Научная статья на тему 'Особливості визначення часу прогріву охолоджуючої рідини двигуна внутрішнього згорання, оснащеного системою регулювання температури'

Особливості визначення часу прогріву охолоджуючої рідини двигуна внутрішнього згорання, оснащеного системою регулювання температури Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

CC BY
483
32
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по механике и машиностроению, автор научной работы — Грицук І. В., Гущін А. М., Прилепський Ю. В., Краснокутська З. І., Адров Д. С.

Постійні зміни теплового стану двигуна значною мірою впливають на різні параметри його роботи. Запропонована та описана математично система дає економію палива за рахунок підвищеної і сталої робочої температури охолоджуючої рідини; можливе зменшення розмірів теплообмінників, завдяки підвищенню робочої температури; використання запропонованої системи дозволяє шляхом електронного керування двигуном та системою регулювання температури охолоджувальної рідини двигуна підвищити ефективність використання палива.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по механике и машиностроению , автор научной работы — Грицук І. В., Гущін А. М., Прилепський Ю. В., Краснокутська З. І., Адров Д. С.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Особенности определения времени прогрева охлаждающей жидкости двигателя внутреннего сгорания, оснащенного системой регулировки температуры

Постоянные изменения теплового состояния двигателя в значительной степени влияют на различные параметры его работы. Предложенная и описанная математически система дает экономию топлива за счет повышенной и постоянной рабочей температуры охлаждающей жидкости; возможно уменьшение размеров теплообменников, благодаря повышению рабочей температуры; использования предложенной системы позволяет путем электронного управления двигателем и системой регулирования температуры охлаждающей жидкости двигателя повысить эффективность использования топлива.

Текст научной работы на тему «Особливості визначення часу прогріву охолоджуючої рідини двигуна внутрішнього згорання, оснащеного системою регулювання температури»

УДК 662.76

Грицук 1.В., к.т.н, доц. (Дон1ЗТ) Гущт А.М., к.т.н, доц. (Дон1ЗТ) Прилепський Ю.В., к.т.н, доц. (Дон1ЗТ) Краснокутська З.1., с.н.с. (НТУ, м.Кшв) АдровД.С., астрант (ДонНАБА)

ОСОБЛИВОСТ1 ВИЗНАЧЕННЯ ЧАСУ ПРОГР1ВУ ОХОЛОДЖУЮЧО1 Р1ДИНИ ДВИГУНА ВНУТР1ШНЬОГО ЗГОРАННЯ, ОСНАЩЕНОГО СИСТЕМОЮ РЕГУЛЮВАННЯ ТЕМПЕРАТУРИ.

Вступ. Багато двигушв внутрiшнього згорання застосовуються на енергетичних силових установках, для яких характерна достатньо часта i рiзка змiна режимiв роботи, яка призводить до змши теплових потоюв вiд газу до стшки цилiндра i вiд стiнки в охолоджуючу рiдину, що зрештою призводить до змши температури гшьзи цилшдра. Ця змiна триватиме до встановлення рiвноважного теплового стану, при якому кшьюсть тепла, що пiдводиться в систему охолоджування i вiдводиться нею, будуть дорiвнювати одна однiй.

На економiчнiсть двигуна внутрiшнього згорання та еколопчш показники iстотну роль вщграе температура стiнки цилiндра - при дуже високш температурi стiнки цилшдра зростае кiлькiсть викидiв NOx, а при низькш температурi зростае частка незгорших вуглеводнiв i витрата палива. Тому важливо пiдтримувати температуру стшки цилшдра в тому дiапазонi температур, при якому досягаеться компромю за кшьюстю викидiв NOx i незгорших вуглеводшв. Досягти цього можливо шляхом тдтримання температури охолоджуючо! цю стшку рiдини в межах допустимих робочих температур, як обумовленi заводською шструкщею.

Виходячи з вищесказаного ми маемо складну ситуацiю для енергетичних установок, що працюють у складi систем утилiзацп теплоти, коли рiдина системи охолодження ДВЗ повинна постшно мати сталу робочу температуру за допомогою системи охолодження з термостатом, а також i в разi холодного пуску i вiдбору керовано! кшькост теплоти.

Аналiз останмх до^джень i публЫацш. Постiйнi змiни теплового стану двигуна значною мiрою впливають на рiзнi параметри його роботи, особливо помггно вплив теплового стану буде вщбуватися на показники

економiчностi двигушв. Ця закономiрнiсть виявлена достатньо давно (20 -30-е роки ХХ - столптя) [1] i в бiльш шзшший час проводились роботи iз визначення впливу теплового стану двигуна на його основш показники [1-7]. При проведенш дослщжень особливо зверталась увага на покращення показникiв економiчностi двигушв при використанш високотемпературного охолоджування [2, 3, 4, 7], це пов'язано зi змшою теплового балансу двигуна.

Метою роботи е пiдвищення ефективностi використання палива та досягнення бшьш точного регулювання теплового стану двигуна внутршнього згорання при вщведеш теплоти охолоджувально! рiдини в залежност вiд навантаження i частоти обертання колшчастого валу за допомогою розроблено! системи регулювання температури, а також розробка методики визначення часу прорву охолоджуючо! рiдини ДВЗ, оснащеного щею системою.

Основна частина. При шдвищенш температури стiнок цилiндра вщбуваеться зменшення втрат теплоти в систему охолоджування ^ як наслiдок, покращення економiчних показникiв. В якостi прикладу на рисунку 1 наведено залежност питомо! витрати палива вiд температури гшьзи у верхньому поясi для дизелiв 8ЧН 26/26 i 6Ч 15/18 [8]. Защкавлюе подальший розподш заощадженого тепла: на збiльшення корисно! роботи за рахунок робочого процесу йде не бшьш 10 - 20% цього тепла [1], а в деяких випадках, як наслщок попршення наповнення цилшдра через пщ^в всмоктуваного повiтря, iндикаторний ККД може навпъ падати. Для рiзних двигушв, як показують проведенi дослiдження [9], пщ^в всмоктуваного повiтря складае 1,5 - 2,5°С на кожнi 10°С пiдвищень температури стiнки.

1ншим важливим показником, на який впливае перерозподш теплового балансу, е механiчний ККД, величина якого значною мiрою залежить вiд теплового стану. В основному це пояснюеться тим, що визначаючим, як показано в роботi [1], для мехашчного ККД е коефщент в'язкостi масляного шару мiж цилшдром i поршнем, що змiнюеться в широких межах, в залежност вщ температури. Особливо iнтенсивна змiна коефщента в'язкостi змащувального масла спостерiгаеться при температурах до 110°С. Можливо вважати, що тiльки при температурi змащувального масла вище 110°С змiна коефщента в'язкостi не може iстотно впливати на мехашчний ККД двигуна. Вплив теплового стану двигуна на мехашчний ККД тдтверджено багатьма дослщженнями, проведеними як для двигушв з рщинним охолодженням [1], так i для двигушв iз повiтряним [10] охолодженням.

£ г/кВт V

230

ЮО ПО 120 130 М Д, Г I

Рисунок 1. - Залежшсть питомо! витрати палива вiд температури гшьзи у верхньому поясi дизелiв 6Ч 15/18 i 8ЧН 26/26: 1, 2, 3 - 6Ч 15/18:

1 - п = 1500хв-1; N6 = 100%;

2 - п = 1200 хв-1; N6 = 50%;

3 - п = 950 хв-1; N6 = 25%; 4, 5, 6, - 8ЧН 26/26:

4 - п = 1000 хв-1; N6 = 100%;

5 - п = 700 хв-1; N6 = 35%;

6 - п = 600 хв-1; N6 = 25%.

Для двигушв з рщинним охолодженням тдвищення температури охолоджуючо! води з 50°С до 90°С тдвищуе мехашчний ККД вщ 2,2% до 8,5% [1]. Представляють штерес данi для двигушв з повпряним охолодженням, де мехашчний ККД розглядаеться як функцiя температури стшки цилiндра. Вiдмiчаеться, що мехашчний ККД зменшуеться на 2% при зниженш середньо! температури стiнки цилшдра зi 150°С до 110°С i на 6% при подальшому И зниженш до 60°С [10]. Зниження середньо! температури верхнього поясу цилiндрiв зi 150°С до 110°С призвело до зменшення механiчного ККД на 1%, а подальше И зниження на 35°С призвело до зменшення останнього на 3,5% [10]. 1стотним е також i те, що з тдвищенням теплового стану двигуна зменшуеться потужнють, що витрачаеться на привщ агрегапв системи охолоджування (вентилятор, рщинний насос), що теж призводить до тдвищення мехашчного ККД. В результат можна зробити висновок, що для двигушв юнуе якнайкращий, з погляду економiчностi, тепловий стан, визначуваний температурою стшки цилшдра. Для бшьшост двигушв ця якнайкраща температура знаходиться в межах вщ 130°С до 150°С i при И шдтриманш досягаеться мiнiмальна ефективна витрата палива [10].

При обгрунтуванш схеми роботи системи регулювання теплоти в сорочщ охолодження двигуна необхщно звернути увагу на наступне питання - який параметр регулювання повинен бути обраним за основу в автоматичнш системi регулювання теплового стану двигуна. У бшьшост подiбних систем таким параметром е температура води, але як було показано рашше, найважлившим параметром, з погляду теплового стану, е температура стшки гшьзи цилiндра. Тому в перспективних системах автоматичного регулювання слщ приймати за основний саме цей параметр [14]. Прикладом обгрунтованост такого висновку можуть служити роботи iз замши датчика-термостата з твердим наповнювачем типу ТД, вщстежуючим температуру охолоджуючо! рiдини, на терморегулятор, що встановлено в середньому пояс втулки цилiндра [14]. В результат тако! замiни на дизелi 6ЧН 12/14 (Ыеном = 75 кВт.; пном = 1500 хв-1) забезпечувалось наступне зниження витрати палива: на холостому ходi до 1,5 кг/год, при навантаженш 25% Ыеном до 15,25 г/кВтгод. i при навантаженш 50% Яеном - до 5,04 г/кВт год.

Регулювати температуру стшки можливо як змiною температури рщини, так i змiною витрати рщини через порожнину охолоджування. Перший спошб недоцтьний, осктьки в цьому випадку система регулювання температури буде мати велику iнерцiйнiсть [15]. У бтьшосп дизелiв температура вогняних днищ кришок цилiндрiв з моменту початку переходного процесу протягом короткого часу (2 - 4 с) зростае на 75 - 90 % [15]. Приблизно той же порядок значень характерен i для стшок пльз. В той же час загальна стабшзацш теплового режиму двигуна при рiзких змiнах навантаження вiдбуваеться за набагато бшьший перiод. Наприклад, при використанш стандартно! системи охолоджування на дизелi ЗИЛ-645 стабiлiзацiя теплового режиму при рiзкому скиданнi навантаження вщ 100 % до 25 % вщбуваеться через 8 -10 хвилин [15]. Тому доцшьно використовувати керований вентилятор тiльки для пiдтримки постшно! температури охолоджуючо!' рiдини.

Спосiб регулювання теплового режиму змшою витрати повггряного потоку дае як тепловий, так i економiчний позитивний ефект. Певш можливостi в цьому напрямку дае i спосiб регулювання теплового стану змшою витрати потоку рщини в системi охолоджування. Одна з реалiзацiй цього способу -застосування термостапв для перепуску рiдини поза радiатором, використовуеться досить давно i непогано зарекомендувала себе [11].

Термостати дозволяють прискорити про^вання холодного двигуна, шдтримувати температуру при навантаженнях близьких до номшальних, але на часткових навантаженнях вони стають практично даремними, а при запуску в холодний час, якщо використовуеться вода, навiть небезпечними, оскшьки можуть призвести до заморожування i поломки радiатора. Гнучкiшим представляеться спошб регулювання циркуляцil рiдини в системi

охолоджування за допомогою керованого вентиля [11] (найчастше використовуеться електромагштний клапан). При чому, за допомогою таких вентилiв можливо регулювати як подачу рщини в раддатор, так i циркуляцш 11 в межах блоку [11]. Така система е кращою з погляду теплового режиму, проте, не дозволяе здшснити економш на приводi насоса. На деяких режимах, через змши умов руху рiдини всередиш блоку, вона може бути причиною появи кавггацшних явищ. З цих причин бшьший iнтерес представляють системи з регульованою частотою обертання крильчатки рщинного насосу.

Ефект вщ застосування подiбних систем, як i у р^ керованих вентиляторiв складаеться з двох складових: полiпшення теплового стану на часткових навантаженнях i зменшення витрат на привiд насоса. Причому, ефект вщ застосування керованих насошв достатньо значний, як для великих суднових двигушв [12], так i автомобiльних, тракторних i стацiонарних будь-якого робочого об'ему [13].

Привщ рщинних насосiв може здiйснюватись практично зi всiма тими ж муфтами i привiдними пристроями, що i привiд вентилятора. Привiд i регулювання вентилятора i насоса може здiйснюватись одшею загальною муфтою (рисунок 2), що спрощуе i здешевлюе систему в цшому. Але найчастiше використовують роздшьний привiд, що дозволяе, не дивлячись на велик витрати, ефективнiше шдтримувати оптимальний тепловий стан i зменшувати втрати на привiд агрегатiв системи охолоджування. Прикладом тако! роздшьно! системи може служити система електронного регулювання охолоджування двигуна (ЕРОД), розроблена французькою фiрмою "Уа1ео" для легкових автомобшв, що мають двигуни з робочим об'емом вщ 1100 до 1400 см3 [13]. Блок-схема системи ЕРОД показана на рис.2. Електричш датчики, що е в системi на входi i виходi рiдини з двигуна подають сигнали в електронний модуль управлшня, який, у свою чергу, регулюе роботу електровентилятора i електронасоса. Як показали випробування, застосування тако!' системи на автомобшях, в залежност вщ режиму руху, забезпечуе економш палива вiд 1,3 до 5,5%, а при холодному пуску - навпъ до 20 - 24% [13]. Недолшом системи е те, що перемикання контурiв сорочки охолодження вщбуваеться за допомогою класичного термостату, що не забезпечуе високо! якост регулювання теплового стану двигуна.

За наслiдками випробувань системи ЕРОД можемо робити наступи висновки: система дае економш палива за рахунок тдвищено! i стало! робочо! температури охолоджуючо! рiдини; можливе зменшення розмiрiв охолоджуючого i опалювального радiаторiв, завдяки пiдвищенню робочо! температури; спрощення функцп регулювання опалювання i покращення теплово! комфортностi завдяки тдвищенш i, разом з тим, сталш

температур^ а також прискореному доведенню И до потрiбного значення; простота включення електронасоса в систему. Цi ж висновки можливо вiднести практично до всх автоматично керованих систем рщинного охолоджування з регульованою частотою обертання вентилятора i насоса.

8_

ж

Рисунок 2. - Блок-схема системы охлаждения с ЭРОД фирмы "Уа1ео": 1 - ДВС, 2 -электронный модуль, 3, 4 - датчики температуры жидкости на входе и выходе из двигателя, 5 - электронасос,6 -электровентилятор, 7, 8 -вспомогательные контуры системы охлаждения, 9-термостат, 10-радиатор.

Метою запропоновано! авторами системи регулювання температури охолоджуючо! рщини двигуна внутршнього згорання для приводу електроагрегата [16] е тдвищення ефективност використання палива та досягнення бшьш точного регулювання теплового стану двигуна внутршнього згорання при вiдведенi теплоти охолоджувально! рiдини в залежностi вщ навантаження i частоти обертання колшчастого вала. Вирiшення поставлено! задачi досягаеться тим, що в систему регулювання температури охолоджуючо!' рщини двигуна внутршнього згорання для приводу електроагрегата встановлюють насос з регульованим електричним приводом, двопозицшний клапан з електромагнiтним управлшням от електронного блока i датчиюв температури зв'язаних з електронним блоком, установлених на входi i виходi в сорочку охолодження двигуна внутршнього згорання i радiатор. На рисунку 3 наведено розроблену принципову схему системи регулювання температури охолоджуючо!' рщини двигуна внутршнього згорання для приводу електроагрегата [16].

Рисунок 3. - Принципова схема системи регулювання температури охолоджуючо! рщини ДВЗ для приводу електроагрегата

Система регулювання температури охолоджуючо! рщини двигуна внутршнього згорання для приводу електроагрегата складаеться з двигуна внутршнього згорання 1 з приеднаним до нього електричним генератором 2, радiатора 3, блока регулювання температури охолоджуючо! рщини 4, блока управлшня двигуном 5 зв'язаного з регулятором паливоподачi 6, двопозицшного клапана 7 i насоса 8 з регульованим електричним приводом 9, датчиюв контролю температури охолоджуючо! рщини Д1 i Д2, електрично зв'язаних з блоком регулювання 4.

Система регулювання температури охолоджуючо! рщини двигуна внутршнього згорання працюе наступним чином. При робот двигуна внутрiшнього згорання в режимi прогрiву двопозицiйний клапан 7 встановлюеться блоком регулювання температури охолоджуючо! рщини 4 у положення в якому насос 8 з регульованим електричним приводом здшснюе рух охолоджувально! рщини по малому колу через двохпозицшний клапан 7, минаючi радiатор 3, пiсля того як датчики температури охолоджувально! рщини Д1 зафiксують температуру вiдповiдну прогрiтому двигуну 1, блок регулювання температури охолоджуючо! рщини 4 подае сигнал на двопозицшний клапан 7, який перемикаеться у положення циркуляцп охолоджувально! рщини через радiатор 3. Подальша робота системи регулювання температури двигуна 1 вщбуваеться на основi даних датчиюв температури Д1, Д2. Вiдповiдно до показниюв температур датчикiв Д1 i Д2 вираховуеться оптимальна частота обертання приводу 9 який забезпечуе необхщну продуктивнiсть насоса 8.

У залежност вщ навантаження на генератор 2 i частоти обертання колшчастого вала блок регулювання температури охолоджуючо! рiдини 4 формуе електричний сигнал за допомогою датчиюв Д1 i в залежностi вщ температури охолоджуючо! рiдини на входi i виходi двигуна 1 i радiатора 3 та подае керуючий сигнал на виконавчий електричний привод 9 насоса 8.

Таким чином, використання запропоновано! системи дозволяе шляхом електронного керування двигуном та системою регулювання температури охолоджувально! рщини двигуна шдвищити ефективнють використання палива та досягти бшьшо! якостi регулювання теплового стану двигуна.

Для системи охолодження ДВЗ з утилiзацiею теплоти !'х вщпрацьованих газiв важливо знати час, за який система досягне (продеться до оптимального значення) робочо!' температури. Це обумовлено не тшьки еколопчними та економiчними аспектами, але й тим через який час споживачi отримають технолопчно необхiдне тепло. Так значення перюду прогрiву важливо знати ще на етат проектування установки з пею метою, щоб була можливють його зменшення на цш стадп, а також для урахування потрiбного значення при проведеннi пуско-налагоджувальних робiт.

Для розрахунку потрiбного значення часу в математичну модель процешв теплообмiну в дослiдженнях роботи ДВЗ з утилiзацiею теплоти !'х вiдпрацьованих газiв [17] було додано виведеш авторами математичнi залежностi процесу теплообмшу, якi дозволяють, враховуючи технолопчш параметри системи охолодження (обсяг патрубюв, сорочки охолодження, властивостi рiдини), визначати час прорву двигуна до робочо!' температури.

Для роботи математично!' моделi необхiднi наступнi вихiднi данi для виконання розрахунку:

1. Площа теплообмiну в цилшдр^ F, м ;

2. Щшьшсть теплового потоку скрiзь стшки цилiндра, цср,1КДд>к '

м • с

3

м

3. Витрата насосу, ¥к, —;

с

4. Густина охолоджуючо! рщини, р ,

м

5. Теплоемнiсть охолоджуючо! рщини, С

3 '

м

кДж , кг • К '

6. Об'ем охолоджуючо! рiдини в патрубках системи охолодження, У2, мъ;

7. Об'ем охолоджуючо! рiдини в двигуш, Ур, м3;

8. Об'ем охолоджуючо! рiдини в зовшшшх патрубках малого кола двигуна, Уъ, м3;

9. Витрата охолоджуючо! рщини в сорочщ охолодження, V = —, —;

z с

10. Вагова витрата охолоджуючо! рщини в цилiндрi, Gвц = -ц - рр,кг/с;

11. Температура охолоджуючо! рщини на початку процесу, г0,°С;

12. Кшьюсть цилiндрiв, Ь.

Виконання розрахунку часу прорву двигуна до робочо! температури проводимо, починаючи з визначення часу однократного обмшу охолоджуючо! рщини в двигунi:

дт=^=^,с (1)

V V'

ц п

де Vр - об'ем охолоджуючо! рщини в двигунi, м3

т^ м3

Vh - витрата насосу, —;

с

Ь - кшьюсть цилiндрiв. Кiлькiсть теплоти, яку отримуе охолоджуюча рiдина вщ поверхнi цилiндра за однократне проходження !! крiзь двигун:

= Чср - 1 - Ат = Чср - 1 - , кДж (2)

п

де 1 - площа теплообмiну в цилщдр^ м2;

д - щшьнють теплового потоку скрiзь стiнки цилшдра, ,

кДж

I ср ^^ J Г "г ' ' 2

м - с

Та ж кшьюсть теплоти, що розрахована для на^ву охолоджуючо! рiдини:

0 = Gвц - ср - & - О = Vр-р-ср - (г, - О, кДж (3)

де Овц - вагова витрата охолоджуючо! рщини в цилщдр^ кг / с;

^ . ... кДж

С - теплоемнють охолоджуючо1 рщини,——;

кг-К

.. . кг

р - густина охолоджуючо! рщини, —

м

/(),°С - температура охолоджуючо! рщини на початку процесу, - температура охолоджуючо! рщини наприюнщ процесу.

П^внюемо:

а - а

Звщки iз залежностi 1 маемо, що:

у Т у Т у Т у / ъ

У 2 ТУ 5 ТК р ТУ ъ! и

Дг =-^--РсР (4)

qср■F

де У2 - об'ем охолоджуючо! рiдини в патрубках системи

3

охолодження, м

У3 - об'ем охолоджуючо! рiдини в сорочцi двигуна системи

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

3

охолодження , м3

У5 - об'ем охолоджуючо! рщини в зовнiшнiх патрубках малого кола

3

двигуна,м Звiдки

q F ь

Ч = Ч Ттг-, гРад (5)

ун- Рр-Ср

Процес формування температури продовжуеться за час однократного обмшу у всш охолоджуючiй системi. Час однократного обмшу у всiй системi може бути визначеним по сшввщношенням:

= (6)

к

У вiдповiдностi зi спiввiдношенням (4) пiсля вiдрiзку часу Дг' рiвняння теплового балансу буде мати вигляд:

qр■F•У7г=Уp• р^ ср-& - о (7)

к

Звiдки кшцева температура:

q ^•Ъ q ^ •Ъ

!ср , , *ср

¿2 = Т-^-= ¿0 Т2-^--(8)

ук• р сР ук• р сР

Через п промiжкiв часу для Ат' температура води на виходi iз двигуна визначаеться за формулою:

^ = го + п(9) К- р-ср

Число цикив п виразимо через вiдрiзок часу Ат та час однократного обмшу Ат' у вiдповiдностi з формулою (6)

Ат = п-Ат' (10)

звщки

Ат Ат-

п = ■ -

(11)

Ат' (-2 + + Vp )Ь + -3

Стввщношення (11) ставимо у формулу (9)

Ат-V Чр-1-Ь Ат qcp■F-b гп = г0 +-п--—-= г0 +--—- (12)

п 0 V + V + V)Ь + Vз V,-р-ср 0 V + V, + V)Ь + Vз р-ср у '

1з формули (12) знаходимо час процесу Ат, за який температура води змшиться вщ температури г0 до температури гп

V2 + V, + Vn + к/ ь Ат = — 5 3 -рср(гп -/0),с (13)

qср■F

Застосовуючи залежнiсть (13) можливо за допомогою математично! моделi процесiв теплообмiну в дослщженнях роботи ДВЗ з утаизащею теплоти !х вiдпрацьованих газiв [17] анаизувати час прогрiву двигуна до оптимально! температури при рiзних параметрах системи охолодження (об'еми патрубюв та сорочки охолодження), а також визначати час прорву при рiзних температурах пуску двигуна - варшючи г0.

Уточнена таким чином вже iснуюча методика [17] надае широю можливостi для оптимiзацi! проектування систем утилiзацi! теплоти ДВЗ когенерацiйних установок, оскшьки дае змогу окрiм урахування необхщних об'емiв теплово! енергi!, що дозволяе максимально ефективно використовувати установку в подальшому, визначати швидкiсть прорву установки до робочо! температури ще на етапi проектування.

Висновок. Розроблена система регулювання температури охолоджуючо! рiдини двигуна внутршнього згорання для приводу електроагрегата дае економiю палива за рахунок стало! робочо! температури охолоджуючо! рiдини; можливе зменшення розмiрiв теплообмiнникiв, завдяки тдвищенню робочо! температури; використання запропоновано! системи дозволяе шляхом електронного керування двигуном та системою регулювання температури охолоджувально! рщини двигуна пiдвищити ефективнiсть використання палива та досягти бшьшо! якостi регулювання теплового стану двигуна; спрощення функцп регулювання опалювання i покращення теплово! комфортностi завдяки пiдвищенiй i, разом з тим, сталш температурi, а також прискореному доведенню !! до потрiбного значення; простота включення електронасоса в систему. Розроблена методика розрахунку потрiбного значення часу прорву двигуна до робочо! температури, за допомогою яко! було уточнено математичну модель процешв теплообмiну в дослiдженнях роботи ДВЗ з утилiзацiею теплоти !х вiдпрацьованих газiв

Список лтератури

1. Левин М.И. Оптимальный температурный режим в системах охлаждения двигателей и требования к автоматическому регулированию температуры // Труды ЦНИДИ.-1954.- кн.26.-с.18-49.

2. Влияние температуры охлаждающей воды на некоторые показатели рабочего процесса дизеля / В.К.Нечаев, Д.Д. Матиевский, Л.В.Нечаев и др.//Труды Алтайского политехнического института.- Барнаул, 1972.-Выпуск 4.- с.16-23.

3. Ливенцев Ф.Л. высокотемпературное охлаждение поршневых двигателей внутреннего сгорания.- М.: Машиностроение, 1964. - 192с.

4. Масловец Р.А. Влияние температурного режима системы охлаждения двигателя на тепловой баланс // Эксплуатация дизелей при низких температурах: Известия Иркутского сельскохозяйственного института. - Иркутск, 1982.- с.21-27

5. Несиловский О.Г., Новенников А.Л. Повышение эффективности работы ДВС за счет совершенствования жидкостной системы охлаждения // Материалы научно-методической конференции / Яросл. сельскохоз. ин-т.- Ярославль, 1993.- с.196-199.

6. Оптимизация теплового состояния автомобильных двигателей / И.Б.Гурвич, А.П.Егорова, К.М.Москвин и др. // Двигателестроение, 1982.- №4.- с.10-12.

7. Хомич А.З. Топливная экономичность и вспомогательные режимы тепловозных дизелей.- М.: Транспорт, 1987. - 271с.

8. Стефановский Б.С., Новенников А.Л., Пикус В.Н. Теплобалансовые характеристики быстроходного автотракторного дизеля // Двигатели внутреннего сгорания: Межвузовский сборник научных трудов.- Ярославль, 1975.- с.16-21.

9. Горбунов В.П., Груздева В.И., Столбов М.С. Зависимость параметров заряда в цилиндре дизеля от условий на выпуске // Труды НАТИ.- 1960. Выпуск 198. с.80-88.

10. Поспелов Д.Р. Двигатели внутреннего сгорания с воздушным охлаждением.-М.: Машиностроение.- 1971.- 535с.

11. Жидкостное охлаждение автомобильного двигателей / А.Л.Кригер, М.Е.Дискин, А.Л.Новенников., В.И.Пикус.- М.: Машиностроение, 1985.- 176с.

12. Влияние теплового режима дизеля на механические потери / В.К.Нечаев, Н.Ф.Ефремов и др. // Труды Алтайского политехнического института. - Барнаул. 1972.-Выпуск 4.- с.24-32.

13. Использование водяного электронасоса для электронного регулирования температуры охлаждающей жидкости / Х.К. Нгуен, Ж.Л. Мулен, П. Перрье, Э. д'Орсе // Препринт/ Ярославский политехнический институт: №88.-Я.: 1988. - 31 с .

14. Пожидаев В.М. Некоторые перспективные САР температуры дизелей // Двигателестроение.- 1981.- №5.- с.31-32

15. Костин А.К., Пугачев Б.П., Кочинев Ю.Ю. Работа дизелей в условиях эксплуатации.- Л.: Машиностроение, Ленинградское отделение, 1989.- 284с.

16. Система регулювання температури охолоджуючо! рщини двигуна внутр1шнього згорання для приводу електроагрегата. Патент на корисну модель № 50378, МКП (2009) F01Р 3/22 1.В.Грицук, З.1.Краснокутська, Д.С.Адров иА.- № заявки 2009 11494, Заявл. 12.11.2009; 0публ.10.06.2010 Бюл. №11 - 6с.

17. Грицук 1.В. Особливост математичного моделювання процеав теплообмшу в дослщженнях роботи двигушв внутр1шнього згорання з утил1защею теплоти !х вщпрацьованих газ1в / 1.В.Грицук, Д.С.Адров, В.С.Вербовський // Зб. наук. праць Дон1ЗТ. - Донецьк: Дон1ЗТ, 2010 - Вип. №22. - с. 93-101

УДК 629.463.65.015.001.5

Мямлин С.В., д.т.н., професор (ДНУЖТ) Недужая Л.А., к.т.н., доцент (ДНУЖТ) Тен А.А., главный конструктор (ЗАО «Промтрактор - Вагон»)

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ДИНАМИКИ

ПОЛУВАГОНОВ

Постановка проблемы в общем виде и ее связь с важными научными и практическими заданиями. Основными критериями динамических качеств, определяющих режим эксплуатации подвижного состава, как известно, являются его динамические показатели. Они должны учитывать современные тенденции мирового грузового вагоностроения [1] и соответствовать Нормативным документам [2]. С появлением новых конструкций грузовых вагонов особую важность приобретает задача, связанная с созданием тележек, оценкой их динамических качеств в зависимости от типа и конструкции, с учетом

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.