|
55 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
50 |
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
45 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
40 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
мин |
35 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
τ, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
25 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
15 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-2 |
-6 |
-10 |
-14 |
-18 |
-22 |
-26 |
-30 |
-34 |
-38 |
-42 |
|
|
|
|
|
|
tисх, 0С |
|
|
|
|
|
|
Рис. 3.9. Зависимости времени разогрева силовой установки на |
||||||||||
|
начальном, эффективном периодах, а также на основном этапе от |
||||||||||
температуры исходного состояния двигателя: 1 – начальный период; |
|||||||||||
|
|
2 – эффективный период; 3 – основной этап |
|
|
|||||||
Если в зависимости (3.4) заменить массу условного тела Gус, его среднюю теплоемкость Сср условным параметром U, который
характеризует теплопередачу тепла от охлаждающей жидкости к силовой установке, а также теплоотдачу тепла в окружающую среду, и другим присоединенным к двигателю массам, то количество тепла для разогрева двигателя можно определить по следующей зависимости:
Qсу U (tг tисх ) , |
(3.23) |
где U – условный параметр, характеризующий теплопередачу тепла от охлаждающей жидкости к силовой установке, а также теплоотдачу тепла в окружающую среду, и другим присоединенным к двигателю массам (табл.
3.28, рис. 3.10), |
кВт |
|
; |
tг – температура готовности двигателя к пуску, |
|
|
|||
tг 70 75 оС; |
С мин |
|
||
tисх |
– |
температура исходного теплового состояния |
||
двигателя, оС; – продолжительность разогрева двигателя от температуры его исходного теплового состояния до температуры готовности (см. табл. 3.27, см. рис. 3.9), мин.
Таблица 3.28
124
Показатели процесса разогрева двигателя на среднем режиме по программе «нормальный»
tисх , ºС |
V |
, ºС/мин |
V , ºС/мин |
Uн, |
кВт |
|
Uэ, |
кВт |
|
С ч |
С ч |
|
|||||||
|
н |
|
э |
|
|
|
|
||
-5 |
|
1,999 |
5,737 |
0,237 |
|
0,068 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
-6 |
|
1,252 |
4,001 |
0,248 |
|
0,070 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
-15 |
|
1,721 |
5,248 |
0,335 |
|
0,077 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
-16 |
|
1,226 |
4,095 |
0,559 |
|
0,113 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
-21 |
|
0,766 |
3,865 |
0,627 |
|
0,122 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
-25 |
|
1,96 |
4,401 |
0,681 |
|
0,129 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Необходимо выбрать критическую зону силовой установки, по которой следует вести расчет параметра U. За критическую зону целесообразно принять менее разогреваемый цилиндр двигателя, поскольку по его тепловому состоянию могут определяться условия холодного пуска, а также показатели предельных значений износов для двигателей внутреннего сгорания.
Используя метод Эйлера и температурные зависимости состояния критической зоны (первый цилиндр), получим параметры теплоотдачи от охлаждающей жидкости в двигатель и теплопередачи от двигателя к окружающей среде U, а также темп разогрева V (рис. 3.10, 3.11).
|
1,40 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,00 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ч |
0,80 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/ |
0,60 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U, кВт |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,40 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,20 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,00 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-2 |
-6 |
-10 |
-14 |
-18 |
-22 |
-26 |
-30 |
-34 |
-38 |
-42 |
|
|
|
|
|
|
tисх, 0С |
|
|
|
|
|
|
Рис. 3.10. Зависимости условного параметра U от температуры |
||||||||||
|
исходного состояния двигателя на начальном и эффективном |
|
|||||||||
125
|
периодах разогрева: 1 – начальный период; 2 – эффективный период |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
разогрева |
|
|
|
|
|
|
Необходимое количество тепла на начальном периоде разогрева можно |
||||||||||||
определить по следующей зависимости. |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
Qсун |
Uн I tтс tисх , |
|
|
(3.24) |
||||
где Uн – условный параметр, |
характеризующий теплопередачу тепла от |
|||||||||||
охлаждающей жидкости к силовой установке и теплоотдачу тепла в |
||||||||||||
окружающую среду, а также другим присоединенным массам двигателя на |
||||||||||||
начальном периоде разогрева (см. рис. 3.10); |
I – |
время разогрева силовой |
||||||||||
установки на начальном периоде (см. рис. 3.9), ч; |
tтс |
– температура |
||||||||||
двигателя в точке условного перехода от начального к эффективному |
||||||||||||
периоду разогрева, оС. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Значение температуры двигателя в точке условного перехода от |
||||||||||||
начального к эффективному периоду разогрева можно определить, зная |
||||||||||||
значения темпов разогрева по формуле |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
tтс tисх Vн I , |
|
|
|
|
(3.25) |
|||
где Vн – темп разогрева на начальном периоде (см. рис. 3.11), ºС/мин; I – |
||||||||||||
время начального периода разогрева силовой установки (см. рис. 3.9), мин. |
||||||||||||
|
6,00 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5,00 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4,00 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С/ мин |
3,00 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
2,00 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
1,00 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,00 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-2 |
-6 |
-10 |
-14 |
-18 |
-22 |
-26 |
-30 |
-34 |
-38 |
-42 |
|
|
|
|
|
|
|
tисх, 0С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
126 |
|
|
|
|
|
|
Рис. 3.11. Зависимости темпа V от температуры исходного состояния двигателя на начальном и эффективном периодах разогрева: 1 – начальный период; 2 – эффективный период разогрева
Количество тепла, необходимого на эффективном периоде разогрева, можно определить по следующей зависимости:
Qсуэ Uэ I tг tтс , |
(3.26) |
где Uэ – условный параметр, характеризующий теплопередачу тепла от охлаждающей жидкости к силовой установке и теплоотдачу тепла в окружающую среду, а также другим присоединенным массам двигателя на эффективном периоде разогрева (см. рис. 3.10); I – время разогрева силовой установки на эффективном периоде (см. рис. 3.9), ч.
Техническую производительность подогревателя по составляющим начального и эффективного периодов разогрева можно определить по следующей зависимости:
|
|
Псу Псун Псуэ , |
(3.27) |
где Псун |
– техническая производительность подогревателя на начальном |
||
периоде |
разогрева, кВт; |
Псуэ – техническая |
производительность |
подогревателя на эффективном периоде разогрева, кВт.
Техническую производительность подогревателя Ппотр, рассчитанную
с учетом теплопередачи и теплоотдачи в течение одного часа работы, можно определить по формуле
Ппотр Псу Пож Пм , |
(3.28) |
где Пож – техническая производительность подогревателя в течение одного часа его работы для разогрева только охлаждающей жидкости, кВт; Пм – техническая производительность подогревателя в течение одного часа его работы для разогрева только моторного масла, кВт.
Таким образом, определив потребное количество тепла, можно осуществить выбор подогревателя жидкостного по его тепловой производительности.
127
Заключение
При составлении учебно-методического пособия учтен опыт организации и проведения занятий по дисциплине «Эксплуатация строительных, дорожных и коммунальных машин в зимнее время» на кафедре «Эксплуатация и сервис транспортно-технологических машин и комплексов в строительстве». Отсутствие достаточного числа учебной литературы по данной дисциплине потребовало включить в основное содержание и приложения учебно-методического пособия необходимый для занятий учебный материал. Рассматриваются условия эксплуатации дорожных, строительных и коммунальных машин в зимнее время, влияние низких отрицательных температур окружающего воздуха на работоспособность двигателя, систем, обеспечивающих его работу, а также на работоспособность гидроагрегатов привода рабочего оборудования машины. Изложены основные правила эксплуатации СДКМ в зимних условиях. Даны основные рекомендации по выбору и использованию дизельных топлив, моторных и трансмиссионных масел, охлаждающих низкозамерзающих жидкостей в зимних условиях эксплуатации. Изложены методики оценки тепловой производительности индивидуальных средств, обеспечивающих облегчение пуска двигателей силовых установок СДКМ.
Составители учебно-методического пособия приносят свои извинения за возможные ошибки или неточности в подобранном и изложенном учебном материале и будут признательны конструктивным отзывам, пожеланиям и предложениям, направленным на его улучшение.
128