Введение к работе
Актуальность темы Улучшение топливной экономичности и снижение экологических показателей дизелей на эксплуатационных режимах работы автомобиля -основные задачи, стоящие перед двигателестроением В наибольшей степени это относится к безнагрузочному режиму, каковым является режим холостого хода (РХХ) Продолжительность работы дизелей на холостом ходу при остановках и стоянках автомобилей в зависимости от назначения и вида выполняемой работы составляет до 30% общего времени, на что непроизводительно расходуется до 15% суммарного расхода топлива. В частности, у автомобиля МАЗ-53366 с дизелем ЯМЗ-238 (84 13/14) на РХХ за рабочую смену расходуется 2,9-6,7 л топлива.
Кроме того, РХХ из-за малых цикловых подач характеризуется ухудшенным протеканием рабочего процесса, интенсивным нагаро- и смолоотложением на деталях двигателя, повышенной скоростью закоксовывания распылителей форсунок, высоким расходом моторного масла на угар и значительным содержанием вредных веществ в отработавших газах В особенности перечисленные негативные последствия резко проявляются на пониженных частотах вращения коленчатого вала (к в)
Это обусловлено тем, что при разработке дизеля индивидуальные характеристики отдельных систем (топливоподачи, воздухоснабжения, охлаждения, газораспределения и др ) удаемся согласовать лишь на каком-то одном режиме - чащ" номинальном На холостом ходу при остановках и стоянках машин эта согласованность нарушается, что приводит к ухудшению эксплуатационных показателей автомобилей
В связи с этим исследования, направленные на улучшение эксплуатационных показателей автомобилей с -х назначения в режиме холостого хода, являются актуальными и практически значимыми для аграрного производства
Работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ ФГОУ ВПО «Пензенская ГСХА» на 2006-2010 гг по теме № 29 «Энергоресурсосбережение при эксплуатации автотракторной техники» (Раздел I «Улучшение эксплуатационных показателей тракторов, автомобилей и комбайновых двигателей на режиме холостого хода»)
Цель исследований - улучшение эксплуатационных показателей автомобилей сельскохозяйственного назначения в режиме холостого хода
Объект исследований - процесс работы дизеля 84 13/14 (ЯМЗ-238) в составе автомобиля МАЗ-53366 на экспериментальном режиме холостого хода.
Предмет исследований - эксплуатационные показатели автомобиля
Научную новизну работы представляют
расчетно-теоретическое обоснование показателей рабочего процесса дизеля и эксплуатационных показателей автомобиля в режиме холостого хода,
система автоматического управления дизеля в экспериментальном режиме холостого хода,
показатели рабочего процесса дизеля и эксплуатационные показатели автомобиля при работе в типовом и экспериментальном режимах холостого хода.
Научная новизна конструкторской разработки подтверждена патентом РФ на изобретение № 2296236 «Система автоматического управления работой дизеля на холостом ходу и в аварийных ситуациях»
Практическая значимость работы. Использование системы автоматического управления на двигателе ЯМЗ-238 в составе автомобиля МАЗ-53366 при работе на экспериментальном РХХ, по сравнению с работой дизеля на типовом РХХ, при одинаковой минимально-устойчивой частоте вращения к в 600 мин'1, позволяет снизить часовой расход топлива на 31%, содержание оксида углерода в отработавших газах на 12 %, путевой расход топлива при этом составил на типовом РХХ - 39,37 л/100 км, на экспериментальном РХХ - 38,96 л/100 км, транспортный расход топлива соответственно 4,54 л/100 т км и 4,49 л/100 т км, а удельные энергозатраты 4,45 л/100 т км и 4,41 л/100 т км
Достоверность результатов работы подтверждается сравнительными исследованиями дизеля в составе автомобиля при работе в типовом и экспериментальном РХХ с использованием протарированной тензометрической и осциллографической аппаратуры, контрольно-измерительных приборов и разработанной системы автоматического управления В работе применялись основные положения теории ДВС и автоматизации процессов с обработкой опытных данных на ПЭВМ, а также высокой степенью сходимости результатов теоретических и экспериментальных исследований (погрешность 5-10%)
Реализация результатов исследований. Конструктивный вариант системы автоматического управления дизелем в режиме холостого хода прошел производственную проверку на автомобиле МАЗ в муниципальном предприятии «Комбинат Благоустройства» г Пензы
Апробация работы. Основные результаты исследований опубликованы в открытой печати и доложены на научно-практических конференциях ФГОУ ВПО «Пензенская ГСХА» (2004 - 2007 гг), 15-й региональной конференции вузов Поволжья и Предуралья ФГОУ ВПО «Вятская ГСХА» (2004 г), 16-й региональной конференции вузов Поволжья и Предуралья (ФГОУ ВПО «Пензенская ГСХА», 2005 г), 18 и 20-ом Межгосударственном научно-техническом семинаре ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ им Н И. Вавилова» (2005 - 2007 гг)
Опытно-конструкторский вариант системы автоматического управления дизеля в режиме холостого хода экспонировался на IV Ярмарке бизнес-ангелов и инновато-ров Приволжского Федерального Округа (г Саранск, 2006 г ) и на VI Всероссийской выставке «НТТМ-2006» (г Москва - ВВЦ, 2006 г )
Публикации результатов исследований. По результатам исследований опубликовано 14 печатных работ, в т ч 1 статья в издании, указанном в «Перечне ВАК» Получен патент на изобретение Две статьи опубликованы без соавторов Общий объем публикаций составляет 2,38 п л, из них 1,0 п л принадлежит автору
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, шести разделов, общих выводов, списка литературы из 153 наименований и приложения Работа изложена на 193 с, содержит 91 рис и 13 табл
