Повышение эксплуатационных показателей машинно-тракторных агрегатов посредством разработки технологических приемов улучшения равномерности топливоподачи в их дизелях

• Автор: Габдрафиков, Фаниль Закариевич
• Шифр специальности: 05.20.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 352 с. : ил.

1. Состояние проблемы, цели и задачи исследования

1.1. Анализ состояния комбайнового и сельскохозяйственного тракторного парка Республики Башкортостан и возможности реализации их эксплуатационных показателей.
1.2. Особенности эксплуатации машиннотракторных агрегатов в технологическом процессе возделывания рапса
1.2.1. Зональные особенности эксплуатации машиннотракторных агрегатов при возделывании рапса.
1.2.2. Влияние условия работы машиннотракторных агрегатов на показатели работы их дизелей
1.2.3. Топливная система, как важнейший фактор, определяющий техникоэкономические и экологические показатели дизелей машиннотракторных агрегатов

1.3. Цели и задачи исследования.

2. Теоретические предпосылки формирования технологических приемов улучшения равномерности топливолодачи в дизелях машиннотракторных агрегатов

2.1. Математические модели топливных систем дизелей.

2.1.1. Информационная и концептуальная модели функционирования топливной системы дизелей машиннотракторных агрегатов
2.1.2. Установление и обоснование совокупности оценочных показателей качества работы топливных систем и допусковых их отклонений
2.2. Методология разработки технологических приемов улучшения равномерности топливолодачи дизелей
3. Совершенствование оценочных показателей работы системы тошшвоподачи дизелей машиннотракторных агрегатов
3.1. Уточнение регулировочных параметров системы топливоподачи и совершенствование методики их регулирования
3.2. Совершенствование стенда для испытаний и регулировок топливных систем дизелей.
4. Разработка технологических приемов улучшения равномерности топливоиодачи дизелей машиннотракторных агрегатов
4.1. Перспективные системы по равномерности топливоиодачи для дизелей МТА.
4.2. Подпитка линии высокого давления системы топливоиодачи дизеля.
4.2.1. Анализ технологических приемов стабилизации остаточного давления в линии высокого давления системы топливоиодачи дизеля
4.2.2. Разработка перспективного технологического приема стабилизации остаточного давления
4.2.3. Математическая модель предлагаемой подпитки линии высокого давления системы топливоподачи дизеля
4.3. Повышение качества процесса впрыскивания отключением цилиндров дизеля.
4.4. Системы топливоподачи с электронным управлением для дизелей МТА.
4.4.1. Анализ систем топливоподачи с электронным управлением.
4.4.2. Топливоподающая система непосредственного действия с электромагнитно управляемым нагнетательным клапаном.
4.4.2.1. Разработка системы топливоподачи с электромагнитно управляемым нагнетательным клапаном.
4.4.2.2. Математическая модель системы непосредственного действия с электронным управлением пропуском подач
5. Общая программа и методика экспериментальных исследований
5.1. Программа экспериментальных исследований
5.2. Общая методика исследований.
5.3. Стенды, приборы и аппаратура.
5.4. Обработка экспериментальных данных и оценка погрешности измерений
6. Результаты экспериментальных исследований технологических приемов улучшения равномерности топливоподачи дизелей машиннотракторных агрегатов
6.1. Результаты оценки равномерности топливоподачи предложенным устройством
6.2. Влияние подпитки линии высокого давления системы топливоподачи на эксплуатационные показатели работы дизеля.
6.3. Зависимость эксплуатационных показателей работы дизелей
от числа работающих цилиндров
7. Техникоэкономическая эффективность внедрения предложенных технологических приемов улучшения равномерности топливоподачи дизелей машиннотракторных агрегатов.
Выводы и рекомендации
Библиографический список.
Приложения.
ВВЕДЕНИЕ


При этом на внесении удобрений используются в среднем только мощности двигателя, на транспортных работах ,3, на посеве и посадке ,3 и на почвообработке ,5. Тракторы типа МТЗ в сельском хозяйстве большую часть времени эксплуатируются в режимах, не требующих более номинальной мощности. Гистограммы распределения времени работы и загрузки тракторов различных классов представлены на рис. В целом следует отметить, что современные тракторные дизели эксплуатируются в очень широких диапазонах скоростного и нагрузочного режимов работы. В общем балансе рабочего времени значительная доля приходится на малоэнергоемкие работы, и, как следствие, довольно значительную часть времени двигатели работают в режимах малых нагрузок и низких частот вращения коленчатого вала. В то же время, экономичность работы дизелей зависит от степени их нагрузки, причем лучшие показатели достигаются на номинальном режиме работы. Р
Рис. Гистограммы распределения относительного времени В работы дизелей сельскохозяйственных колесных тракторов классов 1,4 а и 5 6 и гусеничных классов 3 в и 4 г режимы работы Р 1 без нагрузки 2е нагрузкой до 3 с до 4 с до 0 5 свыше 0
Экономичность работы двигателя, конечно, можно поднять в какойто мере выбором наиболее рациональных режимов его работы. Рассмотрим ее на примере трактора Т0К с двигателем СМД. В реальной эксплуатации, как правило, тракторист устанавливает рукоятку управления топливным насосом в положении максимальных оборотов на холостом режиме в данном случае мин1 и, отпуская сцепление, трогает машиннотракторный агрегат на возможной рабочей передаче. Оказываемое при этом агрегатом сопротивление и определяет загрузку двигателя в одной из точек его основной регуляторной характеристики. Представленная на рис. СМД полностью удовлетворяющего ТУ позволяет построить регуляторную характеристику для рассматриваемого случая от частоты вращения вала на холостом ходу до эффективной эксплуатационной мощности ЫСЭкст1 кВт и перегрузочную ветвь до значения максимального крутящего момента точки а, б, в. Рис. Графики протекания по регуляторной характеристике удельного расхода топлива де, частоты вращения вала п и среднего эффективного давления рс представлен на рис. Как видно рис. Вт, п мин1 ре0, МПа с7 гкВтч. С учетом доли времени работы двигателя в каждом из этих режимов можно найти средневзвешенный удельный расход топлива ср6 гкВгч. Вместе с тем следует отметить, что имеются возможности эксплуатации трактора на заданных нагрузках с меньшим расходом топлива, например, использованием пониженных частот вращения вала двигателя. Топливный насос высокого давления ТНВД с центробежным всережимным регулятором позволяет двигателю работать при таких пониженных частотах вращения вала частичные регулировочные характеристики, но со средним эффективным давлением, близким к тому, что имеется при номинальной эксплуатационной мощности. ЧкВ
Рис. МПа режимы x и Мк тах, что обусловливает существенное снижение мощности при уменьшении частоты вращения вала. Во всех режимах, соответствующих рассматриваемым четырем видам работ, удельный расход топлива будет меньше, чем при исходной регулировке рис. Одна из частичных регуляторных характеристик при пхх мин1 представлена на рис. Рнс. Вт, при средневзвешенном 7 гкВгч, меньшем, чем в исходном случае, на 9. При дальнейшем перемещении регуляторной ветви характеристики в область меньших частот вращения вала экономичность улучшается, но максимально достигаемая мощность существенно снижается. Загрузки двигателя, указанные для различных видов работ, являются средними. В реальных условиях они могут быть и больше и меньше этих величин. Это означает, что при отсутствии запаса мощности по регуляторной ветви частичной характеристики двигатель может перейти на режимы перегрузочной корректорной ветви и существенно снизить частоту вращения вала и, в итоге, снизит производительность и соответственно экономичность. Поэтому с точки зрения экономии топлива допускать работу по регуляторной ветви характеристики путем снижения частоты вращения коленчатого вала двигателя рационально только при малых и умеренных нагрузках.