Улучшение эксплуатационных показателей автотракторной техники совершенствованием работы двигателей на холостом ходу - Автореферат

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наукУ двигателя ЗМЗ-402 автомобиля ГАЗ-33021, карбюратор которого оснащен электропневматическим клапаном ЭПХХ, при работе на экспериментальном РХХ (800 мин-1) часовой расход топлива снижается на 8…22% (в зависимости от типа системы зажигания) по сравнению с работой двигателя на типовом РХХ (800 мин-1). В первом разделе «Особенности работы тракторных, комбайновых и автомобильных двигателей на типовом режиме самостоятельного холостого хода» рассмотрены особенности работы двигателей на типовом режиме самостоятельного холостого хода, выполнен обзор и анализ существующих способов улучшения работы двигателей на холостом ходу, а также устройств для их осуществления. Такой режим позволяет перераспределить индикаторную работу по тактам: на такте разгона за счет повышенной цикловой подачи топлива (по сравнению с типовым РХХ) обеспечивается ее прирост на величину работы, затрачиваемой на преодоление сил инерции () подвижных деталей двигателя (), т.е. на накопление кинетической энергии; на такте выбега за счет нулевой цикловой подачи топлива индикаторная работа равна нулю (, ), т.е. кинетическая энергия, накопленная в такте разгона, расходуется на преодоление механических потерь. Сущность способа заключается в том, что при остановках и стоянках автотракторной техники при отпущенной педали акселератора (или при установке рычага управления подачей топлива в положение минимальной подачи) работа двигателя на экспериментальном режиме осуществляется периодически повторяющимися тактами полного отключения и тактами включения подачи топлива (или топливовоздушной смеси) в области пониженных частот вращения к.в. холостого хода за счет автоматического возвратно-поступательного перемещения органа управления топливоподачей (рейки или дозатора ТНВД, рычага РЧВ, скобы останова двигателя, иглы электромагнитной форсунки, клапана ЭПХХ - экономайзера принудительного холостого хода и т.п.) по определенному закону. () из интервала ее изменения от некоторого верхнего значения в начале такта отключения подачи топлива, т.е. в начале такта выбега (например, 500…800 мин-1 или 52…84 с-1, которая характерна для типового РХХ на минимально-устойчивой частоте вращения к.в., задаваемой заводом-изготовителем) до некоторого нижнего значения в начале такта включения подачи топлива, т.е. в начале такта разгона (например, 300 мин-1 или 32с-1, которая несколько превышает пусковую частоту), тогда мин-1 или с-1;Для улучшения эксплуатационных показателей автотракторной техники (тракторов, комбайнов и автомобилей) разработан и запатентован новый способ работы двигателей на режиме самостоятельного холостого хода, заключающийся в создании периодически повторяющихся тактов отключения и тактов включения подачи топлива (или топливовоздушной смеси) в цилиндры двигателя в области пониженных частот вращения к.в. с помощью системы автоматического управления, обеспечивающей возвратно-поступательное перемещение органа управления топливоподачей по определенному закону. Математически описан процесс управления работой дизельного и карбюраторного двигателей в экспериментальном режиме самостоятельного холостого хода и теоретически обоснованы параметры управляющих воздействий на орган топливоподачи (на рейку или дозатор ТНВД, рычаг РЧВ, электромагнитный или электропневматический клапаны ЭПХХ карбюратора). В зависимости от типа двигателя и вида автотракторной техники нижнее значение интервала изменения частоты вращения к.в. в экспериментальном режиме самостоятельного холостого хода по выбранным критериям находится в пределах 350 50 мин-1; минимальной частотой вращения к.в. при работе дизельных и бензиновых двигателей на экспериментальном РХХ является 500 100 мин-1. Результаты исследований автотракторной техники в производственных условиях показывают, что применение разработанных систем автоматического управления, реализующих новый способ работы двигателей в режиме самостоятельного холостого хода, позволяют значительно улучшить их эксплуатационные показатели. Годовой экономический эффект от использования разработанных систем автоматического управления для воспроизведения экспериментального РХХ на различной автотракторной технике составляет от 3459 до 19142 рублей на одну транспортную единицу (трактор, комбайн, автомобиль), получаемый за счет снижения затрат на топливо (без учета снижения вредных веществ в отработавших газах, нагароотложений и износа двигателя) при сроке окупаемости дополнительных затрат около года.