книги из ГПНТБ / Петренко, Е. Я. Некоторые особенности работы автотракторных дизелей в высокогорных условиях
.pdf5. Находится оптимальное значение наддува для за данной высоты, при котором обеспечивается требуемый удельный вес воздушного заряда:
Ркн = У ^ -~ пм/смг.
Ун!
6. Определив параметры работы дизеля, изменяю щиеся с высотой, можно расчетным путем определить ожидаемую эффективную мощность, которую разовьет дизель с газотурбонаддувом при работе в заданных вы сокогорных условиях:
ЛС„=ЛС а- ^ л . с .
« н-Уко
По изложенной методике также можно подобрать турбокомпрессор для улучшения основных показателей обычных дизелей (предназначенных для работы без над дува па нулевой высоте) при работе в высокогорных ус ловиях. Сравнивая расчетные значения параметров воз душного заряда дизеля с паспортными данными турбо компрессора, можно судить о пригодности того или ино го турбокомпрессора для наддува дизеля в высокогор ных условиях.
При наддуве обычных дизелей предельной следует считать такую эффективную мощность, которую дизель развивает с удельным расходом топлива, равным удель ному расходу топлива при работе без наддува на нуле вой высоте. Этим ограничивается чрезмерное повышение теплонапряженности двигателей, хотя цикловая подача топлива при наддуве может быть выше (при работе на высотах до 2500 м), чем при работе без наддува в обыч ных условиях.
80
Таким образом, по изложенной методике можно рас четным путем определить ожидаемые значения парамет ров воздушного заряда, и по этим параметрам подобрать агрегат наддува для улучшения основных показателей дизелей в высокогорных условиях. Кроме того, можно определить оптимальные значения параметров работы и эффективную мощность дизелей с турбопаддувом в высокогорной местности. Это нужно для рационального комплектования машинно-тракторных агрегатов и опре деления расчетных норм выработки при работе в высо когорных условиях.
Применение изложенной методики позволит эксплуа тировать тракторы, комбайны, самоходные шасси и дру гие дизельные установки в высокогорных условиях на оптимальных режимах работы.
НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ ДИЗЕЛЕЙ С ГАЗОТУРБОНАДДУВОМ
Применение наддува па тракторных дизелях приво дит к некоторым особенностям технического ухода за ди зелями. Периодичность и объем технических уходов, от носящихся непосредственно к двигателю, мало отли чаются у дизелей без наддува и с наддувом. При эксп луатации дизелей с турбонаддувом несколько большее внимание нужно уделять уходу за системой смазки и си стемой питания, а также режиму пуска и остановки дизеля.
Ротор современного турбокомпрессора вращается с большой скоростью (35000—70000 об/мин), и неисправ ность системы смазки неизбежно приведет к выходу из
81
строя подшипников ротора. Поэтому нужно постоянно контролировать подачу масла к подшипникам ротора. При нарушении работы системы смазки необходимо не медленно остановить дизель для устранения неисправ ности.
Несвоевременный уход за впускной системой двига теля приводит к увеличению сопротивлений при движе нии воздуха в цилиндры двигателя. В результате увели чивается степень дымления дизеля, что способствует по вышению давления и температуры выхлопных газов. При этом увеличивается скорость вращения ротора турбо компрессора и повышается износ подшипников ротора.
На работоспособность турбокомпрессора большое влияние оказывают режимы пуска и остановки двигате ля. При пуске масло к турбокомпрессору поступает с не которым запаздыванием, поэтому необходимо постепен но увеличивать число оборотов двигателя до тех пор, по ка давление масла перед турбокомпрессором не достиг нет нормальной величины. Перед остановкой двигателя необходимо в течение 5—10 минут проработать на малой нагрузке или на холостом ходу и постепенно снижать обороты двигателя. При таком режиме остановки турбо компрессор постепенно охладится, и в каналах системы смазки турбокомпрессора останется часть масла, кото рое используется для смазки подшипников ротора в на чале последующего пуска дизеля.
В качестве примера ниже приведены некоторые до полнительные операции при обслуживании дизеля с тур бокомпрессором.
1. Систематическое наблюдение за давлением масл перед турбокомпрессором. При падении давления масла ниже допустимого предела (1,5 кг/см2) двигатель дол жен быть немедленно остановлен для устранения причин падения давления.
82
2. Постоянное наблюдение мест соединения турбо компрессора с впускным коллектором, стыков среднего корпуса с корпусами турбины и компрессора и других соединений. В случае необходимости — подтяжка кре пежных деталей.
3. При пуске дизеля делается прокрутка двигателя с выключенной подачей топлива пока не поднимется дав ление масла на входе в турбокомпрессор.
4.Через 60 часов работы проводится промывка мас лофильтра, трубки подвода масла от фильтра к турбо компрессору и калиброванного отверстия в штуцере.
5.Через каждые 900—1000 часов работы промывают турбокомпрессор, делают частичную разборку и провер ку осевого и диаметрального люфтов ротора.
Впроцессе разборки и сборки необходимо тщательно предохранять все детали и узлы турбокомпрессора от забоин, вмятин и других повреждений. Во избежание разбалансировки ротора запрещается всякая механиче
ская обработка деталей ротора в условиях мастерских колхозов и совхозов. Ремонт турбокомпрессоров может производиться только квалифицированными специали стами в хорошо оснащенной мастерской.
В таблице 13 приведены некоторые неисправности турбокомпрессоров и способы их устранения.
Турбокомпрессоры, выпускаемые нашей промышлен ностью, обеспечивают длительную и безотказную работу при условии регулярного ухода за' ними и соблюдения правил эксплуатации.
83
Заблица 13
Некоторые неиспарвности турбокомпрессоров и способы их устранения
Признаки и причины |
Способы устранения |
|
неисправности |
||
|
Падение давления наддува
( о п р е д е л я е т с я п о с н и ж е н и ю м о щ н о с т и д в и г а т е л я и д ы м н о м у
|
|
|
|
|
в ы х л о п у ) |
|
|
|
1. У т е ч к а в о з д у х а |
и з к о м |
1. П о д т я н у т ь к р е п л е н и я |
||||||
п р е с с о р а |
ч е р е з с о е д и н е |
|
|
|
||||
н и е . |
|
|
|
|
|
|
|
|
2. З а с о р е н |
в о з д у х о о ч и с т и |
2. П р о в е р и т ь |
и п р и н е о б |
|||||
т е л ь д в и г а т е л я . |
|
|
х о д и м о с т и п р о м ы т ь в о з |
|||||
3. Р а з р е г у л и р о в а н а и л и н е |
д у х о о ч и с т и т е л ь . |
|||||||
и с п р а в н а |
т о п л и в н а я а п |
3. О т р е г у л и р о в а т ь и л и у с |
||||||
п а р а т у р а . |
|
|
|
|
т р а н и т ь |
|
н е и с п р а в н о с т и |
|
4. П р о б и т а п р о к л а д к а м е ж |
т о п л и в н о й а п п а р а т у р ы . |
|||||||
д у ф л а н ц а м и |
т у р б и н ы и |
4 . З а м е н и т ь п р о к л а д к у . |
||||||
в ы х л о п н о г о к о л л е к т о р а . |
5. П р о м ы т ь |
т у р б о к о м п р е с |
||||||
5. Т у г о е в р а щ е н и е |
р о т о р а , |
с о р . |
|
|
||||
о т с у т с т в и е в ы б е г а . |
|
6. С н я т ь |
т у р б о к о м п р е с с о р |
|||||
6. Р о т о р |
т у р б о к о м п р е с с о р а |
с д в и г а т е л я и о т п р а в и т ь |
||||||
з а к л и н и л в п о д ш и п н и к е . |
е г о в р е м о н т . |
|||||||
Н и з к о е |
д а в л е н и е |
м а с л а и |
входе в турбокомпрессор |
|||||
1. М а н о м е т р |
|
в ы ш е л |
и з |
1. З а м е н и т ь м а н о м е т р . |
||||
с т р о я . |
Н е и с п р а в н о с т ь м а |
|
|
|
||||
н о м е т р а п р о в е р я е т с я п о д
к л ю ч е н и е м |
к о н т р о л ь н о г о |
|
м а н о м е т р а . |
|
|
2. П о л о м к а т р у б к и п о д в о д а |
2 . З а м е н и т ь т р у б к у . |
|
м а с л а к т у р б о к о м п р е с с о |
|
|
ру- |
|
3. П р о м ы т ь к о р п у с ф у л ь т - |
3. З а с о р е н ы |
м а с л о п р о в а д я - |
|
щ и е с в е р л е н и я в к о р п у с е |
р а . |
|
ф и л ь т р а . |
|
|
84
Признаки |
и причины |
неисправности |
|
4. З а с о р е н |
ф и л ь т р у ю щ и й |
э л е м е н т м а с л я н о г о ф и л ь т -
р а .
5 . З а с о р е н а т р у б к а п о д в о д а м а с л а к м а с л я н о м у ф и л ь -
т р у т у р б о к о м п р е с с о р а .
Продолжение таблицы 13
Способы устранения
4 . П р о м ы т ь ф и л ь т р у ю щ и й э л е м е н т .
5 . П р о м ы т ь и л и з а м е н и т ь т р у б к у .
Н е п р е р ы в н ы й и л и п е р и о д и ч е с к и й п о с т о р о н н и й ш у м в т у р б о к о м п р е с с о р е
] . З а е д а н и е к о л е с т у р б и н ы
и л и к о м п р е с с о р а з а в с т а в к и т у р б и н ы и л и к о м п р е с с о р а .
2. П о в ы ш е н н ы й и з н о с п о д ш и п н и к а .
1. |
П р о в е р и т ь н а л и ч и е п р о |
|
|
к л а д о к м е ж д у к о р п у с а |
|
|
м и к о м п р е с с о р а и т у р |
|
|
б и н ы и с р е д н и м к о р п у |
|
|
с о м . В с л у ч а е н е о б х о д и |
|
|
м о с т и у с т а н о в и т ь д о п о л |
|
|
н и т е л ь н ы е |
п р о к л а д к и |
|
т о л щ и н о й 0 ,2 — 0 ,3 мм. |
|
|
П р и п о в ы ш е н н о м и з н о с е |
|
|
п о д ш и п н и к а н у ж н о о т |
|
|
п р а в и т ь |
т у р б о к о м п р е с |
|
с о р в р е м о н т . |
|
2. |
О т п р а в и т ь т у р б о к о м |
|
|
п р е с с о р в р е м о н т . |
|
|
В ы б р о с м а с л а и з т у р б о к о м п р е с с о р а |
|
||
1. Д л и т е л ь н а я р а б о т а с з а |
1. П р о м ы т ь |
в о з д у х о о ч и с |
||
с о р е н н ы м в о з д у х о о ч и с т и |
т и т е л ь . |
|
||
т е л е м . |
|
|
|
|
2. Д л и т е л ь н а я |
р а б о т а д в и |
2. О б е с п е ч и т ь н о р м а л ь н у ю |
||
г а т е л я с м а л о й |
н а г р у з |
з а г р у з к у д в и г а т е л я . |
||
к о й . |
|
|
|
|
85
Признаки и причины неисправности
3. П о в ы ш е н н ы й р а с х о д м а е -
л а д в и г а т е л е м в с л е д с т -
в н е н а р у ш е н и й в р а б о т е ц и л и н д р о - п о р ш н е в о й
г р у п п ы . |
|
4. Н е и с п р а в н о с т и |
в р а б о т е |
уп л о т н е н и й т у р б о к о м п р е с -
со р а .
Продолжение таблицы 13
Списобы устранения
3 . П р и в е с т и р а с х о д м а с л а
к н о р м е . |
|
|
4 . П р о м ы т ь |
т у р б о к о м п р е с - |
|
с о р и з а м е н и т ь |
у п л о т - |
|
н я ю щ и е к о л ь ц а в с л у ч а е
о б н а р у ж е н и я н е и с п р а в -
п о с т е н ( п о л о м к а , н о в ы -
ш е н н ы й и з н о с ) .
# * *
Следовательно, высокогорные условия существенно влияют на работу автотракторных двигателей. В резуль тате снижения весового расхода воздуха с ростом высо ты нарушается требуемое соотношение расхода топлива и воздуха. Это приводит к ухудшению рабочего процес са и снижению мощностных и экономических показате лей существующих автотракторных двигателей.
Снижение мощности двигателей в высокогорной мест ности не позволяет агрегатировать тракторы с теми ма шинами. с которыми они работают в обычных условиях, т. е. на уровне моря. Поэтому приходится или снижать скорости движения агрегатов, или уменьшать их ширину захвата, что отрицательно сказывается на производи тельности и себестоимости выполняемых работ.
Кроме того, работа двигателей на неоптимальных режимах приводит к увеличению затрат на техническое
86
обслуживание. Увеличивается при этом и потребление дефицитных запасных частей, что приводит к затрудне ниям в снабжении колхозов и совхозов этими запасны ми частями.
Для переоборудования обычных автотракторных дви гателей в «высотные» заслуживают внимания два мето
да.
Первый метод заключается в том, что с изменением высоты, путем соответственного изменения цикловой под дачи тойлива (с увеличением высоты цикловая подача топлива уменьшается), обеспечиваются оптимальные значения коэффициента избытка воздуха, что положи тельно влияет на протекание рабочего процесса в ци линдрах двигателей.
Этот метод не требует больших материальных затрат н сводится к соответствующим регулировкам топливной аппаратуры в зависимости от высотных условий, где предполагается эксплуатировать двигатели. При этом ме тоде повышаются надежность работы и сроки службы двигателей, а также обеспечивается удовлетворительная их экономичность, так как в высотных условиях двигате лям обеспечиваются оптимальные режимы работы.
Поскольку оптимальные режимы работы здесь дости гаются за счет изменения цикловой подачи топлива, то в высокогорных условиях это сопровождается снижением мощности высотных двигателей в несколько больших размерах, чем при работе обычных двигателей в этих же условиях (на каждые 500 м мощность высотных двига телей снижается в среднем на 4,5% против 3,2% при работе обычных двигателей).
По нашему мнению, такая, хотя и незначительная, разница в снижении эффективной мощности обычных и высотных двигателей является одной из причин, почему этот метод улучшения основных показателей автотрак
87
торных дзигателеи до настоящего времени не применяет ся в хозяйствах нашей республики. При этом, видимо, не учитывают, что стремление любой ценой добиваться, хотя
инезначительного, повышения мощности двигателей в высокогорной местности, дорого обходится колхозам и совхозам, эксплуатирующим тракторы на высотах 1500 м
ивыше.
Так как обеспечение оптимальных режимов работы двигателей здесь сопровождается изменением их мощно сти, то перевод обычных двигателей в высотные должен сопровождаться соответственным изменением существу ющих норм выработки. Для тракторов с высотными двигателями нужно устанавливать выполнимые нормы выработки и расхода топлива, чтобы снижение мощности двигателей вследствие влияний высокогорных условий не повлияло на заработную плату механизаторов. Это один из методов устранения текучести механизаторских кадров.
В соответствии с новыми нормами выработки в неко торых хозяйствах возможно потребуется увеличить коли чество тракторов. Однако повышение их сроков службы и надежности работы благоприятно отразится на эконо мике сельскохозяйственного производства. При этом уменьшатся случаи вынужденных простоев машиннотракторных агрегатов, что очень важно при выполнении сельскохозяйственных работ в требуемые агротехниче ские сроки.
Сейчас республиканское объединение «Киргизсельхозтехника» может обеспечить все хозяйства республики необходимым количеством тракторов различных марок. Поэтому имеется реальная возможность в высокогорных условиях обеспечить оптимальные режимы работы двига телей путем соответствующих' регулировок топливной аппаратуры.
88
Изменение регулировок топливной аппаратуры вновь поступающих в хозяйства тракторов может быть осу ществлено в ремонтных мастерских, имеющих стенды для регулировок и испытаний топливной аппаратуры; а двигатели, подлежащие ремонту, должны переводиться в высотные на ремонтных предприятиях. При переводе обычного двигателя в высотный в технической докумен тации двигателя нужно указывать, для каких высот предназначен данный двигатель. Это в значительной ме ре устранит составление необоснованных рекламаций на качество ремонта двигателей.
Второй метод заключается в том, что в высокогорных условиях двигателям обеспечивается увеличение весового расхода воздуха, путем применения наддува. Это позво ляет в высокогорной местности сохранять номинальные значения мощностпых и экономических показателей ав тотракторных двигателей.
Сохранение мощности двигателей дает возможность в высотных условиях агрегатировать тракторы с теми же машинами, с которыми они агрегатируются на нулевой высоте, В высокогорных условиях это одни из резервов повышения производительности труда и снижения себе стоимости сельскохозяйственной продукции.
Исследованиями кафедры «Тракторы, автомобили и теплотехника» Киргизского СХИ установлено, что при менение турбокомпрессора ТКР-8,5 НАТИ на серийных дизелях СМД-14 и Д-50 обеспечивает сохранение их мощностпых и экономических показателей при работе на высотах до 3000 м над уровнем моря. Расчетная годовая экономическая эффективность использования газотурбонаддува на тракторах ДТ-75 и МТЗ-50 при эксплуатации на высотах до 3000 м над уровнем моря составляет 500— 850 руб. на один трактор.
89