9:00 - 19:00 (пн-пт) , 10:00 - 15:00 (сб)
США Ашберн
Среда, 19 Февраля 2025 17:59
  • |
Узнайте статус своего заказа

Повреждения ДВС. Часть 4


  • 03.02.2025
  • /
  • 0
  • /
  • Просмотров 48


 Двигатель. Поговорим о нагрузках

 

 

В работающем двигателе непрерывно меняются давление газов, скорость вращения коленчатого вала, крутящий момент и силы инерции. При этом на двигатель действуют различные нагрузки. А точнее, комбинации нагрузок. Понятно, что они влияют на состояние деталей и сроки их службы.

При анализе и оценке этих процессов необходимо учитывать два показателя.

1. Количество часов работы двигателя в год (моточасы).

Так, двигатель легкового автомобиля с годовым пробегом 20 000 км при средней скорости движения 50 км/ч работает примерно 400 моточасов или 16,7 дня.

Для коммерческих автомобилей картина сложнее. Эти транспортные средства могут работать на междугородних, пригородных или городских перевозках, а могут трудиться на строительных площадках c простоями под загрузку и разгрузку. В зависимости от этого их пробеги составляют от 10 000 до 200 000 км в год. Соответственно рассчитываются и моточасы.

А вот судовые двигатели нарабатывают до 6 000 – 7 000 моточасов в год

2. Распределение долей нагрузок при работе двигателя

Здесь учитываются доли полной нагрузки, частичной нагрузки и холостого хода в общей продолжительности работы двигателя.

Начнем с двигателей легковых автомобилей. Установлено, что наибольшее время они нагружены не слишком сильно. А именно:

• по крутящему моменту – менее 20% от максимума момента;

• по оборотам – менее 50% от максимума оборотов.

Нагрузки коммерческого транспорта существенно разнятся и определяются производителями двигателей в зависимости от назначения.

Наибольшая доля полной нагрузки в общем времени работы приходится на двигатели для привода рабочих машин (насосы, компрессоры, специальная и строительная техника).

Интересно взглянуть на железную дорогу. Нагрузка двигателей подвижного состава в Европе относительно невелика. Так, маневровые локомотивы 75% времени работают при низкой нагрузке. Доля полной нагрузки магистральных (пассажирских и грузовых) локомотивов также меньше, чем в других транспортных отраслях.

А вот картина для судовых двигателей иная. Прогулочные суда работают при максимальных нагрузках около 40% времени, а быстроходные катера – до 80%.

Нагрузка – термин для большинства двигателей универсальный. А вот понятие «мощность» зачастую следует толковать по-разному в зависимости от назначения двигателя.

Мощность – это произведение крутящего момента на угловую скорость, тут спору нет. Но есть особенности. Во-первых, она может быть получена при различном соотношении оборотов и крутящего момента. Во-вторых, продолжительность воздействия выходной мощности на детали двигателя бывает разной.

В совокупности эти два фактора существенно влияют на степень повреждений двигателя и частоту их возникновения. Кстати, это отражено в мануалах производителей двигателей применительно к срокам технического обслуживания.

Эксплуатация двигателей бывает различной. Она зависят как от объективных условий, так и от человеческого фактора – манеры вождения и качества технического обслуживания и ремонта. При этом условия, нормальные для одного типа двигателя, для других типов неприемлемы. Например, двигатели автомобилей запускаются и работают при любой наружной температуре. А вот большие судовые двигатели такого режима не выдерживают. Для них необходим предварительный подогрев охлаждающей жидкости и моторного масла.

Кроме того, условия эксплуатации зависят и от других факторов. Для автомобилей это частота запусков двигателя, время работы при низких нагрузках, внезапные изменения нагрузки, изменения климата и рельефа дорог и многое другое.

 

 Рис. 2.21 Относительные обороты, крутящий момент и скорости движения среднетоннажного грузовика

Рис. 2.21 Относительные обороты, крутящий момент и скорости движения среднетоннажного грузовика

 

Так, при движении по автостраде мы получаем большие пробеги, равномерную скорость при высоких оборотах, быстрые и значительные изменения скорости на некоторых участках и редкую работу на холостом ходу.

При заторе на автостраде или съезде с нее – холостой ход и малые обороты. При этом двигатель и моторное масло горячие.

А что на сельских дорогах? Здесь тоже все понятно: средние и низкие обороты, медленное повышение или снижение оборотов.

При смешанном движении в городских условиях наблюдается плавное движение и частые переключения передач.

И, наконец, при коротких поездках мы имеем холодный двигатель, стоянки с частыми запусками и длительной работой на холостом ходу. А в среднем двигатель здесь работает на низких оборотах.

 

 Рис. 2.22 Относительная частота изменения температуры охлаждающей жидкости и моторного масла среднетоннажного грузовика

Рис. 2.22 Относительная частота изменения температуры охлаждающей жидкости и моторного масла среднетоннажного грузовика

 

При перевозках по Европе диапазон температур окружающего воздуха обычно находится в пределах от +30°C до -10° C. В США эта разница не столь велика. Как видно, холодные пуски не играют там решающей роли. Иное дело центральные и северные регионы России – здесь климат приходится учитывать более тщательно.

Существует немало факторов, влияющих на эксплуатационные затраты – особенно это касается двигателей коммерческих транспортных средств. Например, движение по горным серпантинам или подъем на перевалы. Такие условия создают серьезную нагрузку на узлы и детали двигателя, увеличивают расход топлива и приводят к износу механизмов – например, клапанного.

В странах Ближнего и Среднего Востока, Центральной и Южной Америки, а также в Африке и Азии эксплуатация двигателей сопряжена с дополнительными проблемами. Это постоянная перегрузка, тяжелые дорожные условия, движение в сильно запыленном воздухе, старение двигателей и транспортных средств, пыль, вода, соль во всасываемом воздухе, некачественное топливо, небрежное (без консервации) хранение двигателей и других агрегатов перед вводом в эксплуатацию, а также некачественное, нерегулярное или неполное техническое обслуживание.

Все перечисленные условия приводят и к неприятным и даже катастрофическим последствиям. Возникают перебои в работе двигателя вплоть до полного отказа агрегата.

 

Продолжение следует

 

Опубликовано: 3 февраля 2025, 18:35
Автор:
Источник:
Метки:

Оставьте свой комментарий




Комментарии