CC BY
6
предназначение форсуночного подогревателя - запустить двигатель при температуре окружающего воздуха ниже температуры холодного пуска моторного масла двигателей СТ. Только с началом работы подогревателя запускается двигатель, и начинают работать все системы силовой установки СТ, в том числе, и топливная система. Нередко для сокращения времени запуска СТ, предотвращения износа двигателя форсуночный подогреватель включают и при температурах выше температуры холодного пуска моторного масла двигателей СТ. Это приводит к сокращению периода эксплуатации форсуночных подогревателей, преждевременному выходу из строя деталей и узлов подогревателя.
Одной из основных причин выхода из строя форсуночных подогревателей является качество применяемого на СТ дизельного топлива [4]. Следовательно, необходим жесткий контроль за качественным состоянием дизельных топлив, применяемых на СТ.
В форсунке подогревателя предусмотрен встроенный фильтр тонкой очистки с тонкостью фильтрации близкой или равной с фильтром тонкой очистки топливной системы низкого давления двигателя СТ.
Подача дизельного топлива в форсуночный подогреватель происходит центробежным насосом топливной системы низкого давления двигателя СТ из наружного топливного бака изделия. Давление в системе и подача топлива в форсуночном подогревателе аналогична топливной системе низкого давления двигателя СТ.
Таким образом, исследовав конструкцию и основные режимы работы подогревателя в условиях отрицательных температур можно сделать вывод, что наиболее критичным моментом эффективной и безотказной работы подогревателя является качество применяемого дизельного топлива, которое должно свободно прокачиваться по топливной системе низкого давления объекта СТ и беспрепятственно подаваться в котёл подогревателя для подогрева двигателя. Это является основной задачей при обеспечении безотказной работы СТ МЧС России в условиях отрицательных температур. Список использованной литературы:
1. Руководство по хранению бронетанковой техники. - М.: Военное издательство. Министерство обороны, 1985 г. - 208 с.
2. Степанов Г.Ю. Танковые силовые установки. М.: ГАБТУ, Военное издательство, 1991 г. - 399 с.
3. Испытания унифицированного форсуночного подогревателя. Отчет по НИР. - М.: войсковая часть 68054. Министерство обороны, 1950 г. - 92 с.
4. Буреков М.М., Журкин Б.В. Особенности работы и использования силовых установок БТВТ в различных условиях эксплуатации. - М.: ВАБТВ, 1988 г. - 551 с.
© Квашнин А.Б., Новицкая А.С., 2023
УДК 620.16
Квашнин А.Б.
канд. техн. наук, ФГБУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ), г. Москва, РФ
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ЭКСПЛУАТАЦИИ СПЕЦИАЛЬНОЙ ГУСЕНИЧНОЙ ТЕХНИКИ МЧС РОССИИ В УСЛОВИЯХ
ОТРИЦАТЕЛЬНЫХ ТЕМПЕРАТУР
Аннотация
В публикации приведены результаты анализа проблем, связанных с подачей топлива в двигатель,
возникающие в подразделениях МЧС России, при эксплуатации специальной гусеничной техники в условиях отрицательных температур, и возможные направления решения этих проблем
Ключевые слова
Низкотемпературная прокачиваемость, топливные фильтры тонкой очистки, дизельное топливо,
форсуночный подогреватель, топливные насосы
Kvashnin A.B.
Candidate of Technical Sciences FSBI VNII GOChS (FC), Moscow, Russia
EFFICIENCY OF OPERATION OF SPECIAL TRACKED VEHICLES OF THE MINISTRY OF EMERGENCY SITUATIONS
OF RUSSIA IN CONDITIONS OF NEGATIVE TEMPERATURES
Annotation
The publication presents the results of an analysis of the problems associated with the supply of fuel to the engine that arise in the units of the Ministry of Emergency Situations of Russia during the operation of special tracked vehicles in conditions of negative temperatures, and possible ways to solve these problems
Keywords
Low-temperature pumpability, fine fuel filters, diesel fuel, nozzle heater, fuel pumps.
На эффективность эксплуатации специальной гусеничной техники МЧС России (СГТ) оказывают влияние большое количество факторов (например, климатические условия, качество горюче-смазочных материалов, рельеф местности и др.). В зимнее время, в условиях отрицательных температур окружающего воздуха, основным условием надежной эксплуатации СГТ является бесперебойная подача дизельного топлива (низкотемпературная прокачиваемость) из расходного топливного бака по топливопроводам к двигателю при запуске и при различных режимах работы двигателя.
Вся СГТ МЧС России имеет единую по конструкции топливную систему низкого давления двигателя и форсуночные подогреватели, отличающиеся между собой лишь размещением узлов и агрегатов в корпусе техники.
В зимний период эксплуатации СГТ больше всего трудностей подразделения МЧС России испытывают при холодном запуске двигателей с помощью форсуночных подогревателей и в топливной системе низкого давления двигателя, а именно, перебои при подаче дизельного топлива из топливного бака в двигатель.
При использовании в зимний период эксплуатации на СГТ зимних дизельных топлив различного состава происходит забивка металлической сетки всасывающего патрубка центробежного топливного насоса БЦН-1 или БЦН-2. Кристаллы предельных углеводородов, образующиеся при температуре помутнения дизельного топлива и ниже, оседают под действием силы тяжести на дно топливного бака, образуя шугу из дизельного топлива и выкристаллизовавшегося парафина. Забор топлива из бака происходит снизу, что неизбежно приведет к забивке металлической сетки на всасывающей линии топливного насоса.
Исходя из этого, целесообразно использовать зимние дизельные топлива с максимально низкими температурами помутнения и застывания или зимние дизельные топлива с депрессорными или депрессорно-диспергирующими присадками, которые препятствуют росту кристаллов предельных углеводородов в стадии зарождения кристаллов.
В топливных системах низкого давления двигателя объектов техники топливопровод от расходного
бака к двигателю расположен в днище техники. При движении объекта техники по пересеченной местности днище находится в непосредственном контакте со снегом и льдом. Дизельное топливо в топливопроводе переохлаждается и в течение нескольких секунд происходит выделение кристаллов парафина. Кристаллизация предельных углеводородов происходит в топливе с выделением тепла -реакция экзотермическая, следовательно, плавление кристаллов будет происходить с поглощением тепла - эндотермическая реакция. Поэтому полное плавление кристаллов парафина произойдет при температуре выше температуры начала кристаллизации дизельного топлива на 5-7 °С. Поляризуясь, кристаллы парафина образуют твердую фазу на стенках топливопровода, т.е. кристаллы оседают на стенках топливопровода слой за слоем. После появления монокристаллов образование и накопление твердой фазы происходит, главным образом, за счет нарастания с течением времени поликристаллического слоя на стенках топливопроводов. В результате периодического термомеханического разрушения твердой фазы в топливе появляется шуга и происходит забивка кристаллами парафина фильтроэлементов фильтра тонкой очистки топливной системы низкого давления двигателя [1].
В ряде модификаций СГТ топливопровод от расходного топливного бака к двигателю расположен по борту, поэтому кристаллизация дизельного топлива в топливопроводе происходит значительно реже.
Следовательно, при разработке конструкции топливной системы низкого давления необходимо учитывать расположение топливопроводов в корпусе СГТ. Температура окружающей среды не должна оказывать значительного воздействия на топливопроводы в корпусе СГТ.
В фильтрах тонкой очистки топливной системы низкого давления двигателей СГТ используются фильтроэлементы со степенью фильтрации не выше 5 мкм. Поэтому требования к качеству дизельного топлива, применяемого на СГТ выше, чем требования к дизельному топливу, применяемому на автомобильной технике [2]. При использовании в СГТ в условиях отрицательных температур (ниже минус 5 °С) зимних марок дизельных топлив, произведенных по ТУ, с температурой помутнения не выше минус 5 °С эксплуатация техники невозможна вследствие забивки фильтроэлементов фильтра тонкой очистки.
При использовании для подогрева двигателя форсуночного подогревателя при запуске СГТ дизельное топливо подается через фильтр тонкой очистки, расположенный перед котловой форсункой [3]. На объектах СГТ ранних модификаций фильтры тонкой очистки изготовлены из металлической сетки. В условиях отрицательных температур вязкость дизельного топлива увеличивается, и штатный топливоподкачивающий насос, расположенный перед фильтром тонкой очистки, не подает достаточного количества топлива для запуска форсуночного подогревателя. На практике приходится эту металлическую сетку выдавливать или прорезать в ней отверстие для свободной подачи топлива к форсунке. Однако через некоторое время сопло котловой форсунки также забивается кристаллами парафина.
На объектах более поздних модификаций устанавливается керамический фильтр тонкой очистки, с большей тонкостью фильтрации (15-50 мкм). При сезонном обслуживании СГТ этот фильтр также приходится убирать из подогревателя. Через непродолжительное время работы подогревателя сопло котловой форсунки забивается кристаллами парафина. Замена котловых форсунок занимает много времени и представляет собой трудоемкий процесс.
Следовательно, необходимо применять на СГТ дизельные топлива с максимально низкой температурой помутнения. Целесообразно внести изменения в конструкцию фильтров тонкой очистки в форсуночном подогревателе, чтобы дизельное топливо бесперебойно поступало через фильтр в котел подогревателя в условиях отрицательных температур (до температуры застывания топлива).
Проанализировав проблемы, возникающие при подаче топлива в двигатель в подразделениях МЧС России при эксплуатации СГТ в условиях отрицательных температур, можно сделать вывод, что на низкотемпературную прокачиваемость дизельных топлив влияет:
- качественный состав применяемого дизельного топлива;
- недостатки конструкции топливных систем низкого давления и форсуночных подогревателей двигателей СГТ.
Возможным техническим решением рассмотренных выше проблем может явиться электроподогрев топливного бака и электроподорев топливопровода от расходного топливного бака до фильтра тонкой очистки. Однако это решение имеет недостатки. Мощности штатных аккумуляторных батарей техники не хватит для обогрева и поддержания положительной температуры дизельного топлива в расходном топливном баке или в носовом топливном баке, а также для обогрева и поддержания положительной температуры топлива в топливопроводе. Необходимо учитывать также, что степень зарядки аккумуляторных батарей техники в зимний период эксплуатации не превышает 75 %. Кроме возможного обогрева топлива в топливном баке и топливопроводе аккумуляторные батареи при запуске объекта техники питают электричеством радиостанцию, различные системы, стартер, освещение и др. Нарушения в работе нагревательных элементов (например, короткое замыкание, перегрев элементов) могут привести к возгоранию дизельного топлива, проводки в корпусе танка, масла, попавшего на нагревательные элементы.
Таким образом, проанализировав проблемы, возникающие при подаче топлива в двигатель при эксплуатации СГТ в условиях отрицательных температур и возможные пути их решения в подразделениях МЧС России, можно сделать вывод, что изменения конструкции топливных систем низкого давления и форсуночных подогревателей нерационально. Это приведет к большим финансовым и материальным затратам. Поэтому необходимо применять зимнее дизельное топливо, способное беспрепятственно прокачиваться при любой отрицательной температуре, соответствующей климатической зоне, в которой эксплуатируется СГТ.
Список использованной литературы:
1. Суслов О.В. Термогидравлика трубопроводов для высокозамерзающих жидкостей. Ульяновск: Ульяновское ВВТУ им. Б. Хмельницкого, 1987 г. - 71 с.
2. Лебедев С.Р. Исследование низкотемпературных свойств дизельных топлив и эффективности депрессорных присадок. Дисс. канд. техн. наук. - М.: 25 ГосНИИ МО СССР, 1977 г. - 122 с.
3. Степанов Г.Ю. Танковые силовые установки. ГАБТУ. М.: ВАБТВ, 1991 г. - 454 с.
© Квашнин А.Б., 2023
УДК 628.931:621.31
Мустяцэ А.В.
студент 3 курса АлтГТУ им. И.И. Ползунова,
г. Барнаул, РФ Серохвостов А.А. студент 3 курса АлтГТУ им. И.И. Ползунова,
г. Барнаул, РФ
Попов А.Н.
канд. техн. наук, доцент АлтГТУ им. И.И. Ползунова
г. Барнаул, РФ
МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЙ НА КТП 10/04 кВ Аннотация
Актуальность работы обусловлена невозможностью или затруднительностью проведения плановых
