ВЛИЯНИЕ РЕЖИМОВ ИСПОЛЬЗОВНИЯ ДИЗЕЛЯ НА ДЫМНОСТЬ ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ

​THE EFFECT OF DIESEL USAGE MODES ON EXHAUST SMOKE

Kolesnichenko Ruslan Sergeevich,

cadet, Military Orders of Lenin and Kutuzov Academy of Logistics named after Army General A.V. Khrulev,

Russia, St. Petersburg

Nikonorov Alexey Nikolaevich,

Candidate of Technical Sciences, Assoc., Professor of the Department, Military Orders of Lenin and Kutuzov Academy of Logistics named after Army General A.V. Khrulev,

Russia, St. Petersburg

АННОТАЦИЯ

В статье рассматриваются варианты повышения экологичности. Проведен анализ, экологической безопасности военной автомобильной техники под воздействием нагрузок и ускорений и причины увеличения дымности.

ABSTRACT

This article examines options for improving environmental performance. It analyzes the environmental safety of military vehicles under load and acceleration, as well as the causes of increased smoke.

Ключевые слова: дизель, дымность, отработавшие газы, детали автомобиля, динамическая характеристика.

Keywords: diesel, smoke, exhaust gases, vehicle parts, dynamic characteristics.

Тягово-скоростные свойства военно-автомобильной техники зависят от конструктивных и эксплуатационных факторов, а также от дорожных условий.

Среднюю скорость автомобиля можно определить по формуле:

                                                                                                             (1)

где S_д – путь пройденный автомобилем при безостановочном движении, км;

t_д – время движения, ч.

При решении тактико-технических задач на учениях можно производить расчет средней скорости движения по следующей формуле:

:                                                                                         (2)

где K_V1 и K_V2 – коэффициенты характеризующие условия движения машины.

Ne_max – максимальная мощность двигателя, кВт;

G – масса автомобиля, кг.

Для полноприводных колесных машин, движущихся по грунтовым дорогам K_V1 = 1,8-2 и K_V2 = 0,4-0,45, а при движении на шоссе K_V2 K_V1 = 0,58.

Из формулы (2) чем выше удельная мощность Ne_max тем лучше тягово-скоростные свойства.

Практика эксплуатации автомобильной техники в сложных условиях показывает, что скорость движения автомобилей ограничиваются тягово-скоростными возможностями и предельно допустимыми перегрузками по плавности хода.

Баланс мощностей можно выразить следующей формулой:

                                                                                   (3)

где δ – коэффициент вращающихся масс;

М – масса тягача, кг;

 – ускорение переносного движения, м/с²;

 – сила тяги по двигателю;

 – сила сопротивления движению

 – сила сопротивления воздуха, кгс;

 – сила тяги на крюке, кгс.

В уравнении (3) выразим:

  и  ,

где

 – коэффициент сопротивления движению;

f – коэффициент сопротивления качению;

α – угол подъема.

После преобразования получим следующее уравнение:

.                                                                                         (4)

Если поделить обе части уравнения на G, получим динамический фактор тягача

.                                                                                      (5)

Когда Р_кр = 0, то получается выражение динамического фактора

Для определения динамического фактора (D) необходимо определить силу тяги по двигателю (Р_д) и силу сопротивления воздуха Р_w.

Сила тяги автомобиля (в Н или кгс) определяется по одной из формул:

                                                                                           (6)

                                                                                        (7)

где М_к – крутящий момент на валу двигателя, кгс (Н·м);

i_к – передаточное число в коробке передач;

i_o – общее передаточное число (главных передач и колесных передач);

r_к – радиус качения колеса, м;

η_т – к.п.д трансмиссии;

Ne_д – мощность двигателя, л.с. (кВт);

V_i – скорость автомобиля на i-ой передаче, км/ч.

Для полноприводных автомобилей должно входить в числитель формулы (6) передаточные числа раздаточной коробки.

В расчете значения к.п.д. трансмиссии η_т, передаточных чисел коробки передач i_к, общее передаточное число берется из тактико-технической характеристики автомобиля, а значение мощности Ne_д и крутящий момент двигателя М_к находится по скоростной характеристике двигателя.

Таким образом, по формулам (6 и 7) можно определить силу тяги по двигателю на каждой передаче в коробке передач и раздаточной коробке.

Сила сопротивления воздуха (в Н или кгс) при движении автомобиля рассчитывается по следующей формуле:

                                                                                                (8)

где K_w – коэффициент обтекаемости, Н·с²/м⁴ (величина табличная зависит от формы кузова автомобиля, для грузовых автомобилей  0,05-0,07; автопоездов – 0,07-0,09);

F – лобовая площадь автомобиля, м²;

V_i – скорость автомобиля на i-ой передаче, км/ч.

Тяговой характеристикой автомобиля называется графическая зависимость силы тяги по двигателю (Р_д) от скорости движения автомобиля (V) на всех ступенях (i) коробки передач

.                                                                                                    (9)

Пользуясь формулой (5), можно построить тяговую характеристику и определить динамический фактор для каждой из передач в коробке передач и в раздаточной коробке.

Динамической характеристикой автомобиля называется графической зависимостью динамического фактора (D) от скорости движения автомобиля

.                                                                                                  (10)

Пользуясь нагрузочной характеристикой дизеля КамАЗ-740 и полученными данными при экспериментальном исследовании, учитывая изменение коэффициента дымности (К_д, м^-1, N, %) в зависимости от величин эксплуатационных факторов, угол опережения впрыскивания топлива Ө_впр град пкв, давление начала впрыскивания топлива форсунками Р_впр, МПа, засорение воздушного фильтра Δρ мм и температура окружающей среды t_в^оС, был построен график динамической представленный на рисунке 1.

1,2-5,2 – динамическая характеристика при минимальной дымности; 1,2*-5,2* – динамическая характеристика с максимально-допустимой массой

Рисунок 1. Динамическая характеристика на основных передачах при температуре 90 ^оС

Список литературы:

1. Медин Г. А. Диагностирование дизелей военной автомобильной техники по комплексу компонентов отработавших газов. Диссертация канд. техн. наук. –СПб.: ВАТТ, 1994.
2. Калабин В.П. Тепловые процессы двигателей внутреннего сгорания, – М.: Машгиз, 1959. Налимов В.В. Теория эксперимента. –М.: Наука, 1971.
3. Свиридов Ю.В., Смесеобразование – Л.: Машиностроение, 1976.
4. Дьяченко Н.Х., Магидович Л.Е., Пугачев В.П. Об аппроксимации характеристик тепловыделения в цилиндрах дизелей.  – Л.: Труды ЛПИ. Сер. Энергомашиностроение, 1969, № 310.