автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.02, диссертация на тему:Обоснование параметров и режимов работы саморегулируемого устройства электроразогрева незамерзающей жидкости в двигателях автотракторной техники

На правах рукописи

Телегин Пётр Александрович

ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ РАБОТЫ САМОРЕГУЛИРУЕМОГО УСТРОЙСТВА ЭЛЕКТРОРАЗОГРЕВА НЕЗАМЕРЗАЮЩЕЙ ЖИДКОСТИ В ДВИГАТЕЛЯХ АВТОТРАКТОРНОЙ ТЕХНИКИ

Специальность 05.20,02 - Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Мичуринск - наукоград РФ 2008

Работа выполнена в государственном научном учреждении Всероссийском научно-исследовательском и проектно-технологическом институте по использованию техники и нефтепродуктов в сельском хозяйстве (ГНУ ВИИТиН) и ФГОУ ВПО Тамбовском государственном техническом университете (ТГТУ)

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Шувалов Анатолий Михайлович, ГНУ ВИИТиН (г. Тамбов)

доктор технических наук, профессор Учеваткин Александр Иванович ВИЭСХ (г. Москва)

доктор технических наук, профессор Погонин Василий Александрович ТГТУ (г. Тамбов)

ФГОУ ВПО «Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И. Вавилова»

Защита диссертации состоится « 5 » декабря 2008 года в 10.00 часов на заседании диссертационного совета ДМ 220.041.03 Мичуринского государственного аграрного университета по адресу: 393760, Тамбовская область, г. Мичуринск, ул. Интернациональная, д. 101, зал заседаний диссертационного совета.

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Мичуринского государственного аграрного университета, а с авторефератом на сайте ФГОУ ВПО МичГАУ www. mgau.ru

Автореферат размещен на сайте МичГАУ и разослан « 23 » октября 2008 года

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук, доцент

Н.В. Михеев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Эффективность использования тракторов и автомобилей в значительной степени зависит от технического состояния наиболее сложного и дорогостоящего агрегата - двигателя, долговечность и безотказность работы которого определяются климатическими условиями, нагрузочными, скоростными, температурными режимами работы, качеством обслуживания и многими другими факторами. Влияние этих факторов усиливаются с понижением температуры окружающей среды. Так, например, при каждом пуске резко снижается ресурс двигателя и за зимний период эквивалентен 50-60 тыс. километрам пробега, увеличивается время прогрева, что приводит к перерасходу топлива и значительному загрязнению окружающей среды. Поэтому в ряде стран Европейского Союза эксплуатация энергонасыщенной техники без специальных средств тепловой подготовки запрещено законодательством.

В целом научные работы по разогреву незамерзающей жидкости в двигателях внутреннего сгорания (ДВС) проводилось на трубчатых и электродных электронагревателях, индивидуальных подогревателях, газовых горелках. В настоящее время мировые рынки электронагревательных приборов, в том числе и российский, все больше завоевываются электронагревательными приборами на основе полупроводниковых нагревательных элементов (ПНЭ). Более того, по прогнозам ведущих российских экспертов полупроводниковые нагревательные элементы станут основными электрическими источниками тепла. Данный прогноз основывается на их уникальных свойствах саморегулирования, то есть в зависимости от условий теплообмена изменяют свою мощность пропорционально потребляемому тепловому потоку без использования дополнительной аппаратуры автоматического управления. На основе современных достижений науки и техники можно создать новые высокоэффективные технические средства предпускового разогрева незамерзающей жидкости ДВС, использование ПНЭ обеспечит контроль над процессом разогрева двигателя и высокую надежность данной технологической операции (срок безотказной работы 30 - 100 тыс. часов, а у ТЭНов 5-8тыс. часов). Однако в настоящее время отсутствуют полноценные методики расчета конструктивных, режимных параметров и проектирования саморегулируемых устройств электроразогрева двигателя (СУЭД), выполненных на базе полупроводниковых нагревательных элементов, что сдерживает их широкое внедрение АПК. Поэтому работа по разработке и обоснованию конструктивных параметров и режимов работы СУЭД является актуальной научной задачей.

Работа выполнена в соответствии с планами научно-исследовательских работ ГНУ ВИИТиН по Федеральным программам: «Создание техники и энергетики нового поколения и формирования эффективной инженерно-технической инфраструктуры агропромышленного комплекса» 2001-2005 г. и «Разработка высокоэффективных машинных технологий и технологических средств нового поколения для производства конкурентоспособной сельскохозяйственной продукции, энергетического обеспечения и технического сервиса сельского хозяйства» 2006-2010 г.

Цель работы. Снижение энергозатрат при эксплуатации автотракторной техники в зимний период, путём применения электронагревательного устройства с саморегулированием мощности для предпускового разогрева незамерзающей жидкости в двигателях внутреннего сгорания с обоснованием его конструктивных параметров и режимов работы.

Объект исследований. Процесс разогрева незамерзающей жидкости ДВС электронагревательным устройством с саморегулированием мощности.

Предмет исследований. Взаимосвязи и закономерности тепломассообменных процессов разогрева незамерзающей жидкости саморегулируемым электронагревательным устройством в двигателях автотракторной техники.

Методика исследований. Для решения поставленных научных задач использовались положения теоретических основ электротехники, теории эксплуатации автотракторной техники, теплообмена (теории подобия), а также методы физического и компьютерного моделирования, математической обработки экспериментальных данных. Вычисления и моделирование производилось с применением пакетов программ MathCAD 12, Femlab 3.05а, Curve Expert 1.34, STATISTICA.

Научная новизна работы.

- Обоснован принцип саморегулирования процесса разогрева незамерзающей жидкости ДВС электронагревательным устройством.

- Разработана математическая модель процесса разогрева незамерзающей жидкости ДВС, позволяющей устанавливать закономерности изменения энергетических и режимных параметров СУЭД.

- Получены аналитические зависимости и с использованием их обоснованы энергетические, конструктивные и режимные параметры СУЭД.

- Определены коэффициенты теплоотдачи для расчёта процесса разогрева незамерзающей жидкости ДВС с помощью СУЭД.

- Обоснован способ интенсификации теплообмена между внутренней поверхностью теплоотдающего корпуса СУЭД и незамерзающей жидкостью.

Практическая значимость:

- конструктивно-технологическая схема СУЭД (защищена патентами РФ № 2228458 и № 2228458);

- программа расчета динамических характеристик СУЭД;

- обоснованные коэффициенты теплоотдачи;

- обоснованные энергетические и конструктивные параметры СУЭД;

- алгоритм и методика инженерного расчета основных параметров СУЭД.

На защиту выносятся:

- конструктивно-технологическая схема СУЭД, обеспечивающая автоматическое управление режимом предпускового разогрева автотракторной техники без применения терморегулирующей, пусковой, установочной аппаратуры.

- математическая модель процесса тепломассообмена при предпусковом разогреве незамерзающей жидкости ДВС с использованием СУЭД.

- аналитические зависимости изменения энергетических, конструктивных и режимных параметров СУЭД.

■ - основные положения методики инженерного расчета параметров СУЭД.

Реализация результатов исследований. СУЭД используется для разогрева незамерзающей жидкости в двигателях внутреннего сгорания в зимний период в сельхозпредприятии ООО «Ломовис» Пичаевского района и дорожно-строительной передвижной механизированной колонны (ДСПМК) с.Пичаево, Тамбовской области. Также результаты исследований используются в учебном процессе Тамбовского государственного технического университета при изучении дисциплинам «Электротехнологии в сельском хозяйстве» и «Эксплуатация машинно-тракторного парка».

Апробация работы. Результаты исследований по теме диссертации доложены, обсуждены и одобрены на конференциях: X научно-технической г. Тамбов, ТГТУ, 2005; XIII международной научно-технической г. Тамбов, ГНУ ВИИТиН 2005; II международной научно-практической г. Тамбов, ТГТУ, 2006; V и VI международной научно-технической г. Москва, ГНУ ВИЭСХ 2008; II международной научно-практической г. Тамбов, ГНУ ВИИТиН, 2007.

Публикация результатов работы. Материалы диссертации отражены в 15 печатных работах, в том числе 4 работ в изданиях ВАК, 1 патенте. Общий объем публикаций составляет 3,82 пл., из них 2,15 п.л. принадлежат лично соискателю.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 198 страницах, включая 81 рисунок, 27 таблиц и 7 приложений. Список литературы включает 172 наименования, из них 6 на иностранном языке.

Содержание работы

Во введении обоснованы актуальность темы диссертации, сформированы цель работы, объект исследований, научная новизна и практическая значимость работы.

В первой главе приведены результаты анализа влияния низких температур окружающей среды на надёжность и эксплуатационные показатели ДВС, способов и средств облегчения запуска ДВС на пусковых режимах, теоретических и экспериментальных исследований геаломассобмена, энергетических и режимных параметров, способов регулирования мощности электронагревательных устройств, таких учёных как Черноиванова В.И., Стребкова Д.С., Лялякина В.П., Пучина Е.А., Власова П.А., Ерошенко Г.П., Расстригина В.Н., Учеваткина А.И., Козлова В.В., Цуцоева В.И., Суранова Г.И., Крамаренко Г.В., Стефановского А.Б., Анискина Л.Г., Власова В.М., Погонина В.А. и др.

В результате анализа отмечено, что низкая температура окружающей среды увеличивает время запуска двигателя, сокращает его надёжность и увеличивает расход топлива. Использование средств предпусковой подготовки двигателя является наиболее экономичным вариантом надежной эксплуатации автотракторной техники в зимний период. Из известных способов предпусковой подготовки, тепловая подготовка обеспечивает не только надежный запуск двигателя, но и предотвращает его износ. В двигателях автотракторной техники применяют в последние годы для работы в зимний период незамерзающую жидкость. В этом случае разогрев двигателя паром, горячей водой и др. не применим. Для разогрева незамерзающей жидкости в ДВС применяют различные устройства, работающие на различных энергоносителях (электроэнергия, жидкое топливо и др.). Наиболее эффективным и экономичным способом является разогрев незамерзающей жидкости электронагревательным устройством выполненного на базе ПНЭ. ПНЭ обладают свойствами самостабилизации температуры (саморегулирования) без использования дополнительных устройств контроля и регулирования, компакты, высоко надежны (10-12 лет) в эксплуатации, пожаробезопасны (безконтактность в процессе регулирования, отсутствие перегрева), устойчивость работы при низких температурах (до -60°С).

В соответствии с поставленной целью решаются следующие задачи исследований:

- обосновать принцип саморегулирования электронагревательного устройства при разогреве незамерзающей жидкости двигателя и разработать конструктивно-технологическую схему.

- разработать математическую модель процесса разогрева незамерзающей жидкости двигателя электронагревательным устройством с саморегулированием мощности.

- провести теоретические исследования по обоснованию энергетических конструктивных и режимных параметров СУЭД.

- создать экспериментальный образец СУЭД, испытательный стенд и исследовать процесс разогрева незамерзающей жидкости в ДВС.

- провести производственные испытания СУЭД, разработать методику инженерного расчета энергетических, конструктивных и режимных параметров и дать экономическую оценку его использования.

Во второй главе обоснован принцип работы СУЭД, разработана математическая модель процесса разогрева незамерзающей жидкости ДВС, обоснован тип позис-тора, проведен теоретический анализ энергетических, конструктивных и режимных параметров устройства.

Принцип саморегулирования устройства следующий. В начальные момент времени при подаче напряжения на устройство происходит интенсивный разогрев ПНЭ протекающим током, снижение их сопротивления участок А-Б рисунок 16. При разогреве жидкости, корпуса СУЭД и достижении ПНЭ температуры переключения (точки Кюри) происходит резкое возрастание их сопротивления участок Б-С (рисунок 16) и снижение мощности СУЭД на участке б-с (рисунок 1а). Интенсивность возрастания сопротивления ПНЭ зависит от тепловой инерционности системы, которая является функцией следующих показателей:

— = /(«!,, ■КУЛИ). (1)

А

Чем инерционнее система, тем выше скорость возрастания сопротивления ПНЭ, при этом происходит так называемый «саморазогрев» ПНЭ, вследствие чего резко снижается мощность устройства (рисунок 1а).

Для серийно выпускаемых ПНЭ мощность изменяется нелинейно и является функцией:

Рпоз = Фн'* мин'пеР ''макс ]• (2)

IgP.Br

Рисунок 1 - а) Динамическая характеристика мощности от температуры ПНЭ; б) температурная характеристика сопротивления ПНЭ

Для обеспечения необходимой мощности на разогрев незамерзающей жидкости потребуется п-е число ПНЭ, соединенных параллельно. При этом мощность устройства до температуры переключения ПНЭ и после можно выразить следующими выражениями:

пи2

(3)

А е"к'] '

Р-Л^-

2 -£ >

В'е

где ак - температурный коэффициент определяется:

1ПСЯ, -Я,)

(4)

(5)

Согласно выше приведённым характеристикам ПНЭ обеспечивается процесс саморегулирования мощности без использования традиционных средств автоматического управления, что делает конструкцию СУЭД более надежной и низкозатратной при эксплуатации в условиях низких температур окружающей среды.

Уравнение теплового баланса для процесса разогрева незамерзающей жидкости ДВС саморегулируемым устройством согласно схеме рисунка 2 примет вид:

«Ч®

|Щ

Ат

=<3 +<3 +<3 +<3 +01 +<?

^нэ ку хнж хдв хку ^нж хдв.

(6)

Стенки двигателя

Шланг отвода

| Цилиндры t

Г

ПШ

- \ -1 \ -

> >

Внутренняя поверхность / рубашки охлаждения

Шланг подвода

Поддон

Активная поверхность ^

Незамерзаюшая

Тешюизоля ция

Рисунок 2 — Схема к расчету теплового баланса процесса подогрева ДВС электронагревательным устройством СУЭД

Количество теплоты сК5обш выделенной за элементарно малый промежуток времени определяется суммарной мощностью ПНЭ Р>с (т.е. мощностью устройства) и продолжительностью с!т:

^общ ~Рус ' ^

Мощность, потребляемая устройством, зависит от температуры нагревательных элементов (ПНЭ), поэтому справедливо выражение:

Рус=Л*и) = ^у (8)

при 1н.э.^'пер. , или при 1н.э.>1пер. Щ1„.э.)=В"е1'•

Применительно к элементарно малому промежутку времени с1т, процесс передачи тепла от ПНЭ к корпусу устройства можно записать так:

Рус ('кэ V1" = С нэ М нэ Л ну + «нэ.Ц'нэ ~ 'ку ^нэ^т ^

+ кнэ (1НЭ - 10кр )РНЭ¿г

От разогретой внутренней части поверхности устройства в результате конвективной теплопередачи тепло передается к незамерзающей жидкости (НЖ):

«„Л'™ -^К^ = С^М^Л^ +ПзфаКу(1«?-'«жУ^г (Ю)

Увеличение температуры НЖ сопровождается процессом теплообмена между НЖ и внутренними стенками системы охлаждения ДВС. В это время происходят также тепловые потери от подводящего и отводящего шлангов в окружающую среду. Теплообмен между НЖ и внутренней поверхностью системы охлаждения ДВС можно записать так:

п , а и -I V </г = С М сН +

эф. ку{ку НЖ } ку НЖ Ю!С НЖ

+ Пэфанж{'иж-'двУдв^Т + Г!эфкнж['нж-1оКрУПос1т (И)

Тепловая энергия от НЖ идет на приращение температуры ДВС, в результате разогрева стенок двигателя происходят потери тепловой энергии с внешней поверхности двигателя:

Чэф аиж {'нж ~ = Сдв

да Л эф адв ('* - 'окр К2* . (12)

Таким образом, запишем в канонической форме математическую модель (13) состоящую из четырех нелинейных дифференциальных уравнений:

1. Начальные условия: т=0; Рус=0; 0;нэ, гку, 1„ж, 1ДВ)= гокр

2. Параметры варьирования:

Рус; Рю; М„э - задаются в зависимости от установочного числа позисторов п; Мку -в зависимости от используемого материала теплопередающего корпуса; Рд„1; Рдв2; Рпо; Мнж; Мдв -в зависимости от марки двигателя автотракторной техники; Рку -активная теплообменная поверхность; - температура окружающего воздуха.

3. Для оптимизации теплового процесса разогрева двигателя вводится ряд ограничений:

А) -5< 1НЖ<105-°С - выбор ограничения обуславливается рекомендациями исследовательских работ по необходимой для запуска двигателя температуры незамерзающей жидкости; Б) 40мин< т < 12ч - выбор ограничения времени обуславливается минимальным отведенным временем на разогрев перед запуском ДВС и междусменным подогревом (ГОСТ 2000-88). В) г><1,1 м/с - выбор ограничения скорости движения незамерзающей жидкости обуславливается исключением возникновения эрозионной коррозии стенок гильз (ГОСТ 18509-88; 19677-87).

dl,n Pyci'm) aH3l{hn *ку)Риэ ^»э{*нэ ~1окр ■ dx С„ЭМЮ

dt*y = ~ К ~ 1,ф О-ку {(ку ~ К,

Л с„,мч,

УоеГ V (13)

С Ai ' '

нж иж

dt м _ Ч,фаи ж ('нх ~ 'л, ~ 1 эф ам ('м ~ ^

Л ~

JL

"Р" '„.э.^пер. К(1„.э.)=А"еа"'"' 'или "Р" 'н.эЛ'пер. R(i„.3.)=B"e'" -J

Решение полученных уравнений выполнено методом Рунге-Кутта четвертого порядка с переменным шагом, используя персональный компьютер.

Для обоснования типа ПНЭ принято допущение: номинальная рабочая температура двигателя в зимний период эксплуатации не должна превышать 97-100°С, а незамерзающей жидкости в системе охлаждения 100-105°С. Следовательно необходимы такие ПНЭ, у которых мощность при температуре незамерзающей жидкости tHK> 100-105°С стремилась к нулю. В настоящее время предприятия изготовители выпускают ПНЭ со следующими точками переключения 50, 70, 90, 110°С, которые удовлетворяют вышеуказанному температурному условию.

С помощью компьютерной программы Curve Expert 1.34, получены аппроксимированные зависимости сопротивления от температуры, со значением коэффициента корреляции р=0,98-0,99 для рассматриваемых типов ПНЭ:

]Rl(tH3) = 823.6131 + 178.2172cos(0.0368t „, + 0.1789) при tH3 < 110°С, р = 0.99 ]R2(tn3) = -365000 + 5708.3331 нЭ -21.666t2„, при t„3 > 110°С, р = 0.99

(15)

Г Я1(1на ) = 1024.23-17.85381,„ + 0Л953812,,, при ^ < 90°С,р = 0.99 И2(1ПЗ) = 433000-930ШНЭ +50г2„э при^, >90°С,р = 0.98

Г Я1(1„,) = 1185.55-29.5331нэ + 0.40444412ю при 1НЭ <70°С,р = 0.98

I К2(и- -101147-^ приI > 70°С,р = 0.98 = (16)

1 - 213 07.271е ™ м

Г ) = 857 -8.21421т +0.214212», при ^ < 50°С, р = 0.99

1 -743-859'^ при I >50°С,р = 0.98 • <17)

I- -80.595+ 1Н, ^ "э Р

Используя математическую модель (13), а также полученные выражения (14) - (17) было установлено, что ПНЭ с температурой переключения +110°С имеет наибольшую среднюю мощность 75Вт относительно других типов: 63Вт - +90°С; 49Вт -+70°С; 42Вт - +50°С. При использовании ПНЭ +110°С уменьшится общее число нагревательных элементов и габариты устройства. Поэтому были выбраны ПНЭ с точкой переключения +110°С.

Основными конструктивными параметрами СУЭД являются поверхность теплообмена (площадь активной поверхности теплообмена), толщина пластины корпуса, марка материала, габариты корпуса, толщина теплоизоляции.

Для обоснования активной площади теплоотдающей поверхности СУЭД был введён параметр - удельная площадь СУЭД (Р>д).

(18)

гуд."

Мсу п

Согласно полученным данным, при удельной площади Руд > 0.005 м /шт отдаваемая энергия от каждого ПНЭ почти не увеличивается с увеличением удельной поверхности теплообмена рисунок 3. В качестве рациональной принимаем Рудопт = 0.005 м2/шт при средней мощности на один позистор Р'ср =71 Вт. Разделив необходимую среднюю мощность устройства на процесс разогрева ДВС на среднюю мощность одного нагревательного элемента, определим необходимое количество позис-торов (п).

р

, _ ус.ср

(19)

При известном количестве позисторов (п) и рациональной удельной поверхности теплообмена на один позистор Гул 0|1Г определяется суммарная площадь теплопередачи СУЭД 1\ор суэд:

(20)

С^ЭД ~ Руд а

п.

С учётом суммарной площади теплообмена СУЭД, исходя из удобства монтажа и обслуживания СУЭД, определяются габариты корпуса (ширина, длина, высота).

*10"3м2/шт

Рисунок 3 - Зависимость расхода электроэнергии на один ПНЭ от удельной площади СУЭД

В ходе анализа по исследованию различных материалов (сталь, медь, алюминий) теплообменной поверхности СУЭД. Установлено, что коэффициенты теплопередачи через стенку корпуса СУЭД приблизительно равны кЮ1медь~ кю1алюминий=

кНэ1сталь- Это объясняется тем, что 1/аШ1,; 1/анж>>5Д1, то есть коэффициент теплопроводности материала корпуса в этом случае влияет незначительно на коэффициент теплопередачи. Однако, стоимость меди в 15 раз, алюминия в 2.5 раза больше чем стали, то принимаем в качестве материала для теплообменной поверхности СУЭД сталь.

Теоретически установлено, что толщина корпуса, в пределе 0.5-1.5мм, не оказывает существенного влияния на динамику процесса разогрева ДВС. Поэтому для обеспечения минимальной металлоёмкости устройства выбрана толщина корпуса 0.5 мм, удовлетворяющая требованиям механической прочности прижатия ПНЭ.

Нормирована толщина теплоизоляционного слоя СУЭД в интервале 0.05-0.06м. При дальнейшем увеличении толщины коэффициент теплопередачи кн, уменьшается незначительно, при этом габариты СУЭД увеличиваются существенно.

Одним из основных режимных параметров, определяющих протекание предпускового разогрева незамерзающей жидкости ДВС, является средняя мощность СУЭД. Для ПНЭ с нелинейными характеристиками важно установить рациональную среднюю мощность СУЭД при минимуме затрат электроэнергии на разогрев. Согласно полученным данным минимум расхода электроэнергии на разогрев незамерзающей жидкости ДВС наблюдается у трактора МТЗ-80 в пределе средней мощности 3500 Вт, у Дт-75 в пределе 4500 Вт, у Т-150 и автомобиля КамАЗ 5320 в пределе 6500 Вт, у К-701 в пределе 9500 Вт. Экономия энергозатрат при предпусковой подготовке ДВС с помощью саморегулируемого устройства составляет 60-70%.

Так же было установлено значение оптимальной температуры разогрева ДВС зависящей от общих энергозатрат на тепловую подготовку двигателя (рисунок 4).

Рисунок 4 - Изменения энергозатрат на разогрев н прогрев двигателя

СМД-14НГ

Из анализа энергозатрат на разогрев, при рекомендуемой средней мощности 4500 Вт, и на прогрев после запуска, следует, что минимальное значение общих энергозатрат на тепловую подготовку двигателя наблюдается при разогреве ДВС в пределе +50 °С.

В результате исследований были получены расчетные кривые энергетических параметров СУЭД при различных видах циркуляции НЖ и с применением стандартного утеплительного чехла (рисунок 5).

Из графиков (рисунок 5) следует, что средняя мощность СУЭД при вынужденной циркуляции незамерзающей жидкости, при одном и том же количестве ПНЭ значительно выше (4500 Вт), чем при термосифонной циркуляции (3750 Вт). Следовательно скорость разогрева двигателя при вынужденной циркуляции (для утеплённого - 1.03 °С/мин и не утеплённого - 0.9 °С/мин) выше чем у термосифонной циркуляции (для утеплённого - 0.81 °С/мин и не утеплённого - 0.73 °С/мин).

Отсюда следует, что эффективнее применить вынужденную циркуляцию незамерзающей жидкости. Важно так же отметить, что лучшие энергетические показатели достигаются при использовании утеплительных чехлов (рисунок 5, кривая 3).

1- при вынужденной циркуляции незамерзающей жидкости; 2 - при термосифонной; 3 - при вынужденной с утеплительным чехлом; 4 - при термосифонной с утеплительным чехлом.

Рисунок 5 - Динамика: а) мощности СУЭД; б) температуры двигателя

СМД-14НГ

В ходе теоретического анализа тепломассообменного процесса разогрева ДВС установлено, что значительно увеличить теплопередачу (г|Эф =2.86) от ПНЭ к незамерзающей жидкости возможно за счёт применения оребрения внутренней поверхности корпуса СУЭД и использованием витых труб (комбинированный способ тур-булизации). В результате количество ПНЭ и габариты СУЭД уменьшаются в 1.5 раза.

В третьей главе представлена программа и частные методики экспериментальных исследований по выбору типа ПНЭ, обоснованию энергетических, конструктивных и режимных параметров СУЭД и по интенсификации теплообмена в процессе разогрева ДВС

Для экспериментальных исследований параметров СУЭД и динамики разогрева ДВС был разработан специальный стенд, схема которого представлена на рисунке 6. Исследования проводились в инженерном корпусе ГНУ ВИИТиН.

Обработка экспериментальных данных проводилась в прикладных программах MathCAD 12 Professional и STATISTIC А.

к TPMI3S 10 9 5 6 8

А) Б)

1 - двигатель внутреннего сгорания (СМД-14НГ), 2 - саморегулируемое устройство электроразогрева двигателя (СУЭД), 3 - счётчик жидкости СВК, 4 - измеритель-регулятор ТРМ138, 5 - ЭВМ, 6 - измерительный прибор К505, 7 - источник питания постоянного тока В-ТППД-315-28,5, 8 - адаптер, 9 - входной шланг, 10 - выходной шланг, 11 - термопары ХК, 12 - насос Рисунок 6 - А) схема и Б) общий вид экспериментального стенда для исследования процесса разогрева ДВС с использованием СУЭД В четвертой главе представлены результаты экспериментальных исследований по выбору ПНЭ, конструктивных, энергетических и режимных параметров СУЭД, а также результаты исследований тепломассообменых процессов разогрева ДВС.

Анализ опытных данных показал, что ПНЭ с точкой переключения +110 "С имеет наибольшую среднюю мощность и наибольшую скорость разогрева. В результате исследований установлены следующие конструктивные параметры СУЭД (таблица 1).

Таблица 1 - Конструктивные параметры СУЭД

Материал Удельная Толщина кор- Расстояние

корпуса площадь теп- пуса, мм между ПНЭ,

лообмена на мм

один ПНЭ,

м2/шт

сталь 0.005 0.5 70

Для проверки теоретических предпосылок по обоснованию мощности СУЭД были получены зависимости времени и расхода электроэнергии на разогрев двигателя от средней мощности электронагревательного устройства СУЭД (рисунок 7).

тм„ час Оч», кВт'час

А) т(Рср)=3,83* 1,15 Рср * Рср-1'48; Б) QcyM (Рср)=4,94-0,63 Рср +0,061 Рср2;

(г=0.999) 0=0.998)

Рисунок 7 - Зависимость времени разогрева А) и расхода электроэнергии Б) от

средней мощности СУЭД

Как видно из рисунка 7а, увеличение средней мощности СУЭД от 1500 Вт до 3500 Вт вызывает резкое снижение времени разогрева двигателя, однако увеличение мощности свыше 4500 Вт приводит к уменьшению интенсивности разогрева. Это происходит из специфических свойств ПНЭ. При разогреве ДВС до температуры +30°С, температура незамерзающей жидкости составляло +70°С, а ПНЭ - +107-110°С, следовательно они увеличили сопротивление и частично сбросили мощность. Согласно полученным данным на рисунке 76 наблюдается минимум расхода электроэнергии СУЭД на разогрев двигателя, который находится в пределе 4500+4700 Вт.

Исследованиями тепломассообменных процессов разогрева ДВС с помощью СУЭД установлено, что скорость разогрева двигателя при вынужденной циркуляции (для утеплённого - 1.01 °С/мин и не утеплённого - 0.93 °С/мин) выше на 0.24 °С/мин чем у термосифонной циркуляции (для утеплённого - 0.77 °С/мин и не утеплённого - 0.69 °С/мин). Соответственно, средняя мощность при вынужденной циркуляции больше на 765Вт (24%), чем при термосифонной. Уменьшение мощности при термосифонной циркуляции происходит из-за малой скорости течения незамерзающей жидкости в контуре СУЭД-двигатель, незамерзающая жидкость внутри СУЭД нагревается быстрее, повышая температуру ПНЭ и тем самым, сбрасывая мощность более интенсивно, чем при вынужденной циркуляции. При достижении температуры незамерзающей жидкости 100 °С, не зависимо от вида циркуляции мощность достигает минимума и энергия расходуется лишь на компенсацию теплопотерь в окружающую среду (рисунок 8а). Экспериментальные исследования подтвердили теоретические предпосылки о возможности саморегулирования мощности СУЭД без использования традиционных средств автоматики.

1'суэл- Вт

Лситсмы

3

.__•

---теория - эксперимент

/ 2 4

О 10 20

а)

30 б)

40 50

Рисунок 8 - а) Зависимость мощности СУЭД от температуры двигателя, б) изменение КПИТ системы СУЭД-двигатель от времени

В ходе анализа полученных данных было выявлено, что коэффициент полезного использования тепла (КПИТ) вынужденной циркуляции больше, чем у термосифонной циркуляции на 16% из-за большей скорости разогрева относительно термосифонной. Время разогрева уменьшается, следовательно, снижаются и теплопо-тери от поверхности ДВС в окружающую среду. В свою очередь, утеплительный чехол повышает КПИТ при вынужденной циркуляции на 8.5% (рисунок 86).

Согласно полученным данным, при вынужденной циркуляции осреднённые значения коэффициентов теплоотдачи по поверхностям теплообмена имеют более высокие значения относительно термосифонной (таблица 2).

Исследования процесса разогрева основных узлов двигателя выявили, что их температурное состояние выше при вынужденной циркуляции: подшипники коленчатого вала (вынужденная циркуляция +18°С, термосифонная +9°С), гильз (вынужденная циркуляция +68°С, термосифонная +54°С). Согласно полученным данным неравномерность температурного поля при вынужденной циркуляции составило У=0,95%, а термосифонной У=19,6%. Такая неравномерность при термосифонной циркуляции показывает низкое качество разогрева двигателя.

Следовательно, эффективной и приоритетной является вынужденная циркуляция незамерзающей жидкости.

Вид циркуляции Коэффициенты теплоотдачи, Вт/(м2-°С)

аКу С^НЖ ад„

Эксперимент Теория Эксперимент Теория Эксперимент Теория

Вынужденная 950.4 1057 223.3 249.5 25.36 18.5

Термосифонная 381.6 421.4 119.7 147.5 40.7 31.3

Так же в ходе исследований было доказано, что при одном и том же количестве и типе ПНЭ наибольшая мощность (кривая 1 рисунок 9а) достигается применением комбинированного турбулизатора (оребрение-витые трубы). При этом средняя мощность СУЭД повысилась на 1600Вт (на 50%) относительно гладкого корпуса СУЭД. Увеличение мощности СУЭД приводит к уменьшению времени разогрева двигателя до +50°С на 41% (рисунок 96).

А) Б)

1 - комбинированная турбулизация (оребрение - витые трубы); 2 - оребрение; 3 -диафрагма; 4 - витые трубы; 5 - гладкий корпус Рисунок 9 - Зависимости: а) мощности СУЭД б) температуры двигателя СМД-14НГ от времени при различных типах турбулизаторов

Отклонение теоретических и экспериментальных данных составило 4-9%, разработанная математическая модель (13) адекватно описывает процесс разогрева незамерзающей жидкости в ДВС.

В пятой главе представлены результаты производственных испытаний, технико-экономическое обоснование СУЭД и методика инженерного расчета его конструктивных параметров.

Устройство электроразогрева незамерзающей жидкости двигателя прошло производственные испытания в сельхозпредприятии ООО «Ломовис» (рисунок 10), где продемонстрировало высокую эффективность его использования при низких температурах окружающей среды. Оно было внедрено в «Дорожно-строительной передвижной механизированной колонне (ДСПМК)» с. Пичаево, Тамбовской области.

Оценка экономической эффективности от внедрения СУЭД показала, что годовой экономический эффект (относительно ТЭНового устройства) составляет 953 руб. на один двигатель, сроком окупаемости 0,89 года. Расчёт экономической эффектив-

Рисунок 10 - Производственные испытания СУЭД

Разработанная методика инженерного расчета СУЭД, позволяет определить энергетические, конструктивные и режимные параметры СУЭД, обеспечивающего изменение мощности пропорционально потребляемому тепловому потоку без использования традиционных средств автоматизации.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. На основании теоретических исследований обоснован принцип саморегулирования мощности и разработана конструктивно-технологическая схема СУЭД (Патенты РФ №2228458 и №2282050), позволяющая проводить процесс разогрева ДВС без использования специальных средств контроля и регулирования.

2. Разработана математическая модель процесса разогрева незамерзающей жидкости ДВС саморегулируемым устройством и программное обеспечение решения её нелинейных уравнений.

3. Теоретически и экспериментально обоснованы рациональные, энергетические, конструктивные и режимные параметры устройства: удельная мощность ПНЭ - 72Вт, удельная площадь теплообменной поверхности на ПНЭ - 0.005 м2/шт, расстояние между ПНЭ -70мм, материал корпуса - сталь, толщина стенки теплоот-дающей поверхности - 0.5 мм, толщина теплоизоляции корпуса СУЭД - 50-60мм.

4. Установлено, что наиболее эффективной является вынужденная циркуляция незамерзающей жидкости для разогрева ДВС. При одном и том же количестве по-зисторов увеличивается мощность СУЭД на 765Вт (24%) и скорость разогрева на 0.24°С/мин, что сокращает время разо!рева на 25мин (17%).

5. Выявлены коэффициенты теплоотдачи процесса разогрева ДВС, которые могут быть использованы при расчёте параметров СУЭД для различных марок двигателей автотракторной техники.

6. Обоснован способ интенсификации теплообмена применением комбинированной турбулизации потока незамерзающей жидкости, что приводит к уменьшению числа ПНЭ и габаритов СУЭД в 1.5 раза.

7. По результатам теоретических и экспериментальных исследований разработаны алгоритм и методика инженерного расчета СУЭД, учитывающая особенности изменения его мощности и теплообменных процессов разогрева незамерзающей жидкости ДВС при низких температурах окружающей среды.

8. Производственные испытания показали перспективность применения СУЭД. Расчетный годовой экономический эффект от использования СУЭД (относительно ТЭНового устройства) составляет 953 рубля на один двигатель, сроком окупаемости 0.89 года. Экономия энергозатрат при предпусковой подготовке ДВС составляет 60-70%.

Основные обозначения

Р,,Р2- мощность устройства до температуры переключения ПНЭ и после, соответственно, Вт; а - температурный коэффициент сопротивления ПНЭ, %/°С; Н -символическое обозначение совокупности параметров, характеризующих теплофи-зические свойства разогреваемой среды (корпус устройства, тосол в системе охлаждения двигателя); п - количество ПНЭ в устройстве, шт; и - напряжение питания устройства, В; А , В и В - коэффициенты, зависящие от физико-химических свойств полупроводникового материала ПНЭ; Я] и Яг - значение сопротивления при

ti и Î2, соответственно t, > t^ , t, <tncp; dQo6lK - приращение суммарной тепловой мощности выделяемой позисторами за время dx, Вт; QHJ, QKy, QHiK, Q^ - тепловая мощность, идущая на нагрев позисторов, устройства, незамерзающей жидкости, двигателя, Вт; Q ку - тепловая мощность потерь с внешней поверхности корпуса электронагревательного устройства в окружающую среду, Вт; Q „ж - тепловая мощность потерь от незамерзающей жидкости через поверхность шлангов в окружающую среду, Вт; Q дв - тепловая мощность потерь с внешней поверхности двигателя в окружающую среду, Вт; Pvc - суммарная мощность позисторов, Вт; R(tm) - сопротивление нагревательных элементов (ПНЭ) в функции его температуры Ом; п - количество параллельно соединенных НЭ, шт; U - напряжение питания сети, В; Сцэ> С],;у, Сщк, СдВ - удельная теплоемкость ПНЭ, корпуса СУЭД, незамерзающей жидкости (НЖ), двигателя, Дж/(кг-°С); Мнэ, Мку, Мпж, Мда -масса ПНЭ находящихся в устройстве, корпуса СУЭД, незамерзающей жидкости, двигателя, кг; анэь аку, апж, ада - осреднённый коэффициент теплоотдачи от поверхности ПНЭ к корпусу устройства, от поверхности устройства к НЖ, от НЖ к внутренним стенкам двигателя, от ДВС в окружающую среду, Вт/(м2-°С); кю- коэффициент теплопередачи от позисторов через поверхность теплоизоляции устройства, Вт/(м2-°С); - коэффициент теплопередачи от НЖ в окружающую среду через поверхность шлангов, Вт/(м2-°С); Риз, FKy , FKy, Рдш, РдВ2, Fno - площадь теплоотдающей поверхности ПНЭ к корпусу устройства, теплоизоляции в окружающую среду, корпуса устройства к НЖ, суммарная площадь внутренней поверхности системы охлаждения двигателя, суммарная площадь внешней поверхности двигателя , суммарная площадь поверхности подводящего и отводящего шлангов, м2; 'нэ>'ку4окр,1нж, tokp - температура

нагревательного элемента (ПНЭ), корпуса устройства, окружающей среды, незамерзающей жидкости, окружающего воздуха, °С; г|,ф - обобщённый коэффициент эффективности при использовании турбулизатора. RH - номинальное сопротивление измеряемое, как правило, при 25°С, Ом; Ычин - минимальное сопротивление, Ом; tnep - температура переключения, соответствующая началу области положительного температурного коэффициента сопротивления (её определяют как температуру, при которой сопротивление увеличивается в два раза по отношению к RH или RM„H, °С; We - максимальная температура, точка в верхней части области резкого увеличения сопротивления, °С.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ОТРАЖЕНО В СЛЕДУЮЩИХ

ПУБЛИКАЦИЯХ

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК

1 Калинин, В.Ф. Интенсификация процесса теплообмена внутри саморегулируемого устройства электроразогрева незамерзающей жидкости двигателя при вынужденной циркуляции [Текст] / В.Ф. Калинин, A.M. Шувалов, П.А. Телегин, Н.П. Моторина // Вестник ТГТУ, 2006. Т. 12. № ЗБ. С. 785 - 792.

2 Шувалов, A.M. Электронагревательное устройство для тракторных и автомобильных двигателей [Текст] / A.M. Шувалов, C.B. Кочергин, П.А. Телегин, A.B. Ще-гольков // Сельский механизатор, 2006. №9. С. 36.

3 Шувалов A.M. Режимы работы электронагревательного устройства охлаждающей жидкости при различных видах циркуляции [Текст] / A.M. Шувалов, C.B. Кочергин, П.А. Телегин, A.B. Щегольков // Вестник МГАУ им. В. П. Горячкина, 2007. Том 3/2 (23). С.130-132.

4 Шувалов A.M. «Кочегарка« для двигнтслси [Текст] / A.M. Шувзлов, Д,3< гольков, П.А. Телегин // Сельский механизатор, 2007. №11. С. 48.

Публикации в сборниках научных трудов и материалах конференций

5 Шувалов, A.M. Предпусковой электронагрев охлаждающей жидкости двигателя внутреннего сгорания в зимний период эксплуатации [Текст] / A.M. Шувалов, C.B. Кочергин, П.А. Телегин // Сб. науч. тр. ГНУ ВИИТиН / Тамбов, 2004. № 5. С. 54 - 58.

6 Шувалов, A.M. Исследование надёжности автотракторной техники применением тепловой подготовки двигателей в зимний период с целью повышения её безотказности и долговечности [Текст] / A.M. Шувалов, C.B. Кочергин, П.А. Телегин // Сб. науч. тр. ГНУ ВИИТиН / Тамбов, 2004. № 6. С. 14-18.

7 Кочергин, C.B. Саморегулируемое устройство электроподогрева охлаждающей жидкости / П.А. Телегин, C.B. Кочергин, // Тез. к X науч.-техн. конф. ТГТУ / Тамб. гос. техн. ун-т. Тамбов, 2005. С. 62-63.

8 Телегин, П.А. Повышение эффективности использования автотракторной техники [Текст] / П.А. Телегин, C.B. Кочергин // Сб. науч. XIII-й междунар. научн.-прак. конф. ГНУ ВИИТиН / Тамбов, 2005. С. 410 - 418.

9 Телегин П.А. Разработка экспериментального стенда для исследования саморегулируемого устройства электроподогрева двигателя внутреннего сгорания при свободно-конвективной циркуляции [Текст] / Телегин П.А // Труды ТГТУ: Сб. науч. тр. / Тамб. гос. техн. ун-т. Тамбов, 2006. № 19. С. 105 - 108.

10 Шувалов, A.M. Анализ естественно-конвективного теплообмена в системе «электронагреватель-двигатель» [Текст] / A.M. Шувалов, C.B. Кочергин, П.А. Телегин // Межвуз. науч. сб. СГТУ / Саратовский гос. техн. ун-т. Саратов, 2006. С. 177 -183.

11 Телегин, П.А. Обоснование конструктивных параметров электронагревательного устройства с саморегулированием мощности [Текст] / П.А. Телегин // Сб. науч. тр. ГНУ ВИИТиН / Тамбов, 2006. № 9. С. 115 - 118.

12 Калинин, В.Ф. Повышение эффективности саморегулируемого электронагрева [Текст] / В.Ф. Калинин, A.M. Шувалов, П.А. Телегин // Сб. тр. Всероссийской междунар. научн.-прак. конф. / ФГОУ ВПО «Ульяновская ГСХА. Ульяновск , 2008. С. 209-211.

13 Телегин, П.А. Теоретический анализ энергетических показателей разогрева незамерзающей жидкости двигателя СМД-14НГ [Текст] / П.А. Телегин // Сб. науч. тр. ГНУ ВИИТиН / Тамбов, 2007. № 13. С. 125 - 129.

14 Калинин, В.Ф. Экспериментальные исследования тепломассо-обменных процессов разогрева двигателя СМД-14НГ и производственные испытания саморегулируемого устройства электроразогрева двигателя (СУЭД) [Текст] / В.Ф. Калинин, A.M. Шувалов, П.А. Телегин// Сб. науч. тр. 2-й междунар. научн.-прак. конф. / ГНУ ВИИТиН, 2007. Часть 2. С. 40 - 47.

15 Шувалов, A.M. Методика инженерного расчета саморегулируемого устройства электроразогрева незамерзающей жидкости в двигателях автотракторной техники [Текст] / A.M. Шувалов, П.А. Телегин, В.Ф. Калинин // Сб. науч. тр. 6-й междунар. научн.-техн. конф. / ГНУ ВИЭСХ / М„ 2008. Ч. 2. С. 297 - 301.

16 Пат. РФ № 2282050 F 02 N 17/04. Бюл. №23 20.08.2006г. Устройство для подвода тепла к охлаждающей жидкости двигателя внутреннего сгорания / Шувалов A.M., Клейменов O.A., Кочергин C.B., Телегин П.А.

Подписано в печать « 27 » октября 2008г. Формат 60x84/16. Объем 1,0 п. л. Тираж 100 экз. Бесплатно 392022, г.Тамбов, пер. Ново-Рубежный, 28, ГНУ ВИИТиН

ГЛАВА 1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ ПО

ТЕПЛОВОЙ ПОДГОТОВКИ ДВИГАТЕЛЕЙ В ЗИМНИЙ ПЕРИОД.

1.1 Влияние низкой температуры на эксплуатационные показатели двигателя внутреннего сгорания.

1.2 Способы и средства для облегчения запуска двигателей внутреннего сгорания.

1.3 Анализ режимных параметров устройств предпускового разогрева незамерзающей жидкости.

1.4 Выводы по главе. Цель и задачи исследований.

ГЛАВА 2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ОБОСНОВАНИЮ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ РАБОТЫ ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА С САМОРЕГУЛИРОВАНИЕМ МОЩНОСТИ ДЛЯ ПРЕДПУСКОВОЙ ПОДГОТОВКИ две.

2.1 Обоснование принципа работы электронагревательного устройства с саморегулированием мощности.

2.2 Разработка математической модели процесса разогрева ДВС электронагревательным устройством с саморегулированием мощности.

2.3 Обоснование технических характеристик позистора для СУЭД.

2.4 Обоснование конструктивных параметров СУЭД.

2.5 Обоснование режимных параметров СУЭД.

2.6 Теоретические исследования тепло-массообменых процессов разогрева ДВС.

2.7 Обоснование параметров насоса для вынужденной циркуляции незамерзающей жидкости.

2.8 Интенсификация теплообмена СУЭД при вынужденной циркуляции.

2.9 Выводы по главе.

ГЛАВА 3 ПРОГРАММА И МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ

ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1 Программа исследований.

3.2 Методики экспериментальных исследований.

3.2.1 Методика исследования динамики мощности различных по-зисторов для СУЭД.

3.2.2 Методика исследования конструктивных и режимных параметров СУЭД.

3.2.3 Методика исследования тепло-массообменых процессов разогрева двигателя с использованием СУЭД.

3.2.4 Методика исследования процесса интенсификации теплообмена при вынужденной циркуляции незамерзающей жидкости.

ГЛАВА 4 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ АНАЛИЗ.

4.1 Исследования динамики мощности позисторов для саморегулируемого устройства разогрева незамерзающей жидкости.

4.2 Исследования конструктивных и режимных параметров СУЭД.

4.3 Исследования тепло-массообменного процесса разогрева ДВС.

4.4 Исследования процесса интенсификации теплообмена при вынужденной циркуляции.

4.5 Выводы по главе.

ГЛАВА 5 ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ.

5.1 Результаты производственных испытаний.

5.2 Технико-экономическая оценка применения СУЭД.

5.3 Методика инженерного расчёта СУЭД.

Эффективность использования тракторов и автомобилей в значительной степени зависит от технического состояния наиболее сложного и дорогостоящего агрегата — двигателя, долговечность и безотказность работы которого определяются климатическими условиями, нагрузочными, скоростными, температурными режимами работы, качеством обслуживания и многими другими факторами [ 1-32].

Влияние этих факторов усиливаются с понижением температуры окружающей среды. Так, например, при каждом «холодном» пуске резко снижается ресурс двигателя и за зимний период эквивалентен 50-60 тыс. километрам пробега, увеличивается время прогрева, что приводит к перерасходу топлива и значительному загрязнению окружающей среды. Поэтому в ряде стран Европейского Союза эксплуатация энергонасыщенной техники без специальных средств тепловой подготовки запрещено законодательством.

Иностранными фирмами предлагается широкий ассортимент подогревателей, таких как Webasto, DEFA, WarmUp, Eberscpacher и др. Однако цена этих устройств высока (от 1 ООО евро и выше для грузовых автомобилей), что неприемлемо для сельскохозяйственных предприятий [www.emg.ru].

В Российской Федерации (РФ) вопросам предпусковой подготовки двигателей были посвящены работы: Козлова В.Е., Козлова В.В., Цуцоева В.И., Власова П.А, Суранова Г.И., Крамаренко Г.В., Стефановского А.Б., Кошика А.П., Жигадло А.П., Анискина Л.Г., Власова В.М и др.

Выпускаемые отечественные системы тепловой подготовки индивидуальные подогреватели, работающие на бензине ПЖБ и дизельном топливе ПЖД, блоки нагревателей состоящих из ТЭНов или электродов, были разработаны еще в 60 - 80-е годы и морально устарели.

Использование для разогрева незамерзающей жидкости двигателей электроэнергии не получило пока еще широкого распространения в Российской Федерации, хотя имеет ряд преимуществ, как удобство использования и экологическая чистота [62]. Лидерами использования электроэнергии для тепловой подготовки двигателей внутреннего сгорания (ДВС) являются: Швеция, Финляндия, Норвегия, Канада, США (штат Аляска). В настоящее время мировые рынки электронагревательных приборов, в том числе и российский, все больше завоевываются электронагревательными приборами на основе позисторов. Более того, по прогнозам ведущих российских экспертов полупроводниковые нагревательные элементы станут основными электрическими источниками тепла. Данный прогноз основывается на их уникальных свойствах саморегулирования, то есть в зависимости от условий теплообмена изменяют свою мощность пропорционально потребляемому тепловому потоку без использования дополнительной . аппаратуры автоматического управления. Однако в настоящее время отсутствуют полноценные методики расчета и проектирования конструктивных, режимных параметров саморегулируемых устройств электроразогрева двигателя (СУЭД), выполненных на базе позисторов.

Поэтому на данном этапе ставится задача разработки устройства электроразогрева незамерзающей жидкости двигателя внутреннего сгорания (ДВС) с саморегулированием мощности, которое обеспечит надежный разогрев ДВС без использования традиционных средств автоматического управления.

Цель работы. Снижение энергозатрат при эксплуатации автотракторной техники в зимний период, путём применения электронагревательного устройства с саморегулированием мощности для предпускового разогрева незамерзающей жидкости в двигателях внутреннего сгорания с обоснованием его конструктивных параметров и режимов работы.

Объект исследований. Процесс разогрева незамерзающей жидкости ДВС электронагревательным устройством с саморегулированием мощности.

Методика исследований. Для решения поставленных научных задач использовались положения теоретических основ электротехники, теории эксплуатации автотракторной техники, теплообмена (теории подобия), а также методы физического и компьютерного моделирования, математической обработки экспериментальных данных. Вычисления и моделирование производилось с применением пакетов программ MathCAD 12, Femlab 3.05а, Curve Expert 1.34, STATISTICA.

Научная новизна работы.

- Обоснован принцип саморегулирования процесса разогрева незамерзающей жидкости ДВС электронагревательным устройством.

- Разработана математическая модель процесса разогрева незамерзающей жидкости ДВС, позволяющей устанавливать закономерности изменения энергетических и режимных параметров СУЭД.

- Получены аналитические зависимости и с использованием их обоснованы энергетические, конструктивные и режимные параметры СУЭД.

- Определены коэффициенты теплоотдачи для расчёта процесса разогрева незамерзающей жидкости ДВС с помощью СУЭД.

- Обоснован способ интенсификации теплообмена между внутренней поверхностью теплоотдающего корпуса СУЭД и незамерзающей жидкостью.

Практическая значимость:

- конструктивно-технологическая схема СУЭД (защищена патентами РФ № 2228458 и № 2228458);

- программа расчета динамических характеристик СУЭД;

- обоснованные коэффициенты теплоотдачи;

- обоснованные энергетические и конструктивные параметры СУЭД;

- алгоритм и методика инженерного расчета основных параметров СУЭД.

На защиту выносятся

1. Конструктивно-технологическая схема СУЭД, обеспечивающая автоматическое управление режимом предпускового разогрева автотракторной техники без применения терморегулирующей, пусковой, установочной аппаратуры.

2. Математическая модель процесса тепломассообмена при предпусковом разогреве незамерзающей жидкости ДВС с использованием СУЭД.

3 Аналитические зависимости изменения энергетических и режимных параметров СУЭД.

4. Основные положения методики инженерного расчета параметров СУЭД.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. На основании теоретических исследований обоснован принцип саморегулирования мощности и разработана конструктивно-технологическая схема СУЭД (Патенты РФ №2228458 и №2282050), позволяющая проводить процесс разогрева ДВС без использования специальных средств контроля и регулирования.

2. Разработана математическая модель процесса разогрева незамерзающей жидкости ДВС саморегулируемым устройством и программное обеспечение решения её нелинейных уравнений.

3. Теоретически и экспериментально обоснованы рациональные, энергетические, конструктивные и режимные параметры устройства: удельная мощность ПНЭ - 72Вт, удельная площадь теплообменной поверхности на ПНЭ - 0.005 м7шт, расстояние между ПНЭ -70мм, материал корпуса - сталь, толщина стенки теплоотдающей поверхности — 0.5 мм, толщина теплоизоляции корпуса СУЭД — 50-60мм.

4. Установлено, что наиболее эффективной является вынужденная циркуляция незамерзающей жидкости для разогрева ДВС. При одном и том же количестве позисторов увеличивается мощность СУЭД на 765Вт (24%) и скорость разогрева на 0.24°С/мин, что сокращает время разогрева на 25мин (17%).

5. Выявлены коэффициенты теплоотдачи процесса разогрева ДВС, которые могут быть использованы при расчёте параметров СУЭД для различных марок двигателей автотракторной техники.

6. Обоснован способ интенсификации теплообмена применением комбинированной турбулизации потока незамерзающей жидкости, что приводит к уменьшению числа ПНЭ и габаритов СУЭД в 1.5 раза.

7. По результатам теоретических и экспериментальных исследований разработаны алгоритм и методика инженерного расчета СУЭД, учитывающая особенности изменения его мощности и теплообменных процессов разогрева незамерзающей жидкости ДВС при низких температурах окружающей среды.

8. Производственные испытания показали перспективность применения СУЭД. Расчетный годовой экономический эффект от использования СУЭД (относительно ТЭНового устройства) составляет 953 рубля на один двигатель, сроком окупаемости 0.89 года. Экономия энергозатрат при предпусковой подготовке ДВС составляет 60-70%.

1. Суранов Г.И. Уменьшение износа автотракторных двигателей при пуске. М.: Колос, 1982. - 143 с.

2. Сабинин А.А. Автомобили с дизельными двигателями. М.: Высшая школа, 1981.-264 с.

3. Теплотехнический справочник. //Под ред. В.Н. Юренева и П.Д. Лебедева. М.: Энергия, 1975. - 794 с.

4. Басов A.M. и др. Электротехнология. — М.: Агропромиздат, 1985.256.

5. Кудрявцев И.Ф., Карасенко В.А. Электрический нагрев и электротехнология. М.: Колос, 1975. - 384 с.

6. Электронагревательные установки в сельскохозяйственном производстве //Под ред. В.Н. Расстригина. М.: Агропромиздат, 1985. — 304 с.

7. Рубцов П.П. и др. Применение электрической энергии в сельском хозяйстве. -М.: Колос, 1971. 528 с.

8. Цуцоев В.И. Зимняя эксплуатация тракторов. — М.: Высшая школа, 1983.- 120 с.

9. Цуцоев В.И. Зимняя эксплуатация тракторов и автомобилей. — М.: Московский рабочий, 1983. 111 с.

10. Пасечников Н.С., Болгов И.В. Эксплуатация тракторов в зимнее время. — М.: Россельхозиздат, 1972. 144 с.

11. Зеленцов В.В. Влияние теплового режима автомобильных двигателей на процессы их изнашивания. — Горький, 1979. 68 с.

12. Крамаренко Г.В. и др. Безгаражное хранение при низких температурах. — М.: Транспорт, 1984.

13. Крамаренко Г.В., Барашков И.В. Техническое обслуживание автомобилей. М.: Транспорт, 1982. - 368 с.

14. Теплотехника //Под ред. И.Н. Сушкина. М.: Металлургия, 1973.479 с.

15. Лосавио Г.С., Семенов Н.В. Способы облегчения пуска автомобильных карбюраторных двигателей при низких температурах. — М.: 1962. -79 с.

16. Бакуревич Ю.А., Толкачев С.С. Эксплуатация автомобилей зимой. — М., 1964.-232 с.

17. Роговцев В. JL, Пузанков А.Г., Олдфильд В.Д. Устройство и эксплуатация автотранспортных средств. — М., 1990. 432 с

18. Котик А.П. Обоснование режимов предпускового разогрева дизелей тракторов сельскохозяйственного назначение газовым подогревателем. Автореф. дисс. кандидата, техн. наук. М.: 1984. - 19 с.

19. Кошик А.П. Обоснование режимов предпускового разогрева дизелей тракторов сельскохозяйственного назначение газовым подогревателем. Дисс. кандидата техн. наук. М.: 1984. - 200 с.

20. Микулин Ю.В. Пуск холодных двигателей при низкой температуре. -М., 1971.-215 с.

21. Сорокин JI.A. О кинетике изнашивания цилиндро-поршневой группы автомобильного двигателя при пуске. Автомобильная промышленность, 1974 №7

22. Электронагревательные устройства автомобилей и тракторов/ В.Е. Козлов, В.В. Козлов, Г.Р. Миндин, В.Н. Судаченко. JI: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1984. - 127 с.

23. Семенов Н.В. Исследование некоторых средств облегчения пуска автомобильных двигателей в зимнее время. Дисс. кандидата техн. наук. М.: 1965. - 160 с.

24. Лосавио Г.С. Пуск автомобильных двигателей без подогрева. М., Транспорт, 1965. 104 с.

25. А.В. Лосянович. Применение электрического пароводонагревателя в сельскохозяйственном производстве. НТБ ВИЭСХ, 1985. Вып. 3(55), с. 2529.

26. Малогабаритные цилиндрические прямоточные парогенераторы / М.А.Стырикович, Э.Э.Шпильрайн, К.А.Якимович и др. // Теплоэнергетика. 1986. №6. С. 47-50.

27. Расщупкин В. Какой подогрев лучше? — Автомобильный транспорт, 1990, №2.-30с.

28. Хачиян А.С., Морозов К.А., Трусов В.И и др. Двигатели внутреннего сгорания . — М.: Высшая школа, 1978г. — 340с.

29. Рубцов П.П. и др. Применение электрической энергии в сельском хозяйстве. М.: Колос, 1971. — 528 с.

30. Григорьев М.А., Пономарёв Н.Н. Износ и долговечность автомобильных двигателей. М.: Машиностроение, 1976г.

31. Теплотехнический справочник. //Под ред. В.Н. Юренева и П.Д. Лебедева. М.: Энергия, 1975. - 794 с.

32. Сабинин А.А. Автомобили с дизельными двигателями. — М.: Высшая школа, 1981. 264 с.

33. Николаенко А.В. Теория, конструкция и расчёт автотракторных двигателей М.: Колос, 1984. - 335 с.

34. Егорушкин В.Е. Тракторы-М.: Агропромиздат, 1986. — 319 с.

35. Банников С.А., Родичев В.А. Тракторы Т-150 и Т-150К М.: Высшая школа, 1984. - 173 с.

36. Гуревич A.M., Сорокин Е.М. Тракторы и автомобили. М.: Колос, 1979.-336,496 с.

37. Учеваткин А.И., Марьяхин Ф.Г., Мусин A.M., Коршунов А. Б., Ма-ринюк Б.Т. Установка для бесфреонового охлаждения молока на фермах// Сб. науч. тр. 2-й междунар. научн.-техн. конф. / ПТУ ВИЭСХ / М., 2000. Ч. 2. С. 110-116.

38. Дроздов В.Ф. Отопление и вентиляция. Отопление. Учебник для строит, вузов. -М.: Высшая школа, 1976. 280 с.

39. Панин Б.Г. Основы теплотехники, отопление, вентиляция, сушка и охлаждение. — М.: Легкая индустрия, 1980. 384 с.

40. Фонарев З.И. Электроподогрев трубопроводов, резервуаров и технологического оборудования в нефтяной промышленности. — JI. Недра, 1984. 148 с.

41. Воздухоподогрев автомобилей при безгаражном хранении зимой / Л.Г. Анискин. Челябинск: Южно-Уральское книжное издательство, 1969. -225 с.

42. Суранов Г.И., Мильман В.Н. Пуск двигателей с применением легковоспламеняющихся жидкостей. — Лесная промышленность, 1971.

43. Карницкий В.В. и др. Эффективность применения легковоспломе-няющихся пусковых жидкостей на тракторных дизелях. — Тракторы и сельхозмашины, 1967, №11.

44. Мэклин Э.Д. Терморезисторы: пер. с англ. /Под общей редакцией К.И. Мартюшова. М.: Радио и связь, 1983. - 208 с.

45. Марченко А.Н. Управляемые полупроводниковые резисторы. — М.: Энергия, 1978.-216 с.

46. Шефтель И.Т. Терморезисторы. М., Наука, 1973. 416 с.

47. Ф.М. Максудов. Сб. «Полупроводниковые термосопротивления», Госэнергоиздат, 1959. — 33 с.

48. А.Л. Буркин, И.Т. Шефтель. Новые термосопротивления на рабочие температуры до 300 °С. М., Госэнергоиздат, 1960. 130 с.

49. Н.В. Sachse, Electron. Ind. 18.81 (1959).

50. Н.В. Sachse, Electron. Ind. 16.55 (1957).

51. И.Т. Шефтель. Термосопротивления и область их применения, Труды конференции по применению полупроводников в приборостроении. Машгиз, М., 1958, с. 17.

52. В. Schmidt, Е. Kuzma, Termistory, PWT, Warszaw, 1961.

53. Н.П. Удалов. Полупроводниковые термоуправляемые сопротивления. Оборонгиз, М., 1959. 120 с.

54. Г.К. Ничаев. Полупроводниковые термосопротивления в автоматике, Гостехиздат УССР, Киев, 1962. 46 с.

55. Патент РФ №2140546 МПК М5/02 от 1998.

56. Патент РФ №2023200 МПК T02N17/06 от 15.11.94.

57. Авторское свидетельство СССР №1399496 МПК T02N17/06 от 30.05.88.

58. Авторское свидетельство СССР №1834983 МПК T02N17/04 от 23.03.87.

59. Жигадло А.П. Повышение эксплуатационных качеств автомобильных двигателей путем применения ленточных электроподогревателей моторного масла. Автореф. дисс. кандидата техн. наук.- Оренбург, 2001.- 15 с.

60. Автотракторные топлива и смазочные материалы / Д.С. Колосюк, А.В. Кузницов. К.: Вища шк. Головное изд-во, 1987. - 191с.

61. Стефановский А.Б. Улучшение пусковых автомобильных двигателей при низких температурах с помощью электрического предпускового подогрева. Диссертация на соискание ученой степени к.т.н. М.: НАМИ, 1990.

62. Кочергин С.В. Разработка и обоснование параметров устройства электроподогрева моторного масла с саморегулированием мощности в двигателях внутреннего сгорания. Диссертация на соискание ученой степени к.т.н. — М.: МичГАУ, 2003.

63. Карнаухов В.Н. Разработка методики определения режима работы и мощности электроподогревателей двигателей при безгаражном хранении автомобилей зимой. Дисс. кандидата техн. наук. Тюмень.: 1995. — 186 с.

64. Конанов С.А. Исследование температурного режима системы смазки тракторного двигателя при его эксплуатации в холодное время года. Ав-тореф.дисс. кандидата.техн.наук.- Омск, 1972.- 22 с.

65. Евтеев В.К. Исследование работы некоторых элементов трансмиссии сельскохозяйственных тракторов при их эксплуатации в условиях низких температур. Дисс. кандидата техн. наук.- Иркутск, 1972.-143 с.

66. Износ и смазка в эксплуатации машинно-тракторного парка: Учебное пособие /В.Б. Неклюдов, В.В. Логинов, Ю.Н. Сидыганов. Йошкар-Ола: МарПИ, 1992. - 84 с.

67. С1МАС 1975 Bericht liber den 11 internationalen Kongress liber Ver-bennungskraftmaschinen in Barselona. Teil 2. - MTZ, 1975, vol. 36, N11. - S. 309-313.

68. Гуреев A.A. Топлива, смазочные материалы и жидкости для эксплуатации автомобилей и тракторов в северных районах. М. Химия, 1976.-181с.

69. Крапельский И.В. Трение и износ. М., Машиностроение, 1974.46 с.

70. Пустозеров Ю.И. Исследования эксплуатационных режимов работы трансмиссии трактора ДТ-75 в условиях низких температур. Диссертация к.т.н. — 1972.- 160 с.

71. Патент РФ №2228458 МПК М5/02 от 2004.

72. Чешуин Л.В. Исследование температурных режимов работы ступенчатых трансмиссий трактора типа «Беларусь» в условиях зимней эксплуатации. Диссертация к.т.н. Барнаул, 1970. — 133 с.

73. Григорьев М.А. и др. Об износе цилиндров автомобильных двигателей. Автомобильная промышленность, 1966, №3. 7-9 с.

74. Григорьев М.А., Пономарев Н.Н. Износ и долговечность автомобильных двигателей. М., Машиностроение, 1976. - 230 с.

75. Веденяпин Г.В. и др. Эксплуатация машинно-тракторного парка. -М., Сельхозгиз, 1963. 43 с.

76. Леонов О.Б., Шкарупило А.Я. Нагрузки подшипников коленчатого вала на неустановившихся режимах работы дизеля. — Машиностроение, 1987, №7. 9-10 с.

77. Терхунов А.Г. Морозов В.Е., Черновол М.И. и др. Ускоренная приработка двигателей. Техника в сельском хозяйстве, 1979, №20.

78. Шнейдер Ю.Г. Образование регулярных микрорельефов на деталях и их эксплуатационные свойства. — Л., Машиностроение, 1972. — 56 с.

79. Кох П.И. Надежность горных машин при низких температурах М., Недра, 1972.- 192 с.

80. Оберемок В.З., Юрковский И.М. Пуск автомобильных двигателей— М., Транспорт, 1979. 116 с.

81. Шувалов A.M., Клеймёнов О.А., Гудухин В.Ф. Многоцелевой выпрямительный агрегат: Механизация и автоматизация технологических процессов в агропромышленном комплексе. Часть IV, М, СибИМЭ, 1989.

82. Казимир А.П., Керпелева И.Е. Эксплуатация электротермических установок в сельскохозяйственном производстве. — М.: Рос-сельхозиздат, 1984.— 208с.

83. Зуев В.П., Шкрбак B.C. Применение тепла в сельском хозяйстве JL, Колос, 1976. - 233 с.

84. Николаев JT.A., Станкевич А.П., Захаров И.А. Системы подогрева тракторных дизелей при пуске. М.: Машиностроение, 1977. — 191 с.

85. Унгер Э.В., Левин А.И. Устройство и техническое обслуживание автомобилей КамАЗ. М., Транспорт, 1976. — 392 с.

86. Кузнецов Е.С. и др. Техническая эксплуатация автомобилей. — М, Траспорт, 1991 .-41 Зс.

87. Тракторные дизели: Справочник / Б.А. Взоров, А.В. Адамович, А.Г. Арабян и др.; Под общ. ред. Б.А. Взорова. М.: Машиностроение, 1981. — 535 с.

88. Гаврилов Б.Г. Системы жидкостного охлаждения автотракторных дизелей. М.: Машиностроение, 1981. - 256с.

89. Патриченко P.M. Системы жидкостного охлаждения быстроходных двигателей внутреннего сгорания — М.: Машиностроение, 1975- 224с.

90. Учеваткин А.И. Автоматизированные энергосберегающие технологии и система электрооборудования линий первичной обработки молока нафермах. Автореферат диссретации на соискание ученой степени доктора технических наук. М.: ВИЭСХ. 1998г, 43 с.

91. Роговцев B.JI., Пузанков А.Г., Олдфильд В.Д. Устройство и эксплуатация автотранспортных средств. — М, Траспорт,1990 — 432с.

92. Сухаиташвили М.Д. Снижение вредных выбросов эксплуатации автотракторной техники. Автореферат на соискателя к.т.н., Саратов 2002 -190с.

93. Бородич A.M. Исследование работы тракторного дизеля при эксплуатации в условиях низких температур. Автореферат на соискателя к.т.н., Иркутск — 1969.

94. Власов П.А. Особенности эксплуатации дизельной топливной аппаратуры.- М: Агропромиздат, 1987.- 127 с.

95. Букин А.А. Исследования и пути улучшения эксплуатационных режимов грузовых автомобилей в зонах сурового климата. Автореферат диссертации к.т.н. — 1953.

96. Карпенко В.Г. Зимняя эксплуатация колесных и гусеничных машин. -М.: Воениздат, 1968.

97. Прокофьев А.И. Компьютерное моделирование альтернативных систем предпусковой тепловой подготовки мобильных машин. Московский государственный университет «МАМИ». Prokofi A@acfdemi.ru .

98. Запуск ДВС в условиях низких температур с помощью бортового аккумулятора тепла доклад на 50-ой студенческой конференции. Петр ГУ, 1998 — http:Wintercar.

99. Гуревич A.M. и др. Эксплуатация гусеничных тракторов. М.: Колос, 1980.-352 с.

100. ЮО.Родичев В.А., Родичева Г.И. Тракторы и автомобили. М.: Высшая школа, 1982.-320 с.

101. Гельман Б.М., Москвин М.В. Сельскохозяйственные тракторы и автомобили. — М.: Агропромиздат, 1987. 287 с.

102. Зайцев Н.В., Акимов А.П. Эксплуатация и ремонт машинно-тракторного парка. М.: Колос, 1993. - 348 с.

103. Аллилуев В.А и др. Техническая эксплуатация машинно-тракторного парка. М.: Агропромиздат, 1991. — 367 с.

104. Учеваткин А.И., Марьяхин Ф.Г. Математическая модель и метод расчета систем охлаждения сельскохозяйственной продукции использованием аккумуляторов холода// Сб. науч. тр. 4-й междунар. научн.-техн. конф. / ГНУ ВИЭСХ / М., 2004. Ч. 3. С. 125 133.

105. Кутьков Г.М. Тракторы и автомобили: теория и технологические свойства. М.: Колос, 2004. - 504 с.

106. Родичев В.А., Родичева Г.И. Тракторы и автомобили. М.: Колос, 2000.-336 с.

107. Болотов А.К. и др. Эксплуатация сельскохозяйственных тракторов: справочник. М.: Колос, 1994. — 494 с.

108. Тракторы ДТ-75М, ДТ-75Б, ДТ-75К / Шаров М.А., Дивинский А.А., Харченко Н.П. и др. М.: Колос, 1978. - 375 с.

109. Автомобили / Богатырёв А.В., Есеновский Ю.К., Насоновский М.Л., Чернышев В.А. М.: Колос, 2004. - 496 с.

110. Вахламов В.К. Теория и конструкция автомобиля и двигателя. — М.: Академия, 2003. 816 с.

111. Юрковский И.М. Особенности эксплуатации дизельных автомобилей. М.: Транспорт, 1984. - 176 с.

112. Стуканов В.А. Основы теории автомобильных двигателей и автомобиля. М.: Форум, 2004. - 368 с.

113. Аринин И.Н. Техническая эксплуатация автомобилей. Ростов н/Д.: Феникс, 2004. - 320 с.

114. Гурвич И.Б. Эксплуатационная надёжность автомобильных двигателей. — М.: Транспорт, 1984. — 141 с.

115. Амельченко П.А., Якубович А.И., Глушаков B.C. Системы охлаждения двигателей сельскохозяйственных тракторов и пути их совершенствования. М.: ЦНИИТЭИавтосельхозмаш, 1990. - 48 с. (Сер.1. Тракторы и двигатели; Вып.1).

116. Саламасов Г.И. Исследования режимов прогрева тракторного двигателя в холодное время года. Автореферат на соискание кандидата тех. наук.- Алма-Ата, 1973.-24 с.

117. Ладыгин А.А. Тепло, рождённое на севере. — М. За Рулём 11/98г. стр 54-55.

118. Филаткин П.А. Электрооборудование животноводческих ферм -М., Высшая школа. 1967 — 327 стр.

119. Правила устройства электроустановок (ПУЭ) -7-е издание. М.,— Министерство топлива и энергетики Российской федерации, 2002.

120. Петухов Б.С., Генин Л.Г, Ковалёв С.А., Соловьёв С.Л. Теплообмен в ядерных установках Учебное пособие для вузов. — 3-е изд., - М.: Издательство МЭИ, 2003. - 548с., ил.

121. Величко В.И., Пронин В.А. Интенсификация теплоотдачи и повышение энергетической эффективности конвективных поверхностей теплообмена. М, МЭИ., 1999. -64с.

122. Николаев Ю.А., Позисторы для дизельных двигателей. Сельский механизатор, №2/2007г— 10с.

123. Зажигаев JI.C., Кишьян А.А., Романтиков Ю.И. Методы планирования и обработки результатов физического эксперимента. М., Атомиздат, 1978, 232с.

124. Патент РФ №2091985 МПК ВЗ/06 от 1997.

125. Патент РФ №2023200 МПК F02/06 от 1996.

126. Патент РФ №2023199 МПК F02/06 от 1996.

127. Патент РФ №2023199 МПК F02/04 от 2006.

128. Калинин В.Ф., Шувалов A.M., Кочергин С.В., Телегин П.А., Мо-торина Н.П. Повышение эффективности саморегулируемого электронагрева. // Вестник ТГТУ, Том 12. №ЗБ. 2006. - 779-785с.

129. Шувалов A.M., Телегин П.А., Кочергин С.В., Щегольков А.В. Электронагревательное устройство для тракторных и автомобильных двигателей. // Сельский механизатор, №9/2006. - 36с.

130. Телегин П.А. Разработка экспериментального стенда для саморегулируемого устройства электроподогрева двигателя внутреннего сгорания при свободно-конвективной циркуляции. // Труды ТГТУ, №19/2006, 105-108с.

131. Телегин П.А. Обоснование конструктивных параметров электронагревательного устройства с саморегулированием мощности. // Сборник научных трудов ГНУ ВИИТиН, №9/2006, 115-118с.

132. Шувалов A.M., Кочергин С.В., Телегин П.А. Анализ естественно-конвективного теплообмена в системе «электронагреватель-двигатель». // Межвузовский научный сборник СГТУ «Проблемы электроэнергетики», г. Саратов. 177-183с.

133. Коваленко JI.M., Глушков А.Ф. Теплобменики с интенсификацией теплоотдачи. — М.: Энергоатомиздат 1986. — 240 с.

134. Данилов Ю.И., Дзюбенко Б. В., Дрейцер Г.А., Ашмантас J1.A. Теплообмен и гидродинамика в каналах сложной формы; Под редакцией чл.-корр. АН СССР В.М. Иевлева. -М.: Машиностроение, 1986. 200с.

135. Дзюбенко Ю.И., Дрейцер Г.А., Ашмантас J1.A. Нестационарный тепломассообмен в пучках витых труб. — М.: Машиностроение, 1988. — 240с.

136. Ройзен Л.И., Дулькин И.Н. Тепловой расчёт оребрённых поверхностей. М.: Энергия, 1977. - 240с.

137. Исаченко В. П. Теплопередача. М.: Энергия, 1975. - 486 с.

138. Панкратов Г. П. Сборник задач по теплотехнике. — М.: Высш. школа, 1986.-247 с.

139. Уонг, Харри Основные формулы и данные по теплообмену для инженеров: Справочник. М.: Атомиздат, 1976. - 212 с.

140. Лыков А. В. Тепломассобмен: Справочник. М.: Энергия, 1972.560 с.

141. Тепло- и массообмен. Теплотехнический эксперимент: Справочник /Под ред. В. А. Григорьева, В. М. Зорина. М.: Энергоиздат, 1982. -510 с.

142. Кутателадзе С. С. Основы теории теплообмена. — М.: Атомиздат, 1979.-415 с.

143. Погонин В.А. Алгоритм построения функции принадлежности решения уравнений математической модели / В.А. Погонин, В.А. Шиганцов // Математические методы в технике и технологиях: 15 Междунар. науч. конф. Тамбов, 2002. Т. 6. Секция 11. С. 200-201.

144. М.Г. Агапова, Е.И. Гальперин. Основы тепловых расчетов полупроводниковых приборов с радиаторами. / Полупроводниковые приборы и их применение. Сборник статей под ред. Я.А. Федотова. Вып. 14. — М.: Советское радио, 1965 271 с.

145. Barratt Т. Thermal and electrical conductivities of some of the rarermetals and alloys. The Physical Societi of London Proc., 1964, vol. XXVI, ptl, p. 14-20.

146. Зажигаев JI.C., Кишьян А.А., Романиков Ю.И. Методы планирования и обработки результатов физического эксперимента. М., Атомиздат, 1978.-232 с.I

147. Бахвалов Н.С. Численные методы. Tl. М., Наука, 1975. — 631 с.

148. Дьяконов В. Mathcad 2001: специальный справочник. СПб.: Питер, 2002. - 832 с.

149. Дьяконов В. Mathcad 2000: учебный курс. СПб.: Питер, 2001.592 с.

150. Варгафтик Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей. — М., Наука, 1972. 720 с.

151. Дацков И.И., Мазанов С.С. Электрические нагревательные устройства. М., Россельхозиздат, 1973. — 93 с.156. WWW. EPCOS. СОМ.

152. Туголуков А.Г. Математическое моделирование технологического оборудования многоассортиментных химических производств. Монография // Москва: Изд-во «Машиностроение». — 2004. -100с.

153. Ши, Д. Численные методы в задачах теплообмене: Пер. с англ. // М.: Мир.-1988.-544с.

154. Андерсон, Д. Вычислительная гидромеханика и теплообмен: Пер. с анг./ Д. Андерсон, Дж. Таннехилл, Р. Плетчер//М.: Мир. 1990. - Т.1. -354с.

155. Денисов В.И. Технико-экономические расчёты в энергетике : Методы экономического сравнения вариантов. — М.: Энергоатомиздат, 1985. -216с.

156. Алексеев Г. Н. Общая теплотехника. — М.: Высш. школа, 1980.552 с.

157. Жукаускас А. А. Конвективный перенос в теплообменниках. — М.: Наука, 1982.

158. Берзин В.А., Тихова А.Ф. Эффективность применения электротермического оборудования в животноводстве. Электротехническая промышленность//Сер. Электротермия: 1980. -249с, с.22-23.

159. Альтгаузен А.П. Применение электронагрева и повышение его эффективности. — М.: Энергоатомиздат, 1987. 128 с.

160. Бодин А.П., Московии Ф.И. Электрооборудование для сельского хозяйства. — М.: Россельхозиздат, 1981.— 302с.

161. Применение электрической энергии в сельскохозяйственном производстве: Справочник // под. ред. Листова П.Н. М.: Колос, 1974. - 623 с.

162. Низкотемпературный электронагрев /А.П. Альтгаузен и др.; под ред. А.Д. Свенчанского. 2-е изд. — М.: Энергия, 1978. — 208с.

163. Бурков В.В. Алюминиевые теплообменники сельскохозяйственных и транспортных машин. — JL: Машиностроение, Ленингр. Отделение, 1985.-239 с.

164. Насосы: Справочное пособие. Пер. с нем./ К. Бадеке., А. Грде-вальд и др.; под редакцией. В. Плетнера. Пер. В.В. Мамоленко., М.К. Бобок. М.:1979г-502 с.

165. Джалурия И. Естественная конвекция: тепло и массообмена. Пер. с англ. - М.: Мир, 1983. - 400 с.

166. Справочник по гидравлическим расчётам. Под. ред. П.Г. Киселева. Изд. 5-е. М., «Энергия», 1974г. -312 с.