CC BY
7
УДК 656.11
doi 10.24411/2221-0458-2023-01-56-62
ОСОБЕННОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ В ЛЕТНЕЕ ВРЕМЯ (НА ПРИМЕРЕ РЕСПУБЛИКИ ТЫВА)
Сандан Н. Т.
Тувинский государственный университет, г. Кызыл
FEATURES OF THE SUMMERTIME OPERATION OF VEHICLES (BASED ON THE SAMPLE OF THE REPUBLIC OF TUVA)
N.T. Sandan Tuvan State University, Kyzyl
В статье рассматривается проблема подготовки транспортных средств к эксплуатации в летнее время. Приводится необходимость досрочного проведения очередного технического обслуживания с включением в него ряда специальных дополнительных работ. Одним из основных факторов, который следует учитывать при эксплуатации машин в условиях жаркого климата, является высокая температура наружного воздуха, вызывающая ряд нарушений в работе агрегатов и узлов машин.
Ключевые слова: эксплуатация; транспортные средства; жаркий климат; ДВС; ГСМ
The article discusses the preparation of vehicles for operation in the summer. The necessity of carrying out the next maintenance ahead of schedule with the inclusion of a number of special additional works is given. One of the main factors that should be taken into account when operating machines in hot climates is the high temperature of the outside air, which causes a number of malfunctions in the operation of machine units and assemblies.
Keywords: operation; vehicles; hot climate; internal combustion engine; fuel
Введение
Эксплуатация транспортных средств имеет следующие основные особенности: изменение температуры, давления и плотности воздуха. Если на уровне моря давление равно 760 мм рт. ст.; температура + 15° С; плотность воздуха 1,225 кг/м3, то
на высоте 5000 м над уровнем моря эти цифры соответственно равны: 405 1 мм рт. ст — 17,5° С; 0,736 кг/м3. В результате этого у личного состава появляется кислородное голодание, а на высоте 2500 м - горная болезнь. Вес воздуха в единице объема рабочей смеси уменьшается и,
следовательно, смесь переобогащается, мощность двигателя падает. Нарушается работа систем охлаждения, из-за понижения точки кипения воды, и охлаждающего эффекта воздуха, вследствие его малой плотности.
Давление воздуха в ресиверах компрессорных станций, в пневмосистемах управления падает, их работа делается менее надежной. Внутреннее давление в пневмошинах, из-за уменьшения внешнего давления, возрастает.
Происходят резкие колебания температуры воздуха в течение суток, поэтому даже летом приходится применять приемы эксплуатации машин в зимних условиях (например, сливать воду из систем охлаждения, иметь устройства, обеспечивающие быстрый запуск двигателей, и т. п.).
Кроме того, нужно учитывать тяжелые условия работы машин и их перемещения. Это вынуждает работать при полной подаче горючего, часто на низших передачах, что с учетом падения мощности двигателя приводит к большому перерасходу горючего, усиленному нагарообразованию и изнашиванию, перегреву и разжижению картерного масла. Перемещение машин происходит по узким, крутым дорогам с малыми радиусами кривых. При этом приходится часто пользоваться тормозами, ехать на пониженных скоростях, поэтому машины
должны обладать повышенной
надежностью. Специфика условий работы и перемещения машин требует особенно внимательного соблюдения правил техники безопасности.
Также важно отметить тяжелые условия использования машин, частые изменения режимов их работы приводят к увеличению интенсивности изнашивания деталей и узлов, к более частой их проверке и регулировке, нормативные сроки между проведением технического обслуживания сокращаются.
Все перечисленные особенности вызывают необходимость проведения специальных мероприятий, обеспечивающих эффективную эксплуатацию машин в горах. В частности, требуется изменение режимов работы всех основных систем двигателей.
Результаты
Для получения оптимального состава рабочей смеси необходимо уменьшить подачу горючего в цилиндры. Для этого производится высотная корректировка жиклеров карбюраторов (или замена их жиклерами с меньшей на 10-20% подачей горючего) и снижение уровня бензина в поплавковой камере на 2-3 мм.
Высотная корректировка дизельных двигателей заключается в уменьшении количества подаваемого топлива или в увеличении угла опережения подачи горючего на 2-3°С.
Высотная корректировка любых двигателей обычно проводится через каждые 1500-2000 м подъема над уровнем моря.
Для снижения потерь воды увеличивается величина затяжки пружины паровоздушного клапана с целью сохранения в системе охлаждения расчетного давления.
Большое внимание должно уделяться надежной работе систем охлаждения, нормальному тепловому состоянию масла, состоянию электродов свечей (вследствие интенсивного нагарообразования), уровню электролита в аккумуляторных батареях, состоянию крепежа (который ослабляется из-за повышенной тряски).
Необходимо принимать меры, обеспечивающие надежную работу тормозов и остановку машин на уклонах, имеются специальные приспособления, препятствующие скатыванию машин назад при остановках на подъемах — башмаки, горные упоры и т. д. Торможение часто производится двигателем. Для повышения его эффективности можно использовать специальное устройство — замедлитель, который обеспечивает прекращение подачи топлива в цилиндры и создание противодавления на выпуске при перекрытии отверстия выпускной трубы.
В результате снижения плотности воздуха, при одновременном увеличении объема паров топлива, в составе рабочей
смеси изменяется коэффициент наполнения и, вследствие этого, мощностные и экономические параметры двигателей ухудшаются. Так, у двигателя КамАЗ-65111 эффективная мощность падает при повышении температуры на каждые 10° С (в интервале от +13 до +77° С) в среднем на 1,45%, а удельный расход топлива увеличивается на 0,3%. У дизельных двигателей, несмотря на повышение коэффициента наполнения из-за
уменьшения степени подогрева воздуха во впускном тракте, весовой заряд цилиндров уменьшается. Это вызывается
уменьшением удельного веса воздуха и приводит к тому, что, например, при изменении температуры с +10° до + 60° С мощность снижается на 17-20%, а удельный расход горючего увеличивается на 15-23%.
Значительно ухудшаются антидетонационные свойства топлива, что вызывает необходимость применения топлив с октановым числом на 6-8 единиц выше, чем в местности умеренного климата.
При нарушении теплового режима двигателей, за счет сгорания частиц масла и скопления механических примесей, на деталях камеры сгорания происходит интенсивное нагарообразование, которое, в конечном счете, приводит к ускоренному износу.
Работа системы питания двигателей нарушается из-за того, что вследствие
испарения бензина, через систему питания идет не жидкий бензин, а его смесь с парами, объем которой значительно больше того, на который рассчитана система питания. В результате в двигатель поступает недостаточно топлива, и он работает с перебоями. Это явление называется образованием паровых пробок.
Происходит «старение» — ослабление сопротивляемости изоляции электрических систем машин из-за ускорения химических процессов разложения. Кроме того, старению способствуют и механические воздействия, вызванные различием температурных коэффициентов расширения материалов. Рост температуры на 8°С вызывает уменьшение срока службы изоляции в 2 раза.
Ухудшение теплового режима, рост потерь в обмотках из-за увеличения сопротивления, повышение потерь на трение вследствие температурных деформаций деталей подшипников и другие факторы вызывают снижение мощности электромашин. Например, мощность электродвигателей ТС, работающих в Республике Тыва летом, падает до 70% номинальной.
Электрооборудование отказывает, в основном, из-за разрушения изоляции под влиянием изменения температуры и влажности. В закрытых подкапотных пространствах машин температура обычно бывает значительно выше температуры
окружающего воздуха и, например, у автомобильных генераторов и
релерегуляторов она доходит до 110-130° С.
Интенсивно испаряется дистиллированная вода из электролита аккумуляторов (за 8-12 часов его уровень понижается на 23 мм). Заливочная мастика размягчается и оползает. Повышается интенсивность саморазряда аккумуляторов до 2% и более в сутки. В результате всего этого происходит ускоренная сульфитация пластин.
Прочность шин сильно снижается при нагреве. Протектор быстро истирается и выкрашивается. Сцепление между слоями резины и ткани каркаса ослабляется. При температуре выше +30, + 40° С износ шин увеличивается почти на 30%.
Износ растет и вследствие снижения давления воздуха в шинах. Герметичность шины при температуре наружного воздуха 30° С падает в 7 раз по сравнению с. герметичностью при 0° вследствие диффузии воздуха через ее стенки. Падение давления воздуха в шине уменьшает ее пробег.
В подкапотном пространстве двигателей повышается содержание паров топлива. При ухудшении качества изоляции электропроводки возможны искрообразование и вспышка паров бензина. Сильно влияет на эксплуатацию машин наличие большого количества пыли
в окружающем воздухе. Пыль образуется при движении машин по дорогам, при работе землеройных машин и вследствие переноса мелких частиц почвы ветром. Размеры частиц пыли обычно 80-100 мкм, концентрация в воздухе - 1,3-1,7 г/м3, но доходит иногда до 3 г/м3.
Вредное влияние пыли проявляется, в основном, в абразивном изнашивании деталей, контактирующихся с пылью. Следствием этого может явиться девяти — десятикратное увеличение износа деталей. Пыль закупоривает воздушные фильтры двигателей, делая иногда невозможной их работу.
Вредное действие пыли усиливается в сочетании с подтеканием масла, топлива или воды. При этом на поверхностях машин образуется теплоизоляционный слой с теплопроводностью примерно в 500 раз меньшей, чем у незагрязненной поверхности.
Выводы
В результате исследования выявлены такие факторы как запыленность воздуха, высокие температуры, частые ветры, которые сильно усложняют проведение технического обслуживания и текущих ремонтов.
Библиографический список 1. Кузьмин, Н.А. Техническая эксплуатация автомобилей. Закономерности изменения работоспособности / Н.А. Кузьмин. - Москва:
При подготовке машин к эксплуатации в условиях жаркого климата и песчано-пустынной местности
необходимо проведение следующих мероприятий:
1. Проверка исправности и очистка от накипи системы охлаждения, а также принятие мер для недопущения образования накипи. Целесообразно заменить воду высококипящими жидкостями с высокой температурой кипения.
2. Обеспечение чистоты топлива, поступающего в систему питания двигателей, для чего нужна надежная фильтрация топлива в системе, а также его тщательное хранение.
3. Обеспечение чистоты смазки, для чего следует привести в исправное состояние масляные фильтры и систему вентиляции картера.
4. Проверка исправности и зарядки аккумуляторных батарей.
5. Изолирование от пыли основных агрегатов и механизмов машин, для чего нужно привести в исправное состояние (при необходимости усилить) воздушные фильтры, надеть чехлы на небольшие узлы и сочленения.
Форум. - 2011. - 208 с. - Текст : непосредственный. 2. Якунин, И.Н. Исследование влияния высокой температуры окружающей среды на
безопасность автотранспортного процесса / И.Н. Якунин, О.М. Меньших, Д.М. Шунгулов. -Текст: непосредственный // Интеллект. Инновации. Инвестиции. - 2019. - № 7. - С.138-145.
3. Зорин В.А. Основы надежности машин / В.А. Зорин. - Балашиха : Военно-техн. ун-т. - 2004. -134 с.
4. Сандан, Н.Т. Влияние сезонных изменений на надежность наземных транспортно-технологических машин / Н.Т. Сандан, С.А. Евтюков, Ч.Д. Шавыраа. - Текст : непосредственный // Успехи современной науки.
- 2017. - Т. 4. - № 4. - С. 116-120.
5. Сандан, Н. Т. Влияние износа на изменение эксплуатационных свойств наземных транспортно-технологических машин в процессе эксплуатации / Н. Т. Сандан, С. А. Евтюков, С.В. Репин // Вестник гражданских инженеров. -2018. - № 3 (68). - С. 161-165.
6. Сандан, Н. Т. Влияние морального износа на сроки службы машин / Н. Т. Сандан, С. А. Евтюков, С.Ч. Монгуш. - Текст : непосредственный // Успехи современной науки.
- 2017. - Т. 1. - № 12. - С. 114-118.
7. Эртман С.А. Темп прогрева двигателя / С.А. Эртман. - Текст : непосредственный // Проблемы эксплуатации транспортно-технологических машин : матер. науч.-практ. конф. - Тюмень : ТюмГНГУ. - 2003. - С. 123 - 127.
8. Эртман С.А. Измерение температуры двигателя / С.А. Эртман. - Текст : непосредственный // Проблемы машиностроения и технологии материалов на рубеже веков : сборник статей VIII междунар. науч.-техн. конф. Часть I. -Пенза: ПГУ. - 2003. - С. 50-52.
9. Кудряшов, Ю. А., Прудовский Б. Д., Ухарский В. В. Автоматизированные методы управления технической эксплуатацией автомобилей / Ю. А. Кудряшов, Б. Д. Прудовский, В. В. Ухарский. -
Ленинград: ЛДНТП. - 1989. - 63 с. - Текст : непосредственный.
10. Кузнецов, Е.С.. Методика классификации условий эксплуатации автомобилей: тезисы докладов Всесоюзной научной конференции «Повышение эффективности использования автомобильного транспорта в условиях жаркого климата и высокогорных районов» / Е.С. Кузнецов, Ю. В. Андрианов. Ташкент. - 1978. -С. 22-23.
11. Сандан, Н.Т. Теория эксплуатационной надежности машин / Н.Т. Сандан, И. С. Брылев, С.А. Евтюков. - Текст : непосредственный // Лекционный курс. - Санкт-Петербург : ООО «Издательский дом «Петрополис»». - 2019. - 198 с.
References
1. Kuzmin N.A. Tehnicheskaja jekspluatacija avtomobilej. Zakonomernosti izmenenija rabotosposobnosti [Technical operation of cars. Patterns of changes in working capacity]. Moscow, Forum Publ.. 2011. 208 p. (In Russian)
2. Yakunin I.N., Menshikh O.M., Shungulov D.M. Issledovanie vlijanija vysokoj temperatury okruzhajushhej sredy na bezopasnost' avtotransportnogo processa [Investigation of the influence of high ambient temperature on the safety of the road transport process]. Intelligence. Innovation. Investment. 2019. No. 7. pp.138-145. (In Russian)
3. Zorin V.A. Osnovy nadezhnosti mashin [Fundamentals of machine reliability]. Balashikha, Military-Tech. university, 2004, 134 p. (In Russian)
. 4. Sandan N.T., Evtyukov S.A., Shavyraa Ch.D. Vlijanie sezonnyh izmenenij na nadezhnost' nazemnyh transportno-tehnologicheskih mashin [The influence of seasonal changes on the reliability of ground transport and technological machines]. Uspekhi sovremennoi nauki. 2017. Vol. 4. No. 4. pp. 116-120. (In Russian)
5. Sandan N. T., Evtyukov S. A., Repin S. V. [The influence of wear on the change in the operational properties of ground transport and technological machines during operation]. Bulletin of Civil Engineers. 2018. No. 3 (68). pp. 161-165. (In Russian)
6. Sandan N. T., Yevtyukov S. A., Mongush S.Ch. Vlijanie moral'nogo iznosa na sroki sluzhby mashin [The influence of moral wear on the service life of machines]. Success of modern science. 2017. Vol. 1, No. 12. pp. 114-118. (In Russian)
7. Ertman S.A. Temp progreva dvigatelja [Engine warm-up rate ]. Problems of operation of transport and technological machines : mater. sci.-prakt. conf. Tyumen, TSOSU. 2003. pp. 123 - 127. (In Russian)
8. Ertman S.A. Izmerenie temperatury dvigatelja [Engine temperature measurement]. Problems of mechanical engineering and materials technology at the turn of the century : collection of articles of the VIII International Scientific and Technical conf. Part I. Penza, PSU. 2003. pp. 50-52. (In Russian)
9. Kudryashov Yu. A., Prudovsky B. D., Ukharsky V. V. Avtomatizirovannye metody upravlenija tehnicheskoj jekspluataciej avtomobilej [Automated methods of management of technical operation of cars]. Leningrad, 1989. 63 p . (In Russian)
10. Kuznetsov E.S., Andrianov Yu. V. Metodika klassifikacii uslovij jekspluatacii avtomobilej: tezisy dokladov Vsesojuznoj nauchnoj konferencii «Povyshenie jeffektivnosti ispol'zovanija avtomobil'nogo transporta v uslovijah zharkogo klimata i vysokogornyh rajonov» [Methods of classification of vehicle operating conditions: abstracts of the All-Union Scientific Conference "Improving the efficiency of the use of motor transport in hot climates and high-altitude areas"]. Tashkent, 1978. pp. 22-23. (In Russian)
11. Sandan N.T. Brylev I. S., Yevtyukov S. A. Teorija jekspluatacionnoj nadezhnosti mashin [Theory of operational reliability of machines]. Course of Lectures. Saint-Petersburg, Petropolis LLC Publ., 2019, 198 p. (In Russian)
Сандан Нелли Тимуровна, старший преподаватель кафедры транспортно-технологических средств Тувинского государственного университета, г. Кызыл, Россия, email: sandan.nelli@yandex.ru
Nelly Timurovna Sandan, Senior Lecturer of the Department of Transport and Technological Means of Tuva State University, Kyzyl, Russia, e-mail: sandan.nelli@yandex.ru
Статья поступила в редакцию 3.05.2023
