Согласно 436-ФЗ от 29.12.2010 «О защите детей от информации, причиняющей вред их здоровью и развитию» данная продукция маркировке не подлежит.

УДК 625.76.08

ББК 39.311-06 Т38

Рецензент канд. техн. наук, проф. А. И. Демиденко (СибАДИ)

Работа утверждена редакционно-издательским советом СибАДИ в качестве учебно-методического пособия.

Т38 Техническая эксплуатация транспортно-технологических машин и оборудования в зимнее время[Электронный ресурс] :учебно-методическое пособие /сост. :И. К. Потеряев, Р. Ф. Салихов. – Электрон. дан. − Омск : СибАДИ, 2016. – URL: http:// bek.sibadi.org/cgi-bin/irbis64r plus/cgiirbis 64 ft.exe. - Режим доступа: для авторизованных пользователей.

Рассматриваются методики расчета тепловой производительности индивидуальных средств облегчения пуска двигателя машины с учетом условий их использования в различных климатических районах.

ISBN 978-СибАДИ5-93204-917-4.

Имеет интерактивное оглавление в виде закладок.

Рекомендовано для о учающихся всех форм направления «Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов».

Также может быть полезно для использования в практической деятельности инженерами и механ ками предпр ятий и организаций, осуществляющих эксплуатацию транспортно-технолог ческ х маш н и оборудования в зимнее время.

Текстовое (символьное) издание (1,0 МБ)

Системные требования : Intel, 3,4 GHz ; 150 МБ ; Windows XP/Vista/7 ; DVD-ROM ;

1 ГБ свободного места на жестком диске ; программа для чтения pdf-файлов

Adobe Acrobat Reader ; Google Chrome

Редактор Н.И. Косенкова

Техническая подготовка − Т.И. Кукина Издание первое. Дата подписания к использованию 07.11.2016

Издательско-полиграфический центр СибАДИ. 644080, г. Омск, пр. Мира, 5 РИО ИПЦ СибАДИ. 644080, г. Омск, ул. 2-я Поселковая, 1

© ФГБОУ ВО «СибАДИ», 2016

ВВЕДЕНИЕ

Учебно-методическое пособие составлено для обучающихся направления «Эксплуатация транспортно–технологических машин и комплексов». Данное пособие обеспечивает консультирование по учебным дисциплинам «Эксплуатация транспортно-технологических машин и оборудования в зимнее время», «Эксплуатация транспортнотехнологических машин и оборудования объектов нефтепродуктообеспечения и газоснабжения в зимнее время», содержит перечень вопросов, рекомендованных для самостоятельного изучения дисциплины, а также необходимые указания к выполнению контрольной работы.

Контрольная работа рассматривается как самостоятельная разработка студента, направленная на изучение дисциплины, а также приобретение необходимых навыков в выполнении обоснования применения средств облегчения пуска двигателя внутреннего сгорания (ДВС) транспортно-технологических машин и оборудования (ТТМО) в зимних условиях эксплуатации.

представление ее руководителю.

Для своевременного и успешного выполнения работы руководитель заблаговременно выдает индивидуальное задание каждому студенту. После получения задания студент должен подробно изучить настоящие методические указания, рекомендованный теоретический материал по дисциплине.

В ходе выполнения контрольной работы теоретическая часть, все расчеты и использованные справочные данные оформляются исполнителем в соответствии с известными требованиями стандартов и рекомендаций. Графическая часть работы может включать в себя рисунки, схемы, чертежи, которые помещаются в тексте.

Ответственность за качество выполненной работы несет непосредственный исполнитель.

3

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Дисциплины «Эксплуатация транспортно-технологических машин и оборудования в зимнее время», «Эксплуатация транспортнотехнологических машин и оборудования объектов нефтепродуктообеспечения и газоснабжения в зимнее время» обеспечивают подготовку квалифицированного специалиста, способного организовать и осуществлять эксплуатацию транспортнотехнологических машин и оборудования в условиях низких температур,

втом числе в зимнее время в условиях Севера.

1.Самостоятельное изучение:

– особенностей эксплуатации транспортно-технологических машин и оборудования в экстремальных зимних условиях и их влияния

макроклиматические и климатические районы. Большинство климатических районов характеризуются отрицательными температурами воздуха и наличием снежного покрова.

Опыт эксплуатации машин показывает, что в зимних условиях вследствие их значительных простоев, повышенного расхода топлива себестоимость работ увеличивается в отдельных случаях в 1,5–2 раза, а сменные нормы могут выполняться только на 25–50 %. Расход топлива может увеличиваться до двух раз. Значительное время (более 1–1,5 ч) может затрачиваться на разогрев, пуск и прогрев двигателя машины, подготовку к использованию ее рабочего оборудования [1, 2, 3].

4

2. РАЗОГРЕВ ДВС ИНДИВИДУАЛЬНЫМИ ЖИДКОСТНЫМИ ПОДОГРЕВАТЕЛЯМИ

Все средства облегчения пуска двигателей могут быть разделены на индивидуальные, которые используются на отдельных машинах, и групповые или общего пользования. В качестве индивидуальных средств могут использоваться предпусковые жидкостные и воздушные подогреватели. Предпусковые подогреватели предназначаются для прогрева охлаждающей двигатель жидкости и моторного масла.

Существуют различные типы индивидуальных жидкостных предпусковых подогревателей двигателей. В качестве топлива для подогревателей ТТМО используется дизельное топливо. Рабочая смесь при пуске различных подогревательных устройств воспламеняется с

использование низкозамерзающих охлаждающих жидкостей, что

производительность машин Ана 5-6 %. Подогреватели типа 15.8106-01, 14ТС-10, ПЖД обеспечиваютб надежный пуск двигателей при температурах воздуха до –40 °С в течение 25-30 мин.

позволяет увеличить основное рабочее время и повысить сменную

сэкономить от 30 до150 л топлива.

Опыт зимнейиэксплуатации машин показывает, что использование

предпускового подогревателя двигателя сокращает расход топлива на 0,1-0,5л в расчетеСна од н пуск, а при 300-500 зимних пусках позволяет

Выбор средств облегчения пуска ДВС для ТТМО должен осуществляться с учетом предполагаемого климатического района эксплуатации и технических характеристик силовой установки машины. Конструкции индивидуальных подогревателей жидкостных разрабатываются научно-исследовательскими институтами или предприятиями-изготовителями машин с учетом технических характеристик их силовых установок (табл. 2.1).

Как видно из табл. 2.1, подогреватели жидкостные с разными параметрами их тепловой производительности не обеспечат одинаковых условий предварительного разогрева одной и той же силовой установки машины, например, силовой установки с двигателем КамАЗ-740. Время разогрева также будет существенно различаться при использовании машины в различных климатических районах эксплуатации.

5

Таблица 2.1

Примеры использования подогревателей в конструкции силовых установок ТТМО

Рис. 2.1. Схема подключения подогревателя на рядном шестицилиндровом двигателе (Р6) СМД-14А:

1 – двигатель; 2 – цилиндр пускового двигателя; 3 – сливное отверстие блока цилиндров; 4 – подогреватель;

5 – фальш-поддон

6

Подогреватель подсоединяют к системе охлаждения двигателя в двух местах. Нагретая жидкость через патрубок подогревателя подводится к цилиндру пускового двигателя или непосредственно в верхнюю часть блок-картера. Отвод охлаждающей жидкости в подогреватель осуществляется из нижней части блок-картера двигателя.

Под поддоном картера двигателя устанавливается фальш-поддон, в который направляются для разогрева моторного масла отработавшие газы подогревателя. Для хорошей очистки газоходов перед розжигом производится продувка котла подогревателя. После выключения подогрева газоходы очищаются от продуктов сгорания.

На рис. 2.2 представлены возможные схемы подключения подогревателей жидкостных к системе охлаждения V-образных двигателей.

РисС. 2.2.ихемы подключения подогревателей жидкостных к системе охлаждения V-образного восьмицилиндрового двигателя (V8): а) – двигатель имеет специальный канал, соединяющий полости блоков цилиндров; б) – двигатель не имеет специального канала, соединяющего полости блоков цилиндров

В систему разогрева также включают радиатор отопителя кабины. На рис. 2.3 представлена схема подключения подогревателя к системе охлаждения V-образного восьмицилиндрового двигателя и отопления кабины.

Сравнительные испытания подогревателей с тепловой производительностью 16,2 и 22 кВт серийного изготовления, установленные на двигателе Р6, показали их высокую эффективность.

7

Рис. 2.4. Зависимость продолжительности разогрева двигателя Р6 подогревателями жидкостными (16,2–22 кВт) от температуры окружающего воздуха

8

Пуск подогревателя с тепловой производительностью 16,2 кВт по времени составил, по результатам всех испытаний, до 15 с. Общее время подготовки 30–40 с. Подготовка подогревателя с тепловой производительностью 22 кВт к пуску составила 30 с, а общее время подготовки к пуску и непосредственно пуска в большинстве случаев

составляло от одной до 1,5 мин.

Во время испытаний в работе подогревателей наблюдались отказы, что свидетельствовало об их недостаточной надежности.

Для оценки теплового состояния двигателя во время прогрева производились замеры:

–температуры охлаждающей жидкости, поступающей в полости охлаждения цилиндра пускового двигателя;

–температуры охлаждающей жидкости, поступающей в полости головки блоков основного двигателя (вблизи первого цилиндра);

–температуры охлаждающей жидкости при выходе из блока цилиндров; И

–температуры масла в поддоне картера (в месте размещения маслоприемника насоса) и в главнойДмагистрали (со стороны фильтров).

После обобщения результатов испытаний, в которых подогреватели

степловой производительностьюА16,2 и 22 кВт работали по 20 мин, были получены средние данные по результатам пусков,

характеризующие динамику разогрева двигателя при температуре наружного воздуха в пределахбот –16 до –30 °С (рис. 2.5, 2.6).Рис. 2.5. Графики изменен я

температурыСохлаждающей жидкости при разогреве ДВС подогревателем в интервале температур окружающего воздуха от –16 до –30 °С:

1 – температура охлаждающей жидкости на входе в полость охлаждения цилиндра пускового двигателя;

2 – температура охлаждающей жидкости на входе в полость головки блока двигателя;

3 – температура охлаждающей жидкости, поступающей в подогреватель

9

На 20-й минуте разогрева температура охлаждающей жидкости (М-40) на входе в полость охлаждения цилиндра пускового двигателя устанавливалась равной 104–106 °С, в полости головки блоков двигателя –92–98 °С, поступающей обратно в подогреватель –22–23 °С, а температура моторного масла в картере повышалась только до 3–8 °С.

Такое тепловое состояние силовой установки обеспечивает надежный пуск как пускового, так и основного дизельного двигателя. При этом время пуска двигателей не зависит от температуры окружающего воздуха и составляет в среднем:

–пусковой двигатель – 1,5–2,0 с;

–для дизельных ДВС – 3,5–4,0 с.

проворачивания коленчатого вала при включенной компрессии от начала подачи топлива до начала устойчивой работы двигателя.

Измерение температуры охлаждающей жидкости через 2 мин после пуска двигателя в разных его зонах показало, что происходит ее выравнивание.

Средний расход топлива на разогрев двигателя для подогревателя с тепловой производительностью 16,2 кВт составил 2,18 кг (часовой расход), а для подогревателя с тепловой производительностью 22 кВт – 2,3 кг (часовой расход).

Облегчение пуска разогретого ДВС обеспечивается в результате уменьшения сопротивлений проворачиванию коленчатого вала,

10