Введение к работе
Актуальность темы. Одной из важнейших задач современного дви-гателестроения является уменьшение расхода топлива. На современном этапе развития двигателестроения это возможно путем улучшения эффективных показателей ДВС за счет снижения механических потерь (МП), на которые расходуется от 15 до 30 % индикаторной мощности. Определенную роль в решении этой задачи оказывает смазочная система (СС).
Как известно МП двигателя зависят от многих факторов: формы и качества обработки сопряженных деталей и их приработки в процессе обкатки; применяемого сорта моторного масла (ММ); нагрузочного и скоростного режима работы и теплового состояния ДВС.
При уменьшении МП значительно повышаются эксплуатационные возможности ДВС. Именно поэтому проявляется интерес к исследованиям МП и, в первую очередь, потерь энергии в результате действия сил трения в механических устройствах ДВС. Это объясняется также и тем фактором, что такие потери составляют значительную часть от энергии сгоревшего топлива, из чего следует экономическая целесообразность проведения мероприятий на снижение таких потерь, а следовательно, на снижение расхода топлива, повышение механического и эффективного КПД двигателя.
Одним из путей снижения потерь на трение в ДВС является повышение эффективности работы СС за счет совершенствования конструкции и оптимизации термо- и гидродинамических режимов ее работы, что возможно достичь путем создания автоматически регулируемой СС, поддерживающей наилучшие, с точки зрения экономичности, термо- и гидродинамические режимы ее работы во всем диапазоне нагрузочных и скоростных режимов работы двигателя.
Поэтому решение данного вопроса является весьма актуальным, как с научно-практической, так и с экономической точки зрения.
Цель работы. Повышение эффективных показателей карбюраторных ДВС путем совершенствования конструкции СС и оптимизации термо- и гидродинамических режимов ее работы.
Объект исследований. Исследования влияния режимов работы СС на эффективные показатели выполнены на карбюраторном двигателе УМЗ-414.10.
Научная новизна.
-
Разработана математическая модель, позволяющая обосновать пределы регулирования термо- и гидродинамических параметров СС, обеспечивающие снижение МП ДВС.
-
Получены количественные зависимости оценивающие влияние параметров работы СС на эффективные показатели ДВС и позволяющие спрогнозировать влияние параметров СС ДВС на их эффективные показатели.
-
Определены оптимальные термо- и гидродинамические параметры работы СС, позволяющие обеспечить наибольшую эффективность работы разработанной СС.
-
Научно обоснована целесообразность применения терморегулируемой СС для карбюраторных ДВС, позволяющая значительно улучшить эффективные показатели ДВС.
Практическая значимость работы состоит в следующем:
-
Проведенные исследования двигателя УМЗ-414.10 позволили установить реальные пути по снижению МП, что обеспечило повышение его топливной экономичности до 9 %, а годовая экономия топлива на один ДВС составила 16965 руб. (в ценах 1999 г.).
-
На уровне патента разработана СС, позволяющая поддерживать оптимальные термо-, и гидродинамические режимы работы ДВС. Внедрение в производство этой СС на автомобили семейства УАЗ обеспечит повышение их эксплуатационных показателей, а именно топливной экономичности на 6-9 %.
Достоверность результатов работы подтверждена:
применением современных апробированных методов и средств измерений и регистрации исследуемых показателей работы ДВС;
сходимостью полученных данных с существующими положениями теории поршневых ДВС, термодинамики и теплопередачи;
актами внедрения работы на производстве.
Реализация работы. Основные результаты исследований и терморегулируемая СС (патент РФ № 2125166 от 20.01.1999 г.) реализованы в виде рекомендаций, направленных на улучшение эффективных показателей ДВС и повышения эффективности работы СС, ММ применяемых в них и внедрены в совхозе "Вертуновский", КХ "Заря" Пензенской области и ЗАО ГАТП № 3 г. Пензы.
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались на: - на научных конференциях профессорско-преподавательского состава и специалистов сельского хозяйства, Пенза, 1997, 1999 гг.; - на научно-технических семинарах стран СНГ "Улучшение эксплуатационных показателей двигателей, тракторов и автомобилей", Санкт-Петербург - Пушкин, 1997, 1998 гг.
Публикации. По теме диссертации опубликованы 7 печатных работ: один информационный листок, пять тезисов докладов и один патент РФ, общим объемом 0,77 п.л. (без учета долевого участия соавторов).
Структура и.объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка использованной литературы и приложения. Текстовая часть изложена на 109 страницах машинописного текста, содержит 25 рисунков, 9 таблиц, библиографию на 11 страницах (116 наименований отечественных и зарубежных авторов) и приложения на 7 страницах.
