автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.03, диссертация на тему:Улучшение эффективных показателей карбюраторных ДВС путем оптимизации режимов работы смазочной системы

иш

На правах рукописи

РГБ од

I з ш ш

ШУВАЕВ АЛЕКСЕИ ОЛЕГОВИЧ!

УЛУЧШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАРБЮРАТОРНЫХ ДВС ПУТЕМ ОПТИМИЗАЦИИ РЕЖИМОВ РАБОТЫ СМАЗОЧНОЙ СИСТЕМЫ

Специальность: 05.20.03 - Эксплуатация, восстановление и ремонт

сельскохозяйственной техники

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ - ПУШКИН - 2000

Работа выполнена в Санкт-Петербургском государственном аграрном университете

Научный руководитель: заслуженный деятель науки и техники РФ, д.т.н., профессор A.B. Николаенко,

Научный консультант: к.т.н., доцент В.В. Салмин

Официальные оппоненты: заслуженный деятель науки и техники РФ,

д.т.н., профессор В.А. Аллилуев к.т.н., с.н.с. В.Н. Хватов

Ведущая организация: СЗ ИИИМЭСХ

Защита диссертации состоится "25" апреля 2000 г. в 14 ч. 30 мин. на заседании диссертационного совета К 120.37.05 по присуждению ученой степени кандидата технических наук при Санкт-Петербургском государственном аграрном университете по адресу: 189620, Санкт-Петербург - Пушкин, Академический пр., д.23, ауд.719.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного аграрного университета.

Автореферат разослан "23" марта 2000 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, д.т.н., профессор

Oiß-0910 -v OWJr-0^c«6,o

В.Т. Смирнов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Одной из важнейших задач современного дви-гателестроения является уменьшение расхода топлива. На современном этапе развития двигателестроения это возможно путем улучшения эффективных показателей ДВС за счет снижения механических потерь (МП), на которые расходуется от 15 до 30 % индикаторной мощности. Определенную роль в решении этой задачи оказывает смазочная система (СС).

Как известно МП двигателя зависят от многих факторов: формы и качества обработки сопряженных деталей и нх приработки в процессе обкатки; применяемого сорта моторного масла (ММ); нагрузочного и скоростного режима работы и теплового состояния ДВС.

При уменьшении МП значительно повышаются эксплуатационные возможности ДВС. Именно поэтому проявляется интерес к исследованиям МП и, в первую очередь, потерь энергии в результате действия сил трения в механических устройствах ДВС. Это объясняется также и тем фактором, что такие потери составляют значительную часть от энергии сгоревшего топлива, из чего следует экономическая целесообразность проведения мероприятий на снижение таких потерь, а следовательно, на снижение расхода топлива, повышение механического и эффективного КПД двигателя.

Одним из путей снижения потерь на трение в ДВС является повышение эффективности работы СС за счет совершенствования конструкции и оптимизации термо- и гидродинамических режимов ее работы, что возможно достичь путем создания автоматически регулируемой СС, поддерживающей наилучшие, с точки зрения экономичности, термо- и гидродинамические режимы ее работы во всем диапазоне нагрузочных и скоростных режимов работы двигателя.

Поэтому решение данного вопроса является весьма актуальным, как с научно-практической, так и с экономической точки зрения.

Цель работы. Повышение эффективных показателей карбюраторных ДВС путем совершенствования конструкции СС и оптимизации термо- и гидродинамических режимов ее работы.

Объект исследований. Исследования влияния режимов работы СС на эффективные показатели выполнены на карбюраторном двигателе УМЗ-414.10.

Научная новизна.

1. Разработана математическая модель, позволяющая обосновать пределы регулирования термо- и гидродинамических параметров СС, обеспечивающие снижение МП ДВС.

2. Получены количественные зависимости оценивающие влияние параметров работы СС на эффективные показатели ДВС и позволяющие спрогнозировать влияние параметров СС ДВС на их эффективные показатели.

3. Определены оптимальные термо- и гидродинамические параметры работы СС, позволяющие обеспечить наибольшую эффективность работы разработанной СС.

4. Научно обоснована целесообразность применения терморегулируемой СС для карбюраторных ДВС, позволяющая значительно улучшить эффективные показатели ДВС.

Практическая значимость работы состоит в следующем:

1. Проведенные исследования двигателя УМЗ-414.10 позволили установить реальные пути по снижению МП, что обеспечило повышение его топливной экономичности до 9 %, а годовая экономия топлива на один ДВС составила 16965 руб. (в ценах 1999 г.).

2. На уровне патента разработана СС, позволяющая поддерживать оптимальные термо-, и гидродинамические режимы работы ДВС. Внедрение в производство этой СС на автомобили семейства УАЗ обеспечит повышение их эксплуатационных показателей, а именно топливной экономичности на 6-9 %.

Достоверность результатов работы подтверждена:

- применением современных апробированных методов и средств измерений и регистрации исследуемых показателей работы ДВС;

- сходимостью полученных данных с существующими положениями теории поршневых ДВС, термодинамики и теплопередачи;

- актами внедрения работы на производстве.

Реализация работы. Основные результаты исследований и терморегулируемая СС (патент РФ № 2125166 от 20.01.1999 г.) реализованы в виде рекомендаций, направленных на улучшение эффективных показателей ДВС и повышения эффективности работы СС, ММ применяемых в них и внедрены в совхозе "Вертуиовский", КХ "Заря" Пензенской области и ЗАО Г'АТП № 3 г. Пензы.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались на: - на научных конференциях профессорско-преподавательского состава и специалистов сельского хозяйства, Пенза, 1997, 1999 гг.; - на научно-технических семинарах стран СНГ "Улучшение эксплуатационных показателей двигателей, тракторов и автомобилей", Санкт-Петербург - Пушкин, 1997, 1998 гт.

Публикации. По теме диссертации опубликованы 7 печатных работ: один информационный листок, пять тезисов докладов и один патент РФ, общим объемом 0,77 п.л. (без учета долевого участия соавторов).

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка использованной литературы и приложения. Текстовая часть изложена на 109 страницах машинописного текста, содержит 25 рисунков, 9 таблиц, библиографию на 11 страницах (116 наименований отечественных и зарубежных авторов) и приложения на 7 страницах.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, изложены новизна и положения, выносимые на защиту.

В первой главе проанализированы материалы, связанные с вопросами улучшения эффективных показателей карбюраторных ДВС, рассмотрены различные конструкции СС, работа моторных масел (ММ) в СС ДВС, определены основные пути и направления по оптимизации режимов работы СС.

По результатам проведенного анализа сделаны следующие выводы:

- одним из факторов, влияющих на эффективные показатели ДВС, является величина потерь на трение, которую можно уменьшить за счет оптимизации режимов работы СС, а именно, их термо- и гидродинамических параметров таких как давление в главной масляной магистрали (ГММ) и температуры ММ в картере ДВС;

- на режимы работы СС в двигателях большое влияние оказывают' многие факторы (нагрузочные, скоростные режимы работы ДВС, применяемый сорт ММ, техническое состояние двигателя);

- оптимизировать режимы работы СС можно путем поддержания и регулирования ее термо- и гидродинамического параметров;

- для оптимизации режимов работы СС необходимо исследовать их влияние на эффективные показатели ДВС;

- при решении этой задачи наиболее точными и наименее трудоемкими являются стендовые методы испытаний на полноразмерных, серийных двигателях, работающих на режимах, имитирующих реальные условия эксплуатации.

Таким образом, для осуществления поставленной в диссертации цели, необходимо решить следующие задачи исследований:

- проанализировать закономерности влияния параметров СС на эффективные показатели ДВС;

- выполнить теоретическое обоснование рациональных параметров работы СС;

- выполнить расчетно-теоретический анализ влияния термо- и гидродинамических параметров СС на эффективные показатели ДВС;

- экспериментально исследовать влияние рабочих параметров (температура, давление) СС на эффективные показатели ДВС путем проведения стендовых (моторных и безмоторных) испытаний;

- разработать на уровне патента конструкцию терморегулируемой

СС;

- получить количественные характеристики эффективных показателей ДВС от термо- и гидродинамических параметров СС путем имитации работы терморегулируемой СС;

- определить оптимальные термо- и гидродинамические параметры работы СС;

- оценить технико-экономическую эффективность от реализации разработок.

Во второй главе выполнен расчетно-теорстический анализ влияния параметров СС на показатели, характеризующие работу узлов трения, а именно, на толщину масляной пленки, температуру поверхности трения и кинематическую вязкость ММ, значения которых необходимо учитывать при создании автоматически управляемой терморегулируемой СС. Исследована взаимосвязь этих параметров СС с режимами работы ДВС и получены зависимости позволяющие определить и теоретически обосновать их влияние на мощность МП и эффективные показатели ДВС.

При этом исходили из того, что долговечность и топливная экономичность ДВС во многом определяется эффективностью работы ЦПГ, в которой, как известно из многочисленных исследований, 65-70 % потерь мощности происходит за счет ухудшения режимов трения. Поэтому от того, на сколько оптимален режим трения в ЦПГ будет зависеть величина МП в ДВС. Как известно, режим трения определяется толщиной масляной пленки {5М), которая в свою очередь зависит от нагрузочного и скоростного режимов работы двигателя, а также кинематической вязкости ММ (у,,).

Для определения 8„ б ЦПГ используются различные зависимости, и в частности, эмпирическая зависимость предложенная В.В. Сашиным:

(1)

где Д - эквивалентный диаметр для ЦПГ равный относительному кольцевому зазору между поршнем и гильзой;

Сп - скорость поршня, м/с.

В уравнении (1) изменение в зависимости от температуры поверхности гильзы (1„) можно определить используя зависимость, предложенную В.В. Салминым, имеющую вид:

=ехр(о -Ь -1П), (2)

где а и Ь - экспериментальные коэффициенты; ¡„ - температура ММ в зоне трения, °С.

В тоже время известно, что температура ММ в зоне трения зависит от многих факторов, и в частности, от эффективной нагрузки эффективной частоты вращения коленчатого вала (пс) и температуры ММ 0м) в картере ДВС:

>„=№.,п.,(3)

В общем виде, температура ММ в зоне трения может быть определена из уравнения теплопередачи, которое имеет вид:

где б = /(М.,) - тепловой поток, подводимый к пленке ММ на поверхности гильзы, Вт;

к - коэффициент теплопередачи, зависящий от нагрева или охлаждения поверхности гильзы, Вт/(м2-К);

/<■ - площадь поверхности нагрева, м2. Количество теплоты подводимой к масляной пленке можно определить из уравнения теплового баланса ДВС, как:

= (5)

г

где -у - коэффициент, учитывающий долю индикаторной мощности ДВС, идущей на разогрев масляной пленки; 2 - число цилиндров ДВС; и, - индикаторная мощность ДВС, Вт. В то же время, из теории ДВС известно, что:

(6)

где - эффективная мощность ДВС, Вт;

Nии - мощность механических потерь, Вт. Тогда уравнение (4) с учетом выражений (5) и (6) будет иметь вид:

+ (7)

г-к -г

В свою очередь из теории ДВС известно, что суммарная мощность МП состоит из трех основных составляющих, а именно мощности МП на трение ), мощности МП на привод вспомогательных механизмов ) и мощности МП на насосные потери (Мнп):

(8)

Причем, как показывает ряд исследований:

ЛГшв(2,0*2,5)-Ли, (9)

ЛГт* (0,5 (10)

Тогда с учетом выражений (9) и (10), формула (8) будет иметь вид:

= Нп + (2,5-=-3,5) ■ Ыш = +< - ЛГШ, (11)

где Л',,,, - мощность, затрачиваемая на привод масляного насоса, Вт. В соответствии с первым законом термодинамики, процесс трения представим как изотермический. Согласно этому закону, работа сил трения (¿г;,) практически вся преобразуется в теплоту, тогда:

¿Г,-а,. (12)

где йи ' количество теплоты отводимой ММ из зоны трения, Дж. В свою очередь мощность МП на трение можно записать как:

М„=Стр-Иш=Сгт,-х-йи, (13)

или

^ 04)

где С„,« 0,65 -=-0,7 - коэффициент пропорциональности, учитывающий долю МП на трение в общем балансе МП;

X = 0,6-г 0,7 - коэффициент пропорциональности, учитывающий долю МП на трение в ЦПГ из общего баланса МП на трение.

Выражение (14) получено из уравнения энергетического баланса предложенного академиком Ф.Н. Авдонькиным.

В тоже время тепловой поток, отводимый ММ можно определить из выражения:

е*=сгг„„•/„•(^-Д (15)

Л ,

где С, = См • ри ■ Ки ■ г * 2 -104 ■ г, Дж/(м3-К);

См - теплоемкость ММ, которую можно принять постоянной, {Си =2000), Дж/(кг-К);

р м - плотность ММ, которую можно принять постоянной (рм =900), кг/м3;

Ки - коэффициент, учитывающий долю ММ, попадающего на стенки цилиндра при разбрызгивании (по результатам экспериментальных и аналитических исследований для двигателей без охлаждения поршней ММ Ки =0,006-0,008);

Уш - объемная подача масляного насоса, м3/с; ¡м, 1п - соответственно температуры ММ в картере, ММ на внутренней поверхности гильзы цилиндра, °С;

Выражение (7) с учетом зависимостей (11), (14) будет иметь вид:

(16)

а с учетом выражения (15): У

х-к-Е

+ '„- (17)

В тоже время из результатов эксперимент-альных исследований известно, что температура ММ на поверхности ЦПГ при постоянной нагрузке, частоте вращения коленчатого вала и температуре охлаждающей жидкости имеет следующую зависимость (для УМЗ 414.10):

Г„ = 303,67 - 5,43 - / „ + 0,04 • / „2, (18)

а с учетом поправочных коэффициентов, учитывающих изменение нагрузки, частоты вращения коленчатого вала и температуры охлаждающей жидкости, уравнение (18) примет вид:

'а •*».'*<„ -(303,67-5,43^+0,04-/;-), (19)

где ки_ - поправочный коэффициент, учитывающий изменение г„ в зависимости от нагрузочного режима работы ДВС, определяемый по формуле:

' N.

км =0,844 + 0,156

N.

(20)

е(тах) ,

кп - поправочный коэффициент, учитывающий изменение в зависимости от скоростного режима работы ДВС, определяемый по формуле:

/■

п..

к„ =0,839 + 0,161

(21)

с(тах)

к - поправочный коэффициент, учитывающий изменение температуры охлаждагош,ей жидкости на изменение /„, определяемый по формуле:

к,ж ={о,1761-0,0142-/ж + 0,2176 где х - показатель степени, определяемый из выражения:

Г1!("ах)

750

Тогда уравнение (17) с учетом (19) будет иметь вид:

г

(22) (23)

'п =-

г-к-Р

Р-Сх-Гщ,-'.

км, •к■ К, ■ (303,67 - 5,43 • 1М + 0,04 -I*

-1

вид:

(24)

В тоже время мощность МП с учетом формул (11) и (14) будет иметь

(25)

Из гидродинамики известно, что мощность шестеренчатых насосов

равна:

^ мн ~ Уш ' А<« 1

(26)

где Рш - давление, развиваемое масляным насосом, Па. Из экспериментальных исследований известно, что давление ММ в ГММ, находится в следующих пределах:

(27)

Тогда, с учетом уравнений (15) и (19), формула (25) примет вид:

I

-1 \+а2-Ут-Р1Г,

(28)

где аг, = /?С, - постоянный коэффициент, учитывающий влияние термодинамического режима работы СС на МП;

г

аг - — - постоянный коэффициент, учитывающий влияние гид-&

родинамического режима работы СС на МП.

В тоже время составляющая Уш из уравнения (28) может быть представлена как:

60-Ю6-и '

где т - модуль зубьев шестерен масляного насоса; 2 - число зубьев шестерен масляного насоса; Ь - длина зуба шестерни масляного насоса, мм; и - передаточное число привода масляного насоса (и = 2); Сн - конструктивная постоянная насоса, а составляющая Р„ как:

+ (30)

где р„ - плотность ММ при 0 °С, кг/м3; а - эмпирическая константа; £■ - ускорение свободного падения, м/с2; И - статический напор ММ, м; F - площадь поперечного сечения канала, м2. Подставляя выражение (29) в уравнение (28), получаем (для УМЗ-414.10) следующую зависимость:

а, -I П + а, -Л

(31)

Полученные уравнения для определения 1Л и имеют степенной характер, и свидетельствуют о наличии точек экстремума, что подтверждает необходимость в разработке терморегулируемой СС, позволяющей за счет регулирования ; и Рм уменьшить МП в ДВС.

С целью определения влияния гм и Рм на эффективные показатели двигателя необходимо выбрать параметр оптимизации. В качестве такого параметра примем эффективный КПД (7,), который, как известно из теории ДВС, является технико-экономическим показателем двигателей и зависит от индикаторного (7,) и механического КПД. Так как параметры СС 0„,/\,) оказывают влияние на величину 7„,то:

V .. =--->тах. (32)

Тогда с учетом экспериментальных и аналитических исследований для двигателя УМЗ 414.10, можно представить как:

= 0,02 ■ N. • Д'Ат"0'445 шах, (33)

или с учетом выражения (30):

Г], =0,02-#,

а, •/

-1

• тах.

(34)

На основании формулы (34) и результатов расчетно-теоретического анализа, выполненного на ПЭВМ по специально разработанной программе, были выбраны параметры и Р„, при которых г/с имеет максимальные значения, что позволило теоретически обосновать оптимальные параметры работы СС.

В третьей главе приведена методика экспериментальных исследований, дано описание экспериментальных установок и применяемой аппаратуры.

В частности, методикой экспериментальных исследований предусматривалось проведение следующих работ:

- стендовые испытания по оценке влияния параметров СС ДВС в условиях нагрузочных, скоростных и режимных характеристик (ГОСТ 14846-81) на эффективные показатели двигателя УМЗ-414.10;

- термометрирование гильз цилиндров и коренных вкладышей ДВС (путем снятия нагрузочных, скоростных частичных характеристик) с целью исследования влияния теплового состояния поверхности трения на эффективные показатели ДВС. Термометрирование выполнялось в соответствии с ГОСТ 14846-81;

- проведение трехфакторного эксперимента на двигателе УМЗ-414.10 (варьирование факторов осуществлялось по униформ-ротатабельному плану) с целью исследования влияния термо- и гидродинамического параметров СС на МП ДВС и оптимизации ее параметров;

- исследование рабочих параметров СС и их влияние на эффективные показатели ДВС путем имитации режимов работы терморегулируемой С С.

Исследования влияния параметров работы СС двигателя (табл. 1) на эффективные показатели ДВС проводились по режимам ТУ 38.401814-90, представляющие собой короткие отрезки нагрузочных характеристик работы двигателя по городскому цикл)' эксплуатации, в которые с целью построения скоростных характеристик добавлены скоростные режимы 2 и 4.

Таблица I

№ Диапазоны Средние значения Степень загрузки

пс, мин"1 Н, кВт Пс, мин"1 Ые, КВт % ОТ П'е тач % ОТ тах

'1 2 J 4 5 1500110 1875110 2250110 2625110 3000110 4,8 - 4,9 6,04-6,1 7,25 - 7,32 8,47 - 8,53 9,68 - 9,74 ] 500 1875 2250 2625 3000 4,86 6,07 7,29 8,5 9,71 38+0,2 4710,2 5610,2 6610,2 7510,2 8,811 1111 13,211 15,411 17,611

Исследования выполнялись на тормозной установке KS-56-4 и двигателе УМЗ-414.10, которые оборудованы в соответствии с ГОСТ 1484681 всеми необходимыми контрольно-измерительными приборами и специальными устройствами в соответствии с ТУ 38.401814-90.

Математическая обработка экспериментальных данных осуществлялась на ПЭВМ с использованием пакета прикладных программ Statistica 5.0 и Excel 7.0.

В четвертой главе содержатся результаты экспериментальных исследований двигателя УМЗ-414.10.

По результатам исследований термо- и гидродинамического режимов работы СС было установлено, что изменение температуры ММ в картере двигателя оказывает влияние на эффективные показатели, в частности с увеличением температуры от 313 К до 373 К снижается Nim в зависимости от скоростного режима работы до 42,2 % и GT уменьшается до 21,3 % (масло М-8В0 и до 31,2 % - Nun, 15,9 % - Ст (масло МС-20). Причем с увеличением частоты вращения коленчатого вала значения рациональных температур смещались в область низких температур (масло M-8Bi), что объясняется тем, что с повышением частоты вращения коленчатого вала ДВС тепловое состояние пар трения повышается, а кинематическая вязкость ММ (толщина масляной пленки) снижается. Это обуславливает увеличение доли праничного и жидкостного трения, а следовательно и увеличение температуры ММ в зоне трения. Поэтому для обеспечения оптимальной вязкости ММ, а следовательно, и оптимальной толщины масляной пленки необходимо, чтобы температура ММ поступающего в зону трения была ниже на определенную величину At.

Исследования ДВС, выполненные на ММ с более высоким классом вязкости (масло МС-20) показали, что значения рациональных температур (при Nml min) находились в области более высоких температур из-за большой кинематической вязкости ММ (рис.1), при этом характер зависимости рациональных температур от частоты вращения коленчатого вала ДВС (/ = /(nj) оставался также параболическим.

Было также установлено, что с ростом нагрузки на двигатель смещение рациональной температуры ММ не происходит (рис.2), а только наблюдается общий прирост расхода топлива.

Давление ММ в ГММ оказывает влияние на эффективные показатели двигателя следующем образом. При изменении величины давления за счет дросселирования на выходе из ГММ от 0,18 до 0,08 МПа происходит увеличение Л',ш на 6 % и увеличение GT до 3 % (масло М-8В,), а изменение давления от 0,26 до 0,16 МПа увеличивает Nци на 5,4 % и увеличивает GT на 2,7 % (масло МС-20) из-за ухудшения гидродинамического режима

работы СС за дросселем и увеличения приводных потерь масляного насоса перед дросселем.

<г

4.6 4,4

4.0 Э.8

40 45 50 53 СС £5 70 75 80 85 90 95 100 >м.*С

Рис. 1. Зависимость мощности МП двигателя УМЗ-414.10 от температуры ММ в картере (пс = 1500 мин"1).

1С 9 8

4 «

з

40 45 60 55 60 65 70 75 Ю 85 90 95

Рис. 2. Зависимость часового расхода топлива двигателя УМЗ-414.10 от температуры ММ (М-8В1) при разных загрузках (пс = 1500 мин"1).

С целью подтверждения аналитических исследований, а также с целью выбора точек контроля температуры ММ было проведено термомет-рирование гильз цилиндров и коренных вкладышей, в результате которого установлено, что при увеличении нагрузки от 6,5 до 59,0 % температура поверхности гильз цилиндров возрастает на 5,9 % и на 4,3 % - коренных вкладышей, а при увеличении частоты вращения коленчатого вала от 1500 до 3000 мин"' она возрастает на 6,5 % и на 2,0 % - коренных вкладышей. В ходе исследовании температура охлаждающей жидкости и ММ в картере была постоянной и равной 353 К. Характер изменения кривых во всех случаях был параболическим (рис. 3).

Кроме того, измерение температуры ММ в ГММ или температур поверхностей гильз цилиндров в условиях реальной эксплуатации связаны с определенными конструктивными трудностями и при этом измеренные величины не имеют стабильных показаний. Таким образом, температуру ММ лучше контролировать в большом объеме (картере двигателя), так как

температуры поверхностей гильз цилиндров и коренных вкладышей имеют функциональную взаимосвязь с температурой ММ в картере двигателя Оп =ЛО) (Рис. 4).

п*. мни'1

а) б)

Рис. 3. Зависимость температуры ММ (М-8В!) на поверхностях гильз цилиндров и коренных вкладышей двигателя УМЗ-414.10 от нагрузочного (пе = 2500 мин"') (а) и скоростного режимов работы (при 10 % загрузке) (б).

105

у 75

«0 « 50 55 60 65 70 75 60* 85 00 95 1н,вС

Рис. 4. Зависимость изменения температуры поверхностей трения (гильз и коренных вкладышей) от температуры ММ (М-8В|) в картере двигателя УМЗ-414.10 (пе = 1500 мин'1).

Для определения минимальных значений мощности МП двигателя УМЗ-414.10 был проведен трехфакторный эксперимент, при трех частотах вращения коленчатого вала двигателя: 1500, 2250, 3000 мин'1, при трех значениях температуры ММ в картере двигателя: 343, 353, 363 К и трех величинах давления ММ в ГММ: 0,14, 0,16, 0,18 МПа. В ходе исследований было установлено, что оптимальная температура масла в картере двигателя при 1500 мин"1 - 359 К и оптимальное давление масла - 0,18 МПа, при 2250 мин'1 - 354 К и 0,18 МПа и при 3000 мин"1 - 349 К и 0,18 МПа соответственно (рис. 5).

1

1 --

1 Ымп при в-1 $00 «км'

1 -1- •У- Кыпп *ЙГ Ммо щ « п-г250 мни * »0000 ми*

—1— 1 О 1" -( \ 1

Рис. 5. Зависимость мощности МП двигателя УМЗ-414.10 от температуры ММ (М-8В1) в картере при разных скоростных режимах.

Таким образом, необходима такая СС, которая позволяет автоматически поддерживать оптимальные, с точки зрения экономичности, термо-и гидродинамические параметры (температура, давление) СС.

Этим принципам соответствует предлагаемая терморегулируемая СС ДВС (рис. 6).

Рис. б. Терморегулируемая СС автотракторных ДВС:

I - маслозаборник; 2 - масляный насос; 3 - масляный фильтр тонкой очистки; 4 - обратный клапан; 5 - гидромуфта; б - клапан давления; 7 - закрытый цилиндр; 8 - гидроаккумулятор; 9 - исполнительный механизм; 30 -блок термосопротивлений; 11 - ограничительный (сливной) клапан; 12 -главная магистраль; 13 - трубопровод от впускного коллектора; 14 - ключ зажигания; 15 - электромагнитный клапан; 16 - трубопровод от выпускного коллектора; 17 - трубопровод атмосферного воздуха.

Терморегулируемая СС ДВС содержит маслозаборник из картера двигателя, масляный фильтр тонкой очистки, соединенный с масляным насосом через обратный клапан и гидромуфту, отличающаяся тем, что она содержит клапан давления, гидроаккумулятор, необходимый для подачи, нагрева и охлаждения ММ со стенками, выполненными в виде оребрения, омываемого отработавшими газами или воздухом, поступающих через исполнительный механизм, управляемый блоком термосопротивлений в зависимости от частоты вращения коленчатого вала двигателя.

При работе терморегулируемой СС изменение диапазона рациональных температур, характерных для данного скоростного режима представлено на рис. 7. Точки 1, 2, 3, 4, 5 соответствуют следующим частотам вращения коленчатого вала двигателя (УМЗ-414.10) соответственно: 775, 1200, 2000, 2800, 3600 мин"1. Каждый температурный диапазон (5 °С) соответствует изменению частоты вращения коленчатого вала двигателя на

|м.°С

Рис. 7. Гистограмма зависимости минимальных МП от рациональных температур ММ (полученных экспериментальным путем и рекомендованных заводом-изготовителем) в картере двигателя при разных диапазонах скоростных режимов.

С целью проверки эффективности работы предлагаемой терморегулируемой СС были проведены проверочные испытания, имитирующие ее работу в штатной СС. В результате их было установлено, что снижение Nun и С, при 1500 мин'1 составляет соответственно 8,49 % и 3,36 %, при 2250 мин'1 -1,53 % и 0,58 % и при 3000 мин 1 - AJI % и 2,25 %.

м

В пятой главе приводятся расчеты годовой экономии, которую дает автомобиль УАЗ, оснащенный двигателем УМЗ-414.10 с модернизированной (терморегулируемой) СС, при использовании его в сельскохозяист-|/ венных предприятиях Пензенской области. Годовая экономия топлива на один автомобиль составила 2827 литров, а годовой экономический эффект для одного автомобиля равен 16965 рублям (в ценах 1999 года).

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. На основании анализа состояния вопроса и расчетно-теоретического анализа разработаны математические модели, позволяющие прогнозировать влияние параметров СС на температуру ММ, находящегося на поверхности трения, мощность МП и другие эффективные показатели двигателя. Расхождение расчетных значений эффективных показателей ДВС с экспериментальными составляет 5-7 %.

2. Определена зависимость показателей экономичности карбюраторного двигателя УМЗ-414.10 от термо- и гидродинамических параметров работы СС. С поддержанием температуры и давления в СС (в зависимости от п, > ) относительное снижение часового и удельного расхода топлива составляет 9 % (на режимах холостого хода).

3. На основании стендовых исследований было установлено, что при создании СС ДВС необходимо устройство терморегулирования, учитывающее не только изменение / = /(я,), но и изменение рациональной температуры ММ в зависимости от класса вязкости ММ (например, переключатель: летнее, зимнее, всесезонное), а для поддержания гидродинамического режима необходимо переходить на использование масляных насосов с автоматически изменяемой производительностью, что даст возможность значительно снизить потери на привод масляного насоса и это обеспечит снижение мощности МП и расхода топлива.

4. Анализ теоретических и экспериментальных исследований позволил установить основные пределы работы терморегулируемой СС - пять диапазонов регулирования: первый диапазон - 95...90°С; второй -90...85°С; третий - 85...80°С; четвертый - 80...75°С и пятый - 75...70°С и соответствующие выше названным температурным диапазонам скоростные режимы: пе х.х.---20 % от пс ПМХ; второй - 20...40 % от пс тгч: третий -40...60 % от пгтах; четвертый - 60 ... 80 % от петах и пятый - 80 %...пстах, что обеспечит в первом диапазоне регулирования относительное снижение часового и удельного расхода топлива на 6-9 %, во втором - 3-6 %, в третьем - 0,5-3 %, в четвертом - 0,5-3 %, в пятом 3-6 %.

5. На основании анализа стендовых испытаний получена оценка возможной экономии топлива в случае реализации разработанной терморегулируемой СС (патент РФ № 2125166). Экономическая целесообразность внедрения такой СС, обеспечивающей экономию до 1,1 кг/час топ-

И

лива (при N„{ma)) на двигателе УМЗ-414.10 в условиях стендовых исследований.

6. На уровне патента разработана терморегулируемая СС, позволяющая за счет регулирования термо- и гидродинамических параметров СС получить улучшение эффективных показателей: снижение мощности МП до 11 % и уменьшение часового расхода топлива до 6 % (без учета ее работы на режимах холостого хода), полученных в ходе имитационных испытаний.

7. Результаты исследований внедрены и используются в совхозе "Вертуновский", КХ "Заря" Пензенской области и ЗАО ГАТП № 3 г. Пензы. Годовой экономический эффект, полученный за счет снижения расхода топлива (б %) при использовании терморегулируемой СС или при имитации режимов ее работы, составляет 16965 рубля на один автомобиль. В условиях реальной эксплуатации ДВС, при отсутствии терморегулируемой СС, целесообразна установка датчиков температуры ММ, а также устройств (термоклапаны, термостаты, регулирующие вентили), позволяющих регулировать тепловое состояние СС.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Терморегулируемая смазочная система ДВС / Николаенко A.B., Салмин В.В., Шуваев А.О. И Тез. докл. научной конференции профессорско-преподавательского состава и специалистов сельского хозяйства. -Пенза, 1997.-С. 25.

2. Улучшение эффективных показателей автотракторных ДВС поддержанием рационального теплового состояния / Китанин В.Ф., Буркин A.A., Салмин В.В., Шуваев А.О. // Тез. докл. постоянно действующего научно-технического семинара стран СНГ. - Санкт-Петербург - Пушкин, 1997.-С. 36.

3. Основные направления автоматического регулирования смазочных систем автотракторных ДВС / Салмин В.В., Шуваев А.О. // Тез. докл. постоянно действующего научно-технического семинара стран СНГ. -Санкт-Петербург - Пушкин, 1997. - С. 37.

4. Терморегулируемая система смазки двигателей внутреннего сгорания / Николаенко A.B., Салмин В.В., Шуваев А.О. / Информационный листок № 29-98 Пензенского ЦНТИ. - Пенза, 1998. - 4 с.

5. Влияние температуры и давления моторного масла в смазочной системе ДВС на механические потери / Николаенко A.B., Салмин В.В., Шуваев А.О. // Тез. докл. постоянно действующего научно-технического семинара стран СНГ. - Санкт-Петербург - Пушкин, 1998. - С. 42.

Введение.

1. Состояние вопроса, цель и задачи исследования.

1.1. Основные пути и направления улучшения эффективных показателей

1.2. Влияние качества моторного масла на показатели работы ДВС.

1.3. Анализ способов модернизации смазочной системы, ее элементов и влияние режимов работы смазочной системы на показатели работы ДВС.

1.4. Выводы и постановка задач исследования.

2. Расчетно-теоретический анализ параметров смазочной системы.

2.1. Расчетно-теоретическое обоснование параметров регулирования смазочной системы.

2.2. Расчетно-теоретический анализ влияния термо- и гидродинамических режимов работы смазочной системы на эффективные показатели ДВС.

2.3. Выводы.

3. Методика экспериментальных исследований.

3.1. Общие положения.

3.2. Методика стендовых исследований режимов работы (термо- и гидродинамического) смазочной системы на эффективные показатели двигателя УМЗ-414.10.

3.3. Проверочные (имитационные) исследования терморегулируемой смазочной системы на двигателе УМЗ-414.10.

3.4. Экспериментальные установки и приборы.

3.5. Обработка результатов исследований и погрешности измерений.

3.6. Выводы.г.

4. Результаты экспериментальных исследований.

4.1. Стендовые исследования влияния режимов работы смазочной системы на эффективные показатели двигателя УМЗ-414.10.

4.2. Проверочные (имитационные) исследования модернизированной смазоч ной системы.

4.3. Выводы.

5. Реализация экспериментальных исследований и их технико-экономическое обоснование.

5.1. Экономическое обоснование терморегулируемой смазочной системы.

5.2. Экономическая эффективность внедрения модернизированной смазочной системы.

5.3. Выводы.

В настоящее время в связи с необходимостью решения энергетических проблем, возникших вследствие снижения добычи нефти, в промышленно развитых странах ведутся интенсивные работы по поиску новых источников энергии взамен нефтяных. В частности, прорабатываются вопросы возможного использования ядерной, солнечной энергии, а также энергии, выделяемой при сгорании природного газа, угля, энергии биомассы, энергии воды и т.п.

Вместе с тем решение энергетических проблем влечет за собой и не менее важную задачу рационального и экономного использования нефтепродуктов и, в особенности, нефтяных топлив. С этой целью, например, разрабатываются меры по обеспечению топливной экономичности двигателей внутреннего сгорания, поскольку они являются наиболее массовыми потребителями нефтяных топлив. Эти меры включают изменение конструкции двигателя, топливной аппаратуры, ходовой части автомобиля (машины), снижение аэродинамических потерь и т.п.

Одновременно с этим интенсивно ведутся работы по снижению расхода топлива путем уменьшения МП, на которые расходуется от 15 до 30 % индикаторной мощности, причем по данным ряда авторов [1, 36, 89, 98] 7-10 % из них теряется на трение в кривошипно-шатунном и газораспределительном механизмах.

МП двигателя зависят от многих факторов - температуры стенок цилиндров, частоты вращения коленчатого вала, режима работы и т.д. При уменьшении МП значительно повышаются эксплуатационные качества ДВС. Именно поэтому проявляется интерес к исследованиям МП и, в первую очередь, потерь работы в результате действия сил трения в механических устройствах ДВС. Это объясняется также и тем фактором, что такие потери составляют значительную часть работы, производимой двигателем, из чего следует экономическая обоснованность проведения мероприятий на снижение таких потерь, а следовательно, на повышение механического КПД, причем в такой степени, чтобы оказать влияние на увеличение эффективного КПД двигателя.

К наиболее эффективным мероприятиям по снижению потерь на трение следует отнести уменьшение площади контактных поверхностей и совершенствование их формы и качества обработки, улучшение качества применяемых ММ и приработки сопряженных поверхностей в процессе обкатки, оптимизацию режимов работы СС.

Одним из путей снижения потерь на трение в ДВС является повышение эффективности работы СС за счет совершенствования конструкции и оптимизации термо- и гидродинамических режимов ее работы.

Настоящая работа посвящена улучшению эффективных показателей карбюраторных двигателей путем оптимизации термо- и гидродинамических режимов работы СС. Работа выполнена в Санкт-Петербургском ГАУ в период 1996-1999 годы. По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ. На новые технологии получен патент РФ № 2125166.

Исследования влияния режимов работы СС на эффективные показатели выполнены на карбюраторном двигателе УМЗ-414.10 устанавливаемом на автомобилях марки УАЗ.

Новыми научными положениями диссертационной работы, выносимыми на защиту, являются:

1. Разработана математическая модель, позволяющая определять пределы регулирования термо- и гидродинамических параметров СС, обеспечивающие снижение МП ДВС.

2. Получены количественные зависимости оценивающие влияние параметров работы СС на эффективные показатели ДВС и позволяющие спрогнозировать влияние параметров СС ДВС на их эффективные показатели.

3. Определены оптимальные термо- и гидродинамические параметры работы СС, позволяющие обеспечить наибольшую эффективность работы разработанной СС. 7

4. Научно обоснована целесообразность применения терморегулируемой СС для карбюраторных ДВС, позволяющая значительно улучшить эффективные показатели ДВС.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. На основании анализа состояния вопроса и расчетно-теоретического анализа разработаны математические модели, позволяющие прогнозировать температуры ММ на поверхности трения, мощность МП и другие эффективные показатели двигателя. Расхождение расчетных значений эффективных показателей ДВС с экспериментальными составляет 5-7 %.

2. Определена зависимость показателей экономичности карбюраторного двигателя УМЗ-414.10 от его термо- и гидродинамических режимов работы. С поддержанием температуры и давления в СС (в зависимости от пе, vM ) относительное снижение часового и удельного расхода топлива составляет 9 % (на режимах холостого хода).

3. На основании стендовых исследований было установлено, что при создании СС ДВС необходимо устройство терморегулирования, учитывающее не только изменение t = f(ne), но и изменение рациональной температуры ММ в зависимости от класса вязкости ММ (например, переключатель: летнее, зимнее, всесезонное), а для поддержания гидродинамического режима необходимо переходить на использование масляных насосов с автоматически изменяемой производительностью, что даст возможность значительно снизить потери на привод масляного насоса и это обеспечит снижение мощности МП и расхода топлива.

4. Анализ теоретических и экспериментальных исследований позволил установить основные пределы работы терморегулируемой СС - пять диапазонов регулирования: первый диапазон - 95.90°С; второй - 90.85°С; третий -85.80°С; четвертый - 80.75°С и пятый - 75.70°С и соответствующие выше названным температурным диапазонам: пех.х.20 % от nemax; второй - 20.40 % от neтах; третий - 40. .60 % от neтах; четвертый - 60 . 80 % от neтах и пятый - 80 %.петах. На первом диапазоне регулирования относительное снижение часо

98 вого и удельного расхода топлива составляет 6-9 %, на втором - 3-6 %, на третьем - 0,5-3 %, на четвертом - 0,5-3 %, на пятом 3-6 %.

5. На основании анализа стендовых испытаний сделана оценка возможной экономии топлива в случае реализации разработанной терморегулируемой СС (патент РФ № 2125166). Показана экономическая целесообразность внедрения такой СС, обеспечивающей экономию до 1,1 кг/час топлива (при Ne(mx)) на двигателе УМЗ-414.10 в условиях стендовых исследований.

6. На уровне патента разработана терморегулируемая СС, позволяющая за счет регулирования термо- и гидродинамических параметров СС получить улучшение эффективных показателей: снижение мощности МП до 11 % и уменьшение часового расхода топлива до 6 % (без учета ее работы на режимах холостого хода), полученных в ходе имитационных испытаний.

7. Результаты исследований внедрены и используются в совхозе "Вертуновский", КХ "Заря" Пензенской области и ЗАО ГАТП № 3 г. Пензы. Годовой экономический эффект, полученный за счет снижения расхода топлива (6 %) при использовании терморегулируемой СС или при имитации режимов ее работы, составляет 16965 рубля на один автомобиль. В условиях реальной эксплуатации ДВС, при отсутствии терморегулируемой СС, целесообразна установка датчиков температуры ММ, а также устройств (термоклапаны, термостаты, регулирующие вентили), позволяющих регулировать тепловое состояние СС.

1. Арабян С.Г., Виппер А.Б., Холомонов И.А. Масла и присадки для тракторных и комбайновых двигателей: Справочник. М.: Машиностроение, 1984. - 208 с.

2. Авдонькин Ф.Н., Денисов А.С., Неустроев В.Е. Влияние давления и скорости относительного перемещения на температуру поверхности трения // Известия вузов. Машиностроение, 1977. № 12, С. 38-43.

3. Автомобильные двигатели / В.М. Архангельский, М.М. Виххерт, А.Н. Воинов и др. М.: Машиностроение, 1977. - 591 с.

4. Аксенов А.Ф. Трение и изнашивание металлов в углеродных жидкостях. М.: Машиностроение, 1977. - 149 с.

5. Алексеев А.П., Арсланов М.Г., Брайловский М.Ф. и др. Химмотологи-ческие аспекты уменьшения расхода топлив путем эффективного использования моторных масел. Томск.: ТФ СО АН СССР, 1986. - 52 с.

6. А.с. № 1229388 МКИ F 01 М5/00 Устройство для охлаждения масла в двигателях внутреннего сгорания / М.П. Деулин, В.А. Труханов, Т.В. Ярина (СССР). Опубл. в Б.И. № 17, 1986.

7. А.с. № 1320464 МКИ F 01 М5/00 Система смазки двигателя внутреннего сгорания с сухим картером / О.А. Алексеев, Г.А. Бабкин, М.А. Григорьев и др. (СССР). Опубл. в Б .И. № 24, 1987.

8. А.с. № 1321852 МКИ F 01 М1/16 Устройство для автоматического регулирования давления в системе смазки двигателя внутреннего сгорания / В.И. Ариничев, А.А. Чистоклетов (СССР). Опубл. в Б.И. № 25,1987.

9. А.с. № 1451292 МКИ F 01 М5/00, F 01 Р7/14 Система охлаждения масла для двигателей внутреннего сгорания / Е.В. Исаев, Е.П. Ершов, Ю.А. Николаев (СССР). Опубл. в Б.И. № 2,1989.

10. А.с. № 1458612 МКИ F 01 М1/16 Система смазки двигателя внутреннего сгорания / А.Х. Зимагулов, P.P. Юнусов (СССР). Опубл. в Б.И. № 6, 1989.

11. А.с. № 1463940 МКИ F 01 М5/00 Система смазки двигателей внутреннего сгорания с сухим картером / В.Н. Ищенко, Н.П. Николаев, Б.С. Львов (СССР). Опубл. в Б.И. № 9, 1988.

12. А.с. № 1574847 МКИ F 01 М5/00 Устройство для регулирования температуры моторного масла в системе смазки двигателя внутреннего сгорания с мокрым картером / А.А. Шавво (СССР). Опубл. в Б.И. № 11, 1988.

13. А.с. № 1588002 МКИ F 01 М1/02,1990.

14. Артамонов М.Д., Марин М.М. Основы теории и конструирования автотракторных двигателей в 2-х частях, ч. 1. "Теория автомобильных и тракторных двигателей". М.: Высшая школа, 1973. - 205 с.

15. Антышев Н.М., Бычков Н.И. Справочник по эксплуатации тракторов. М.: Россельхозиздат, 1982. - 224 с.

16. Ачкасов К.А., Вегера В.П. Ремонт и регулирование приборов системы питания и гидросистемы тормозов, автомобилей, комбайнов. М.: Агропром-издат, 1987.-352 с.

17. Агеев Л.Е., Шкрабак B.C., Моргулис-Якушев В.Ю. Сверхмощные тракторы сельскохозяйственного назначения. Л.: Агропромиздат, 1986. - 415 с.

18. Бутков П.П., Прокудин И.Н. Экономия топлива и смазочных материалов при эксплуатации автомобилей. М.: Транспорт, 1976. - 296 с.

19. Богданов С.Н. и др. Автомобильные двигатели. М.: Машиностроение, 1987. - 368 с.

20. Белицкий М.С. Основы эксплуатационной долговечности двигателей автомобилей. Новочеркасск.: Изд-во Новочеркасский политехи, ин-т, 1961. -170 с.

21. Белова В.Э., Моисеева Т.В., Лебедев Н.В. Влияние вязкости моторных масел на пуск двигателей при низких температурах // Двигателестроение. -1981.-№ 1.-С. 46-47.

22. Боровиков В.П., Боровиков И.П. Statistica® Статистический анализ и обработка данных в среде Windows®. - М.: Филинъ, 1997. - 608 с.

23. Братков А.А., Азев B.C. и др. Теоретические основы химмотологии. -М.: Химия, 1985.-315 с.

24. Веденяпин Г.В. Общая методика экспериментальных исследований и обработки опытных данных. М.: Колос, 1967. - 159 с.

25. Венцель С.В. Смазка и долговечность двигателей внутреннего сгорания. Киев.: Техника, 1977. - 207 с.

26. Венцель С.В. Применение смазочных масел в двигателях внутреннего сгорания. М.: Химия, 1979. - 240 с.

27. Виппер А.Б., Микутенок Ю.А., Дурилин В.А. Влияние антифрикционной присадки к моторным маслам на расход топлива в двигателе // Двигате-лестроение. 1981. - № 11. - С. 48-49.

28. Виппер А.Б., Абрамов С.А., Балакин В.И. Методы оценки эффективности действия антифрикционных присадок к моторным маслам // Двигателе-строение. 1982. - № 2. - С. 41-43.

29. Гиттис В.Ю. и др. Влияние неустановившегося режима на некоторые показатели ДВС: Сгорание и смесеобразование в дизелях. Изд-во АН СССР, 1960.

30. Гулин Е.И., Сомов В.А., Чегот И.М. Справочник по горючесмазочным материалам. JL: Судостроение, 1981. - 318 с.

31. Гуревич A.M., Сорокин Е.М. Тракторы и автомобили. 4-ое изд., пе-рераб. и доп. - М.: Колос, 1978. - 479 с.

32. Григорьев М.А., Пономарев Н.Н. Износ и долговечность автомобильных двигателей. М.: Машиностроение, 1976. - 246 с.

33. Григорьев М.А. и др. Тенденции развития систем смазок автомобильных двигателей. М.: НИИНавтопром, 1979. - 85 с.

34. Григорьев М.А. Очистка масла в двигателях внутреннего сгорания. -М.: Машиностроение, 1983. 148 с.

35. Григорьев М.А., Первушин А.Н., Коган Б.М. Снижение износа в агрегатах автомобилей за счет достижения триботехники. М.: ЦНИТЭИАвтопром, 1987.-41 с.

36. Григорьев М.А., Бунаков Б.М., Холомонов И.А. Качество моторного масла и надежность двигателей. М.: Изд-во стандартов, 1981. - 232 с.

37. Гаркунов Д.Н. Триботехника. М.: Машиностроение, 1985. - 424 с.

38. Гуреев А.А., Фукс И.Г., Лашхи B.JI. Химмотология. М.: Химия, 1986. - 368 с.

39. Глушаков B.C. Повышение эксплуатационных показателей дизелей энергонасыщенных универсально-пропашных тракторов путем оптимизации температурного режима: Автор, дис. . докт. техн. наук. Ленинград - Пушкин, 1989. - 35 с.

40. Глушаков B.C. Экспериментально-теоретические обоснования целесообразности использования повышенного режима охлаждения для тракторных дизелей // Тез. докл. Всесоюз. научн.-техн. семинара / ЛСХИ. Л., 1990. -С. 20-23.

41. Дерябин А.А. Смазка и износ двигателей. Л.: Машиностроение, 1974.- 184 с.

42. Денисов А.С., Неустроев В.Е. Режим работы и ресурс двигателей. -Саратов.: Изд-во Саратовского ун-та, 1981. 112 с.

43. Двигатели внутреннего сгорания: Теория поршневых и комбинированных двигателей / Д.Н. Вырубов, Н.А. Иващенко, В.И. Ивин и др. М.: Машиностроение, 1983. - 327 с.

44. Двигатели внутреннего сгорания: Учеб. для вузов / Хачиян А.С., Морозов К.А., Луканин В.Н. и др. М.: Высшая школа, 1985. - 311 с.

45. Ждановский Н.С. Бестормозные испытания тракторных двигателей. -Л.: Машиностроение, 1966. 178 с.

46. Ждановский Н.С., Николаенко А.В. Надежность и долговечность автотракторных двигателей. Л.: Колос, 1981. - 259 с.

47. Загайко С.А. Механические потери в двигателях внутреннего сгорания: Автор, дис. . канд. техн. наук. Уфа, 1993. - 23 с.

48. Исавнин Г.С., Наумов С.С. Определение температур вкладышей подшипников коленчатого вала автомобильного двигателя // Автомобильная промышленность. 1973. - № 12. - С. 15-17.

49. Итинская Н.И., Кузнецов Н.А. Автотракторные эксплуатационные материалы. М.: Агропромиздат, 1987. - 271 с.

50. Исследования по разработке методики оценки влияния моторных масел на топливную экономичность двигателей: Отчет о НИР (заключит.). М.: НАМИ, 1986. - 47 с.

51. Канарчук Е.А., Канарчук В.Е. Влияние режимов работы на износ двигателей внутреннего сгорания. Киев.: Изд-во КТЭИ, 1970. - 226 с.

52. Канарчук В.Е. Долговечность и износ деталей при динамических режимах работы. Киев.: Наукова думка, 1978. - 256 с.

53. Колчин А.И., Денисов В.П. Расчет автомобильных и тракторных двигателей. М.: Высшая школа, 1978. - 280 с.

54. Кузнецов А.В. Устройство и эксплуатация двигателей внутреннего сгорания. М.: Высшая школа, 1979. - 288 с.

55. Кузнецов Е.С., Воронов В.П., Болдин А.П. Техническая эксплуатация автомобилей. М.: Транспорт, 1991. - 413 с.

56. Кремнев Ю.К., Блинов А.Д. Исследование влияния высокотемпературных режимов работы смазочных и охлаждающих систем на топливную экономичность дизеля // Тез. докл. Всесоюз. научн.-техн. семинара / ЛСХИ. Л., 1991.-С. 102-103.

57. Кремнев Ю.К. Исследование возможности повышения температуры моторного масла для улучшения экономичности дизеля // Тез. докл. Всесоюз. научн.-техн. семинара / ЛСХИ. Л, 1991. - С. 111-113.

58. Китанин В.Ф., Уханов А.П., Гуськов Ю.В. Рекомендации по использованию топливных и смазочных материалов в сельскохозяйственном производстве. Пенза.: Приволжский Дом НТП, 1990. - 41 с.

59. Китанин В.Ф., Уханов А.П., Салмин В.В. Количественная оценка влияния состава моторных масел на топливную экономичность двигателя в зависимости от температурного режима // Тез. докл. Всесоюз. научн.-техн. семинара/ЛСХИ. Л., 1991.-С. 116-117.

60. Китанин В.Ф. Износ и его влияние на эффективные и экономические показатели автотракторных двигателей в условиях эксплуатации. Пенза, 1994. -60 с.

61. Колесников A. Excel 7.0 для Windows 95. Киев.: BHV, 1996. - 480 с.

62. Луков Н.М. Автоматическое регулирование температуры двигателей. М.: Машиностроение, 1995. - 271 с.

63. Лурье В.А., Мангушев В.А., Марков И.В. Итоги науки и техники. Двигатели внутреннего сгорания. М.: 1982. - Т. 3. - 231 с.

64. Лышко Г.П. Топливо и смазочные материалы. М.: Агропромиздат, 1985.-336 с.

65. Ленский А.В. Система технического обслуживания машинотрактор-ного парка. М.: Россельхозиздат, 1985. - 336 с.

66. Масла и составы против износа автомобилей / В.М. Школьников, Ю.Н. Шехтер, А.А. Фуфаев и др. М.: Химия, 1988. - 96 с.

67. Мартынюк Н.П. Повышение технико-экономических показателей двигателей внутреннего сгорания путем совершенствования системы смазки и режимов работы моторного масла: Автор, дис. . докт. техн. наук. Москва, 1989. - 32 с.

68. Мартынюк Н.П. Экономное использование топлив и моторных масел в автотракторных двигателях. Кишинев.: Картя Молдовенскэ, 1989. - 175 с.

69. Мартынюк Н.П. Повышение ресурса двигателей внутреннего сгорания путем совершенствования системы смазки // Вестник машиностроения АН СССР. -1991.-№ 1.-С. 17-18.

70. Мартынюк Н.П. Системы смазки двигателей внутреннего сгорания. -М.: Поиск, 1992. 87 с.

71. Мартынюк Н.П., Корпочан А.П. Автомобильные эксплуатационные материалы. М.: Поиск, 1993. - 278 с.

72. Матвеевский P.M. Температурная стойкость граничных смазочных слоев и твердых смазочных покрытий при трении металлов и сплавов. М.: Наука, 1971.-227 с.

73. Мухачев Г.А., Щукин В.К. Термодинамика и теплопередача. М.: Высшая школа, 1991. - 480 с.

74. Мельников С.В., Алешкин В.Р., Рощин П.М. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов. JL: Колос, 1972. -200 с.

75. Методические рекомендации по комплексной оценке эффективности мероприятий, направленных на ускорение НТП (утвержденные постановлением ГКНТ СССР и Президиума АН СССР от 3 марта 1988 г. № 60/52). М., 1988. - 12 с.

76. Николаенко А.В. Улучшение топливно-энергетических и экономических показателей автотракторных двигателей. JL: ЛСХИ, 1990. - 46 с.

77. Николаенко А.В. Теория, конструкция и расчет автотракторных двигателей. М.: Колос, 1992. - 414 с.

78. Несиоловский О.Г. Улучшение показателей экономичности автомобильного дизеля за счет регулирования его теплового состояния: Автор, дис. . канд. техн. наук. Рыбинск, 1995. - 19 с.

79. Оценка влияния моторных масел различного состава на расход топлива по методу НАМИ на двигателе УМЗ-414.10: Отчет о НИР (заключит.) / Пензенский СХИ. № ГР 01890059261; Инв. № 029.00019271. Пенза, - 113 с.

80. Панкратов Г.П. Двигатели внутреннего сгорания, автомобили, тракторы и их эксплуатация. М.: Высшая школа, 1972. - 240 с.

81. Присадки к смазочным маслам: Сб. научн. тр. ВНИИ НП / Под ред. В.М. Школьникова. М.: ЦНИИТЭНефтехим, 1981. - Вып. 40. - 148 с.

82. Патент РФ № 2017982 МКИ F 01 Ml 1/00 Система смазки двигателя внутреннего сгорания с "сухим" картером / А.И. Чемерис. Опубл. 15.08.94, Бюл. № 15.

83. Патент РФ № 2024774 МКИ F 02 В67/04 Система смазки ДВС / Н.П. Мартынюк, С.Н. Мартынюк, Е.Н. Мартынюк, Л.Ф. Мартынюк. Опубл. 15.12.94, Бюл. № 23.

84. Патент РФ № 2125166 МКИ F 01 М5/00 Система смазки автотракторных двигателей внутреннего сгорания / А.В. Николаенко, В.В. Салмин, А.О. Шуваев. Опубл. 20.01.99, Бюл. № 2.

85. Патент ФРГ № 4302610 МКИ F 16 N13/20 Масляный насос. Verfahren zum Regeln der Pumpeistung von Schmiermittelpumpen und Schmiermittelpumpe hierfur / L. Uwe, S. Bodo, M. Wilhelm. Опубл. 04.08.94.

86. Резников В.Д., Кондратьев B.M., Борщевский С.Б., Левинсон B.C. Экономия топлива при использовании специальных моторных масел: Химия и технология топлив и масел. 1981. - № 11. - С. 58-60.

87. Смазочные материалы: Антифрикционные и противоизносные свойства. Методы испытаний: Справочник / P.M. Матвеевский, В.Л. Лашхи, И.А. Буяновский и др. М.: Машиностроение, 1989. - 224 с.

88. Справочное пособие по гидравлике, гидромашинам и гидроприводам / Я.М. Вильнер, Я.Т. Ковалев, Б.Б. Некрасов и др. Минск. - Высшая школа, 1985.-382 с.

89. Смирнов В.Т., Лучинин Б.Н. Смазочные системы автомобильных двигателей. М.: НИИНавтопром, 1979. - 77 с.

90. Смирнов В.Т., Лучинин Б.Н. Повышение долговечности деталей автомобильных двигателей за счет совершенствования конструкций смазочных систем. М.: НИИНавтопром, 1980. - 61 с.

91. Суранов Г.И. Снижение износа деталей двигателей лесотранспортных машин. М.: Лесная промышленность, 1976. - 265 с.

92. Салмин В.В. Улучшение эксплуатационных показателей автомобилей путем применения энергосберегающих моторных масел: Дис. . канд. техн. наук. Ленинград - Пушкин, 1994. - 197 с.

93. Салмин В.В., Шуваев А.О. Основные направления автоматического регулирования смазочных систем автотракторных ДВС // Тез. докл. постоянно действующего научн.-техн. семинара стран СНГ / СПГАУ. С.-П., 1997. - С. 37-38.

94. Трение и теплопередача в поршневых кольцах двигателей внутреннего сгорания: Справочное пособие / Петриченко P.M., Петриченко М.Р., Кани-щев А.Б., Шабанов А.Ю. Л.: Изд-во Ленинградского ун-та, 1990. - 248 с.

95. Техническая термодинамика / В.И. Крутов, С.И. Исаев, И.А. Кожинов и др. М.: Высшая школа, 1991. - 384 с.

96. Хиллиард Д., Спрингер Дж. С. Топливная экономичность автомобилей с бензиновыми двигателями: Пер. с англ. М.: Машиностроение, 1988. -504 с.

97. Храмцов Н.В. и др. Обкатка и испытание автотракторных двигателей. М.: Агропромиздат, 1991. - 125 с.

98. Храмцов Н.В. и др. Оптимизация обкатки автотракторных двигателей. Тюмень.: Изд-во Тюменского с/х ин-та, 1991. - 150 с.

99. Юдаев Б.Н. Теплопередача. М.: Высшая школа, 1973. - 360 с.

100. Bartz W. Kraftstoffeisparung durch Reibungaminde rung bei Motoren und Getriebeolen. MTZ, 1980. - Bd. 41. - P. 7-12.

101. Bartz W. Some Considerations Regarding Fuel Economy Improvement by Engine and Gear Oils. Lubrie. Eng. - 1983. - v. 39. - № 4. - P. 232-240.

102. Detroit's top two forecast future engines. George Jennifer M., Szigethy Neil M // Automob. Ind. 1981. - № 3.

103. Dobson G.R., Pike W.C. Predicting viscosity related performance of engine oils. Erdol und Kohle. 1983. - Bd. 36. - № 5. - P. 216-224.

104. Guichana Y.L. Petes par froffements dans les motoueres ef influence du labrifiant. Petrole at tech. 1980. - № 275. P. 43-45.

105. Hart N., Klans E.E. Laboratory testing of fuel efficient oils // SAE Par. -1979, -№790731.

106. Kennedy S., Moore L.D. Additive Effects on Lubricant Fuel Economy // SAE Tech. Par. Ser. 1987. - № 872121.

107. Kuroiwa M., Fukuda M. Engine Friction Reduction and Fuel Saving by Motor oil Some considerations an the Effect of Motor oil Viscosity Reduction. J. Jap. Soc. Lubric. Eng. 1982. - v. 27. - № 5. - P. 375-380.

108. Lonstrup T.F., Bachman H.E., Smith C.R. Testing the Fuel Economy Characteristics of Engine Oils // SAE Pr. 1979. - № 790949.

109. Lowther H.V., Maxwell W.L., Regers T.W. Improving the Fuel Saving Benefits of Synthetic Engine Oils // SAE Pr. 1983. - № 830166.

110. Naber P. Ekonomicky princs motorovych olejovs dosahom modifikatorov trenia. Ropa a Khile. 1980. - v. 22. - № 9. - P. 527-532.

111. Oils for the 80 ° // Automot. Eng. -1981. v. 89. - № 12. P. 67-71.

112. Osborn B. Fuel-efficient Lubricants. // Industrial Lubr. And Trib. 1986. - v. 38. - № 2. - P. 56-79.109

113. Siegfried E., Christof H. Vergleich verschiedener Schmierolpumpen Systeme bei Verbrennungsmotoren I IMTZ: Motortech. Z. 1994. - v. 55. - № 10. P. 562-569.

114. Tholen P. The Influence temperature cold water to fuel economy // Auto motive Eng. 1983. - v. 91. - № 12. - P. 53-56.

115. Программа для расчета параметра оптимизации (эффективного КПД)10CLS 15 L2=4.62 20 пе(МАХ)=4000 25 TQ=80

116. NE(MAX)=55000! 40 LI =2000000! 50 Z=4 60 M=4.17 70 B=30 80 U=290 KPDE(MAX)=:-3 33333!100 INPUT"ne=";ne120 FOR YM=70 TO 94 STEP 1131 'FOR ne=750 TO 3750 STEP 250133 FOR PM= 8 TO 3.6 STEP .4

117. CH=2*3.14*MA2*Z*B/(60* 10A6*U)

118. NE = NE(MAX)*(ne/ne(MAX))*(l+(ne/ne(MAX))-(ne/ne(MAX))A2)

119. KME = .844+. 156* (NE/NE(MAX))

120. Kne = .839+. 161 * (ne/ne(MAX))165 X=(ne(MAX)-ne)/750

121. KTQ=(. 1761 -.0142*TQ+.2176*SQR(TQ))AX

122. A=KME*Kne*KTQ*(303.67-5.43*YM+.04*YMA2)AnVl185 F=L1*YM*A-1190 S=CH*ne*F+L2*PM200 KPDE=.02*NE*SA(-.445)

123. IF KPDE>KPDE(MAX) THEN KPDE(MAX)=KPDE ELSE 240 220 EM=YM112221 N=ne222 Q=NE/1000

124. TP=PM 240 NEXT PM 250 'NEXT ne 260 NEXT YM

125. PRINT"KPDE(MAX)=" ;KPDE(MAX) 310 PRINT"Q=";Q 320 PRINT"NE=";NE 330 PRINT'EM-';EM 340 PRINT"TP=" ;TPиассийташ фшщш1. НА ИЗОБРЕТЕНИЕ2125166

126. На основании Патентного закона Российской Федерации, введенного в действие 14 октября 1992 года, Российским агентством по патентам и товарным знакам выдан настоящий патент на изобретение

127. СИСТЕМА СМАЗКИ АВТОТРАКТОРНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

128. Па тентообл адател ь(л и):

129. ЯХенЗенская государственная сельскохозяйственная академияпо заявке№ 97104271, дата поступления: 17.03.97 Приоритет от 17.03.97 Автрр(ы) изобретения:

130. Николаенко сДнатолнЖ ^Владимировы, Салннн ^Владимир (Васильевич ЯЛуваев с/ЬвксвЖ ОлеговЫ

131. Патент действует на всей территории Российской Федерации в течение 20 лет с 17 марта 1997 г. при условии своевременной уплаты пошлины за поддержание патента в силе

132. Зарегистрирован в Государственном реестре изобретений Российской Федерацииг. Москва, 20 января 1999 г.чс/? гам к1. РСФСР1. ОСУДДРСТВЕННЫЙ

133. Утверждаю" Директор совхоза "Вертуновский"ромы:: :■ л ени о б' t л. гне н и е <03 „BepTv> озский"1. Э с.

134. Акт внедрения результатов НИР

135. Утверждаю" Председатель КХ "Заря" Та? гия ^ ^р/о 400711 А По Тамала МфО 2373431. Заря"1. АКТ ВНЕДРЕНИЯ

136. По результатам исследований в производство внедрены рекомендации по улучшению эксплуатационных показателей ДВС путем оптимизации теплового режима работы двигателей.

137. В результате проведенных исследований установлено, что работа ДВС при оптимальных температурах в системах смазки увеличивает ресурс работы двигателей на 30-40 % и уменьшает расход топлива на 6-9 %.1. Главный инженер1. Предел

138. Представители Пензенской ГСХА:r.r-1

139. ИНН ■ BBSSaao^Sl Ж.ГЯГНРИНД,1.ZDD ri

140. СПРАВКА о внедрении результатов НИР

141. Главный инженер ЗАО ГАТП № 31. В.В. Жидов

142. Утверждаю" ЗАО ГАТП № 3 г. Пензы / /З.Х. Курмаев/ 1999 г.