3

На правах рукописи

ДЕЙНИЧЕНКО Елена Михайловна

ПОВЫШЕНИЕ ТОПЛИВНОЙ ЭКОНОМИЧНОСТИ

СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ТРАКТОРА

С ГИДРОДИНАМИЧЕСКОЙ СИЛОВОЙ ПЕРЕДАЧЕЙ

ПРИ РАБОТЕ НА ЧАСТИЧНЫХ РЕЖИМАХ

05.05.03 – Колесные и гусеничные машины

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Волгоград – 2007 4

Работа выполнена в Волгоградском государственном техническом университете

Научный руководитель доктор технических наук, доцент Дьячков Евгений Александрович.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Баженов Святослав Петрович.

кандидат технических наук, профессор Шевчук Владимир Петрович.

Ведущая организация ОАО «Тракторная компания «ВгТЗ».

Защита состоится «26» октября 2007 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 212.028.03 при Волгоградском государственном техническом университете по адресу: 400131, г. Волгоград, проспект Ленина, 28.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Волгоградского государственного технического университета.

Автореферат разослан «» сентября 2007 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Ожогин В.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Снижение эксплуатационного расхода топлива является в настоящее время одной из важнейших задач, стоящих перед создателями транспортной, в частности тягово-транспортной, техники.

Эксплуатационная топливная экономичность тягово-транспортных машин зависит, в том числе, от характеристик моторно-трансмиссионной установки и режимов работы машины. Для гидродинамической силовой передачи, обладающей преимуществом бесступенчатого регулирования скорости машинно-тракторного агрегата, возможно повысить топливную экономичность путем подбора оптимальных характеристик дизельного двигателя. В связи с этим работа является актуальной.

Цель работы – повышение топливной экономичности сельскохозяйственного трактора с гидродинамической силовой передачей при работе на частичных режимах путем выбора рационального закона регулирования топливного насоса высокого давления (ТНВД) дизеля.

Научная новизна определяется следующими разработками:

1. Создана математическая модель для расчета величины часового расхода топлива дизельного двигателя при реализации произвольных законов регулирования ТНВД.

2. Создана математическая модель для расчета и построения изокривых равного удельного расхода топлива при реализации различных законов регулирования ТНВД дизельного двигателя для энергетической системы «двигатель внутреннего сгорания – гидротрансформатор», трактора и трактора при работе с валом отбора мощности.

3. Разработана методика объективного сравнения топливной экономичности сельскохозяйственного трактора с гидродинамической передачей при использовании различных законов регулирования ТНВД дизельного двигателя.

4. На основании проведенных исследований доказано, что наилучшие параметры экономичности для сельскохозяйственного трактора с гидродинамической силовой передачей при работе на частичных нагрузках обеспечивает двухрежимный закон регулирования ТНВД.

Достоверность и обоснованность научных положений работы обуславливаются использованием фундаментальных уравнений теории трактора и теории гидродинамических передач, использованием в расчетах реальных экспериментальных характеристик двигателя внутреннего сгорания и гидродинамической передачи, согласованностью с известными результатами исследований других авторов.

Практическую ценность работы представляют следующие результаты и разработки.

1. Методика получения виртуальных характеристик часового расхода топлива на частичных мощностных режимах при реализации произвольного закона регулирования ТНВД.

2. Математическая модель расчета и построения изокривых равного удельного расхода топлива, которые позволяют определить границы рациональной работы тягово-транспортного средства, выход за которые не рационален из-за увеличения удельного расхода топлива.

3. Методика сравнения топливной экономичности сельскохозяйственного трактора с гидродинамической передачей, позволяющая сделать вывод о более рациональном применении того или иного закона регулирования ТНВД при работе трактора на частичных мощностных режимах. Методика имеет универсальный характер и может использоваться для определения наивыгоднейшего закона регулирования ТНВД дизельного двигателя любого тягово-транспортного средства.

диссертационной работы были представлены на следующих конференциях:

Международная научно-практическая конференция «Прогресс транспортных средств и систем» (Волгоград, 2006, 2007), Межгосударственный научнопрактический семинар «Проблемы экономичности и эксплуатации двигателей внутреннего сгорания» (Саратов, 2006, 2007), ежегодные научно-практические конференции ВолгГТУ (Волгоград, 2006, 2007), Miedzynarodowe sympozjum IPMiT «Doskonalenie konstrukcji oraz metod eksploatacji pojazdow mechanicznych»

(Poland, Rynia, 2005), а также на научных семинарах и заседаниях кафедр «Теплотехника и гидравлика» и «Автомобиле- и тракторостроение».

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано печатных работ, 2 из них в центральной печати.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных результатов и выводов, списка литературы и приложения. Объем диссертации составляет 166 страниц и включает: 91 страницу основного машинописного текста, 55 страниц с 74 рисунками и 8 таблицами, 20 страниц списка литературы из 180 наименований, из них 21 на иностранных языках.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении кратко изложены основные аспекты решаемой проблемы и обоснована ее актуальность, сформулированы научная новизна и практическая ценность работы.

В первой главе выполнен обзор научных исследований, посвященных повышению топливной экономичности сельскохозяйственных тракторов. В условиях постоянно растущей конкуренции топливная экономичность является одной из важнейших характеристик любой моторной техники, в том числе и тягово-транспортной. Повысить топливную экономичность можно несколькими путями: увеличением количества передач трансмиссии, использованием двигателей постоянной мощности, применением бесступенчатых механических вариаторов, гидрообъемных или гидродинамических силовых передач. Работы в области исследований технико-экономических показателей эффективности применения и оптимизации характеристик двигателей постоянной мощности выполнены Кузнецовым Н.Г., Кривовым В.Г., Долговым И.А., Шевчуком В.П. и др. Применением бесступенчатых механических вариаторов занимался Баженов С.П. Вопросом повышения топливной экономичности путем применения гидродинамических силовых передач занимались Анохин В.И., Дьячков Е.А., Шевчук В.П. Применение гидродинамической передачи обеспечивает автоматическое бесступенчатое регулирование скорости трактора в зависимости от необходимого тягового усилия, при этом данное свойство является органическим качеством гидротрансформатора и не требует использования каких-либо систем управления. Результатом бесступенчатого регулирования является наиболее эффективное использование мощности двигателя в эксплуатационных условиях, осуществление плавного разгона с минимальными динамическими нагрузками, улучшение производительности машинно-тракторного агрегата (МТА) и упрощение управления трактором, что снижает утомляемость тракториста.

Приведены особенности характеристик сельскохозяйственных тракторов с гидродинамической силовой передачей: оптимальные параметры гидротрансформатора, оптимальное совмещение характеристик гидротрансформатора и двигателя внутреннего сгорания. Показана возможность улучшения характеристик энергетической системы двигательгидротрансформатор за счет изменения характеристик двигателя. Приведена методика подбора оптимальных передаточных чисел механической части трансмиссии сельскохозяйственного трактора с гидродинамической силовой передачей. Показано, что работа трактора с гидродинамической силовой передачей на частичных мощностных режимах составляет значительную долю общего времени его эксплуатации. Кратко освящена работа трактора с гидродинамической силовой передачей и валом отбора мощности (ВОМ).

Проанализирована возможность снижения расхода топлива за счет выбора закона регулирования ТНВД дизельного двигателя, работающего совместно с гидродинамической силовой передачей.

Результаты анализа позволяют сделать выводы об актуальности темы и сформулировать задачи исследования, в которые входят: разработка методики расчета величины часового расхода топлива дизельного двигателя при работе на частичных режимах при реализации произвольных законов регулирования ТНВД; разработка математической модели построения изокривых равного удельного расхода топлива энергетической системы ДВС-ГДП и трактора в целом, в том числе при работах с валом отбора мощности (ВОМ) на основном и частичных мощностных режимах; разработка методики объективного сравнительного анализа параметров экономичности при реализации различных законов регулирования ТНВД дизельного двигателя; определение наиболее выгодного закона регулирования топливной аппаратуры дизельного двигателя при работе совместно с гидродинамической передачей и выдача соответствующих рекомендаций. В качестве сравнения выбраны три закона регулирования ТНВД: всережимный, двухрежимный и гиперболический.

Во второй главе проведено моделирование параметров топливной экономичности сельскохозяйственного трактора с гидродинамической силовой передачей и дизельным двигателем на основном и частичных мощностных режимах при реализации различных законов регулирования ТНВД.

Моделирование топливной экономичности сельскохозяйственного трактора осуществляется последовательно и состоит из нескольких частей:

разработки математической модели для расчета величины часового расхода топлива дизельного двигателя при реализации произвольных законов регулирования ТНВД, математическом моделировании параметров экономичности энергетической системы двигатель – гидродинамическая передача, математическом моделировании параметров экономичности сельскохозяйственного трактора с гидродинамической передачей, определения параметров топливной экономичности при работах с отбором мощности через ВОМ, сравнение относительной удельной экономичности при реализации различных законов регулирования ТНВД.

Нами разработана методика математического моделирования часового расхода топлива на частичных мощностных режимах. Суть ее заключается в следующем: при наличии характеристики крутящего момента МДВ=МДВ(дв) и часового расхода топлива GТВ=GТВ(дв), соответствующих внешней характеристике двигателя, а также характеристики расхода топлива на режиме холостого хода GТхх=GТхх(дв), рассчитывать характеристики GТ=GТ(дв) на частичных режимах предлагается по формуле где GТ(I) – часовой расход двигателя на частичном режиме, соответствующий (I) для выбранного закона регулирования ТНВД, кг/ч;

GТВ(I), GТхх(I) – часовой расход топлива двигателя по внешней характеристике и на холостом ходу, соответственно, при частоте вращения (I), кг/ч;

М(I) – крутящий момент двигателя, соответствующий (I) для выбранного закона регулирования ТНВД, Н·м;

МДВ(I) – крутящий момент двигателя, соответствующий (I) по внешней характеристике, Н·м;

= 0,94…0,99 – коэффициент, учитывающий особенности изменения величины давления механических потерь рм от нагрузки при постоянной частоте вращения для дизельных двигателей различных типов.

Для проведения расчетов разработана программа.

На рис. 1 и рис. 2 для примера представлены результаты расчета часового расхода топлива для девяти частичных режимов двигателя СМД-86, регулятор которого реализует двухрежимный и гиперболический законы регулирования. В качестве исходных данных приняты характеристики крутящего момента МДВ=МДВ(дв) и часового расхода топлива GТВ=GТВ (дв), соответствующие Р ис. 1 Расчетная характеристика часового расхода топлива двигателя СМД- при двухрежимном законе регулирования ТНВД:

1 – основной режим, 2 – 10 – частичные режимы Р ис. 2 Расчетная характеристика часового расхода топлива двигателя СМД- при гиперболическом законе регулирования ТНВД:

1 – основной режим, 2 – 10 – частичные режимы внешней характеристике двигателя, а также характеристика расхода топлива на режиме холостого хода GТхх=GТхх(дв), полученные экспериментальным путем на ВгТЗ для двигателя СМД-86 № 31, топливная аппаратура которого снабжена всережимным регулятором.

Наиболее полный анализ топливно-экономических показателей энергетической системы двигатель – гидродинамическая передача (ДВС – ГДП), можно осуществить по изокривым равного удельного (т.е. отнесенного к единице выходной мощности в час) расхода топлива в поле регулирования «выходные крутящий момент – угловая скорость (М2 - 2)». Семейство изокривых равного удельного расхода топлива g2=const в поле эксплуатационных регулировок М2 - позволяет определить границы оптимального (минимального) удельного расхода топлива энергетической системы и указать пути регулирования скоростного режима двигателя для достижения этой цели. Очевидно, что и для трактора в целом, наиболее полно проанализировать топливно-экономический эффект от применения различных типов регуляторов ТНВД, определить границы регулирования при работе на частичных нагрузках, переход за которые нерационален из-за резкого увеличения удельного расхода топлива, дать рекомендации по эксплуатации трактора на частичных режимах можно из топографических кривых равного удельного крюкового расхода топлива gкр=const в поле регулирования «действительная скорость трактора – тяговое усилие (Vд – Ркр)». При работах трактора с ВОМ определить границы оптимальной работы также возможно по изокривым равного удельного расхода топлива g=const в поле регулирования «крюковое усилие – мощность, снимаемая с хвостовика ВОМ (Ркр – NВОМ)».

На рис. 3 изображена расчетная схема для определения координат изокривых равного удельного расхода топлива энергетической системы ДВС – ГДП, всего трактора в целом и трактора, при работах с ВОМ.

Разработанная методика использована для составления алгоритма и программы расчета координат изокривых с выводом в численном и в графическом виде изокривых равного удельного расхода топлива. Расчет производится по формулам, приведенным ниже. На рис. 4 приведен пример изокривых равного удельного крюкового расхода топлива для двухрежимного закона регулирования ТНВД дизельного двигателя.

Р ис. 3 Расчетная схема для нахождения координат изокривых равного удельного расхода топлива Р ис. 4 Пример изокривых равного удельного крюкового расхода топлива для двухрежимного закона регулирования ТНВД дизельного двигателя. Цифры на поле чертежа gкр, г/(кВт·ч) Исходные данные к расчету изокривых равного удельного расхода топлива преобразованы так, что в каждом конкретном расчете учитываются две кривые (рис. 3), соответствующие смежным скоростным регулировкам двигателя. На рис. 3 представлен фрагмент исходных данных в графическом виде. Индексы 1 и 2 на зависимостях М2=М2(2), Vд=Vд(Ркр), Ркр=Ркр(NВОМ) и g2=g2(2), gкр= gкр(Ркр), g= g(NВОМ) относятся к двум смежным частичным режимам ДВС. СЕК = g=const – значение удельного расхода, при котором необходимо получить кривую равного удельного расхода.

Для наглядного сравнения экономичности энергетической системы ДВС – ГДП при различных законах регулирования ТНВД дизельного двигателя:

всережимном, двухрежимном и гиперболическом, всего трактора в целом, а так же трактора при работах с отбором мощности на привод активных рабочих органов (АРО) предлагается следующая методика.

Если принять все поле регулировок в координатах (2 – М2), (Ркр –Vд), (Ркр – NВОМ) за единицу, вычисляется относительная доля площади, занимаемая выбранным значением g2 (gкр, gВОМ)=const для каждого типа сравниваемых вариантов законов регулирования ТНВД. Очевидно, что преимущество будет иметь тот тип регулятора, который обеспечивает большую относительную площадь при расходе топлива g2 (gкр, gВОМ)=const и менее. Для реализации предложенной оценки написана программа на языке Fortran, вычисляющая площади, заключенные внутри изокривых равного удельного расхода топлива.

В третьей главе представлены результаты исследования влияния законов регулирования ТНВД дизельного двигателя в составе энергетической системы сельскохозяйственного трактора с гидродинамической передачей на общую экономичность трактора при работе на частичных нагрузках.

В результате расчета получены изокривые равного удельного расхода топлива энергетической системы ДВС – ГДП g2 в поле регулирования М2 – 2.

На рис. 5 и рис. 6 показано наложение изокривых равного удельного расхода топлива g2=const энергетической системы «двигатель СМД-86 – гидротрансформатор ЛГ-400-35» при всережимном и двухрежимном законах регулирования, а также двухрежимном и гиперболическом, соответственно.

На рис. 7 показана относительная удельная экономичность энергетической системы ДВС – ГДП при реализации различных законов регулирования ТНВД.

Из рис. 5 – рис. 7 видно, что двухрежимный закон регулирования ТНВД обеспечивает более низкие значения g2 в гораздо более широком поле регулирования М2 - 2 в сравнении со всережимным и гиперболическим законами. Объяснение этого факта заключается, в том, что двухрежимный регулятор позволяет эффективно использовать режим гидромуфты комплексного гидротрансформатора ЛГ-400-35 при работе на частичных нагрузках и высоких значениях 1.

М 2, Н·м Р ис. 5 Наложение изокривых g2=const энергетической системы «ДВС-ГДП»

М 2, Н·м Р ис. 6 Наложение изокривых g2=const энергетической системы «ДВС-ГДП»

0, 0, 0, 0, 0, Р ис. 7 Относительная удельная экономичность энергетической системы ДВС – ГДП при реализации различных законов регулирования ТНВД.

Результаты расчета совместной работы гидродинамической передачи и двигателя при всережимном и двухрежимном законах регулирования ТНВД, представлены в виде внешних характеристик энергетической системы ДВС – ГДП на основном и частичных режимах работы (рис. 8 и рис. 9).

На рис. 10, рис. 11 показано наложение изокривых равного удельного крюкового расхода топлива gкр=const трактора с гидродинамической передачей при всережимном и двухрежимном (рис. 10), всережимном и гиперболическом (рис. 11) законах регулирования ТНВД дизельного двигателя для первой рабочей передачи (i=17,76).

Анализируя топливно-экономические показатели трактора с гидродинамической передачей при использовании всережимного и двухрежимного законов регулирования ТНВД, можно сделать вывод о более высокой топливной экономичности двухрежимного регулятора при работе на частичных мощностных режимах.

На основном мощностном режиме параметры удельной экономичности трактора gкр при наличии всережимного и двухрежимного регуляторов двигателя совпадают. Если же говорить о частичных режимах, то области минимальных значений gкр для варианта с двухрежимным регулятором существенно больше как по диапазону тяговых усилий, так и действительной скорости трактора, в сравнении с вариантом всережимного регулятора. Отметим также то обстоятельство, что области минимальных значений равных удельных крюковых расходов топлива при использовании двухрежимного регулятора двигателя могут быть реально использованы при работе машинно-тракторного агрегата (МТА) на частичных мощностных режимах.

N2, кВт Р ис. 8 Внешние характеристики М2=М2(2) и N2=N2(2) энергетической системы «ДВС – ГДП» (всережимный закон регулирования) на N2, кВт Р ис. 9 Внешние характеристики М2=М2(2) и N2=N2(2) энергетической системы «ДВС – ГДП» (двухрежимный закон регулирования) на основном и частичных режимах работы Анализируя топливно-экономические показатели трактора с гидродинамической передачей при использовании всережимного и гиперболического законов регулирования ТНВД, можно сделать вывод о более высокой топливной экономичности гиперболического регулятора при работе на частичных мощностных режимах, так как области равного удельного крюкового расхода топлива в случае гиперболического закона регулирования имеют более правильную форму, более вытянуты и могут быть использованы при практическом агрегатировании.

На рис. 12 для сравнительной оценки представлено сравнение площадей, заключенных внутри изокривых равного удельного крюкового расхода топлива gкр=const. Из рис. 12 видно, что абсолютным преимуществом обладает двухрежимный закон регулирования ТНВД.

Подводя итог по третьей главе можно сделать вывод о преимуществах двухрежимного закона регулирования топливной аппаратуры дизельного двигателя трактора с гидродинамической передачей при работе на частичных мощностных режимах.

Vд, м/с Р ис. 10 Наложение изокривых gкр=const при работе на первой рабочей передаче i=17,79. Цифры на поле чертежа – значения gкр в г/(кВт·ч) Vд, м/с Р ис. 11 Наложение изокривых gкр=const при работе на первой рабочей передаче i=17,79. Цифры на поле чертежа – значения gкр в г/(кВт·ч) Р ис. 12 Относительная удельная экономичность трактора с гидродинамической передачей при реализации различных законов регулирования ТНВД на первой рабочей передаче i=17,79. 370, 410…600 – значения gкр в г/(кВт·ч) В четвертой главе представлены результаты исследования влияния законов регулирования ТНВД дизельного двигателя на топливную экономичность сельскохозяйственного трактора с гидромеханической трансмиссией, при работах с ВОМ на частичных режимах.

На рис. 13 приведены параметры моторно-силовой установки в функции от мощности, снимаемой с хвостовика ВОМ, при условии, что частота вращения хвостовика стандартная: GТ=GТ(NВОМ), МВОМ=МВОМ(NВОМ), (для ВОМ=104,72 с-1) и gВОМ=gВОМ(NВОМ). Параметры соответствуют стоящему трактору, т.е. мощность в ветви ходовой части равна нулю и вся мощность моторно-силовой установки идет на ВОМ.

Из рис. 13 видно, что наибольший топливно - экономический эффект достигается при использовании двухрежимного закона регулирования топливной аппаратуры в дизельном двигателе.

Результаты расчета координат изокривых равного удельного расхода топлива g=const в поле регулировок Ркр – NВОМ и параметров удельной экономичности gВОМ=gВОМ(NВОМ) трактора с гидродинамической передачей при всережимном и двухрежимном законах регулирования ТНВД дизельного двигателя на частичных нагрузках при работе на первой рабочей передаче (i=17,79) приведены на рис. 14.

МВОМ, Н·м Р ис. 13 Параметры моторно-силовой установки при различных законах Р ис. 14 Параметры удельной топливной экономичности трактора, приведенные б – при двухрежимном законе регулирования ТНВД двигателя.

Цифры на поле чертежа – значения g в г/(кВт·ч) При использовании двухрежимного регулятора ТНВД дизельного двигателя минимальный расход топлива снижается до gВОМ=300 г/(кВт·ч), но может быть реализован лишь при отсутствии крюковой нагрузки в интервалах мощностей, снимаемых с хвостовика ВОМ, в пределах 40 – 107 кВт. Область удельного расхода gВОМ=310 г/(кВт·ч) может быть реализована при тяговом сопротивлении Ркр=5 кН (в интервале 90 – 107 кВт) (при агрегатировании с относительно легкими машинами). Если принять, что наиболее вероятная величина тягового сопротивления сельскохозяйственной машины с АРО лежит в пределах 5 – 10 кН, можно определить следующие значения удельного расхода топлива: 350 г/(кВт·ч) при отборе мощности в пределах 57 – 90 кВт (при регулирования);400 г/(кВт·ч) при отборе мощности в пределах 37 – 60 кВт (50 – 105 кВт при всережимном законе регулирования); 500 г/(кВт·ч) при отборе мощности в пределах 22 – 37 (29 – 82 кВт при всережимном законе регулирования). Общая тенденция такова: с ростом тягового усилия трактора и с уменьшением снимаемой с хвостовика ВОМ мощности удельный расход увеличивается. В отличие от всережимного регулятора, использование стандартной частоты вращения хвостовика ВОМ ВОМ=56,5 с-1 позволяет реализовать наиболее экономичные области. Отметим, что при двухрежимном законе регулирования можно использовать обе стандартные частоты вращения хвостовика ВОМ при одновременном попадании в область наименьшего расхода топлива.

На рис. 15 показано наложение изокривых равного удельного суммарного расхода топлива g=const трактора с гидродинамической передачей при работе с ВОМ при всережимном и двухрежимном законах регулирования ТНВД дизельного двигателя на первой рабочей передаче (i=17,76).

При двухрежимном законе регулирования ТНВД двигателя области g имеют вытянутую форму, занимают большую площадь, а минимальная область g=300 г/(кВт·ч) пролегает во всем диапазоне регулирования величины отбираемой мощности. При реализации всережимного закона регулирования области минимальных расходов g имеют очаговую форму, малы по площади в поле регулирования NВОМ – Ркр и затруднительны в использовании.

На рис. 16 для сравнительной оценки представлено сравнение площадей, заключенных внутри изокривых равного удельного суммарного расхода топлива g=const на первой рабочей передаче i=17,79. Из рисунков видно, что на всех передачах абсолютным преимуществом обладает двухрежимный закон регулирования ТНВД.

Результаты четвертой главы свидетельствуют о преимуществах двухрежимного закона регулирования ТНВД для повышения топливной экономичности сельскохозяйственного трактора с гидродинамической передачей при работах с ВОМ.

Ркр, кН Р ис. 15 Сравнение параметров удельной топливной экономичности трактора, приведенные к хвостовику ВОМ при работе на I рабочей передаче i=17,79: всережимный закон регулирования; двухрежимный закон регулирования. Цифры на поле чертежа – значения g в г/(кВт·ч) Р ис. 16 Относительная удельная экономичность трактора при работе со стандартной частотой вращения хвостовика ВОМ и реализации различных законов регулирования ТНВД на первой рабочей передаче 320, 350…700 – значения g в г/(кВт·ч)

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Проведен анализ факторов, определяющих топливную экономичность сельскохозяйственного трактора с гидродинамической силовой передачей.

Показано, что при работе тракторов этого типа на частичных нагрузочных режимах эксплуатационная топливная экономичность может быть улучшена за счет выбора рационального закона регулирования топливного насоса высокого давления дизельного двигателя.

2. Разработан метод оценки экономичности сельскохозяйственного трактора с гидродинамической передачей при работе на частичных режимах, позволяющий на основе изокривых равного удельного расхода получить интегральную оценку топливной экономичности машинно-тракторного агрегата.

3. Разработана и программно реализована на ЭВМ математическая модель, позволяющая получать величину часового расхода топлива дизельным двигателем с произвольным законом регулирования топливного насоса высокого давления на частичных нагрузочных режимах.

4. Разработаны и программно реализованы на ЭВМ математические модели, позволяющие определить параметры внешних характеристик энергетической системы «двигатель – гидротрансформатор», тягово-скоростные параметры трактора с гидродинамической силовой передачей, в том числе при работах с валом отбора мощности, параметры экономичности трактора этого типа на основном и частичных мощностных режимах при использовании произвольных законов регулирования дизельного двигателя.

5. Проведены исследования влияния закона регулирования топливной аппаратуры дизельного двигателя на величину удельного расхода топлива энергетической системы «двигатель – гидротрансформатор» и трактора с гидродинамической передачей в целом. На основе сравнения показателей топливной экономичности при использовании всережимного, гиперболического и двухрежимного законов регулирования топливной аппаратуры дизельного двигателя, установлено, что применение двухрежимного закона регулирования позволяет снизить удельный расход топлива трактором с гидродинамической силовой передачей при его работе на частичных нагрузочных режимах.

Согласно результатам исследования при работе трактора, например, на первой рабочей передаче (i=17,79) снижение удельного расхода топлива составило от до 45 %.

6. Проведенные исследования позволяют рекомендовать для сельскохозяйственных тракторов с гидродинамической силовой передачей применение в топливной аппаратуре дизельных двигателей регуляторов, совмещающих возможности реализации двух законов регулирования:

всережимного и двухрежимного. При работе на основном мощностном режиме целесообразно использование всережимного закона регулирования, на частичных мощностных режимах – двухрежимного закона регулирования.

Основное содержание диссертации отражено в следующих публикациях:

1. Е.А. Дьячков, Е.А. Федянов, Е.М. Дейниченко. Влияние типа регулятора на топливно-экономические показатели с/х трактора с гидродинамической силовой передачей при работе на частичных режимах // Тракторы и сельхозмашины, 2005. № 11. С. 18 – 19.

2. Е.А. Дьячков, Е.А. Федянов, Е.М. Дейниченко. Анализ топливной экономичности трактора с гидродинамической трансмиссией при работе с ВОМ и наличии разных типов регуляторов топливных насосов ДВС // Тракторы и сельхозмашины, 2007. № 1. С. 29 – 31.

3. Е.М. Дейниченко,Е.А. Дьячков, С.Г. Телица. Аналитическое определение координат изокривых удельного крюкового расхода топлива трактора // Прогресс транспортных средств и систем: материалы международной научно-практической конференции (научное издание), ч. 1 / ВолгГТУ. Волгоград, 2005. - С. 281 – 283.

4. Е.М. Дейниченко, Е.А. Дьячков. Улучшение топливно-экономических показателей трактора с гидродинамической передачей комплексного типа на частичных мощностных режимах при установке двухрежимного регулятора // Прогресс транспортных средств и систем: материалы международной научнопрактической конференции (научное издание), ч. 1 / ВолгГТУ. - Волгоград, 2005. - С. 278 – 281.

5. E.A. Dyachkov, E.A. Fedyanov, V.D. Zorin, E.M. Deinichenko. The type regulator influence on the profitability of the power plant with complex type torque converter during the partial modes operating // Doskonalenie konstrukcji oraz metod eksploatacji pojazdow mechanicznych. Miedzynarodowe sympozjum IPMiT, Poland, Rynia, 22 – 24 czerwca, 2005. Р. 179 – 185.

6. Е.М. Дейниченко, Е.А. Дьячков. Математическое моделирование сельскохозяйственного трактора с гидродинамической трансмиссией // Проблемы экономичности и эксплуатации двигателей внутреннего сгорания:

Материалы межгосударственного науч. – техн. семинара / ФГОУ ВПО «Саратовский государственный аграрный ун-т им. Н.И. Вавилова». Саратов, 23 – 24 мая 2006 г. – Саратов, 2007. – Вып. 19. С. 49 – 52.

Подписано в печать 2007 г. Заказ №. Тираж 100 экз. Печ. л. 1, Формат 60 х 84 1/16. Бумага офсетная. Печать офсетная.

Волгоградского государственного технического университета 400131, г. Волгоград, ул.Советская,