Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

книги из ГПНТБ / Ждановский, Н. С. Надежность и долговечность автотракторных двигателей

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

21.10.2023

Размер:

10.04 Mб

Скачать

☆

1 / 231 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 > Следующая >>>

Н. С. Ж Д Л Н О В С К И Й , А. В. Н И К О Л Л Е Н К О

НАДЕЖНОСТЬ И ДОЛГОВЕЧНОСТЬ

АВТОТРАКТОРНЫХ

ДВИГАТЕЛЕЙ

Л е н и н г р а д ,	„К о л о с",
Ленинградское	отделение, 1974

631.302

Ж42

УД К 029.114.2:621.43=19 + 620.169.1

Гос. публичная нг.уч:-:о-тзхнл еснвя

6..?.г;отв-:а С С О ^

U M T A ^ i . o r O ЗАЛА )

Z ^ 7 '

Ждановский Николай Степанович и Николаенко Ана толий Владимирович

Ж 4 2 Надежность и долговечность автотракторных дви гателей. Л., «Колос» (Ленпнгр. отд-ние), 1974.

223 с. с и л .

Вкниге рассмотрено влияние режимов работы, регулировок

иусловий эксплуатации двигателя на износостойкость основных деталей. Приведены основные показатели надежности двигателя

иметодыих определения. Особое внимание уделено эксплуатацион ной надежности и методам ускоренных испытаний топливной аппаратуры. Показано влияние, способов организации рабочего процесса на надежность и долговечность двигателя, даны обобщен ные зависимости показателей износостойкости двигателя от режим ных и эксплуатационных факторов, рассматриваются мероприятия по повышению долговечности двигателей.

Книга предназначена для инженерно-технических работш ков служб эксплуатации и ремонта. Она также может быть полезна студентам вузов соответствующих специальностей,

0 4 9 2

2Q2

Ж 0 3 5 ( 0 1 ) - 7 4 1 5 ° - 7 4	6 3 1 - 3 0 2
© И з д а т е л ь с т в о « К о л о с » ,	1974

П Р Е Д И С Л О В ИЕ

В решениях X X I V съезда КПСС поставлена задача увеличить в 9-й пятилетке среднегодовой объем п р о и з в о д ства сельскохозяйственной продукции по-сравнению с пред шествующим пятилетием на 20—22%. Производительность труда в колхозах и совхозах должна возрасти на 37—40 % .

Сельскому хозяйству за 1971—1975 гг. будет постав лено 1700 тыс. тракторов (в том числе 705 тыс. п а х о т н ы х ) , 1100 тыс. грузовых автомобилей, 1500 тыс. т р а к т о р н ы х прицепов, 87 тыс. экскаваторов, 82 тыс. бульдозеров, 42,5 тыс. скреперов, 541 тыс. зерноуборочных комбайнов, 230 тыс. силосоуборочных и 60 тыс. свеклоуборочных ком байнов; машин дл я механизации работ в животноводстве и производстве кормов на сумму 6 млрд . рублей . Пр и этом имеется в виду дальнейшее повышение надежности и дол говечности тракторов, автомобилей и других сельскохо зяйственных машин, в том числе и их энергетических уста новок — двигателей.

Р е а л и з а ц и я высоких показателей надежности, з а л о ж е н ных в машинах, возможна только при их п р а в и л ь н о й эксплуатации, высоком качестве технических уходов и ре монтов.

По данным Центрального научно - исследовательского автомобильного и автомоторного института ( Н А М И ) , за срок с л у ж б ы автомобиля затраты на техническое обслу живание и ремонты в 6—7 раз превышают затраты на его изготовление, а трудоемкость работ по техническому обслу ж и в а н и ю и ремонту примерно в 60 раз больше по сравне нию с изготовлением.

Общая сумма издержек народного хозяйства на техни ческое обслуживание и текущие ремонты каждого мил

лиона	автомобилей,		н а х о д я щ и х с я	в эксплуатации,	со
ставляет ежегодно		около 1 млрд .		рублей.
Наиболее сложным и дорогим агрегатом я в л я е т с я					дви
гатель .	Поэтому	в	проблеме увеличения срока с л у ж б ы

автомобилей первоочередное значение имеет повышение надежности и долговечности двигателя . Денежные за траты на изготовление, эксплуатацию и ремонт автомо бильного двигателя распределяются следующим образом: изготовление — 10%, техническое обслуживание — 25%, эксплуатационные ремонты — 45%, капитальные ремон-

ты — 20%. Затраты, связанные с поддержанием надеж ности двигателя в эксплуатации, в 9 раз превышают пер воначальную стоимость.

По наиболее распространенным моделям тракторов на долю промышленности приходится л и ш ь 7—10%, а на сельское хозяйство — 90—93% всех трудовых затрат на их производство и применение. Денежные затраты на изготовление тракторов составляют не более 30%, а осталь ные связаны с использованием их в колхозах и совхозах .

Ежегодно в сельском хозяйстве	ремонтируется	около
1400 тыс. тракторов, или i / 5 п а р к а .	Расход на эти	цели

достигает 1,2 млрд. рублей в год. Простои тракторов по причине ремонтов достигают 30%, а автомобилей — 40% календарного времени.

Исследования показывают, что повышение надежности, например, двигателей в 1,5—2 раза вполне достижимо. Двигатели автотракторного типа н а ш л и широкое приме нение не только на тракторах и автомобилях, они также используются на комбайнах, дорожных машинах, пере движных энергетических установках и т. д. Анализ пока зателей надежности и долговечности этих двигателей и

путей их повышения в эксплуатации я в л я е т с я	основным
содержанием книги.
При написании книги широко использованы	материалы

исследований, выполненных на кафедре двигателей и теп

лотехники		Ленинградского			ордена Трудового			Красного
Знамени сельскохозяйственного						института.
В	написании		глав	I V ,	V,	V I	принимал	участие
В . М.	Федченко;		глав	V I , V I I , V I I I			— Г. Ф .	Гриднеев;
главы	V I I I	— А- Т. Максимов;				главы I V — М. Т . Мос
калев.

Г л а в а I

ОСНОВНЫЕ П О К А З А Т Е Л И ЭФФЕКТИВНОСТИ, ЭКОНОМИЧНОСТИ И ИЗНОСОСТОЙКОСТИ Д В И Г А Т Е Л Я И МЕТОДЫ И Х ОПРЕДЕЛЕНИЯ

1 . О С Н О В Н Ы Е П О К А З А Т Е Л И Э Ф Ф Е К Т И В Н О С Т И И Т О П Л И В Н О Й Э К О Н О М И Ч Н О С Т И Д В И Г А Т Е Л Я

К основным п о к а з а т е л я м эффективности и топливной Э К О Н О М И Ч Н О С Т И относятся мощность, среднее эффективное


давление,	к р у т я щ и й момент, часовой и удельный						расход
топлива,	коэффициенты		полезного	действия.
Н о м и н а л ь н а я			м о щ н о с т ь		(NH)		в л . с.
(кВт) — эффективная мощность двигателя,					г а р а н т и р у е м а я
заводом-изготовителем		д л я определенных			условий		работы
и у к а з а н н а я в паспорте			двигателя .
М а к с и м а л ь н а я			м о щ н о с т ь		(Ne	тах)	в л", с.
(кВт) — максимальное		значение		эффективной		мощности
двигателя по скоростной характеристике . Д л я						двигателей,
имеющих р е г у л я т о р числа оборотов, в качестве						максималь

ной мощности принимается н а и б о л ь ш а я мощность по ско

ростной характеристике		(с регуляторной		ветвью).
И н д и к а т о р н а я		м о щ н о с т ь		(TV,)	в л . с.
(кВт) — мощность двигателя, соответствующая					индика
торной работе	цикла .
М о щ н о с т ь	м е х а н и ч е с к и х		п о т е р ь		д в и
г а т е л я (JVM)	в л . с. (кВт) — мощность,			затрачиваемая

на преодоление различных сопротивлений внутри самого

двигателя и определяемая			к а к разность	индикаторной и
эффективной		мощности.
Н о м и н а л ь н ы й к р у т я щ и й м о м е н т (М£)
в к г с - м ( Н - м ) — значение			крутящего момента		двигателя
при	номинальной частоте		вращения,	соответствующее
номинальной		мощности.
М а к с и м а л ь н ы й			к р у т я щ и й		м о м е н т
(МКтах)	в к г с - м ( Н - м ) — максимальное			значение к р у т я
щего	момента	двигателя по скоростной		характеристике

при полном открытии дросселя или полной подаче топ лива (указывается, при к а к о й частоте вращения, в % от

пп).	П р и наличии корректора	подачи топлива определение
производится при работе с		корректором .
	С р е д н е е и н д и к а т о р н о е		д а в л е н и е	(pt )
в	кгс/см 2 (МПа) — значение	условного	постоянного	дав

ления в цилиндре двигателя, при котором работа, произ веденная рабочим телом за один такт, равнялась бы инди

каторной работе	цикла .		(ре)
С р е д н е е	э ф ф е к т и в н о е д а в л е н и е
в кгс/см 2 (МПа)	— значение	условного постоянного	дав
л е н и я в цилиндре двигателя,		при котором . работа, произ

веденная за один такт,	равнялась бы эффективной работе
(работе на валу двигателя) за ц и к л .
Н о м и н а л ь н о е	с р е д н е е	э ф ф е к т и в н о е
д а в л е н и е (р*) в кгс/см 2 (МПа)		— значение среднего

эффективного давления на номинальной частоте враще ния, соответствующее номинальной мощности.

С р е д н е е	д а в л е н и е	м е х а н и ч е с к и х
п о т е р ь (рм)	в кгс/см 2 .(МПа)	— часть среднего индика

торного давления, затрачиваемая на преодоление меха

нических	потерь	в двигателе.						(пн)
Н о м и н а л ь н а я			ч а с т о т а			в р а щ е н и я
в об/мин	(рад/с)	— частота		вращения		коленчатого		вала,
у к а з а н н а я заводом-изготовителем					д л я	номинальной		мощ
ности двигателя .
Ч а с о в о й р а с х о д			т о п л и в а			(GT ) в кг/ч — рас
ход топлива в 1 ч на заданном режиме работы							двигателя .
У д е л ь н ы й		р а с х о д		т о п л и в а (ge)			в г/л . с. -ч
( г / к В т - ч ) — количество			топлива,		расходуемого		в двига
теле в 1 ч, отнесенное к соответствующей мощности,								раз
виваемой	двигателем.
И н д и к а т о р н ы й			к. п. д. (г];)			— отношение		коли

чества тепла, превращенного в работу в действительном цикле реального двигателя, к количеству тепла, подве денному за ц и к л .

Э ф ф е к т и в н ы й к. п. д. (це) — отношение коли чества тепла, превращенного в работу за цикл на валу

двигателя, к количеству	тепла,	подведенному за цикл .
М е х а н и ч е с к и й	к. п.	д. (т)м) — отношение ра

боты или мощности на валу двигателя к работе или мощ


ности газов в цилиндре	двигателя .
Т е п л о т в о р н о с т ь		ж и д к о г о	т о п л и в а
(Q) в к к а л / к г ( к Д ж / к г )	— количество тепла,		которое вы
деляется при полном сгорании 1 кг топлива и			охлаждении

продуктов горения до начальной температуры процесса.

Зависимость мощности от основных параметров двига теля устанавливается на основе следующих положений .

Индикаторная работа за цикл:

Wj = Ю/jjF/, к г с • м,

где:

— рабочий объем

одного цилиндра

(л);

P i

— среднее

индикаторное

давление

(кгс/см2 ).

Индикаторная

работа

минуту

одном цилиндре:

•

—

КГС • М.

где:

п — частота

вращения

двигателя (об/мин);

2л

~ —

число

циклов в минуту

в одном

цилиндре .

Индикаторная

мощность

одного

цилиндра:

^11 =

т,7

2ге

•

к г с

• м / с

—

или

— w

_ .

lOpjVhZn

pjVhn

' т ' 1 Ь

~ т б О - 7 5

225т

л ' с "

И н д и к а т о р н а я

мощность

двигателя:

7 V *

225т

л - с -

Эффективная

мощность

двигателя:

225т

Л -

С -

И Л И

PeVhnz

225т

Л -

С -

В единицах СИ формула д л я определения мощности выводится следующим образом.

Индикаторная работа за цикл:

	Wi	= P i V h	Д ж ,
где: Vh — рабочий	объем одного цилиндра (м3 );
pt — среднее	индикаторное давление			(Па).
Индикаторная работа		в минуту в одном		цилиндре:
	Wi	• Ц	Д ж ,
где: п — частота	вращения		двигателя (об/мин);
2«

число циклов в минуту в одном цилиндре .

И н д и к а т о р н ая мощность 1 цилиндра:

, , , 2га 1 1 т .

Л а = ^ Т ' б б - 1 0 0 б к В т '

Индикаторная мощность двигателя:

л г

' 2п 1

PiVhm

-г.

^=^Т-т-Ш2=ШоЧ кВт-

Эффективная мощность двигателя:

_peVhnz

Если ре принять в МПа, то

	pe.WVhn*_	реЛ<РУъп2
7 V < ?	3 • 10 4 т ~	Зт	К И Т -

При угловой скорости о в рад/с и рх в МПа:

	60ш
	Р; • 10 2 V h -rr— z
1	Зт	я т	'
	^ • 1 0 3 ^ 2	к В т _
	лт

Формула для определения среднего эффективного дав ления дизеля выводится следующим образом.

Количество тепла, подведенного за цикл:

0,001AgQ к к а л / ц и к л ,

где: Ag — доза впрыскиваемого топлива (г/цикл),

С т • 103 т	С т т
z-60-2re	0,12г?1'

Q — рабочая	теплотворность		топлива (ккал/кг);
GT — часовой	расход	топлива	(кг/ч).
Количество тепла, превращенного в индикаторную ра
боту за цикл:
	0,00lAgQr)i	к к а л ' ц п к л .

Индикаторная	работа	за цикл будет:
Wt = pi • WVh	• 10 - з =	427 • lO^AgQm к г с • м / ц п к л ,

где: Pi — среднее	индикаторное	давление	(кгс/см2 );
Vh — рабочий	объем одного	цилиндра	(л).

Тогда

л	= 0,0427 ~Д Qr\t		КГС/СМ2
Р е	= 0,04271€ Q , 1 i	1 l M	к г с / с м 3 .

Постоянные параметры дл я данного двигателя и дан ного топлива объединим константой С д .

Тогда

В единицах СИ формула дл я определения среднего эффективного давления дизеля выводится следующим образом.

Количество тепла, подведенного за цикл:

		OfiOlAgQ	кДж/цикл,
где:	— доза впрыскиваемого				топлива (г/цикл);
	Q — рабочая	теплотворность				топлива ( к Д ж / к г ) .
Количество тепла, превращенного в индикаторную ра
боту	за цикл:
		0,001 &gQr\t		к Д ж / ц и к л .
Индикаторная		работа	за	цикл:
	W i ^ P i V h • 10- з =		0,001 bgQm			к Д ж / ц п к л ,
где:	Pi — среднее	индикаторное			давление (Па);
	Vh — рабочий	объем	одного		цилиндра (м3 ).
Тогда
И		Я -	^ * -h		П а
И
		Ре—	у		н а ,
или
		Р е ~	io*vh	М	1 1 а	-

Постоянные параметры дл я данного двигателя и дан ного топлива объединим константой С'д . *

Тогда

Формула дл я определения среднего эффективного дав ления карбюраторного двигателя выводится следующим образом.

Количество тепла, подведенного за цикл: V/iv\vh ккал/цикл,

1 / 231 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ