Результаты экспериментальных исследований расхода

Эксплуатация ДВС
Проблемы надёжной эксплуатации автомо-
наружными кожухами как для тепловой изоляции,
бильного двигателя МеМЗ-245 на небольшом судне
так и для возможности их жидкостного охлаждения
обусловлены совершенно иной, чем на автомобиле
забортной водой или теплоносителем, циркулирую-
ЗАЗ-1102 «Таврия», компоновкой моторного отсека
щим в замкнутом контуре. Значительное изменение
(МО) судна, который должен быть защищён от попа-
конструкции указанных систем двигателя МеМЗ-245,
дания забортной воды (особенно при плавании во
включая установку агрегата наддува, должно быть
время волнения). Для воздухоснабжения двигателей
всесторонне обосновано с использованием совре-
и отвода выхлопных газов из МО могут потребовать-
менного программного обеспечения ЭВМ.
ся специальные решения. Чтобы температура в МО
слишком не повышалась, потребуется мощная вен-
Список литературы:
тиляция, возможно, в своей вытяжной части отво-
1. Справочник по теории корабля / Под ред.
дящая теплоту от охлаждающей жидкости двигате-
В.Ф.Дробленкова. - М.: Воениздат, 1984. - 592 с.
лей. Выхлопные коллекторы могут быть снабжены
УДК 629.119(031)
Л.П. Клименко, д-р техн. наук, О.Ф. Прищепов, канд. техн. наук,
В.И. Андреев, канд. техн. наук
РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ РАСХОДА
КАРТЕРНЫХ ГАЗОВ ДВИГАТЕЛЕЙ ЛЕГКОВЫХ АВТОМОБИЛЕЙ ДЛЯ
ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИХ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ
ропоршневой группы и исключает влияние других
Общие положения
Определение технического состояния двигателя
узлов и механизмов двигателя (топливной аппарату-
автомобиля без его разборки с целью назначения
ры, системы зажигания и др.). Кроме того. данный
оптимальных сроков ремонта можно проводить сле-
способ позволяет проводить экспресс-анализ техни-
дующими
технико-
ческого состояния двигателя при технических ос-
экономических параметров (мощности, расхода топ-
мотрах транспортного средства органами государст-
лива, динамических характеристик), замерами ком-
венной автомобильной инспекции и органами надзо-
прессии в цилиндрах, расхода масла на угар, по
ра за состоянием окружающей среды при назначении
дымности выхлопных газов, а также путем замера
налога за загрязнение атмосферы, уже введенного в
количества картерных газов. Каждый из этих мето-
некоторых странах, при расчете которого в формулах
дов имеет свои преимущества и недостатки. Сроки
значится
проведения среднего и капитального ремонта двига-
транспортного средства [1; 2; 3]. Величина указанно-
теля определяются состоянием деталей цилиндро-
го коэффициента рекомендуется постоянной в зави-
поршневой группы и кривошипно-шатунного меха-
симости от категории транспортного средства, что не
низма. В отличие от других методов, метод замера
учитывает влияния его пробега на техническое со-
количества образующихся картерных газов дает бо-
стояние и вносит ошибку при расчете налога.
методами:
замером
коэффициент
технического
состояния
лее достоверную картину состояния деталей цилинд-
128
ДВИГАТЕЛИ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ 2'2005
Эксплуатация ДВС
Расход картерных газов определялся путем из-
Обзор публикаций и выделение нерешенных задач
Теоретические аспекты образования и состав
мерения времени, в течении которого выделяется
0,005 м3 газа.
картерных газов подробно описаны в достаточно
Исследования проводились на прогретых до ра-
большом количестве литературных источников, на-
бочих температур двигателях на холостых оборотах
пример [4; 5]. Приводятся методики проведения за-
(900 ± 20) мин-1 с различным пробегом автомобиля
меров и объемы образующихся картерных газов для
(от 5 тыс. км до 100 тыс. км).
конкретных типов транспортных средств, например
Изменение расхода картерных газов в процессе
[6; 7]. Однако изменение образования картерных
прогрева двигателя (от температуры наружного воз-
газов в процессе эксплуатации транспортного сред-
духа до 90 0С) исследовалось при оборотах двигателя
ства для возможности оценки его технического со-
1300 мин-1 для обеспечения устойчивости его рабо-
стояния еще изучено недостаточно.
ты. Изменение расхода картерных газов в зависимости от оборотов двигателя без нагрузки исследова-
Постановка задачи данного исследования
лось при оборотах 1000 мин-1, 1500 мин-1 и 2000 мин-1.
Основной задачей исследования было принято
определение закономерностей изменения расхода
Результаты исследований
образующихся картерных газов двигателей легковых
На рис. 1, 2, 3, 4, показаны кривые изменения
автомобилей в зависимости от его пробега до момен-
расхода картерных газов Qк.г. (м3/час) в зависимости
та вывода из эксплуатации для проведения ремонта.
от температуры охлаждающей жидкости двигателя t
Попутно ставилась задача изучения некоторых зако-
(ºС), от оборотов в режиме холодного хода n (мин-1),
номерностей выделения картерных газов при раз-
а также от величины пробега автомобиля L (тыс. км).
личных режимах работы двигателя.
Исследования проводились на эксплуатирующихся транспортных средствах, легковых автомобилях с двигателями ВАЗ-2103 («Жигули»), рабочим
0,5
Q к.г. куб.м/час
Методика проведения исследований
0,55
объемом 1451 см3 и МеМЗ-2457 («Таврия»), рабочим
ным фильтром карбюратора и полостью, соединен-
0,4
0,35
0,3
0
объемом 1197 см3. Последовательно в патрубок системы вентиляции картера двигателя между воздуш-
0,45
20
40
60
80
100
t, град. C
Рис. 1. Изменение расхода картерных газов в
процессе прогрева двигателя МеМЗ-2457
ной с картером, устанавливался газовый счетчик
0,45
м3/час, минимальным 0,04 м3/час (Qmin)и максимальным 6 м3/час, (Qmax). Границы допустимой относительной ошибки счетчика в диапазоне объемных
расходов не более чем:
Q к.г. куб.м/час
ВРG4-2 с номинальным объемным расходом (Qnom) 4
0,4
0,35
от (Qmin ) до 2(Qmin ) – ± 3 %
от 2(Qmin ) до (Qmax) – ± 2 %
Максимальная потеря давления при минимальном объемном расходе газа не более 60 Па, цена деления наименьшего разряда отчетного устройства –
0,3
0
500
1000
1500
2000
2500
n, об/мин
Рис. 2. Изменение расхода картерных газов в зависимости от чисел оборотов без нагрузки для двигателей МеМЗ-2457
0,2 дм3.
ДВИГАТЕЛИ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ 2'2005
129
Эксплуатация ДВС
Испытания проводились на достаточно боль-
в зависимости от пробега автомобиля, при которых
шом количестве двигателей с различным пробегом
выделяются зоны обкатки двигателя, работы двига-
автомобилей. При построении графиков зависимо-
теля с установившимися параметрами и зоны возрас-
стей данные испытаний для однотипных двигателей
тающего расхода картерных газов.
3. Приведенные зависимости можно рекомен-
усреднялись.
Q к.г. куб.м/час
довать соответствующим организациям (Государст1
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
венной автомобильной инспекции, управлению экологии) при проведении технического осмотра и назначении налога за загрязнение окружающей среды.
Дальнейшие исследования должны быть направлены на создание универсальных кривых изменения расхода картерных газов для различных типов
двигателей, определяющих их техническое состояние, например, на основе сопоставления количества
0
50
100
150
картерных газов и воздуха, проходящего через рабо-
L, тыс. км
Рис. 3. Изменение расхода картерных газов в зависимости от пробега автомобиля для прогретых двигателей ВАЗ-2103 на холодных оборотах n = 850
мин-1
Список литературы:
1. Луконин В.Н., Трофименко Ю.В. Промышленнотранспортная экология. – М.: Высшая школа, 2001.
0,9
0,8
Q к.г. куб.м/час
чее пространство двигателя в единицу времени.
– 273 с. 2. Павлова Е.И. Экология транспорта. – М.:
0,7
0,6
Транспорт, 2000. – 248 с. 3. Методика определения
0,5
0,4
массы
0,3
0,2
автотранспортными средствами в атмосферный
выбросов
загрязняющих
веществ
воздух. – М: НИИАТ, 1993. – 32с. 4. Ваншейдт В.А.
0,1
0
0
20
40
60
80
100
120
L, тыс. км
Рис. 4. Изменение расхода картерных газов в зависимости от пробега автомобиля для прогретых двигателей МеМЗ-2457 на холостых оборотах n = 850
мин-1
Судовые двигатели внутреннего сгорания. – Л.: Судпромгиз. 1962. – 544 с. 5. Двигатели внутреннего
сгорания: Теория рабочих процессов поршневых и
комбинированных двигателей / Под редакцией А.С.
Орлина – М.: Машиностроение, 1971. – 400 с. 6. Гурвич И.Б., Сыркин П.Э. Эксплутационная надеж-
Выводы и перспективы дальнейших исследова-
ность автономных двигателей. – М.: Транспорт,
ний
1984. – 141 с. 7. Величкин И.Н., Нисневич А.И., Зуби-
Результаты проведенных исследований позволяют отметить следующее:
стова М.П. Ускоренные испытания дизельных двигателей на износостойкость. – М.: Машинострое-
1. Для однотипных двигателей при одинаковых
ние, 1964. – 183 с. 8. Прогнозирование технического
пробегах показатели количества картерных газов
состояния транспортных дизелей / А.П. Кудряш,
могут ощутимо отличаться друг от друга, что объяс-
Н.К. Рязанцев,
няется качеством изготовления деталей и проведен-
// Авиационно-космическая техника и технология. –
ной сборкой.
Харьков, 2001. – Вып. № 26. – С. 247-251.
Ю.С.
Бородин,
П.Я. Перерва
2. Представляется возможным вывести общие
закономерности изменения расхода картерных газов
130
ДВИГАТЕЛИ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ 2'2005