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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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


-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

°/о'10~3

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