Эксплуатационные испытания автобусов ISUZU с дизельной, газодизельной и газовой системами питания

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Введение

«Определяя важнейшие направления и приоритеты экономической программы развития Узбекистана на 2013 год, прежде всего мы исходим из рубежей, достигнутых в экономике за истекший период, долгосрочных целей на перспективу, а также той реальной и прогнозируемой ситуации, которая складывается на мировом рынке.

Сегодня надо признать, что, несмотря на все антикризисные программы и предпринимаемые меры по сдерживанию и нейтрализации продолжающегося глобального финансово-экономического кризиса и его последствий, положение дел, к сожалению, не улучшается, а по некоторым параметрам имеет тенденцию к ухудшению.

Практически остаются нерешенными проблемы государственного долга и дефицитов национальных бюджетов во многих ведущих странах мира, имеет место стагнация производства в реальной экономике, продолжается сокращение спроса на мировом рынке, сохраняется высокая безработица, углубляется социальная напряженность.

Серьезные проблемы возникают в финансово-банковской системе в связи с ростом неплатежеспособности заемщиков, их несостоятельностью обслуживать и рассчитываться по кредитам, растут объемы невозвратных кредитов.

Многие авторитетные международные аналитические центры и эксперты выражают серьезную озабоченность в связи с продолжающимся печатанием центральными банками крупнейших мировых держав практически необеспеченных реальными активами денежных средств, а также неконтролируемым выпуском производных финансовых инструментов - деривативов.

Продолжение такой политики по накачиванию финансового и банковского рынка излишней ликвидностью несет в себе большие риски образования огромных спекулятивных «пузырей», обесценивания резервных и национальных валют, роста неуправляемой инфляции.

Сегодня становится все более очевидным, что глубинные процессы, породившие глобальный кризис, не могут быть решены только за счет ремонта старых инструментариев и принципов.

Растущие требования времени диктуют необходимость выработки на многосторонней основе новой структуры и механизмов контроля и регулирования мировой финансовой и банковской системы.

В этих непростых условиях особое принципиально важное значение приобретает учет воздействия на экономику Узбекистана в 2013 году и ближайшей перспективе всех рисков и последствий продолжающегося глобального кризиса.

И в первую очередь необходимо еще раз вернуться к тому трудному опыту антикризисной борьбы, который мы накопили за истекшие годы, мобилизовать созданный потенциал, имеющиеся ресурсы и возможности, чтобы не потерять набранные нами темпы развития, реформирования и обновления страны.

Исходя из этого, важнейшим мобилизующим приоритетом на 2013 год должны стать сохранение устойчивых высоких темпов роста, макроэкономической стабильности и повышение конкурентоспособности нашей экономики.

На текущий год ставится задача обеспечить рост экономики страны на 8 процентов, прежде всего за счет дальнейшего роста промышленности на 8,4 процента, сельского хозяйства - на 6 процентов, роста инвестиций в основной капитал - на 11 процентов, сферы услуг - почти на 16 процентов и доведение ее доли в ВВП до 53 процентов.

Основным источником достижения поставленных целей должно стать опережающее развитие высокотехнологичных отраслей промышленности, обеспечивающих прирост продукции с высокой добавленной стоимостью, таких как химическая, нефтегазовая и нефтехимическая промышленность, машиностроение и металлообработка, промышленность строительных материалов, легкая, пищевая промышленность и другие.

Уважаемые друзья!

Центральное место в реализации нашей программы на 2013 год и на ближайшую перспективу должен занять приоритет по ускорению и расширению масштабов модернизации, технического и технологического обновления экономики и ведущих ее отраслей, диверсификации производства» [6].

Актуальность темы. Потребление природных ресурсов в виде углеводородных топлив на транспорте неуклонно увеличивается, растет численность подвижного состава, а продукты сгорания моторных топлив приводят к загрязнению окружающей среды. В данной ситуации переход на более дешевые альтернативные виды топлива, по своим характеристикам не уступающим жидким моторным топливам, является одним из вариантов снижения эксплуатационных затрат и уменьшения вредных выбросов.

Наиболее доступным коммерческим альтернативным топливом для автомобильного транспорта в Узбекистане является природный газ. Эффективность эксплуатации газовых автобусов неразрывно связана с системой нормирования потребления топливно-энергетических ресурсов. Изучение процесса расходования и создания маршрутных норм, ведет к снижению эксплуатационных затрат, улучшению экологической обстановки и расширению использования природного газа в сфере общественного транспорта.

Объект и предмет исследования. Объектом исследования является автобус ISUZU с дизельной, газодизельной и газовой системами питания. Предметом исследования является процесс расходования топлива автобусом, связанный с особенностями эксплуатации автобуса на различных видах топлива.

Цель и задачи работы. Целью исследования является повышение эффективности использования автобусов ISUZU с дизельной, газодизельной и газовой системами питания за счет разработки методического подхода для определения маршрутных нормативов, что приведет к снижению затрат на топливо. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- анализ существующих методов эксплуатационных испытаний;

- выявление конструктивных особенностей автобусов ISUZU с дизельной, газодизельной и газовой системами питания;

- установление основных показателей автобусов ISUZU с различными системами питания;

- разработка рекомендаций по эксплуатационным испытаниям.

Краткий анализ литературы по тематике. На долю нефти в совокупном мировом энергопотреблении приходится около 40 %, и эта цифра, по прогнозам экспертов, будет снижаться в течение ближайших 20 лет. Это объясняется тем, что часть производства будет переводиться на природный газ и альтернативные виды топлива.

Начиная с 1990-х годов, экспертами серьезно рассматривалось внедрение альтернативных источников энергии в развитых странах.

Анализ приведенных материалов позволяет сделать вывод, что наиболее активно развивающимся направлением в энергетике, среди альтернативных видов топлива, является природный газ. По прогнозам в будущем нас ожидает практически двукратное увеличение доли данного альтернативного вида топлива в мировом энергопотреблении.

Одним из направлений, расширяющих потребление газа в качестве топлива, является использование его на транспорте, в том числе и автомобильном.

В настоящее время выполнение программы по улучшению структуры топливно-энергетических ресурсов (ТЭР) происходит за счет снижения доли используемых энергоносителей нефтяного происхождения.

В современных условиях применение альтернативных моторных топлив вместо стандартных жидких нефтяного происхождения обусловлено такими факторами, как наличие ресурсов, удовлетворение технико-экономических и экологических требований, безопасность, безвредность, удобство и стоимость эксплуатации.

Замещение дизельного топлива альтернативными видами топлива должно проводиться с учетом указанных выше особенностей их использования.

Более 5 миллионов автомобилей в мире работают на природном газе. Около 94 % из них - это легковые автомобили, 3,3 % - автобусы и 2,6 % - грузовые автомобили.

Однако эти цифры каждый год существенно меняются - доля автобусов в общем европейском парке газомоторных автомобилей в мае 2004 года составляла 6 %, в мае 2005 года - 7 %, а в мае 2006 года - уже 8%.

Использование автобусов на природном газе позволяет существенно снизить уровень загрязнения в городах. Они стоят дороже дизельных автобусов, однако с ростом производства эта разница уменьшается. Кроме того, если учитывать уменьшение экологических отчислений и то, что природный газ стоит гораздо дешевле дизельного топлива, издержки практически совпадают.

В Западной Европе быстрый рост числа газомоторных автобусов является фактом и устойчивой тенденцией. В некоторых странах их число растет в процентном отношении даже быстрее, чем количество легковых автомобилей. Из 1382 автобусов, проданных в Италии в 2005 году, 620 работают на метане. Во Франции уже эксплуатируется 2000 автобусов на природном газе, и каждый третий новый автобус оказывается газомоторным. Странами, со схожими показателями темпов роста численности газовых автобусов являются Италия, Швеция, Германия и Португалия. В Норвегии, Финляндии, Словакии, Македонии и в Лихтенштейне автобусов, работающих на природном газе больше, чем газомоторных легковых автомобилей.

Методы и методология исследования. Проведены теоретические исследования, с использованием математического аппарата регрессионного анализа, реализованного на ЭВМ, выполнены эксплуатационные испытания.

Практическая значимость и внедрение результатов исследования. Практическая ценность работы заключается в разработке методического подхода определения расхода топлива автобусом, связанный с особенностями эксплуатации автобуса с дизельной, газодизельной и газовой системами питания, а так же, в применении рекомендаций по разработке маршрутных нормативов расхода газового топлива для автобусов.

Научная новизна исследования. Разработана методика сбора и обработки первичной информации, выявлены особенности нормирования расхода топлива автобусов с различными системами питания.

1. Анализ выполненных работ. Современное состояние. Выбор цели и задач исследований

1.1 Конструктивные особенности автобусов с различными системами питания

Основное отличие газового автобуса от дизельного прототипа заключается в полной замене одной системы питания на другую. В случае переоборудования автобуса из дизельного в газовый, с него демонтируются топливные баки и вся система подачи дизельного топлива. Вместо этого устанавливаются газовые баллоны, монтируется система газовых магистралей высокого и низкого давления, система дозирования газового топлива, система зажигания. При этом в зависимости от конструктивных особенностей двигателей, и в первую очередь, наличия турбонагнетателя различаются и рабочие процессы в двигателе.

В газовом двигателе с искровым зажиганием, работающем по концепции "стехиометрического состава смеси", достигается достаточно высокая удельная мощность. Однако в сравнении с дизелем и газовым двигателем работающем на "бедных составах смеси" существенно повышаются тепловые нагрузки на детали двигателя, что приводит к необходимости пересмотра конструкции и материалов ряда деталей базового дизеля. Одновременно с этим значительно возрастает содержание оксидов азота NOx в отработавших газах, для снижения которых "стехиометрические" газовые двигатели в обязательном порядке комплектуются трехкомпонентными нейтрализаторами ОГ.

В газовом двигателе работающим на "бедных составах смеси" уровень тепловых нагрузок на основные детали двигателя не превышают уровня тепловых нагрузок базового дизеля, а на некоторых режимах (при работе на =1,5…1,7 на режимах полной нагрузки), даже оказываются несколько ниже.

Конструктивно, газовый двигатель проектируют на основе дизельного прототипа. Основная конструктивная особенность - это замена дизельных форсунок свечами зажигания и доработка поршней и головок с целью уменьшения степени сжатия до 12…13 единиц (рис. 1.1).

Рис. 1.1. Пример газового двигателя (слева) и дизельного прототипа (справа)

Системы питания газовых автобусов по конструктивной сложности можно, условно, разделить на четыре поколения. По аналогии с бензиновыми автомобилями, основным признаком деления может выступать способ дозирования и подачи газового топлива в цилиндры двигателя.

Системы питания I-го поколения это традиционные системы со смесителем газа (эжекционные системы, трехступенчатый редуктор низкого давления), принадлежат к самым простым решениям - они не требуют сложной электроники, не считая блока открывающего электромагнитный клапан в магистрали высокого давления и системы зажигания. Основными ее элементами являются обычный трехступенчатый редуктор и смеситель газа. Редуктор может быть вакуумным или электронным.

Окончательная регулировка количества газа, поступающего в двигатель, выполняется с помощью механического дозатора с винтом (регистра газа). Схема газовой системы питания I-го поколения показана на рис. 1.2.



Рис. 1.2. Схема газовой системы питания I-го поколения на примере автобуса Икарус-280 двигателя RАВА-МАN D2156 Н6МU с искровым зажиганием: 1 - кассета металлопластиковых баллонов; 2 - вентили баллонные «САГА-7»; 3 - заправочный вентиль с узлом заправки газом «САГА- 7»; 4 - расходный вентиль «САГА-7»; 5 - датчик контроля газовой среды «САГА-7»; 6 - электромагнитный клапан «САГА-7»; 7 - манометр для измерения давления газа в баллонах «САГА-7»; 8 - стальная магистральная трубка; 9 - газовый редуктор высокого давления «САГА-7»; 10 - газовая магистраль подачи газа к двухступенчатым редукторам низкого давления; 11 - двухступенчатый редуктор низкого давления; 12 - воздушный фильтр двигателя; 13 - датчик загрязненности воздушного фильтра; 14 - патрубок отбора воздуха компрессором пневмосистемы автобуса; 15 - смеситель газа с главной дозирующей системой, обратным клапаном, системой холостого хода; 16 - воздушная заслонка; 17 - дроссельная заслонка; 18 - переходник для установки смесителя газа на впускной коллектор; 19 - впускной коллектор; 20 - заглушка; 21 - рычажно-механический привод дроссельных заслонок; 22 - катушка зажигания; 23 - транзисторный коммутатор; 24 - бесконтактный датчик-распределитель с центробежным и вакуумным автоматами изменения угла опережения зажигания; 25 - высоковольтные провода на свечи зажигания; 26 - свеча зажигания

Системы питания II-го поколения - традиционные устройства со смесителем газа, эжекционной системой, трехступенчатым газовым редуктором. Дополнительно оснащаются дозаторами газа, связанными с электронными устройствами, управляющими количеством газа, подаваемого в двигатель, и взаимодействующими с лямбда-зондом, датчиком положения дроссельной заслонкой и т.д. Схема данной системы питания представлена на рисунке 1.3.

Важнейшим элементом, обеспечивающим газовоздушную смесь заданного состава, является дозатор, изменяющий свое рабочее сечение с помощью электрического сигнала, (шаговым двигателем), поступающего с электронного блока управления, взаимодействующего с лямбда-зондом. ЭБУ позволяет точно управлять количеством подаваемого газа.



Рис. 1.3. Схема газовой системы питания II-го поколения на примере автобуса Икарус-280 двигателя RABA-G10 с системой управления Deltec Fuel System: 1 - кассета газовых баллонов высокого давления; 2 - топливоподающая арматура; 3 - 3-х выводной электрический пневмоклапан; 4 - дозатор газа с шаговым электродвигателем; 5 - пневмоклапан; 6 - клапан контроля давления наддува; 7 - кислородный датчик (лямбда-зонд); 8 - электронный блок управления (ЭБУ); 9 - редуктор холостого хода совместно с клапаном холостого хода; 10 - 3-х ступенчатый редуктор газа; 11 - блок дроссельной заслонки (с датчиком положения дроссельной заслонки TPS); 12 - газовый смеситель; 13 - клапан дозатор холостого хода; 14 - датчик температуры входящего воздуха (МАТ); 15 - блок зажигания; 16 - радиатор охлаждения нагнетаемого воздуха (интеркуллер); 17 - датчик разряжения впускного коллектора (MAP)

Наиболее предпочтительным местом расположения дозатора, управляющего количеством газа, подаваемого в двигатель, может быть газовый патрубок, подводящий газ из редуктора к газовому смесителю, либо непосредственно на газовом смесителе. Дозатор управляет потоком газа во время работы двигателя во всем диапазоне, согласно заложенной в ЭБУ программе, используя сигнал от лямбда-зонда, чтобы газовоздушная рабочая смесь, поступающая в двигатель, имела состав, близкий к стехиометрическому (в случае атмосферных двигателей), и обедненную смесь на наддувных двигателях.

Такое решение обеспечивает оптимальную и долговечную работу нейтрализатора, и гарантирует выполнение требований к выбросу выхлопных газов.

Системы питания III-го поколения - системы, которые характеризует центральная подача газа, регулировка которой осуществляется при помощи дозирующего устройства имеющим одноуровневое управление порцией газа - точечное, центральное (газовый моноточетный впрыск). Такие системы так же оснащаются микропроцессорным управлением (рис. 1.4).

Системы III-го поколения имеют в качестве дозирующего элемента газовую форсунку, подающую газ непосредственно во впускной коллектор, то есть в системах III-го поколения используется центральный впрыск газового топлива с возможностью последующей разводки его потоков по цилиндрам. К этим системам, например, можно отнести систему DGI.

Основное отличие систем IV-го поколения - это управление дозированием газа при помощи электромагнитных клапанов - форсунок. Подача газа при этом может осуществляться как отдельно по цилиндрам двигателя, так и центрально. Пример системы IV-го поколения показан на рис. 1.5.



Рис. 1.4. Схема газовой системы питания III-го поколения на примере двигателя MAN Е2876 LUH01

Рис. 1.5. Схема газовой системы питания IV-го поколения на примере автобуса Икарус-280 двигателя RABA-G10 с системой управления WООDWARD OH 1.2: 1 - заправочное устройство; 2 - кассета газовых баллонов; 3 - клапан высокого давления; 4 - газовый фильтр; 5 - теплообменник (подогрев газа); 6 - редуктор; 8 - клапан низкого давления; 9 - датчик давления газа (NGP); 10 - датчик температуры газа (NGT); 11 - дозирующий клапан (8 форсунок); 12 - блок дроссельной заслонки; 13 - МАТ (датчик температуры впускного коллектора); 14 - MAP (датчик давления впускного коллектора); 15 - свеча зажигания; 16 - кислородный датчик; 17 - блок зажигания; 18 - электронный блок управления; 19 - датчик положения педали акселератора

Отличительной особенностью систем IV-го поколения является наличие электрически управляемых клапанов - форсунок (рис. 1.5, поз.11), при помощи которых осуществляется дозирование. Данные системы являются логическим продолжением систем III-го поколения: в них присутствует микропроцессорное устройство управления - ЭБУ, комплекс датчиков и исполнительных устройств, позволяющих контролировать работу двигателя согласно программе, заложенной в ЭБУ. Для систем IV-го поколения характерно наличие газового редуктора с меньшим количеством ступеней, чем в I, II-м поколении: две или, даже, одна. Это связано с тем, что дозирующие форсунки работают на избыточном давлении газа (0,6…0,8 МПа), и для получения такого давления достаточно двух или даже одной ступени газового редуктора.

Существуют два вида систем IV-го поколения: распределенная подача газа к каждому цилиндру двигателя и центральная подача газа в смесительное устройство. Зарубежные разработчики газотопливных систем автобусов в большинстве своем проектируют системы IV-го поколения с центральной подачей газа. Это вызвано слабой диффузионной способностью природного газа (плохая смешиваемость с воздухом), а так же соображениями унификации: впускной коллектор газового автобуса и дизельного прототипа в этом случае одинаковы. Отечественные разработчики газовых систем, как правило, склонны к созданию распределенной подачи газа, индивидуально, для каждого цилиндра двигателя. В этом случае приходится заново проектировать впускной коллектор и решать целый комплекс сопутствующих вопросов при проектировании систем IV-го поколения.

Особенностью систем III и IV-го поколения является отсутствие обособленной системы холостого хода, которые имеются в системах предыдущих поколений. Это связано с тем, что при дозировании газа электромагнитными клапанами можно добиться необходимой точности во всем диапазоне нагрузок, от холостого хода до номинальной нагрузки. Подача воздуха при этом регулируется дроссельной заслонкой, через шаговый двигатель, который, в свою очередь, управляется через ЭБУ.

Наряду с совершенствованием систем управления двигателей газовых автобусов, продолжают развиваться газодизельные системы. Опыт эксплуатации газодизельных транспортных средств в автобусных парках в середине 90-х годов прошлого века показал неэффективность работы механических систем газодизельных автобусов, неудовлетворительные экологические характеристики, низкую надежность и ремонтопригодность. Однако, на сегодняшний день, существуют разработки топливных систем с непосредственной подачей газа в цилиндры двигателя и работающих в газодизельном режиме (рис. 1.6).

Рис. 1.6. Проект газодизельного двигателя фирм MAN и Westport с технологией HPDI

Технология HPDI, разработкой которой занимаются фирмы MAN и Westport, представляет собой непосредственный впрыск газа и дизельного топлива под высоким давлением. Такой подход позволяет добиться очень высокого замещения дизельного топлива газом, до 95 % (в то время как механические системы достигали лишь 40…70 % замещения), одинаковых тяговых и мощностных характеристик с дизельным прототипом, более лучших экологических характеристик, высокий КПД, рабочий процесс по типу дизеля.

При этом возникает необходимость в разработке полностью новой системы подачи газа, микропроцессорной системы управления и алгоритмов управления работой двигателя.

1.2 Эксплуатационные показатели автобусов ISUZU с различными системами питания

В отечественной практике сложилась общепринятая система технико-эксплуатационных показателей (ТЭП), характеризующих использование подвижного состава автомобильного транспорта. Для анализа и планирования работы автотранспортного предприятия (АТП) в целом или отдельных групп подвижного состава применяют зависимости, учитывающие влияние условий эксплуатации на значения отдельных ТЭП, а также связывающие отдельные ТЭП между собой. Применение таких зависимостей, в частности, позволяет:

- сравнивать эффективность работы подвижного состава в различные периоды времени и уровень организации использования парка в разных АТП;

- определять тип и число единиц подвижного состава, необходимого для выполнения заданной транспортной работы;

- прогнозировать в натуральном и стоимостном выражении результаты использования подвижного состава в различных эксплуатационных условиях.

Технико-эксплуатационные показатели подразделяют на следующие основные группы:

- показатели численности и использования парка;

- показатели, характеризующие выработку и производительность автотранспортных средств в натуральном выражении;

- экономические показатели.

Парком принято называть объединенную по каким-либо признакам группу подвижного состава (например, парк пассажирского или грузового АТП).

Списочный парк предприятия Ас - это общее количество подвижного и прицепного состава, находящееся в распоряжении АТП
и числящееся на балансе. Списочный парк предприятия состоит из
ходового парка Ах, т.е. технически исправных единиц подвижного
состава и годных к выполнению перевозок, и единиц подвижного
состава, находящихся в ремонте, ожидающих технического обслуживания (ТО) или ремонта Ар:

Ас = Ах + Ар.

Ходовой парк включает в себя подвижной состав, находящийся в эксплуатации, Аэ и подвижной состав, готовый к эксплуатации, но простаивающий по различным организационным причинам (отсутствие груза и временное прекращение работы на линии, недостаток водителей и т.п.), Ап:

Ах = Аэ + Ап.

В результате списочный парк

Ас = Аэ + Ап + Ар.

Один календарный день, в течение которого автотранспортное средство находится в распоряжении предприятия, принято называть автомобиледнем (АД) в хозяйстве. Аналогично этому используют понятия автомобиледней в ремонте, автомобиледней в технически исправном состоянии и т.д. Автомобиледни определяются произведением числа автомобилей на соответствующее число дней нахождения их в АТП. По аналогии с выражением для парка подвижного состава

АДс = АДэ + АДп + АДр.

Списочный парк подвижного состава АТП не остается постоянным по числу и составу в течение планируемого периода Дк (месяц, квартал, год) вследствие списания, пополнения или частичной передачи его другим предприятиям. Поэтому рассчитывается среднесписочный парк подвижного состава Асс, определяемый по типам и моделям на основании сведений об изменении парка заданный период.

Техническая готовность парка подвижного состава к работе оценивается коэффициентом технической готовности т, показывающим, какая часть подвижного состава из списочного числа находится в технически исправном состоянии и может быть использована для перевозки грузов или пассажиров.

Значение коэффициента технической готовности определяется следующим образом:

для парка подвижного состава за один рабочий день

.

При определении коэффициента технической готовности парка АТП число дней простоя в ремонте рассчитывают с учетом простоя подвижного состава во всех видах ТО и ремонта, которые требуют снятия подвижного состава с линии. Простой по другим причинам (отсутствие работы, водителей, эксплуатационных материалов и т.п.) на коэффициент технической готовности не влияет.

Коэффициент технической готовности парка во многом зависит от организации работы технической службы АТП, условий эксплуатации, технического состояния подвижного состава и мастерства водителей. Обычно т=0,75…0,9. Коэффициент технической готовности парка определяют по типам и моделям подвижного состава раздельно.

Использование списочного парка в работе оценивается коэффициентом выпуска подвижного состава на линию В, определяемым по следующим формулам:

за период Дк

для единицы подвижного состава

где АДНП и ДНП - соответственно автомобиледни и дни нормированных простоев (выходные, праздничные дни и т.д.).

Коэффициент выпуска подвижного состава на линию зависит от технического состояния парка автомобилей и степени их готовности к работе, четкого планирования перевозок, своевременного снабжения запасными частями и эксплуатационными материалами, укомплектования штата водителей в соответствии с численностью подвижного состава и режимом работы АТП; В=0,75…0,80. Показателем, характеризующим степень использования парка за календарный период, является коэффициент использования подвижного состава.

Коэффициент использования подвижного состава зависит от организационных факторов: режима работы клиентуры, наличия подменных водителей, технического состояния подвижного состава АТП, состояния дорог на маршруте, погодных условий и др. Величина И составляет 0,65...0,7.

Следует отметить, что фактическое время работы подвижного состава на линиях может не совпадать по величине с запланированным временем работы. Учет использования подвижного состава во времени чрезвычайно важен, так как планируемое время работы подвижного состава на линии не всегда используется полностью (вследствие преждевременного возвращения с линии по технической неисправности, отсутствия работы, позднего выезда на линию или по другим причинам).

При оценке работы подвижного состава и определении степени его использования на линии во времени пользуются коэффициентом использования времени суток , рассчитываемым как отношение автомобилечасов фактической работы на линии АЧФ к автомобилечасам, планируемым в зависимости от принятого режима работы подвижного состава на линии, АЧП.

Показатели производительности не отражают в полной мере экономическую эффективность использования подвижного состава. Необходимо провести сравнение подвижного состава выбранных моделей по себестоимости перевозок.

Себестоимость перевозок является обобщающим экономическим показателем, характеризующим эффективность использования той или иной модели подвижного состава в работе. Кроме того, уровень и структура себестоимости представляют собой основу для построения тарифов на перевозки. Фактическая себестоимость перевозок S определяется отношением суммарных расходов Sp, связанных с осуществлением перевозок за определенный период времени, к объему транспортной работы Р, выполненной за то же время, сум/(ткм) или сум/пасс.км:

Затраты, связанные с выполнением перевозок, принято группировать следующим образом:

- переменные расходы, зависящие в основном от пробега подвижного состава при выполнении перевозок. К ним относятся затраты на эксплуатационные материалы (топливо, смазочные материалы, специальные жидкости), затраты на восстановление и ремонт шин, затраты на ТО и текущий ремонт подвижного состава, а также амортизационные отчисления на его восстановление. Переменные расходы исчисляются на 1 км пробега автомобиля;

- постоянные расходы, не связанные непосредственно с выполнением конкретной перевозки и не зависящие от показателей; работы подвижного состава на линии. К ним относятся амортизационные отчисления, расходы на содержание зданий и сооружений, хозяйственные расходы, заработная плата административно-управленческого аппарата, различные налоги и сборы. Постоянные затраты исчисляются на 1 ч работы подвижного состава;

- заработная плата водителей, величина которой определяется в зависимости от принятой для данного вида перевозок системы оплаты труда. Размер заработной платы может зависеть от выполненной транспортной работы, отработанного времени или других факторов;

- погрузочно-разгрузочные расходы. К ним относят расходы, связанные с выполнением погрузочно-разгрузочных работ: заработная плата грузчиков и персонала, обслуживающего погрузочно-разгрузочные механизмы, стоимость ТО и ремонта погрузочно-разгрузочных механизмов;

- дорожные расходы, связанные со строительством, содержанием и ремонтом дорог.

При расчете себестоимости перевозок на автомобильном транспорте учитывают только переменные и постоянные расходы, а также заработную плату водителей, условно отнесенную к постоянным расходам.

Измерителями транспортной работы для грузовых автомобилей являются грузооборот или пробег (в зависимости от формы оплаты перевозочных услуг), для автобусов и маршрутных такси - пассажирооборот, для легковых таксомоторов - платный пробег.

Величина себестоимости транспортной работы для каждого вида перевозок с учетом указанных ранее групп показателей может быть определена по формуле

где SЗП - заработная плата водителей, соответствующая выполненной транспортной работе, сум.; SПОСТ - постоянные затраты, сум/ч; ТС - суммарное время выполнения данного объема транспортной работы, авточ; SПЕР - переменные затраты, сум/км; L - суммарный пробег автотранспортных средств при выполнении данного объема транспортной работы, км.

Выражая L и Р через основные показатели транспортного процесса и условно внеся заработную плату водителя в постоянные расходы, получим

Анализ полученной формулы показывает, что себестоимость перевозок снижается с увеличением грузоподъемности автотранспортного средства и коэффициента ее использования, расстояния перевозок, коэффициента использования пробега, технической скорости, коэффициента использования парка подвижного состава и повышается с увеличением времени простоя под погрузкой-разгрузкой.

Один из эффективных путей уменьшения себестоимости перевозок - снижение затрат на ТО и ремонт подвижного состава.

Для удобства расчетов при планировании себестоимости перевозок все виды затрат для каждого типа подвижного состава могут быть нормированы и условно приведены к 1 км пробега. При этом расчетная величина себестоимости перевозок может быть определена по следующим формулам для автобусов и маршрутных такси:

Для грузовых автомобилей себестоимость перевозок целесообразно рассчитывать на 1 т груза, сум/т, по каждой модели подвижного состава:

.

Все расчеты по себестоимости перевозок грузов подвижным составом различных моделей целесообразно свести в таблицы или построить графики, отражающие изменение себестоимости перевозок 1 т груза в зависимости от расстояния перевозок. Следует заметить, что с увеличением расстояния себестоимость перевозок 1 т груза повышается и ее рост сказывается в большей степени для подвижного состава меньшей грузоподъемности

В таблице 1.1 приведены технико-экономические и экологические показатели маршрута «Самарканд - Каттакурган».

Таблица 1.1. Технико-экономические показатели маршрута «Самарканд - Каттакурган»

№	Наименование	Ед. изм.	Автобус марки ISUZU	Примечание
			Дизель	Газодизель (30 % ДТ + 70 % ПГ)	Газовый
1	Протяженность маршрута	км.	70	70	70
2	Среднее количество пассажиров за один рейс	пасс.	42	42	42
3	Среднее количество рейсов в году	шт.	762	762	762
4	Среднегодовой пробег	км.	86010	86010	86010
5	Расход топлива: - дизельного - природный газ	л/100км м3/100км	18 -	6,7 12,6	- 18
6	Стоимость топлива	сум	1810	1173	900
7	Себестоимость 1 пасс/км.	сум	38,32	28,53	21,75
8	Среднегодовой расход топлива - дизельного -природного газа	тонн.	12,8 -	3,8 8,7	- 12,4
9	Выбросы вредных веществ - оксид углерода - углеводороды - окисли азота - сажа	кг/тонн.	9 20 33 16	2.94 9,09 15,82 4,8	0,34 4,42 8,46 ----	Относительное агрессивность. СО - 1,0 СН - 41,1 NO - 3,16 сажа - 41,5
10	Среднегодовой выброс вредных вещ. - оксид углерода - углеводороды - окисли азота - сажа	кг.	114,5 254,5 419,8 203,6	36,7 113.6 197.6 59.9	4.2 54,8 104.8 ----
11	Годовой экологический ущерб - оксид углерода - углеводороды - окисли азота - сажа	у.е/год.	97,4 445,4 1049,5 376,6	31,2 198,8 494 110,8	3,6 101,4 262 ----	Стоимость ущерба. СО - 700…1000 СН -1700…1800 NO-2000…3000 сажа-1800..1900
12	Годовой предотвращенный экологический ущерб - оксид углерода - углеводороды - окисли азота - сажа Всего:	у.е/год.	---- ---- ---- ---- ----	66,2 246,6 555,5 265,8 1134,1	93,8 334 787,5 376,6 1591.9

1. Констатируя мировую тенденцию снижения запасов жидких топлив, при увеличении численности автомобильного транспорта, необходимо расширять использование альтернативных видов топлива, в том числе и на транспорте.

2. Применение альтернативных топлив на транспорте, существенно отличающихся от традиционных по физико-химическим свойствам, ведет к изменению процессов и зависимостей топливопотребления, что, в свою очередь, ведет к изменению нормативов технической эксплуатации. В наибольшей степени это касается нормирования расхода газового топлива.

3. Одной из важнейших причин разработки и обновления нормативов расхода топлива является увеличение темпов производства новых моделей подвижного состава, а так же усложнение систем управления двигателем и топливоподачей. Все это требует простой и эффективной методики проведения испытаний и нормирования расхода топлива.

4. Новый подход в приборной регистрации позволяет применять как ранее разработанные методы нормирования расхода топлива, так и разрабатывать новые, включающие в себя преимущества применяемых методов. Это позволяет более полно и точно исследовать объект и процессы, связанные с его работой.

2. Теоретическое исследование автобусов ISUZU с различными системами питания

2.1 Методика исследования

Процесс расходования топлива газовым автобусом является нестабильным во времени, и в значительной степени зависит от комплекса переменных во времени параметров, характеризующих топливную экономичность газового автобуса и условия транспортной работы. Данные параметры можно распределить по группам влияния на топливопотребление автобуса, основными из которых являются:

1. Конструктивные особенности подвижного состава;

2. Техническое состояние;

3. Качество сжатого природного газа (СПГ);

4. Дорожные условия;

5. Условия движения;

6. Метеоусловия;

7. Транспортные условия;

8. Квалификация водителя.

В работах [12, 13, 15] детально рассмотрены как отдельные группы влияния, так и характерные факторы, оказывающие наиболее значимое влияние на расход газа городскими автобусами.

Для практической реализации формирования методики нормирования газового топлива городскими автобусами необходимо регистрировать параметры движения автобуса на реальном маршруте. С одной стороны количество измеряемых параметров должно быть минимально, с целью снижения трудоемкости выполнения замеров, с другой, измеряемые параметры должны быть информативны, для обеспечения достоверности полученных результатов.

Следует отметить, что при проведении замера все измеряемые параметры (факторы) по способу получения делятся на 2 группы:

1. Непрерывные параметры, записанные с шагом t;

2. Параметры, имеющие постоянное значение в пределах каждого интервала.

Рис. 2.1. Алгоритм нормирования расхода топлива

Рис. 2.2. Структурная схема исследовательских работ

2.2 Тепловой расчет дизеля с различными системами питания

двигатель дазатор газовоздушный

Таблица 2.1

Исходные данные:			Дизель	Газодизель (70/30)	Газ
Наименование вводимого параметра	Ед.	Обоз.	Знач.	Знач.	Знач.
Диаметр цилиндра	мм	D	110	110	110
Номинальная частота вращения кол./вала	мин-1	nN	3200	3200	3200
Степень сжатия	-	е	19	19	12
Коэффициент избытка воздуха	-	б	1,4	1,15	1,05
Отношение хода поршня к диаметру цилиндра	-	S/D	1,08	1,08	1,08
Число и расположение цилиндров (Р,V)	-	I	4	4	4
Тактность двигателя	-	Ї	4	4	4
Топливо:	-		-	-	-
_содержание углерода	-	С	0,87	0,75	0,75
_содержание водорода	-	Н	0,126	0,25	0,25
_содержание кислорода	-	От	0,004	0	0
_молекулярная масса топлива	кг/кмоль	mт	190	16,03	16,03
_низшая теплота сгорания	кДж/кг	Нu	42500	43400	45500
I. Параметры рабочего тела
Постоянная, зависящая от отношения коли-	-	К	0,50	0,50	0,50
чества Н2 к СО в продуктах сгорания
II. Параметры окружающей среды и
остаточные газы
Параметры окружающей среды:
_ давление	МПа	Р0	0,1	0,1	0,1
_ температура	0К	Т0	298	298	298
Приращение температуры подогрева свежего	0С	ДТ	15	15	15
заряда (смеси) в цилиндре двигателя
Давление остаточных газов	МПа	Рr	0,118	0,118	0,118
Температура остаточных газов	0К	Тr	800	900	900
Давление во впускном трубопроводе	МПа	Рк	0,09	0,09	0,09
Температура смеси во впускном трубопроводе	0К	Тк	293	293	293
пока Тк = То
III. Процесс впуска
Удельная газовая постоянная для воздуха	Дж/(кг*	Rв	287	287	287
	*град)
Суммарный коэффициент, учитывающий гаше-	-	в2 + о	2,8	2,8	2,8
ние скорости и сопротивление впускной сис-
темы, отнесенный к сечению в клапане
Скорость движения заряда в сечении клапана	м/с	щкл	90	90	90
Коэффициент очистки	-	цоч	1	1	1
Коэффициент дозарядки	-	цдоз	1,1	1,1	1,1
IV. Процесс сжатия
Показатель политропы сжатия	-	n1	1,36	1,36	1,36
V. Процесс сгорания
Коэффициент использования теплоты	-	оz	0,91	0,91	0,91
VI. Процессы расширения и выпуска
Показатель политропы расширения	-	n2	1,23	1,25	1,25
VII. Индикаторные параметры рабочего
цикла
Коэффициент полноты диаграммы	-	ци	0,96	0,96	0,96
VIII. Эффективные показатели двигателя
Средняя скорость поршня (при nN мин-1)	м/с	V сп	12,672	12,672	12,672
V'сп=S*nN/(3*104)
Результаты расчета
I. Параметры рабочего тела
Расчет:
Теоретически необходимое количество
воздуха для сгорания 1 кг топлива:
l0=(1/0,23)*(8/3*С + 8*Н - От)	кг	l0	14,452	17,391	17,391
L0=(1/0,208)*(С/12 + Н/4 - От/32)	кмоль	L0	0,4994	0,6010	0,6010
*при расчетах содержание О2 в воздухе при-
нято по объему 20,8 %; по массе - 23 %
Действительное количество воздуха, участвую-	кг	б*l0	20,233	20,000	18,261
щего в сгорании 1 кг топлива при принятом б	кмоль	б*L0	0,6992	0,6911	0,6310
Суммарное количество свежей смеси:
G1=1 + б*l0	кг	G1	21,233	21,000	19,261
или М1=1/mт + б*L0	кмоль	М1	0,7044	0,7535	0,6934
Количество отдельных компонентов продук-
тов сгорания (при К=0,5), кмоль/кг топл.
a) mCO2=(C/12)-(2*(1-б)/(1+K))*0,208*L0		mCO2	0,1279	0,0875	0,0708
б) mCO =(2*(1-б)/(1+K))*0,208*L0		mCO	-0,0554	-0,0250	-0,0083
в) mН2O =(Н/2)-(2*К*(1-б)/(1+K))*0,208*L0		mН2O	0,0907	0,1375	0,1292
г) mН2=(2*К*(1-б)/(1+K))*0,208*L0		mН2	-0,0277	-0,0125	-0,0042
д) mN2=0,792*б*L0		mN2	0,5537	0,5474	0,4998
Суммарное количество продуктов сгорания	кмоль	М2	0,6892	0,7349	0,6873
М2=mCO2 + mCO + mH2O + mH2 + mN2
или
М2=C/12 +H/2 + 0,792*б*L0		М2	0,6892	0,7349	0,6873
Приращение объема	кмоль	ДМ	-0,0152	-0,0186	-0,0061
ДМ= М2 - М1
II. Параметры окружающей среды и
остаточные газы (см. исходные данные)
II. Процесс впуска
Расчет:
Плотность заряда на впуске в карбюратор	кг/м3	с0	1,169	1,169	1,169
с0=P0*106/(Rв*Т0)
Плотность заряда на впуске в цилиндр	кг/м3	ск	1,070	1,070	1,070
ск=Pк*106/(Rв*Тк)
Давление в конце впуска (при Рк)	МПа	Ра	0,078	0,078	0,078
Ра=Рк-(в2 + о)*0,5*щкл2 *ск*10-6
Коэффициент остаточных газов (при Тк=Т0)	-	гr	0,031	0,027	0,045
гr=((Т0 + ДТ)/Тr)*((цоч*Рr)/(цдоз*е*Ра-цоч*Рr))
Температура конца впуска (при Тк=Т0; ц=1)	0К	Та	327,5	328,5	338,3
Та=(Т0 + ДТ+ гr*Тr)/(1+ гr)
Коэффицент наполнения	-	зV	0,798	0,798	0,787
зV=(Т0/(Т0+ДТ))*(1/(е-1))*(1/P0)*(цдоз*е*Ра-цоч*Рr)
III. Процесс сжатия
Расчет:
Давление в конце сжатия	МПа	Рс	4,270	4,270	2,286
Рс=Ра*еn1
Температура в конце сжатия	0К	Тс	945,2	948,3	827,7
Тс=Та*е(n1-1)
Средняя мольная теплоемкость в конце сжатия:
а) свежей смеси (воздуха), кДж/(кмоль*град)		(mcV)tоtс	22,373	22,38138755	22,063
(mcV)tоtс=20,6+2,638*10-3*tc, где
tc=Tс -273	0C	tc	672,2	675,3	554,7
б) остаточных газов, кДж/(кмоль*град)		(mc"V)tоtс	25,32	24,965	24,315
(mc"V)tоtс=23,867+0,00417*(tc-500)+1,47*(б-0,9)
**в диапазоне температуры tс=400 - 600 0C и
б=0,8 - 1,0 погрешность по данной формуле
не превышает +- 0,1%.
в) рабочей смеси, кДж/(кмоль*град)		(mc'V)tоtс	22,461	22,45	22,16
(mc'V)tоtс=(1/(1+гr))*((mcV)tоtс+гr*(mc"V)tоtс)
IV. Процесс сгорания
Расчет:
Коэффициент молекулярного изменения горючей	-	м0	0,978	0,975	0,991
смеси
м0=М2/М1
Коэффициент молекулярного изменения рабочей	-	м	0,979 ...

Подобные документы

• Система питания двигателей, работающих на дизельном и газовом топливе

  Топливо для дизелей, конструкция и работа системы питания дизеля топливом и воздухом, система выпуска отработавших газов, топливный насос высокого давления, форсунки. Топливо для газовых двигателей, конструкция и работа систем питания газовых двигателей.
  
  реферат [229,4 K], добавлен 29.01.2010
  

• Системы питания автомобильных двигателей

  Конструкция главной дозирующей системы карбюратора автомобиля. Система компенсации состава горючей смеси с уменьшением разрежения у топливного жиклера. Устройство системы впрыскивания бензина. Конструкции систем питания газовых двигателей и их работа.
  
  курсовая работа [8,5 M], добавлен 23.03.2011
  

• Тяговые электродвигатели

  Классификация тяговых электродвигателей по способу питания, конструктивному исполнению, типу привода колесных пар и роду тока. Принцип работы двигателей постоянного тока с последовательными, параллельными, смешанными и независимыми системами возбуждения.
  
  реферат [1,7 M], добавлен 27.07.2013
  

• Система питания дизельного двигателя грузового автомобиля MAN

  История развития грузового автомобиля MAN TGA. Назначение, классификация, устройство и принцип работы агрегатов, механизмов, узлов системы питания дизельного двигателя грузового автомобиля. Схема системы питания дизеля. Контрольно-осмотровые работы.
  
  курсовая работа [55,6 K], добавлен 19.11.2013
  

• Конструкция и работа системы питания бензинового двигателя

  Принцип работы двигателей на рабочей смеси бензина и воздуха. Конструкция и работа системы питания карбюраторного двигателя, устройство топливного бака, воздушных и топливных фильтров, бензинового насоса, карбюратора. Система питания с впрыском топлива.
  
  реферат [588,5 K], добавлен 29.01.2010
  

• Диагностирование системы питания дизельных двигателей

  Назначение системы питания дизельного двигателя. Методы, средства и оборудование для диагностирования системы питания дизельного двигателя грузовых автомобилей. Принцип работы турбокомпрессора. Техническое обслуживание и ремонт грузовых автомобилей.
  
  курсовая работа [812,2 K], добавлен 11.04.2015
  

• ТО и ремонт газобаллонного оборудования

  Общие сведения об автомобилях, работающих на сжиженном газе. Расчет периодичности технического обслуживания и ремонта системы питания двигателей с газобалонными установками. Техническая планировка участка по ремонту газовой аппаратуры и арматуры.
  
  курсовая работа [573,2 K], добавлен 13.03.2008
  

• ТО-1 системы питания

  Устройство системы питания дизельного двигателя. Фильтр тонкой очистки топлива и питание дизеля КамАЗ-740 воздухом. Основные возможные неисправности в системе, способы их устранения. Перечень работ при техническом обслуживании, технологическая карта.
  
  контрольная работа [243,3 K], добавлен 09.12.2012
  

• Проведение ремонта электрического оборудования подвижного состава

  Техобслуживание и диагностика неисправности электрического оборудования, двигателей. Технология ремонта и способы устранения основных дефектов. Таблицы проверки и испытания обмоток. Системы эксплуатации генераторов и двигателей пассажирских вагонов.
  
  курсовая работа [1,4 M], добавлен 12.06.2012
  

• Устройство автомобильных двигателей

  Параметры и показатели двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Основные виды ДВС и их характеристика. Компоновка механизма газораспределения двигателя на примере ВАЗ-2107 и ЯМЗ-240. Системы смазки и питания дизелей. Типы фильтров в системах смазки ДВС.
  
  контрольная работа [1,9 M], добавлен 20.06.2013
  

• Система питания дизеля

  Технико-экономические показатели дизелей. Использование дизелей на всех грузовых автомобилях, автобусах и на значительной части легковых автомобилей. Дизельное топливо. Схема и приборы системы питания. Смесеобразование. Система подачи и очистки воздуха.
  
  контрольная работа [3,0 M], добавлен 26.01.2009
  

• Техническое обслуживание двигателя

  Основные неисправности механизмов двигателя. Работы, выполняемые при ТО систем питания. Установка уровня топлива в поплавковой камере. Регулировки пусковых зазоров и холостого хода. Основные неисправности системы питания дизеля, обслуживание форсунки.
  
  лабораторная работа [1,4 M], добавлен 31.10.2013
  

• Разработка технологического процесса модернизации системы питания двигателя автомобиля SKODA

  Устройство и принцип работы системы питания автомобиля, последовательность действий при техническом обслуживании и при выявлении дефектов, а также при их устранении. Расчет основных экономических затрат по ремонту системы питания автомобиля SKODA.
  
  дипломная работа [1,7 M], добавлен 23.02.2012
  

• Система питания двигателей автобусов ПАЗ

  История развития Павловского автозавода и его модельного ряда. Анализ достоинств модифицированных конструкций относительно предшествующего решения системы, составление их принципиальных схем. Система автомобиля последней модели; техническое обслуживание.
  
  курсовая работа [516,8 K], добавлен 15.02.2011
  

• Совершение очистки дизельного топлива грузового автомобиля

  Сравнение систем питания дизельных двигателей. Смешанные системы питания. Малотоксичные и нетоксичные двигатели. Зависимость топливной экономичности от конструкций систем. Наличие примесей в дизельном топливе. Нормы расхода топлива для автомобиля ЗИЛ-133.
  
  дипломная работа [1,2 M], добавлен 16.06.2015
  

• Тепловой расчет двигателя при его работе на жидком топливе и переводе его на газ

  Краткая техническая характеристика двигателя-прототина. Описание конструкции системы питания. Тепловой расчет двигателя: показатели рабочего процесса и потери. Расчет и построение внешней скоростной характеристики. Построение индикаторной диаграммы.
  
  курсовая работа [1,5 M], добавлен 18.01.2011
  

• Состав и управление главного энергетического комплекса двухвальной дизельной энергетической установки грузового судна

  Главный энергетический комплекс дизельной энергоустановки грузового судна, выбор и обоснование состава, расчет характеристик. Принцип действия четырехтактного дизеля. Действия по управлению главным дизельным двигателем. Схемы механических индикаторов.
  
  курсовая работа [1,5 M], добавлен 25.03.2012
  

• Система охлаждения двигателей. Порядок устранения различных неисправностей в системе охлаждения

  Система питания охлаждения автомобилей воздухом. Двигатели типа "С" и "F". Устройство системы питания. Воздушный фильтр, фильтрующие элементы. Описание системы охлаждения двигателей. Порядок устранения различных неисправностей в системе охлаждения.
  
  контрольная работа [3,5 M], добавлен 04.06.2010
  

• История и механизмы тормозов Isuzu Trooper

  Крупнейший в мире производитель тяжелых грузовиков японская компания "Isuzu". Конструкция "Isuzu Trooper". Мощная лонжеронная рама, передняя независимая торсионная подвеска с регулируемой жесткостью, задняя зависимая рессорная, реактивные тяги.
  
  курсовая работа [1,1 M], добавлен 13.02.2013
  

• Влияние качества дизельного топлива на технико-экономические показатели работы дизельного двигателя

  Изучение топлива и химических реакций при его сгорании. Рассмотрение конструкции системы питания дизельного двигателя. Предложение мероприятий, способных повысить эффективность диагностики системы питания дизельных двигателей и снизить их себестоимость.
  
  дипломная работа [1,2 M], добавлен 16.06.2015
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам