|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
98 |
|
Осноииые параметры намеченных к выпуску |
|
|
|
специализированных автомобплен-углевозов |
|
|
Модель |
|
Тип автомобиля |
|
Грузо |
Емкость |
Длина |
Высота |
п способ разгрузки |
|
подъем |
кузова, |
автомоби |
автомо |
|
|
|
|
|
ность, т |
м* |
ля, мм |
биля, |
мм |
БелАЗ-7510 |
На |
базе |
БелАЗ-540 |
27-30 |
23,8 |
7 000 |
3625 |
|
с |
задней разгруз |
|
|
|
|
|
БелАЗ-7525 |
кой |
БелАЗ-548 |
40—45 |
33,0 |
7 850 |
3940 |
На |
базе |
|
с |
задней разгруз |
|
|
|
|
|
Новая модель |
кой |
|
с |
45 |
40 |
14 150 |
3450 |
Автополуприцеп |
БелАЗ-7425-9490 |
донной разгрузкой |
65 |
65 |
15 500 |
4350 |
То же |
|
|
Новая модель |
Троллейвоз с донной |
65 |
65 |
15 500 |
4350 |
Новая модель |
разгрузкой |
с |
120 |
110 |
19 400 |
4700 |
Автополуприцеп |
Новая модель |
донной разгрузкой |
|
200 |
180 |
22 500 |
5200 |
То же |
|
|
Новая модель |
» |
|
|
|
300 |
250 |
25 000 |
6300 |
1) общий срок службы их при грузоподъемности 30—75 т дол жен быть не менее 5—6 лет, а при грузоподъемности 75—120 т и более — не менее 8—10 лет;
2)пробег до капитального ремонта должен составлять не менее 150—160 тыс. км, а после капитального ремонта не менее 75—80% от первоначального;
3)безотказность работы отдельных узлов и деталей должна быть не менее 25 тыс. ч;
4)моторесурс двигателя пли газовой турбины должен составлять не менее 6—12 тыс. моточасов;
5)специальные крупногабаритные многослойные шины должны выдерживать давление 5,5—6 кгс/см2 и пробег 30—40 тыс. км;
6)автомобили должны характеризоваться высокой надежностью
ибезопасностью в работе, хорошей пригодностью к ремонту, удов летворять требованиям унификации, комплектности и современного эстетического оформления.
§4. Новые энергетические источники питания и конструктивные решения карьерных автомобилей ближайшего будущего
Мировая практика использования автомобилей особо большой грузоподъемности свидетельствует о том, что при мощности их до 1000—1200 л. с. наиболее целесообразны и экономичны дизельные двигатели, а при большей мощности предпочтительны двигатели
в виде газовых турбин (табл. 99), Основные преимущества газотур бинных двигателей заключаются в значительно меньших массе и занимаемой площади, причем эти показатели все более улучшаются с увеличением мощности двигателей. Масса газотурбинных двигате лей на 75% ниже, чем дизельных двигателей равной мощности,
Т а б л и ц а 99
Сравнительная характеристика дизельного и газотурбинного двигателей для карьерных автомобилей
|
ГазотурОпнн ый двигатель |
|
Показатели |
без теплообмен |
с тешіообмен- |
Дизельный двигатель |
|
ника |
ІШКОМ |
|
Удельный расход топ лива при 100%-ной на грузке, г/л. с. • ч
Топливо
Расход масла, кг/ч Расход воздуха
Чувствительность к сопротивлению на всасыванпе
Удельная |
масса, |
кг/л. с. |
приспо |
Коэффициент |
собляемости Сложность запуска
Силовая установка
Загрязнение атмосфе ры выпускными газами
Вибрация Скорость вращения
выходного вала, об/мин Ориентировочная сто имость производства се рийных двигателей,
руб./л. с.
250-500 |
185-260 |
|
165-220 |
Жидкое без ограничения |
Дизельное |
с огра |
октанового н цетанового чисел |
ничением |
цетанового |
|
|
числа |
|
|
0,1—0,3 |
0,1—0,3 |
|
0,5-2,0 |
В 5—6 раз больше, |
|
— |
|
чем для дизельного |
На |
каждые 50 мм |
На каждые 50 мм вод. ст. |
мощность снижается примерно |
вод. |
ст. |
мощность |
на 1% |
снижается |
примерно |
0,25-1,2 |
1,1-2,0 |
на 0,5—0,7% |
|
|
1,8-4,5 |
2,0-2,5 |
2,0-2,5 |
|
1,15—1,40 |
Леі'КИЙ |
Затруднительный |
|
|
при |
низких темпера |
Оноагрегатная |
Более сложная |
турах |
|
|
Одноагрегатная |
без водяной |
установка |
простая |
с |
водяной |
системы |
из-за наличия |
системой |
|
|
|
теплообмен |
|
|
|
|
|
ника |
Высокое |
|
Низкое |
|
Практически нет |
Есть |
|
|
До |
12 000 |
1500-2300 |
20--30 |
|
10—15 |
а занимаемое пространство на 35% меньше. На крупных машинах это обеспечивает лучшую видимость для водителя и уменьшает нагрузку на управляемую ось. Положительным качеством газотур бинных двигателей является их более высокая надежность в экс плуатации, чем дизельных двигателей. Благодаря тому, что запуск
газотурбинных двигателей при любой температуре производится быстрее (занимает по времени менее 1 мин) и отсутствует необходи мость в водяном охлаждении, они более просты и дешевы в эксплуатацпи и больше приспособлены для работы в зимнее время. При среднегодовой температуре 20° С и высоте над уровнем моря 300— 350 м турбины Солар Сатурн и ЛМ-100 имеют мощность на 100 л. с. больше, чем дизельный двигатель. На графиках (рис. 113) показано
изменение мощности двигателей |
в зависимости |
от |
температуры |
окружающего |
воздуха. |
Следует |
отметить |
также |
продолжитель |
|
|
|
|
|
|
ность срока |
службы |
газотурбин |
4 |
1200 |
|
|
|
|
ных |
двигателей. |
По данным аме |
с |
|
|
|
|
|
о. |
|
|
|
|
|
риканских |
карьеров, |
он дости |
2 |
1100 |
|
|
|
|
- ТО |
|
|
|
|
|
гает 39 тыс. |
ч, между капиталь |
|
|
|
|
|
|
g 5 |
1000 |
|
|
|
|
ными |
ремонтами |
турбины рабо |
3® |
|
|
|
|
|
тают 8—12 тыс. ч, осмотр их |
£ |
800 |
|
|
|
|
требуется не чаще чем через 3000— |
5 |
|
|
|
|
4000 |
ч. |
|
|
|
|
ІО |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
d |
700 |
|
|
|
|
Преимуществом |
газотурбин |
g |
|
|
|
|
|
1,0 |
15,5 21,1 26,6 |
32,2 37,7 |
43,3 43,8 |
ных двигателей является меньшее |
|
|
Температура |
воздуха.°C |
число |
деталей, |
подвергающихся |
Рпс. |
113. |
Графики зависимости мощ |
износу, чем в дизельных двигате |
ности газотурбинных |
и дизельных |
лях. Благодаря уменьшению |
ко |
двигателей от температуры воздуха: |
личества движущихся деталей |
на |
1 — газовая |
турбина ЛМ-100; 2 — газовая |
75% работа |
значительно упроща |
турбина Солар Сатурн; 3 — двигатель внут |
реннего сгорания |
12VT49T |
|
ется. Расходы на |
техническое об |
|
|
|
|
|
|
служивание газотурбинных двига |
телей на 30—50% ниже, а коэффициент |
их использования на 10— |
15% выше, чем дизельных двигателей такой же мощности. При не прерывном процессе горения отсутствует вибрация, вследствие чего уменьшается износ, масло сохраняется дольше и не подвергается самовозгоранию, турбины в работе дают меньше шума, чем дизели, почти нет выброса дыма и вредных газов. Стоимость установки газотурбинного и дизельного двигателей почти одинаковы.
Недостатками газотурбинных двигателей являются их более высокая стоимость (примерно в 1,5 раза) по сравнению со стои мостью дизельных двигателей и больший (на 50—70%) расход то плива. Кроме того, при высокой запыленности воздуха наблюдается ускоренное разрушение лопастей турбин. В новых конструкциях газовых турбин устанавливают двухступенчатые инерционные воздухоочистители, что позволяет предотвратить преждевременный износ лопастей.
Внастоящее время газотурбинные двигатели установлены на некоторых карьерных автомобилях в США. В 1969 г. фирма Солар Дивижн создала газотурбинный двигатель мощностью 3000 л. с., предназначенный для автополуприцепов грузоподъемностью 200— 250 т.
ВСоветском Союзе газотурбинный двигатель типа ТВ2-117 мощ ностью 1200 л. с. со скоростью вращения 12 000 об/мин установлен
на автопоезде БелАЗ-549-5275 грузоподъемностью 120 т, выпущен ном в 1969 г. Масса двигателя 450 кг, расход топлива 372 кг/ч.
Приведем сравнительные экономические показателп (в руб.) применения дизельных и газотурбинных двигателей равной мощности (850 л. с.) на автосамосвалах БелАЗ-549,
|
|
Д изель- |
Газотур- |
|
|
ныіі д в и - |
ІІ1ППТЫ Й |
|
|
гатель |
двигатель |
Капитальные затраты ........................ |
|
7 740 |
15480 |
Капитальные затраты с учетом от |
|
|
носительного моторесурса |
двига |
7 740 |
6200 |
телей .................................................. |
|
Горюче-смазочные материалы: |
14 880 |
11640 |
дизельное топливо........................ |
|
м а с л о ............................................... |
. . . . |
4 620 |
850 |
Всего по горюче-смазочным |
19 500 |
12190 |
Полные затраты ................................... |
относи |
27 240 |
27 570 |
Полные затраты с учетом |
27 240 |
18 390 |
тельного моторесурса двигателя |
Экономия на один двигатель |
. . . |
— |
8850 |
В ближайшем будущем газотурбинные двигатели должны полу чить широкое применение на карьерных автомобилях большой грузоподъемности (свыше 60—70 т) и особенно на автомобилях, предназначенных для северных районов.
В США были предприняты попытки использовать в качестве горючего для крупных карьерных автомобилей жидкий природный газ. Для этого предусматривается реконструкция дизельного двига теля автомобиля, которая заключается в установке специального бака для горючего, оборудования для преобразования жидкого топлива в газ, регулятора, контролирующего поток природного газа, и карбюратора, где происходит смешение газа с воздухом (рис. 114).
Проведенное технико-экономическое сравнение показало, что при полученном часовом расходе (в литрах) жидкого газа в 1,6 раза большем, чем дизельного топлива, экономия составляет от 0,5 до 0,85 доллара на один автосамосвал в 1 ч. При этом общие расходы на 1 л расходуемого жидкого газа составили 0,0135 доллара, из них: стоимость газа — 52%, капитальные затраты на установку — 31%, эксплуатационные расходы на установку — 17%.
В процессе испытаний переоборудованных автомобилей было установлено, что в выхлопных газах почти полностью отсутствуют вредные компоненты.
Жидкий природный газ является перспективным горючим для мощных карьерных автомобилей и в нашей стране, особенно в райо нах, получающих дешевый природный газ. Использование жидкого газа благоприятно отразится на экономических показателях приме нения автомобильного транспорта и будет способствовать умень шению загрязнения воздуха в глубоких карьерах.
Возможности увеличения к. п. д. двигателей внутреннего сгора ния практически в значительной степени уже исчерпаны. При