Підвищення техніко-експлуатаційних характеристик машинно-тракторних агрегатів застосуванням газодизельних енергетичних засобів

Размещено на http://www.allbest.ru/

НАЦІОНАЛЬНИЙ НАУКОВИЙ ЦЕНТР

ІНСТИТУТ МЕХАНІЗАЦІЇ ТА ЕЛЕКТРИФІКАЦІЇ СІЛЬСЬКОГО ГОСПОДАРСТВА

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук

ПІДВИЩЕННЯ ТЕХНІКО-ЕКСПЛУАТАЦІЙНИХ ХАРАКТЕРИСТИК МАШИН

НО-ТРАКТОРНИХ АГРЕГАТІВ ЗАСТОСУВАННЯМ ГАЗОДИЗЕЛЬНИХ ЕНЕРГЕТИЧНИХ ЗАСОБІВ

Спеціальність: Машини і засоби механізації сільськогосподарського виробництва

Кухаренко Петро Михайлович

Глеваха, 2002 рік

1. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. В галузі механізації сільського господарства України сьогодні можна виділити дві проблеми, які тісно повґязані між собою. По-перше, це проблема використання потенціалу потужності енергонасичених енергетичних засобів, який реалізується в основному через підвищення швидкості руху МТА. Підвищення швидкості руху МТА веде до збільшення його динамічної навантаженості, і як результат - до збільшення енерговитрат та підвищення питомої витрати палива на виконання технологічних операцій.

Друга проблема - це обмеженість власних запасів палив нафтового походження. Пошук альтернативних нафтовим паливам джерел енергії призводить до використання на автомобілях і тракторах дешевого природного газу. При застосовуванні природного газу виникають нові проблеми, пов'язані з нижчою енергощільністю газобалонних установок, які викликають ускладнення і подорожчання машин, двигуни яких переобладнуються (конвертуються) для роботи на газоподібному паливі, а в деяких випадках потребують суттєвої зміни будови машин. Впровадження газодизельних енергетичних засобів (ГДЕЗ) у сільське господарство потребує вирішення ряду специфічних проблем, пов'язаних з заправкою, технічним обслуговуванням, негативним впливом трактора підвищеної ваги на ґрунт та додержанням агротехнічних вимог. Наявність власних запасів природного газу в Україні, які дозволяють на третину задовольняти потреби в ньому, при практичній відсутності запасів нафти визначає економічну доцільність застосування ГДЕЗ. Особливості газової промисловості України полягають у наявності малодебетних газових родовищ, які розосереджені по території і можуть розглядатися як місцеві енергетичні ресурси, що визначає доцільність їх використання для потреб сільського господарства.

Відповідно до зазначеного розробка та впровадження енергетичних засобів, що використовують природний газ у якості моторного палива замість рідкого нафтового походження, є актуальними. Враховуючи наявність значного парку машин з двигунами на рідкому паливі, слід також визнати актуальними роботи, спрямовані на пристосування існуючих двигунів для роботи на природному газі та на вирішення проблем, пов'язаних з застосуванням енергетичних засобів у сільськогосподарському виробництві.

Зв'язок роботи з науковими програмами. Національною академією наук України та Інститутом газу НАН України в 1999 році розроблена концепція Національної програми використання природного газу як моторного палива в Україні на період до 2010 року. У 2000 році прийнято Закон України про альтернативні види рідкого і газоподібного палива. Робота виконана у відповідності до тематичного плану науково-дослідних робіт науково-технічної програми “Механізація сільськогосподарського виробництва та технічний сервіс”, проект №05.02, затверджений Президією УААН 7 грудня 2000 р., протокол №17, номер державної реєстрації 0101U009307.

Метою роботи є покращення техніко-експлуатаційних характеристик машинно-тракторних агрегатів шляхом використання газодизельних енергетичних засобів, двигуни яких працюють по газодизельному циклу на природному газі (метані).

Об'єкти досліджень: процеси роботи сільськогосподарських МТА з ГДЕЗ та функціонування системи регулювання потужності ГДЕЗ.

Предмет досліджень: залежність режимів роботи МТА з ГДЕЗ, які визначають техніко-експлуатаційні характеристики МТА, від характеристики газодизеля.

Задачі досліджень:

- теоретичне дослідження основних параметрів МТА з газодизельним трактором для виявлення характеру зміни взаємодії двигуна і споживача енергії, визначення раціональних режимів роботи МТА, які забезпечать підвищення його техніко-експлуатаційних характеристик;

- теоретичне та експериментальне дослідження запропонованої структурної та конструктивної схеми регулятора паливоподачі газодизеля для визначення його раціональних параметрів, які забезпечать роботу двигуна на рівні вимог стандартів, а роботу машинно-тракторного агрегату - на рівні агротехнічних вимог;

- створення експериментального зразка газодизельного трактора класу 1,4 і випробування його в складі машинно-тракторних агрегатів при виконанні основних робіт у рослинництві;

- розробка рекомендацій по застосуванню ГДЕЗ на основних сільськогосподарських роботах для скорочення споживання нафтових моторних палив та обґрунтування експлуатаційного співвідношення витрати рідкого та газоподібного палив при застосуванні газодизельних тракторів на основних роботах у сільськогосподарському виробництві.

Методи досліджень. В основу досліджень покладено методи теоретичної механіки, огляд, науковий аналіз і узагальнення науково-технічної літератури з питань підвищення ефективності сільськогосподарських машинно-тракторних агрегатів, з питань використання альтернативних палив, зокрема, природного газу, планування експерименту та регресивний аналіз, математичне моделювання за допомогою ПЕОМ машинно-тракторних агрегатів на базі газодизельних енергетичних засобів та режимів їх роботи, методи фізичного моделювання, методи лабораторних та польових досліджень.

Наукова новизна отриманих результатів. Доведена можливість підвищення техніко-експлуатаційних характеристик сільськогосподарських МТА застосуванням газодизельних тракторів на природному газі.

Доведено, що негативний вплив низькочастотних коливань зовнішнього навантаження МТА на його показники можливо зменшити застосуванням ГДЕЗ, які мають характеристику двигуна, наближену до характеристики двигуна постійної потужності.

Встановлено, що для забезпечення високої ефективності МТА з ГДЕЗ робочою ділянкою характеристики двигуна слід вважати його коректорну ділянку. Доведено, що характеристику двигуна ГДЕЗ необхідно формувати на основі встановлених особливостей і закономірностей процесу всережимного регулювання конвертованого газодизеля. Доведена доцільність застосування вперше запропонованої універсальної системи живлення, яка здійснює одночасне і спільне керування подачею рідкого та газоподібного палива, що підтверджується патентами на винаходи.

Практична цінність. Доведена економічна доцільність використання газодизельних тракторів та визначені умови їх ефективного застосування при виконанні польових робіт у рослинництві. Створені і випробувані дослідні зразки газодизельних тракторів, дані рекомендації щодо використання ГДЕЗ на основних роботах у рослинництві. Розроблена схема та конструкція системи автоматичного всережимного регулювання конвертованих автотракторних газодизелів з універсальним редуктором-дозатором газу.

Достовірність сформульованих наукових положень, обґрунтованість висновків і рекомендацій, викладених у роботі, підтверджується результатами виконаних теоретичних і експериментальних досліджень, їх зіставленням з даними інших авторів, результатами випробувань газодизельних тракторів у виробничих умовах.

Особистий внесок здобувача полягає в розробці: математичної моделі роботи МТА з ГДЕЗ та методики теоретичних досліджень МТА з ГДЕЗ, структурної схеми, експериментального зразка системи регулювання потужності газодизеля та макетного зразка ГДЕЗ класу 1,4, методик експериментальних досліджень системи регулювання потужності газодизеля, польових випробувань МТА з ГДЕЗ та обробки отриманих результатів, рекомендацій по вибору регулювальних параметрів системи регулювання потужності газодизеля та режимів роботи МТА з ГДЕЗ, які забезпечують підвищення його техніко-експлуатаційних характеристик.

Реалізація роботи. В процесі виконання роботи розроблені і виготовлені експериментальні зразки газодизельних тракторів, які випробувалися на базі навчального полігону ДДАУ, навчгоспу “Самарський” ДДАУ, племгоспу “Україна” Новомосковського р-ну Дніпропетровської обл., ННЦ ІМЕСГ, с. м. т. Глеваха, Київської обл., одержані результати виробничої перевірки роботи МТА на базі газодизельних енергетичних засобів. Прийнято рішення про використання результатів роботи в КБ ПМЗ.

Апробація роботи. Результати роботи доповідалися: на науково-практичній конференції по створенню перспективних моделей тракторів ПМЗ та розвитку технічного сервісу (16 березня 2001 р., ПМЗ, м. Дніпропетровськ), на XIV та XV міждержавному постійно діючому науково-технічному семінарі “Проблеми економічності і експлуатації двигунів внутрішнього згоряння” (травень 2001 та травень 2002 рр., СДАУ, м. Саратов), на міжнародних науково-технічних конференціях “Технічний прогрес у с.-г. виробництві” (25-28 вересня 2001 р. та 19-22 серпня 2002 р., ННЦ ІМЕСГ, с. м. т. Глеваха), на четвертому міжнародному симпозіумі “Механіка еластомірів - 2001” (9-11 листопада 2001 р., НАНУ ІГТМ, м. Дніпропетровськ), на міжнародній науково-практичній конференції “Проблеми технічного сервісу сільськогосподарської техніки” (6-7 грудня 2001 р., ХДТУСГ, м. Харків), на міжнародній науково-технічній конференції “Проблеми створення нових машин і технологій” (21-22 травня 2002 р., КДПУ, м. Кременчук.). Універсальний редуктор-дозатор газу для автотракторних газодизелів та схема системи всережимного регулювання газодизеля демонструвалися на другому міжнародному бізнес-форумі, виставці “Світ зрідженого та стиснутого газу - 2002” (4-7 червня 2002 року. Експоцентр “Спортивний”, м. Київ).

Публікації. За результатами роботи опубліковано 11 статей у наукових збірниках, з них 5 у таких, які визнано фаховими по заявленій спеціальності, одержано 1 деклараційний патент та 2 позитивних рішення на видачу патенту про винахід.

Структура та об'єм роботи. Дисертація складається з вступу, 4 розділів, загальних висновків, списку літератури з 141 найменування та додатків, містить 175 сторінок тексту, з них 139 основного, в тому числі 14 таблиць.

2. ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі висвітлена актуальність теми та викладена загальна характеристика роботи.

В першому розділі проведено аналіз стану питання та сформульовані задачі досліджень. Зокрема відзначається, що покращення характеристик сільськогосподарських МТА може бути досягнуто застосуванням двигунів постійної потужності. Таку характеристику при відповідних регулюваннях паливоподачі мають конвертовані газодизелі. Останнім часом значна увага приділяється застосуванню альтернативних палив для живлення двигунів внутрішнього згоряння, з яких найбільш перспективним є природний газ. Тому застосування ГДЕЗ, з одного боку, може покращити характеристики МТА, з іншого - дозволяє зменшити споживання палив нафтового походження. Оптимізації параметрів машинно-тракторних агрегатів при їх використанні присвячені роботи відомих вчених: Бочарова М.Ф., Гуськова В.В., Діденка М.К., Кацигіна В.В., Кіртбая Ю.Б., Кушнарьова А.С., Кочева А.І. Погорєлого Л.В., Шарова М.М., Фере М.Е. та багатьох інших. Дослідженню впливу характеристик тракторного двигуна на показники роботи МТА присвятили свої наукові пошуки Агєєв Л.Є., Банник А.П., Головчук А.Ф., Гуськов В.В., Гром-Мазнічевський Л.Г., Дорменєв С.І., Доброхлєбов В.А., Дєхтєрєва В.К., Євтенко В.Г., Коваль А.І., Ксенєвич І.П., Моргуліс Ю.Б., Поляк А.Я., Щупак А.Д. Проблеми застосування природного газу в якості моторного палива знайшли відображення в роботах інженерів та вчених Бекетова Б.А., Васильєва Ю.М., Долганова К.Є., Єрохова В.І., Золотаревського Л.С., Колубаєва Б.Д., Колєсніка Ю.І., Кокліна І.М., Лісовала А.А., Лупачова П.Д., Основенка М.Є., Пятничка О.І., Сіянка Ю.В. та інших.

Аналіз робіт показав, що серед проблем впровадження природного газу в якості моторного палива для живлення сільськогосподарських енергетичних засобів актуальними є дві основні: це відсутність систем регулювання потужності конвертованих газодизелів, які б задовольняли вимогам стандартів, та недостатня дослідженість характеристик машинно-тракторних агрегатів з газодизельними енергетичними засобами. В результаті аналізу запропоновані технічні рішення: система регулювання подачі палива в газодизель та компоновочна схема газодизельного трактора класу 1,4 з розміщенням балонів на маточинах ведучих коліс, новизна яких захищена патентами України. Відмінною особливістю системи регулювання є відсутність окремого механізму для фіксації дозуючого органу паливного насоса. Застосування запропонованої компоновки газодизельного трактора класу 1,4 дозволяє використовувати трактор з більшістю знарядь, не порушуючи агротехнічних вимог. В кінці розділу сформульовані мета та задачі досліджень.

У другому розділі складена математична модель МТА з газодизельним трактором, на якій виконано дослідження та обґрунтування режимів роботи МТА, теоретично обґрунтована необхідність регулювання співвідношення дизпаливо-газ на різних режимах роботи МТА з газодизельним трактором та визначені якісні показники цього співвідношення, математично описана та проаналізована робота запропонованої системи регулювання потужності газодизеля для визначення закономірностей формування його характеристики, перевірена можливість формування характеристики ГДЕЗ у відповідності до бажаної.

Математична модель включає рівняння, що описують роботу окремих складових: двигуна, трансмісії, рушія, трактора, як окремого тіла, та агрегатованої з трактором сільськогосподарської машини. При аналітичному описанні вузлів МТА зроблені припущення: лінійна апроксимація регуляторної та коректорної ділянок характеристики двигуна як в дизельному, так і в газодизельному режимах, в режимі газодизеля запальна доза рідкого палива прийнята постійною, система регулювання двигуна безінерційна, інерційність двигуна визначається лише моментом інерції маховика, трансмісія не має зазорів та пружних елементів, коефіцієнт корисної дії трансмісії залежить лише від навантаження, для визначення параметрів взаємодії ведучих коліс з ґрунтом використані експериментально встановлені залежності параметрів шин для трактора ЮМЗ-6 в базовому та в газодизельному варіантах, кінематичний та динамічний радіуси ведучих коліс прийняті рівними статичному, не враховані пружні характеристики механізму навіски та пружно-дисипативні характеристики пневматичних шин, параметри ґрунту задаються лише двома характеристиками - твердістю та питомим зчепленням часток ґрунту. Нижче наведено основні рівняння, прийняті для аналітичного описання складових МТА.

При переобладнанні трактора в газодизельний трактор в результаті навішування балонів змінюється його вага Gгт та положення центра мас Хгт,Yгт, що в математичній моделі відображено відповідними рівняннями, складеними на основі розрахункової схеми.

Сили інерції трактора та сільськогосподарської машини Fj враховані рівняннями виду:

Сільськогосподарська машина при математичному моделюванні роботи ґрунтообробного МТА представлена через раціональну формулу акад. В.П. Горячкіна:

Де:

f - коефіцієнт перекочування ґрунтообробної машини;

G - вага машини;

K1 - питомий опір деформації ґрунту;

b - переріз оброблюваного пласта;

е - коефіцієнт, який враховує відкидання пласта;

V - швидкість руху машини.

При тягово-динамічному моделюванні враховувався випадковий характер зміни навантаження на гаку трактора.

Для частотного аналізу роботи газодизельного трактора величину тягового опору задавали у вигляді двох складових: постійної Fтс та змінної fт, яку можна змінювати за амплітудою та частотою:

Де:

Fа - амплітудне значення змінної складової;

щ - частота коливань навантаження на гаку трактора;

о - ступінь нерівномірності опору тракторного агрегату.

Характеристику двигуна представлено у вигляді двох апроксимуючих прямих: регуляторної та коректорної ділянок.

Регуляторна ділянка характеристики двигуна:

Де:

Мх, Мн - поточне та номінальне значення крутного моменту;

nх, qх - значення частоти обертання та циклової подачі палива;

А - коефіцієнт енергетичної відповідності між дизельним паливом та газом;

Jд - момент інерції двигуна.

Аналогічні рівняння використані для описання коректорної ділянки. Трансмісія представлена рівняннями:

Де:

іk та зт - передаточне відношення та коефіцієнт корисної дії трансмісії.

Рушій (ведучі колеса) описано такими основними залежностями:

Де:

h та Fоп - глибина колії та сила опору коченню колеса;

b та D - ширина профілю та діаметр шини.

Для визначення діаметра еластичного колеса Do, деформації шини hш, ширини профілю шини Вш та площі відбитку Sш використано виведені на основі факторного експерименту залежності параметрів шини від тиску повітря Рш та навантаження на шину G. Розрахункові формули для задніх коліс трактора ЮМЗ-6:

Для вирішення рівнянь використовувався пакет програм для ПЕОМ. Особливості роботи програм: глибина колії знаходиться методом послідовних наближень, диференційні рівняння (1) та (7) вирішуються методом Рунге-Кутта. Перевірка адекватності моделі проводилась шляхом порівняння розрахованих тягово-динамічних характеристик МТА з дослідними. Розбіжності обчислених та виміряних значень не перевищували 5%. При теоретичному дослідженні МТА з газодизельним трактором ЮМЗ-6 виявлено: тягово-динамічні показники МТА покращуються при зміщенні центру мас ГБУ в напрямку ведучої осі. Зокрема, при зменшенні горизонтальної координати Хгб від 2,0 до 0 м. буксування рушіїв та погектарна витрата рідкого палива зменшуються відповідно на 3…3,5% та 4…4,5%. При цьому відмічається збільшення глибини колії та тиску на ґрунт, яке може бути компенсоване зменшенням тиску в шинах ведучих коліс до 0,13-015 МПа.

Теоретично доведено, що в межах регуляторної ділянки характеристики двигуна характер залежності швидкості руху МТА від тягового опору в дизельному та газодизельному режимах роботи не відрізняються, а в межах коректорної ділянки характеристики двигуна цей характер змінюється.

Так, при роботі на коректорній ділянці характеристики темп зниження швидкості руху МТА в газодизельному режимі становить 1,6% на 1% збільшення тягового опору, в дизельному режимі - 2,9%, що в 1,8 рази більше, що пояснюється більшою стабільністю частоти обертання колінчастого валу газодизеля в умовах коливань навантаження.

Регулювання потужності газодизеля відбувається зміною подачі газу. На холостому ходу та при незначних навантаженнях для запобігання перевитрати палива бажано переводити двигун в режим дизеля, при роботі на регуляторній ділянці характеристики необхідно зменшувати подачу рідкого палива qц до мінімально можливої, при перевантаженнях та виході на коректорну ділянку необхідне поступове збільшення подачі рідкого палива для запобігання детонації та перегріву розпилювачів форсунок.

Доведено, що запропонована система всережимного регулювання газодизеля дозволяє в основному здійснити реалізацію бажаної характеристики паливоподачі. Теоретичними дослідженнями доведена можливість формування характеристики газодизеля згідно з характеристиками базового двигуна. Крім того, система дозволяє збільшити запас крутного моменту газодизеля на 8-18% у порівнянні з базовим двигуном, що дає можливість формувати характеристику газодизеля в відповідності до характеристики двигуна постійної потужності, що покращує характеристики машинно-тракторних агрегатів за рахунок зменшення негативного впливу низькочастотних коливань зовнішнього навантаження.

Теоретично доведена можливість роботи МТА на більш високих передачах з використанням коректорної ділянки характеристики двигуна, яка забезпечує підвищення продуктивності МТА на 10…12%, зменшення погектарної витрати рідкого палива на 18…20% за рахунок збільшення відсотка заміщення рідкого палива природним газом на 5…6%.

Дослідженнями на математичній моделі встановлено, що при конвертуванні тракторних дизелів на газ запропонованим способм з експлуатаційним завантаженням двигуна у межах 60-80%, що характерно для умов рядової експлуатації, не слід розраховувати на експлуатаційне заміщення дизпалива газом більше 55%, для максимальної ефективності роботи МТА з газодизельними тракторами необхідне їх повне завантаження, що може бути досягнуто їх правильним комплектуванням з використанням коректорної ділянки характеристики газодизеля. Можна рекомендувати при комплектуванні МТА застосовувати коефіцієнт завантаження по крутному моменту 1,03-1,05, тяговий ККД газодизельного трактора у порівнянні з базовим може бути більшим за рахунок зменшення буксування або меншим - за рахунок підвищення тягового опору, і залежить від конкретних умов руху.

У третьому розділі приведені методики та результати досліджень, які включали експериментальні лабораторні дослідження вузлів і агрегатів системи паливоподачі та стендові випробування газодизелів, польові випробування машинно-тракторних агрегатів на базі газодизельного трактора. В результаті лабораторних випробувань окремих елементів і вузлів системи паливоподачі визначені основні геометричні розміри та співвідношення деталей, встановлені параметри тиску та витрати газу в окремих елементах, необхідні для задовільного функціонування запропонованої системи всережимного регулювання тракторного газодизеля, які використані при конструюванні газової апаратури газодизеля.

Табл. - Конструктивні та регулювальні параметри датчиків витрати газу для насосів різних марок:

Стендовими випробуваннями паливних насосів високого тиску та двигунів в режимах “дизель”-“газодизель” підтверджена можливість формування характеристик конвертованого газодизеля по базовому двигуну. Раціональні запальні дози рідкого палива, які не порушують нормальну роботу двигуна в режимі газодизеля, не повинні бути меншими 25%. Підтверджена можливість форсування газодизеля Д-65Н на режимі максимального крутного моменту на 15%, отримана характеристика газодизеля, яка відповідає характеристиці двигуна постійної потужності. В результаті польових випробувань МТА з газодизельним трактором класу 1,4 встановлено, що орні МТА здатні переборювати перевантаження, які викликані низькочастотними коливаннями зовнішнього навантаження і супроводжуються зниженням частоти обертання колінчатого валу двигуна на 150-200 хв-1, в той час коли звичайні МТА змушені переходити на більш низьку передачу. При такому режимі роботи забезпечується підвищення технічної продуктивності на 7…12% та заміщення нафтового палива газом в межах 73…75%, при мінімальному значенні погектарної витрати рідкого нафтового палива.

Навішування чотирьох газових балонів по запропонованій компоновочній схемі покращує тягові якості трактора, зокрема, буксування на оранці зменшується з 16 до 12%, при культивації - з 8 до 6%.

Ефективність роботи посівних МТА з ГДЕЗ значно нижча. Оскільки за агротехнічними вимогами необхідно забезпечувати постійність швидкості руху, то переважний режим роботи двигуна знаходиться в межах регуляторної ділянки характеристики, трактор працює на понижених передачах при меншому заміщенні рідкого палива газом. Ефективність роботи транспортних МТА з ГДЕЗ нижча, оскільки експлуатаційне завантаження двигуна не перевищує 60% з переважним режимом роботи в межах регуляторної ділянки характеристики. У четвертому розділі виконано техніко-економічне обґрунтування проведених досліджень. Підраховано, що питомі експлуатаційні витрати МТА при застосуванні газодизельного трактора класу 1,4 (ЮМЗ-6) на оранці, як на найбільш енергозатратній операції, зменшуються на 12,24 грн / га або на 25%.

ВИСНОВКИ

трактор сільськогосподарський виробництво

1. Накопичений досвід застосування газодизелів на тягово-транспортних машинах показує, що газодизельні енергетичні засоби можуть бути ефективно використані в умовах сільськогосподарського виробництва для виконання технологічних операцій в рослинництві;

2. Техніко-експлуатаційні характеристики МТА з ГДЕЗ покращуються формуванням характеристики газодизеля, яка при відповідному регулюванні запропонованої універсальної системи паливоподачі може бути наближена до характеристики двигуна постійної потужності за рахунок збільшення запасу крутного моменту на 10…18% в порівнянні з базовим двигуном;

3. Максимальна ефективність застосування МТА з ГДЕЗ досягається при повному завантаженні з використанням коректорної ділянки характеристики двигуна, що може бути реалізовано при виконанні енергоємких ґрунтообробних технологічних операцій, які не вимагають жорсткого підтримання частоти обертання колінчастого валу двигуна. Коефіцієнт завантаження двигуна по крутному моменту (м), для ґрунтообробних МТА повинен знаходитися в межах 1,03…1,05. При цьому коефіцієнт завантаження по потужності (N) повинен становити 1, а коректорну ділянку характеристики газодизеля слід вважати робочою;

4. Середня частота обертання колінчастого валу газодизеля менше залежить від частоти і амплітуди коливань навантаження на гаку трактора. При коливаннях навантаження з частотою 0,1…0,2 Гц (період коливань 10…5 с) та амплітудою 20% від номінального навантаження середнє значення частоти обертання колінчастого валу дизеля знижується до величини, при якій тракторист буде переходити на понижену передачу. Газодизель може переборювати коливання вказаної частоти з амплітудою 35% від номінального значення;

5. При роботі на коректорній ділянці характеристики темп зниження швидкості руху ґрунтообробного МТА в газодизельному режимі становить 1,6% на 1% збільшення тягового опору, в дизельному режимі - 2,9%, що в 1,8 рази більше;

6. Середня швидкість руху та продуктивність ґрунтообробних МТА з ГДЕЗ підвищуються на 7…12% за рахунок можливості роботи на більш високих передачах та зменшення непродуктивних втрат робочого часу на перемикання передач. При цьому погектарна витрата рідкого палива зменшується на 18…20% за рахунок збільшення продуктивності та заміщення дизпалива газом на 5-6%;

7. При неусталеному навантаженні МТА з ГДЕЗ витрата газу змінюється в широких межах при майже незмінній витраті рідкого палива, що призводить до значних коливань співвідношення між витратою рідкого та газоподібного палива. При роботі МТА середнє експлуатаційне завантаження двигуна знаходиться у межах 60-80%, що обумовлює експлуатаційне заміщення дизпалива газом в межах 50…55%;

8. Тягово-зчіпні властивості енергетичного засобу в складі МТА можуть бути підвищені за рахунок вдалого розміщення ГБУ. Навішування чотирьох газових балонів по запропонованій компоновочній схемі покращує тягові якості трактора класу 1,4. Зокрема, буксування на оранці зменшується з 16 до 12%, при культивації - з 8 до 6%;

9. Запальну дозу рідкого палива в конвертованому газодизелі бажано змінювати при зміні режиму роботи:

- на холостому ходу - робота тільки на рідкому паливі в режимі дизеля;

- при часткових навантаженнях - мінімально можлива запальна доза, яку може забезпечити встановлена паливна апаратура;

- при максимальних навантаженнях - збільшення запальної дози для запобігання детонації та перегріву розпилювачів форсунок.

10. Питомі експлуатаційні витрати МТА в складі газодизельного трактора ЮМЗ-6 та плуга ПЛН-3-35 на оранці зменшуються на 25%.

ОСНОВНІ ПОЛОЖЕННЯ ДИСЕРТАЦІЇ ВИКЛАДЕНІ В РОБОТАХ

1. Кухаренко П.М, Нехай М.С. Оцінка паливної економічності вантажних автомобілів ЗІЛ-130 з різними компоновками двигунів. / Труды II международного симпозиума, июнь 1997 г. Том 2. “Безопасность сложных систем и проблемы устойчивого развития”. - Днепропетровск. ИГТМ НАНУ, 1998. - С. 203-211.

2. Создание новых тракторов ЮМЗ “ДНІПРО” с двигателями повышенной мощности / Кухаренко П.М. и др. / Геотехническая механика. Межведомственный сборник научных трудов. Выпуск 19. - Днепропетровск. Полиграфист, 2000. - С. 137-141.

3. Кухаренко П.М. Особливості застосування газоподібного палива на сільськогосподарських тракторах / Праці ТДАА, т. 17, вип. 2. - Мелітополь, 2001. - С. 107-113.

4. Бабич О.С., Кухаренко П.М., Улексін В.О. Регулятор подачі газу в газодизель. / Вісник Харківського державного технічного університету сільського господарства. Випуск 8 “Підвищення надійності відновлюємих деталей машин”. Том 1. - Харків, вид. ПП Червяк, 2001. - С. 130-133.

5. Кухаренко П.М. Результати випробування газобалонного трактора ЮМЗ-6 / Праці ТДАА, т. 18, вип. 2. - Мелітополь, 2001. - С. 136-139.

6. Кухаренко П.М., Бабич О.С., Улексін В.О. Проблеми створення газодизельних тракторів. / Тезисы докладов 4-го международного симпозиума “Механика эластомеров - 2001”, 9-11 октября 2001 г. - Днепропетровск. - С. 26-27.

Размещено на Allbest.ru