Ресурсосбережение и основы эффективного использования топливно-смазочных материалов. Учебно-методическое пособие

Практическое занятие № 3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТРЕБНОГО КОЛИЧЕСТВА ВОДЫ

ДЛЯ ХОЗЯЙСТВЕННЫХ И БЫТОВЫХ НУЖД ПРИ ЦЕНТРАЛИЗОВАННОМ И ДЕЦЕНТРАЛИЗОВАННОМ

ВОДОСНАБЖЕНИИ

Цельработы

1.Ознакомиться с видами и источниками водоснабжения предприятий автомобильного транспорта.

2.Ознакомиться с принципами расчета расхода воды.

Задачиработы: овладеть расчетом расхода воды для хозяйственных и бытовых нужд.

Задание

1.Изучить виды и источники водоснабжения предприятий автомобильного транспорта.

2.Изучить методику расчета расхода воды для хозяйственных

ибытовых нужд.

Требованиякотчету: записатьвиды иисточникиводоснабжения предприятий автомобильного транспорта. Рассчитать расход водопотребления предприятия.

По назначению системы водоснабжения подразделяют:

1)на питьевые (хозяйственно-питьевые);

2)технические (производственные);

3)противопожарные.

Источником водоснабжения АТП и СТО, располагаемых в основномвнаселенныхпунктах,являетсягородскойводопровод,иногда технический водопровод промышленных предприятий. При этом необходимо обязательное проектирование питьевого водопровода и системы канализации.

При централизованномводоснабжении(отгородскоговодопровода) договор на водоснабжение заключается с местной водоснабжающей организацией.

При отсутствии централизованной системы водоснабжение может производиться из артезианских скважин.

При отсутствии централизованного источника водоснабжения и при числе работающих в смену менее 25 чел. проектирование питьевого водопровода и канализации не требуется.

11

Качествоводы,поступающейна хозяйственно-бытовые нужды, должно отвечать ГОСТ 2874–82 «Вода питьевая». Температура воды должна быть не менее 8 и не выше 20 °С.

На АТП вода расходуется:

1)на производственные нужды (мойку автомобилей, оборудо-

вание);

2)мойку полов и полив территории;

3)обогрев автомобилей на открытых стоянках в холодное время;

4)заправку водой автомобилей как хладагент;

5)хозяйственно-питьевые и душевые нужды;

6)пожаротушение.

На СТО вода расходуется:

на производственные нужды (мойку автомобилей, оборудо-

вание);

мойку полов и полив территории; хозяйственно-питьевые и душевые нужды; пожаротушение.

Расчеты за потребление воды производятся по показаниям водомеров или на основании аналитического расчета (баланса водопотребления и водоотведения). Расчет суточного количества потребляемой воды производится:

1. По укрупненным показателям исходя из следующих данных: для хозяйственно-бытовых нужд на одного работающего –

25–50 л;

для пользующихся душем на 1 чел. – 50 л; для столовой на 1 чел. – 10 л;

на непредвиденные цели – 10 от 17 % общего расхода – расход воды на одну единицу технологического оборудования в смену;

расход воды на мойку одного автомобиля.

Общая годовая потребность в воде (V, м3) определяется по фор-

муле

12

где Vо – годовой расход воды на оборудование, м3; Vо – расход воды на одинстаноквсмену,л;nсм – количество смен; Др.г–числорабочихдней в году; Nох – количество оборудования, работающего с охлаждением.

Расход воды на мойку машин в год (Vм, м3):

где Vм – расход воды для мойки одной машины (100–3000 л); Nг – годовое число обмываемых машин.

Расход воды на бытовые нужды (Vв, м3):

где Vб – расход воды на одного работающего в смену (25–50 л);Рш – число штатных рабочих.

2. Исходя из экспериментальных данных (табл. 4).

Таблица 4

Оптимальныенормысреднегодовыхрасходовводы наодинавтомобиль или пост

13

По величине секундного расхода рассчитывают системы трубопроводов. По часовому расходу выбирают насосные установки, накопительные резервуары и прочие сооружения системы водоснабжения.

На основании суточного расхода определяют годовой расход воды по предприятию.

Практическое занятие № 4 ИЗУЧЕНИЕ СИСТЕМ КОНТРОЛЯ РАСХОДА ТОПЛИВА

Цельработы

Ознакомиться с приборами и системами контроля расхода топлива.

Задачи работы: изучить достоинства и недостатки отдельных приборов и систем контроля расхода топлива.

Задание

Ознакомиться с существующими приборами и системами контроля расхода топлива и сделать вывод о применимости их для одиночных и массовых вариантов применения.

Обычно штатные датчики уровня топлива бывают поплавкового типа. Основными элементами поплавкового датчика уровня являются поплавок и резистор переменной величины. Подъем и опускание поплавка вместе с уровнем топлива в баке механически изменяют сопротивление резистора, и как следствие – падение напряжения на нем. Однако штатный поплавковый датчик топлива имеет малую точность, на его показания оказывает влияние характер движения автомобиля (разгон, торможение, подъем в гору); показания необходимо математически обрабатывать и усреднять, что также вносит погрешность. Конечная погрешность полученного результата может составлять до 10 %, а иногда и более. Если применить программную фильтрацию показаний, то можно значительно улучшить точность показаний штатных средств измерений.

Достоинства и недостатки использования штатного датчика топлива:

дляизмеренийнетребуетсяустановкадополнительногооборудования;

возможнокакизмерениерасхода топлива,такиопределение фактов слива и заправки;

14

низкая точность;

невозможно подключить GSM-терминал к штатным датчи- камтопливанекоторыхиностранныхавтомобилейиз-заихконструк- тивных особенностей (напряжение на датчики подается непостоянное, оно меняется бортовым компьютером).

Подключение GSM-терминала к CAN-шине транспортного средства

Для повышения точности и оперативности учета расхода топлива натранспортномсредствеможетбытьиспользована CAN-шина для взаимодействия бортового компьютера и «интеллектуальных» датчиков, исполнительных механизмов, диагностического оборудования. Многие европейские производители грузовиков и автобусов

(MAN, Scania, Mercedes Benz, Volvo, DAF) поддерживают стандарт

J1939 CAN FMS, в соответствии с которым наиболее важные параметры функционирования транспортного средства передаются по CAN-шине в едином формате. Имеется возможность подключить GSM-терминал FORT к CAN-шине, используя для этого специаль-

ный адаптер TEC-TR-FMS (рис. 1) (производитель TEC Electronics).

Адаптер подключается к CANшине автомобиля, осуществляет сбор необходимых данных и выдачу их в GSM-терминал через интерфейс RS-232. Используя адаптер, можно получатьследующиеданныеофункционировании транспортного средства:

уровень топлива в баке; расход топлива за период эксплуатации автомобиля;

общий пробег за время эксплуатации автомобиля; весовая нагрузка на ось и т. д.

Монтаж его значительно проще, чем дополнительных датчиков топлива, а одновременно с показанием уровня и расхода топлива вы также получаете дополнительные данные, передаваемые по CANшине. Точность определения уровня топлива в баке и его расхода

вданном случае зависит напрямую от точности установленных

втранспортное средство штатных датчиков.

15

Достоинства и недостатки использования CAN-адаптера:

простота монтажа адаптера в автомобиле; получение дополнительных данных о работе автомобиля,

помимо уровня и расхода топлива;

не во всех моделях автомобилей имеется CAN-шина с поддержкой стандарта J1939 CAN FMS.

Подключение дополнительных датчиков топлива

Дополнительныедатчикитоплива,монтируемыенатранспортное средство,имеютвысокуюточность–порядка1%.Различаютдатчики уровня топлива (ДУТ), которыми измеряют текущий уровень топлива в баке, и датчики расхода топлива (ДРТ) – измеряют общий объем топлива, прошедшего по топливной системе за время эксплуатации автомобиля.

ДУТ

Наиболее распространенным типом датчиков уровня топлива являются емкостные датчики (бывают также ультразвуковые и т. п.). Принцип действия емкостных датчиков уровня топлива основан на изменении электрической емкости между двумя цилиндрическими пластинамиприизмененииуровняжидкости,вкоторуюонипомещены. Обычно ДУТ способны измерять уровень любых не проводящих ток жидкостей,поэтомуонимогутбытьиспользованыкакнабензиновых, так и на дизельных ТС. Установка емкостных ДУТ требуетсверления отверстия в топливном баке (рис. 2).

Длинадатчикадолжна быть не меньше высоты бака,вкоторыйонбудетустановлен.Еслидлинадатчика превышает высоту бака, датчик обрезается до необходимой высоты. Однако внекоторыхмоделяхдатчиков запрещается проводить обрезку более чем на 30 %

Рис. 2. ДУТ емкостного типа от исходной длины, поэто-

му нужно быть вниматель-

16

ными при оформлении заказа на конкретную модификацию (исходную длину) датчика. Подключение датчика уровня топлива к GSMтерминалу может быть произведено через аналоговый или импульсный вход или через интерфейс RS-232, в зависимости от того, каким выходом оборудован датчик. Большинство дополнительных датчиков топлива для достижения высокой точности измерений проводят усреднение показаний (для исключения пульсаций из-за естественного колебания уровня в процессе движения) и коррекцию в зависимости от температуры топлива. Наиболее предпочтительными явля- ютсядатчикисинтерфейсомRS-232(датчикисаналоговымвыходом не проводят самостоятельно усреднения значений). В табл. 5 представлена сравнительная таблица датчиков уровня топлива, взаимодействие которых с GSM-терминалами FORT было протестировано.

Фотография

Достоинства и недостатки емкостных ДУТ:

высокая точность; контроль заправок и слива топлива напрямую из бака;

17

высокая надежность, так как нет движущихся деталей; не контролируют постепенный слив топлива водителями че-

рез врезание в канал подачи или возврата топлива; сложность монтажа и сложность калибровки (тарирования)

датчика.

УЗ ДУТ

Ультразвуковые датчики уровня топлива (УЗ ДУТ) используют эффект отражения ультразвуковой волны от границы раздела двух сред «воздух – жидкость». Таким образом, измеряя время прохождениясигнала,можнополучитьтекущийуровеньжидкостивбаке.Ультразвуковые датчики не требуют вмешательства в конструкцию топливногобака(егосверления),ихустановкапроще,нонесколькодольше по времени, чем установка емкостных ДУТ (требуется процесс приклеивания датчика к дну бака).

Несомненное преимущество УЗ ДУТ – возможность измерения уровня самых различных жидкостей, в том числе и токопроводящих (в отличие от емкостных ДУТ). Однако стоимость УЗ ДУТ обычно выше, чем емкостных.

ИспользованиеУЗДУТрекомендуется,еслиприменениеемкостных ДУТ невозможно: нельзя сверлить бак, так как автомобиль на гарантии, или требуется измерение уровня токопроводящих жидкостей.

Достоинства и недостатки УЗ ДУТ:

все преимущества емкостных ДУТ; не требуется сверление отверстий в баке;

возможность измерения уровня любых жидких сред, в том числе токопроводящих;

все недостатки емкостных ДУТ; большая цена по сравнению с емкостными ДУТ.

Характеристика УЗ ДУТ представлена в табл. 6.

ДРТ

Датчикирасхода топлива (ихтакженазываютпроточные датчики) имеют электромеханический принцип действия. Топливо, протекающее через камеру ДРТ, приводит в движение крыльчатку, враще-

18

* Зависит от модели.

ние которой преобразуется в электрические импульсы. ДРТ подклю- чаетсяксчетномувходуGSM-терминала,аподсчитанноеколичество импульсов в программном обеспечении преобразуется к количеству израсходованных литров топлива. Однако не все топливо, поступившее из бака к двигателю, расходуется, некоторая его часть по обратному каналу возвращается в бак. Для правильного подсчета израсходованного топлива необходимо учитывать этот факт. Возможны следующие варианты:

1.Монтаж второго аналогичного ДРТ в обратный канал.

2.Использование дифференциальных ДРТ, объединяющих

водной конструкции два ДРТ для прямого и обратного каналов.

3.Модификация топливной системы, при которой топливо из обратногоканаланаправляетсясновакдвигателю,аневтопливныйбак.

Использование двух ДРТ (1-й вариант) требует их точного подбора и согласования (число импульсов на 1 л у них должно совпадать). В дифференциальном датчике данная задача решена изначально, к тому же обычно стоимость одного дифференциального датчика ниже, чем двух обычных. Реализация третьего варианта на некоторых автомобилях может привести к падению мощности двигателя и увеличению расхода топлива. В любом случае подбор датчиков расхода топлива и их монтаж на транспортное средство должен осу-

19

ществлять специалист, хорошо знакомый с устройством и особенностями топливной системы конкретной модели автомобиля. В табл. 7 представленасравнительнаятаблицадатчиковрасходатоплива,взаимодействие которых с GSM-терминалами FORTбыло протестировано.

* Зависит от модели.

Цены на ДРТ достаточно высоки. При выборе ДРТ необходимо учитывать также их вандалостойкость (защиту от вскрытия, защиту от «намотки» показаний с помощью магнитов и т. п.).

Достоинства и недостатки ДРТ:

высокая точность; приправильномвыбореимонтаже ДРТихзначительнослож-

нее обмануть водителю, чем любые другие виды датчиков; не позволяет определить факты слива и заправки топлива

(сливы возможно определить только косвенно, сравнив измеренный расход с чеками на оплату заправок топливом);

сложность монтажа датчиков;

20