения новых технических средств определяется зависимостью [230, 231, 232, 233, 234, 235]: где П1 , П2 - приведенные затраты в базовом (индекс 1) и внедряемом (индекс 2) вариантах; В1 , В2 - годовые объемы работ; Р1 , Р2 - доли отчислений от балансовой стоимости трактора на восстановление; И1 , И2 – расходы (издержки) на эксплуатацию трактора у потребителя; К1 , К2 - сопутствующие капитальные вложения; А- количество обслуживаемых изделий.
При внедрении технических средств сопутствующие капитальные вложения К1 и К2 отсутствуют, а величина П1 в большинстве случаев не является определяющей, тогда формула (7.1) приобретает вид
Расчет годовой экономии при ОВЗ осуществляли по формуле где И1 – годовые эксплуатационные издержки при работе трактора в штатной комплектации, руб.; И2 – годовые эксплуатационные издержки при работе трактора, оснащенного системой распределенного ОВЗ, руб.
Годовые эксплуатационные издержки рассчитываем по формуле где З – оплата труда исполнителей, руб.; Т – затраты на топливные и смазочные материалы, руб.; А – амортизационные отчисления на полное восстановление основных средств, руб.; Р – затраты на ремонт и техническое обслуживание, руб.; П – прочие прямые затраты (стоимость вспомогательных материалов, затраты на хранение и пр.), руб.
Оплата труда исполнителей где Л - количество исполнителей, чел.; Сч - часовая тарифная ставка, руб.(часовая тарифная ставка тракториста-машиниста 6-го разряда 228,81 руб/ч) Ко - коэффициент увеличения оплаты труда по тарифу, Wг – годовая нормативная наработка трактора, ч (1200 ч).
Коэффициент Ко = К1 К2 К3 К4 рассчитываем при использовании трактора МТЗ-82 в растениеводстве: К1 - коэффициент доплат за продукцию (К1 = 1,25...1,50); К2 - коэффициент, учитывающий надбавку за классность (К2 = 1,1...1,2); К3 - коэффициент, учитывающий дополнительную заработную плату (К3 = 1,15); К4 - коэффициент, учитывающий начисления на социальные нужды (К4 = 1,278), К5 = коэффициент, учитывающий оплату отпусков (К5 = 1,06 - 1,1).
Тогда коэффициент увеличения оплаты труда и заработная плата исполнителей будут равны
Затраты на топливо складываются из затрат на моторное топливо (минеральное ДТ) и активатор: где Wдт, Wа – годовой расход моторного топлива и активатора, кг; Цдт, Ца – цена 1 кг моторного топлива и активатора.
Цены 1 кг топлива и активаторов (по среднегодовым рыночным ценам 2018 года):
минеральное дизельное топливо ДТ-Л-62-К5 – 51,0 руб.;
бензин АИ-92 – 54,0 руб.
смесевое топливо 50%ДТ+50%РМ – 38,0 руб.;
Годовой расход моторного топлива и активатора где qга(дт), qга(а) – погектарный расход моторного топлива и активатора, кг/га; Wг – годовая нормативная наработка трактора, га.
Годовая нормативная наработка трактора где W – годовая нормативная наработка в часах (W = 1200 ч); k – коэффициент перевода (для трактора МТЗ-82 k = 0,73) часов в гектары.
По результатам эксплуатационных исследований трактора МТЗ-82 получены следующие величины погектарного расхода топлива (qга(дт)) и активатора (qга(а)):