Обеспечение устойчивого нагрузочного режима двигателя внутреннего сгорания сельскохозяйственной машины за счет применения комбинированной энергоустановки
Автор: Раков Вячеслав Александрович, Литвинов Владимир Игоревич
Журнал: АгроЗооТехника @azt-journal
Рубрика: Механизация, автоматизация и информатизация сельскохозяйственного производства
Статья в выпуске: 2 т.3, 2020 года.
Бесплатный доступ
Одним из способов улучшить эксплуатационные характеристики энергоустановки сельскохозяйственной машины является стабилизация нагрузочного режима двигателя внутреннего сгорания. В статье рассматривается методика расчета характеристик двигателя в составе комбинированной электромеханической энергетической установки (КЭУ) сельхозмашины. Предлагаемая методика позволяет определить возможную мощность первоисточника энергии КЭУ - двигателя внутреннего сгорания и экономичность сельхозмашины в целом. Представлены способы стабилизации нагрузочного режима с помощью последовательной и параллельной схем передачи энергии в энергоустановке. В качестве исходных данных используются цикл работы машины с изменением ее скоростного или нагрузочного режима, масса машины, энергетические характеристики трансмиссии, самих электрических машин, преобразователей напряжения, накопителя электрической энергии и двигателя внутреннего сгорания. В процессе расчета вычисляется баланс потребления энергии машиной на протяжении всего цикла. Далее определяется количество энергии, проходящей от двигателя на рабочий орган машины по каждой из рассматриваемых цепочек: механической, электрической и накопительной. Преимуществом представленной методики является возможность получить различные комбинации характеристик двигателя внутреннего сгорания и других элементов КЭУ, т. е. можно задать любое значение емкости электрического накопителя и получить необходимую мощность двигателя внутреннего сгорания и расход топлива. Также благодаря данной методике можно определить наиболее подходящий тип КЭУ для заданных условий эксплуатации. Для примера в статье приводятся результаты расчета для трактора массой 4,5 тонны. Благодаря уменьшению скачков нагрузок удалось снизить мощность двигателя внутреннего сгорания для совершаемой работы с 60 до 11 кВт. Вследствие стабилизации нагрузочного режима и устранения неэффективных режимов работы снижаются удельные показатели расхода топлива сельскохозяйственной машиной.
Нагрузочный режим, расход топлива, комбинированная энергоустановка, трансмиссия, режим работы
Короткий адрес: https://sciup.org/147225606
IDR: 147225606 | DOI: 10.15838/alt.2020.3.2.2
Список литературы Обеспечение устойчивого нагрузочного режима двигателя внутреннего сгорания сельскохозяйственной машины за счет применения комбинированной энергоустановки
- Александров И.К., Белков А.Л., Раков В.А. Оценка энергетической эффективности ДВС в условиях неустановившегося режима работы // Вестн. машиностроения. 2008. № 6. С. 17–20.
- Александров И.К., Несговоров Е.В., Раков В.А. Адаптивные трансмиссии – путь к созданию экономичных машинных агрегатов и транспортных средств // Техника в сельском хозяйстве. 2011. № 1. С. 25–27.
- Использование комбинированной энергоустановки с накопителем энергии на тракторе / М.Н. Ерохин [и др.] // Тр. НАМИ. 2009. № 241. С. 119–122.
- Раков В.А. Оценка эксплуатационных свойств автомобилей с комбинированными энергетическими установками: монография. Вологда: ВоГУ, 2020. 256 с.
- Раков В.А., Александров И.К. Определение мощности, потребляемой транспортным средством при неустановившихся режимах работы // Автомобильная промышленность. 2013. № 5. С. 9–11.
- Александров И.К., Несговоров Е.В., Раков В.А. Тяговый расчет транспортных средств с адаптивным приводным двигателем // Вестн. машиностроения. 2010. № 2. С. 16–18.
- Раков В.А. Повышение энергетической эффективности гибридных двигателей последовательной схемы // Альтернативные источники энергии на автомобильном транспорте: проблемы и перспективы рационального использования: мат-лы Междунар. науч.-практ. конф. Воронеж: ФГБОУ ВПО ≪ВГЛТА≫, 2014. С. 112–117.
- Раков В.А. Повышение энергетической эффективности гибридных двигателей с параллельной схемой расположения элементов // Альтернативные источники энергии на автомобильном транспорте: проблемы и перспективы рационального использования: мат-лы Междунар. науч.-практ. конф. Воронеж: ФГБОУ ВПО ≪ВГЛТА≫, 2014. С. 118–123.
- Pistoia G. Electric and hybrid vehicles. Power sources, models, sus-tainability, infrastructure and the market. Oxford: The Netherlands Linacre House. Great Britain, 2010. 645 p.
- Регистрационная карта: инв. № 50201001370. Автоматизированный расчет оптимальных параметров гибридных силовых установок транспортных средств с последовательной и параллельной схемой расположения элементов: программа ГСУ-АВТО. ИКАП / В.А. Раков. № И100616190121; дата регистрации 10.08.10. М.: ВНТИЦ, 2010. 2 с.
- Теория и конструкция автомобиля / В.А. Иларионов [и др.]. М.: Машиностроение, 1992. 416 с.
- Раков В.А., Литвинов В.И. Стабилизация нагрузочного режима ДВС трактора путем использования комбинированной энергоустановки // Тракторы и сельхозмашины. 2020. № 1. С. 3−9.
- Раков В.А., Литвинов В.И. Расчет мощности двигателя гибридной энергетической установки сельскохозяйственной машины // АгроЗооТехника. 2020. Т. 3. № 1. С. 4.
- Раков В.А., Литвинов В.И. Определение необходимой мощности двигателя комбинированной энергетической установки трактора // Изв. С.-Петерб. гос. аграр. ун-та. 2019. № 3 (56). С. 145–151.
- Ксиневич И.П., Ипатов А.А., Изосимов Д.Б. Технология гибридных автомобилей, состояние и пути развития отечественной автомобильной техники с комбинированными энергоустановками // Мобильная техника. 2003.
