Файл: Сердечный, В. Н. Тепловая подготовка лесотранспортных машин при безгаражном содержании.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 15.10.2024
Просмотров: 61
Скачиваний: 0
Каждый цикл испытаний включал двенадцать последователь ных пусков дизеля с интервалом 24 ч, т. е. один пуск в сутки.
.Имеющиеся в настоящее время рекомендации в инструкциях заводов-изготовителей по технологии прогрева двигателя после пуска противоречивы, что свидетельствует о недостаточной изу ченности и сложности данного вопроса.
Чтобы изучить влияние скоростного режима непрогретого двигателя на износ его деталей, при проведении исследований для каждого цикла был установлен свой скоростной режим. Экспериментальные исследования проводились в течение не скольких лет, в интервале температуры окружающего воздуха
|
от плюс 30 |
до минус 36° С на |
||||
|
дизеле |
СМД-14 |
трактора |
|||
|
ТДТ-55, |
находящегося |
на от |
|||
|
крытой площадке. |
Трактор был |
||||
|
оснащен |
электрическим |
тахо |
|||
|
метром, привод которого осу |
|||||
|
ществлялся |
от |
коленчатого |
|||
|
вала, термопарами для замера |
|||||
|
температуры |
охлаждающей |
||||
|
воды в различных точках дви |
|||||
Рис. 4. Зависимость минимальных |
гателя, |
масла — в поддоне |
||||
картера |
и |
масляной |
маги |
|||
пусковых оборотов дизеля СМД-14 |
||||||
от температуры окружающего воз |
страли, температуры нагретого |
|||||
духа |
воздуха |
в различных |
точках |
|||
|
под капотом двигателя, |
темпе |
ратуры выхлопных газов. Необходимость изучения значитель ного количества действующих факторов требовала проведения большого числа пусков при различных способах предпускового разогрева. Во всех случаях при предпусковом разогреве двига теля вода нагревалась до температуры плюс 85—90° С. Горя чую воду пропускали через систему охлаждения.
При предпусковом разогреве горячей газовоздушной смесью использовался огневой теплогенератор Л В-115, предназначен ный для предпусковой подготовки трелевочных и погрузочных механизмов на лесосеке с нижним способом подвода тепла к двигателю.
Известно, что минимальные пусковые обороты двигателя зависят от многих факторов: температуры окружающего воз духа, конструкции двигателя,, его теплового и технического со стояния, сорта моторного масла и топлива и т. п. В процессе исследований установлено, что при положительных значениях температур окружающего воздуха минимальные пусковые обо роты дизеля СМД-14 стабильны и изменение их незначительно (рис. 4), при отрицательных значениях температур заметно резкое увеличение минимальных пусковых оборотов (п).
Одним из показателей, определяющих прогрев двигателя, является температура охлаждающей жидкости и масла, цирку
лирующих в системах охлаждения и смазки. Установлено, что количество тепла, передаваемого охлаждающей жидкости и маслу, зависит от числа оборотов и нагрузки двигателя. Изме нение количества тепла идет по различным законам для каж дого типа двигателя. При увеличении до определенного предела числа оборотов коленчатого вала возрастает количество тепла, получаемого охлаждающей жидкостью. При дальнейшем повы шении числа оборотов вследствие значительного уменьшения времени теплопередачи и увеличения‘количества воздуха, пода ваемого вентилятором, количество тепла, отдаваемого охлаж дающей жидкости, начинает уменьшаться.
По-иному влияет повышение числа оборотов на температуру масла. С повышением числа оборотов потери мощности на тре ние деталей двигателя возрастают, а следовательно, увеличи вается отдача тепла маслу, температура которого повышается.
Из-за большой вязкости масла, как отмечалось раньше, про качка его насосом по системе смазки при отрицательной тем пературе резко ухудшается и количество масла, поступающего к подшипникам коленчатого вала и другим узлам трения, мо жет оказаться недостаточным для отвода тепла, образующегося в результате трения сопряжений. Следовательно, значительно ускорить прогрев двигателя после пуска путем увеличения числа оборотов коленчатого вала двигателя невозможно. Бо лее того, увеличивать число оборотов недостаточно прогретого двигателя опасно, так как это может привести к местному пере греву и выплавлению подшипников коленчатого вала.
На рис. 5 представлено изменение температуры охлаждаю щей жидкости в системе охлаждения от температуры окру жающего воздуха и скоростного режима двигателя. Установ лено, что прогрев двигателя до температуры охлаждающей жид
кости |
+40° С с увеличением числа оборотов уменьшается, |
затем |
при возрастании числа оборотов до 1 400 и более длитель |
ность прогрева увеличивается. Наиболее рациональным режи мом является 1 100—1 200 об/мин.
Изменение интенсивности общего износа двигателя в зави симости от температуры начала пуска и продолжительности прогрева двигателя представлено на рис. 6. Интенсивность на копления железа в масле, а следовательно, и износ с увеличе нием продолжительности прогрева двигателя снижаются. Масло из-за большой вязкости в первый период пуска и прогрева, как было отмечено выше, почти не поступает к трущимся деталям двигателя. Это приводит к значительному износу их в началь ный период работы двигателя. Затем при прогреве двигателя, когда создаются условия для хорошей смазки его деталей, из нос заметно снижается. Режим прогрева двигателя после пуска можно считать рациональным, если он сокращает время про* грева и одновременно обеспечивает минимальные износы дета лей двигателя.
19
Mjt/MUH
Рис. 5. Влияние скоростного |
Рис. 6. Интенсивность износа (ко |
||
режима п и времени рабо |
личество железа в масле М мг/мин) |
||
ты дизеля СМД-14 после |
в зависимости от |
температуры |
|
пуска на температуру охла |
начала пуска, мин, и продолжи |
||
ждающей жидкости t0. ж: |
тельности прогрева дизеля СМД-14: |
||
------------- при t = —5° С: |
1 — при —25° С; |
2 — при —15° С; 3 — приг |
|
------------ при t = — 15° С; |
—5° С; 4 — при |
+5° С; |
5 — при +15° С; |
• — — • — при t = — 25° С |
6 — при +25° С |
Рис. 7. Накопление железа в картерном масле при изменении скоростного ре жимй и температуры окружающего воз духа за один пуск и 15-минутный про грев дизеля СМД-14
Зависимость износа дизеля при пуске и 15-минутном прогреве от скоростного режима и температуры окружающего воздуха приведена на рис. 7. Из рисунка видно, что минимальные пус ковые износы для двигателя СМД-14 наблюдаются при 1 100— 1 200 об/мин на холостом ходу. Причем с понижением темпера туры пуска величина оптимальных оборотов при прогреве дви гателя возрастает (табл. 3).
Т а б л и ц а 3
Износ двигателя за один пуск и 15-минутный прогрев в зависимости
от температуры окружающего воздуха (масла)
Температура окру |
Износ за один пуск и 15-минутный прогрев |
|
|
|
|
жающего воздуха |
%X ю - 3 |
% |
(масла), °С |
+30 |
0,168 |
100 |
+20 |
0,168 |
100 |
+ 10 |
0,187 |
п о |
0 |
0,223 |
132 |
. - 1 0 |
0,277 |
165 |
—20 |
0,349 |
208 |
—30 |
0,440 |
262 |
Из таблицы видно, что при температуре пуска выше 0° С износ трущихся деталей двигателя остается почти постоянным и:
резко возрастает по закону параболы при |
температуре |
пуска |
||||||
ниже 0°С. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Зависимость износа за пе- |
°/о-10~3 |
|
|
|
|
|||
риод пуска |
и прогрева в ре |
|
|
|
|
|
||
жиме холостого хода от темпе |
|
|
|
|
|
|||
ратуры |
окружающего воздуха |
|
|
|
|
|
||
показана на рис. 8. |
|
|
|
|
|
|||
Лучшим способом, сокра |
|
|
|
|
|
|||
щающим время прогрева дви |
|
|
|
|
|
|||
гателя после пуска, является |
|
|
|
|
|
|||
предварительный разогрев его |
|
|
|
|
|
|||
перед пуском с помощью подо |
Рис. 8. Зависимость пусковых изно- |
|||||||
гревателей. Но из-за большой |
сов дизеля СМД-14 от температуры |
|||||||
неравномерности температур в |
окружающего |
воздуха |
и |
времена |
||||
узлах двигателя |
последующая |
|
прогрева: |
|
|
|||
/ — при Т=5 |
мин; |
2 — при |
7=10 мин^ |
|||||
работа |
его |
на |
холостом ходу |
3 — при |
7 = 15 мин |
|
неизбежна.
Сравнение методов предпусковой подготовки двигателя го рячей водой и газовоздушной смесью при температуре минус 15° и прогреве на холостом ходу при 1 100—1 200* об/мин колен чатого вала показано на рис. 9. Температура воды в системе
2Ь
-охлаждения достигает +40° С после пролива горячей воды в течение 14,5 мин, а после предпускового разогрева огневым теплогенератором в течение 1,5 мин.
Резкое падение температуры охлаждающей жидкости после пуска при разогреве горячей водой связано с тем, что происхо дит перемешивание ее с более холодными слоями воды, находя щимися в нижней части системы охлаждения.
Рис. 9. Влияние предпускового разогрева и времени работы дизеля СМД-14 после пуска на:
•о. — температуру охлаждающей жидкости; б — температуру масла в магистрали; в — темлературу масла в картере; / — разогрев горячей водой; 2 — разогрев огневым тепло генератором
При предпусковом разогреве двигателя горячей газовоздуш ной смесью система охлаждения уже достаточно прогрета и после заливки горячей воды нет значительной разницы темпе ратуры в различных ее слоях. Поэтому после запуска двигателя температура охлаждающей жидкости не снижается.
К концу 15-минутного прогрева на холостых оборотах тем
пература масла в магистрали составила |
32 и 45° С, а темпера |
тура масла в картере соответственно 8 |
и 30° С при предпуско |
вом разогреве горячей водой и огневым теплогенератором. Уменьшение температуры масла в картере в начальныйпериод связано с перемешиванием масла и отдачей тепла холодным слоям. Из рис. 9 видно, что разогрев горячей воды не обеспе чивает нагрева других узлов двигателя, за исключением сис темы охлаждения.
После разогрева двигателя огневым теплогенератором, кото рый обеспечивает хорошую тепловую подготовку его перед пуском, температура охлаждающей жидкости, масла в маги страли и в картере соответственно достигла 35,8 и 47° С. Это
22
способствовало более легкому пуску дизеля, лучшей подаче масла к узлам трения и меньшему его износу (рис. 10).
Интенсивность износа при разогреве огневым теплогенера тором в 1,5 раза меньше, чем при разогреве горячей водой.
Проведенные исследования дают основание утверждать, что наиболее эффективным сред ством облегчения пуска двига теля в зимних условиях является разогрев его горячей газовоздуш ной смесью (воздухом), так как благодаря своим физическим свойствам горячий воздух обес печивает прогрев всех узлов и
Рис. 10. Влияние предпускового разо грева на износ дизеля СМД-14 при
- пуске и прогреве его:
1 — разогрев горячей водой; 2 — разогрев огне вым газогенератором
систем, влияющих на пусковые параметры двигателя. Наи меньшие износ и время прогрева двигателя после запуска на блюдаются при холостых оборотах, равных 1 100—1 200 об/мин.
Г л а в а II
ПОДГОТОВКА ЛЕСОТРАНСПОРТНЫХ МАШИН К ЭКСПЛУАТАЦИИ В ЗИМНЕЕ ВРЕМЯ
(СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ, СИСТЕМЫ ПИТАНИЯ, СМАЗКИ, ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ, ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ, ТРАНСМИССИИ И ХОДОВОЙ СИСТЕМЫ)
Успешная эксплуатация лесотранспортных машин в зимних условиях возможна только при тщательной предварительной подготовке их к работе. Для обеспечения безотказности и дол говечности машин, а также сокращения затрат на их техниче ское содержание в холодный период года необходимо иметь
вдостаточном количестве зимние эксплуатационные материалы
иоборудование, правильно организовать технические уходы.
Подготовка лесотранспортных машин включает проведение очередного сезонного технического ухода в объеме и номенкла туре, «указанных в «Положении о техническом обслуживании основных видов лесозаготовительного оборудования». В первую
23