Автотракторные двигатели это: Классификация автотракторных двигателей

Лаборатории кафедры «Теплотехника и автотракторные двигатели»

Интегрированный расчетно-экспериментальный комплекс «Топливная система»

Комплекс предназначен для исследования и совершенствования существующих, а также разработки новых топливных систем дизелей.

В комплекс входят уникальные топливные испытательные стенды для экспериментальных исследований образцов аккумуляторных топливных систем.

Каждый стенд оснащен оригинальной электронной системой управления МАДИ, позволяющей имитировать сигналы системы управления дизеля.

В рамках Федеральной целевой программы РФ разработан модельный ряд аккумуляторных топливных систем с электронным управлением, которые можно использовать при производстве автотракторных дизелей КамАЗ, ЯМЗ, ММЗ различной компоновки и числа цилиндров (Р4, V8, V16). Топливная система с давлением впрыскивания 2000 бар и управлением формой закона подачи топлива в камеру сгорания дизеля позволяет реализовать экологические нормы, действующие в странах Союзного государства России и Белоруссии, Китая и Евросоюза Stage IIIb с перспективой Stage IV.

На кафедре также разработана аккумуляторная топливная система для транспортных дизелей железнодорожного и судового транспорта. Топливный насос может применяться на автотракторных дизелях грузовых автомобилей для выполнения ими норм Евро-5 и Евро-6.

В рамках комплекса создан мобильный вариант стенда для диагностики и испытаний аккумуляторных топливных систем, имитирующий работу известных конструкций электрогидравлических форсунок и реализующий концепцию их «цифрового двойника».

Компьютерный интегрированный обучающий комплекс «Двигатели внутреннего сгорания» (ИОК «ДВС»)

Коллектив кафедры удостоен премии Правительства РФ в области науки и техники за разработку учебника-комплекса «ДВС», состоящего из трех учебников и Интегрированного обучающего комплекса (ИОК). Это одна из первых работ в стране, широко использующая современные информационные технологии.

Концепция ИОК «ДВС» на современном уровне обеспечивает энерго-экологическую подготовку для различных категорий обучаемых по различным дидактическим траекториям: от учащихся школ и колледжей до бакалавров и магистров, аспирантов, а также переподготовку инженеров.

Комплекс реализует все элементы аудиторных и дистанционных занятий (лекции, лабораторные работы, проектирование, контроль качества обучения), а также предусматривает формат самостоятельной работы.

В комплекс входят следующие компоненты:

  • Лекционный курс – здесь описаны все аспекты современных поршневых ДВС;
  • Лабораторный практикум – позволяет имитировать работу ДВС, обеспечивая их виртуальные испытания. Учащиеся могут проводить неограниченный объем испытаний ДВС, в том числе в экстремальных условиях (крайний север, высокогорье, пустыня;
  • Система автоматизированного проектирования (САПР) «ДВС» обеспечивает – автоматизированное внешнее проектирование двигателя;
  • Система контроля качества учебного процесса – базы тестов по разным аспектам и уровням сложности.

ИОК «ДВС» позволяет обеспечить требуемый государственным федеральным образовательным стандартом уровень подготовки по ДВС и снизить затраты на обучение студентов, системно и оперативно дать информацию о самых последних достижениях в области ДВС в мире, а также уменьшить затраты на создание и обслуживание лабораторной базы.

Справочная и техническая информация о деталях двигателей

Характеристики автомобильных двигателей.

Двигатели внутреннего сгорания (ДВС) — это наиболее распространенный источник энергии для транспортных средств.

Этот двигатель вырабатывает мощность за счет преобразования химической энергии топлива в теплоту, которая затем преобразуется в механическую работу.
Преобразование химической энергии в теплоту осуществляется при сгорании топлива, а последующий переход теплоты в механическую работу осуществляется за счет внутренней энергии рабочего тела, которое, расширяясь, выполняет работу. В качестве рабочих тел в ДВС используются газы, давление которых возрастает за счет сжатия. Если процесс сгорание топлива происходит внутри цилиндра двигателя, этот процесс называется внутренним сгоранием. Если процесс сгорания происходит вне цилиндра, то он называется внешним сгоранием. По количеству тактов различают двигатели с двухтактным и четырехтактным рабочим циклом.  Двухтактный двигатель это двигатель, в котором присутствуют два рабочих такта: сжатие и расширение. В двухтактном двигателе весь рабочий цикл полностью происходит в течение одного оборота коленчатого вала. Газообмен происходит в конце такта расширения и в начале такта сжатия. Продолжительность впуска и выпуска определяется самим поршнем, когда он при перемещении вверх после НМТ последовательно перекрывает продувочные и выпускные окна. К недостаткам двухтактного двигателя относится повышенный расход топлива и высокий уровень выбросов, плохая работа на холостом ходу и повышенные тепловые нагрузки.

 Четырехтактный двигатель это двигатель с четырьмя рабочими циклами:



ВПУСК СЖАТИЕ РАБОЧИЙ ХОД ВЫПУСК
  • Впуск — впуск воздуха или топливной смеси. В процессе первого такта поршень опускается из верхней мёртвой точки (ВМТ) в нижнюю мёртвую точку (НМТ) и через впускной клапан в цилиндр засасывается свежая топливно-воздушная смесь.
  • Сжатие — сжатие поршнем рабочей смеси в камере сгорания. Поршень идёт из НМТ в ВМТ, сжимая полученную рабочую смесь.
  • Рабочий ход (сгорание и расширение) – движение поршня при сгорании рабочей смеси; смесь поджигается искрой от свечи зажигания или давлением (дизель). Во время пути поршня из ВМТ в НМТ топливо сгорает, и под действием тепла сгоревшего топлива рабочая смесь расширяется, толкая поршень.
  • Выпуск — очищение камеры сгорания от отработавших газов. При достижении поршнем ВМТ выпускной клапан закрывается, и цикл начинается сначала.

Преимуществом четырехтактного двигателя является высокий коэффициент наполнения во всем диапазоне частот вращения коленчатого вала, низкая чувствительность к падению давления в выпускной системе, возможность управления кривой наполнения путем подбора фаз газораспределения и конструкцией впускной системы. Почти все автомобильные двигатели это четырехтактные поршневые двигатели внутреннего сгорания. Они обладают множеством характеристик – такие как крутящий момент, мощность, степень сжатия, расход топлива, выброс вредных веществ и т. д., которые во многом зависят от их конструктивных особенностей.

Кратко мы разберем основные характеристики и отличия поршневых автомобильных двигателей внутреннего сгорания:

  • Тип (код) двигателя.

Каждый производитель автомобилей присваивает своим силовым агрегатам буквенно-цифровые коды, позволяющие подобрать запасные части в зависимости от комплектации конкретной модели автомобиля. Тип двигателя наносится методом выдавливания на отфрезерованный, технологический отлив блока цилиндров или выдавливается на специальной табличке, которая прикрепляется к блоку цилиндров. Как правило, там же содержится информация и о номере двигателя. Некоторые производители наносят эти данные на головку блока цилиндров (например, AUDI двигатель AAN). В подавляющем большинстве случаев можно прочесть нанесенные данные о типе двигателя, без подъемных механизмов или снятия агрегата с автомобиля.


Пример расположения площадки с выбитым типом двигателя Mitsubishi 4G64   Пример расположения таблички
с типом двигателя MAN D 0226 MKF
  • Диаметр цилиндра ( D )

Диаметр цилиндра — это размер отверстия в блоке цилиндров (гильзе цилиндра), в котором поступательно двигается поршень. Это конструктивный параметр блока цилиндров влияющий на рабочий объем двигателя. Помимо этого от диаметра цилиндра зависит общая габаритная ширина и длинна двигателя. Размер указывается, как правило, в миллиметрах или дюймах с точностью до сотых долей. Данные размере номинального диаметра цилиндра указываются при комнатной температуре ( 20 градусов Цельсия). Измерения производятся нутромером или аналогичным по точности инструментом.

  • Ход поршня ( S )

Ход поршня — это расстояние между положением любой точки поршня в верхней мертвой точке (В.М.Т.) и положение поршня в нижней мертвой точке (Н.М.Т). Это конструктивный параметр коленчатого вала, влияющий на рабочий объем двигателя. Размер указывается, как правило, в миллиметрах или дюймах с точностью до сотых долей. Измерения производятся штангель-циркулем или аналогичным по точности инструментом. Как правило, измерения производятся непосредственно на коленчатом валу. От размера, хода поршня зависит габаритная высота двигателя .

  • Количество цилиндров двигателя ( z )

Количество цилиндров является важнейшей конструктивной характеристикой двигателя. В зависимости от количества цилиндров рассчитывается и проектируется и система охлаждения двигателя. Количество цилиндров самым прямым образом влияет на общие габаритные размеры и вес автомобиля. Например: c увеличением количества цилиндров при одном и том же литраже двигателя размеры его цилиндров уменьшаются. Это уменьшение вследствие увеличения отношения внутренней поверхности цилиндра к его объему сопровождается усилением охлаждения двигателя. Уменьшение диаметра цилиндра позволяет создавать камеру сгорания улучшенной формы и вместе с обстоятельством усиления охлаждения позволяет производителем создавать более экономичные двигатели. Но есть и обратная сторона, увеличение количества цилиндров ведет к общему удорожанию силового агрегата. В современном автомобильном моторостроении получили распространение 2-х, 3-х , 4-х , 5-и , 6-и , 8-и , 10-и , 12-и , 16 –и цилиндровые двигатели.

  • Объем двигателя ( V )

Как правило, в справочниках и каталогах указывается рабочий объем двигателя. 

Рабочий объем двигателя ( VH(литраж двигателя) складывается из рабочих объемов всех цилиндров. То есть, это произведение рабочего объема одного цилиндра Vp на количество цилиндров Z.  

Рабочий объем цилиндра ( Vp ) — это пространство, которое освобождает поршень при перемещении из верхней мертвой точки (ВМТ) к нижней мертвой точки (НМТ).

Полный объем цилиндра ( Vo ) — это сумма рабочего объема одного цилиндра Vp и объема одной камеры сгорания в головке блока Vk.

Объем камеры сгорания ( Vk ) — объем полости цилиндра и камеры сгорания в головке блока цилиндров над поршнем, находящимся в верхней мертвой точке (ВМТ) — т.е. в крайнем положении и в наибольшем удалении от коленчатого вала. Параметр, прямо влияющий на степень сжатия двигателя. В гаражных условиях измерение камеры сгорания производится с помощью измерения объема жидкости заполняющего камеру.

  • Количество клапанов на один цилиндр

В современном автомобилестроении все чаще и чаще применяются двигатели с мульти клапанным газораспределительным механизмом. Увеличение количества клапанов является важнейшим параметром позволяющим получать большую мощность при одном и том же объеме двигателя, за счет увеличения объема смеси или воздуха попадающего в цилиндры на такте впуска. Увеличение количества клапанов позволяет получать, лучшее наполнение цилиндров свежей рабочей смесью и быстрее освобождать камеру сгорания от отработанных газов.

  • Тип топлива

По типу топлива двигатели разделяются на следующие группы:

Бензиновые двигатели (Petrol) — имеют принудительное зажигание топливовоздушной смеси искровыми свечами. Принципиально различаются по типу системы питания:
В карбюраторных системах питания смешение бензина с воздухом начинается в карбюраторе и продолжается во впускном трубопроводе. В настоящее время выпуск таких двигателей практически прекращено из-за высокого расхода топлива и несоответствия предъявляемым современным экологическим требованиям.
Во впрысковых ( инжекторных ) двигателях топливо может распылятся одним инжектором (форсункой) в общий впускной трубопровод (центральный, моновпрыск) или несколькими инжекторами перед впускными клапанами каждого цилиндра двигателя (распределенный впрыск). В этих двигателях, возможно, небольшое увеличение максимальной мощности и снижение расхода топлива и уменьшение токсичности отработавших газов за счет рассчитанной дозировки топлива блоком электронного управления двигателем;
Двигатели с непосредственным впрыскиванием бензина в камеру сгорания , который подается в цилиндр несколькими порциями, что оптимизирует процесс сгорания, позволяет двигателю работать на обедненных смесях, соответственно максимально уменьшается расход бензина и выброс вредных веществ в атмосферу.

Дизельные двигатели (Diesel) — поршневые двигатели внутреннего сгорания с внутренним смесеобразованием, в которых воспламенение смеси дизельного топлива с воздухом происходит от возрастания ее температуры при сжатии. По сравнению с бензиновыми, дизельные двигатели обладают лучшей экономичностью (примерно на 15-20%) благодаря более чем в два раза большей степени сжатия, значительно улучшающей процессы горения топливо — воздушной смеси. Неоспоримым достоинством дизелей является конструктивное отсутствие дроссельной заслонки, которая создает сопротивление движению воздуха на впуске и в связи с этим увеличивает расход топлива. Максимальный крутящий момент дизели развивают на меньшей частоте вращения коленчатого вала.

Гибридные двигатели — двигатели совмещающие характеристики дизеля и двигателя с искровым зажиганием.

  • Компоновка поршневых двигателей (тип расположения)

Значительное разнообразие компоновок поршневых двигателей связано с их размещением в автомобиле и необходимостью уместить определенное количество цилиндров в ограниченном объеме моторного отсека.

    • Рядный двигатель (R) — компоновка, при которой все цилиндры находятся в одной плоскости. Применяется для небольшого количества цилиндров (R2, R3, R4, R5 и R6). Рядный шестицилиндровый двигатель легче всего поддается уравновешиванию (снижению вибраций), но обладает значительной длиной (рис. 1).
    • V-образный двигатель(V) — цилиндры у него расположены в двух плоскостях, как бы образуя латинскую букву V. Угол между этими плоскостями называют углом развала двигателя. V-образные двигатели выпускаются, по понятным причинам, только с четным количеством цилиндров. Такая компоновка позволяет значительно уменьшить длину двигателя, но увеличивает его ширину. Наиболее распространенными являются двигатели с компоновкой V6 и V8, реже встречаются V4, V10, V12, V16. (рис. 2)
    • Оппозитный двигатель имеет угол развала 180°, благодаря этому у него высота агрегата наименьшая среди всех компоновок. Противолежащие друг другу цилиндры располагаются горизонтально. Как правило, выпускаются 4-х и 6-и цилиндровые варианты оппозитных двигателей. (рис. 3)
    • VR-образный двигатель — обладает небольшим углом развала (порядка 15°), что позволяет уменьшить как продольный, так и поперечный размеры агрегата. Получили распространение компоновки VR5 и VR6. (рис. 4)
    • W-образный двигатель имеет два варианта компоновки — три ряда цилиндров с большим углом развала (рис. 5) или как бы две VR-компоновки (рис. 6). Обеспечивает хорошую компактность даже при большом количестве цилиндров. В настоящее время серийно выпускают W8 и W12.

    • Тип привода ГРМ

    В современной мировой практике для уточнения типа клапанного механизма применяются следующие сокращения:

      • OHV     обозначает верхнее расположение клапанов в двигателе. 
      • OHC     обозначает верхнее расположение распредвала.
      • SOHC    обозначает один распределительный вал верхнего расположения.
      • DOHC    обозначает конструкцию газораспределительного механизма с двумя распределительными валами расположенными сверху.
      • Степень сжатия двигателя, компрессия

      Понятие степени сжатия не следует путать с понятием «компрессия», которое указывает максимальное давление создаваемое поршнем в цилиндре при данной степени сжатия (например: степень сжатия для двигателя 10:1, значение «компрессии» при этом соответствует значению в 14 атмосфер).

        • Степень сжатия ( ε ) — отношение полного объема цилиндра двигателя к объему камеры сгорания. Этот параметр показывает, во сколько раз уменьшается полный объем цилиндра при перемещении поршня из нижней мертвой точки в верхнюю мертвую точку. Для бензиновых двигателей степень сжатия определяет октановое число применяемого топлива. Для бензиновых двигателей значение степени сжатия определяется в пределах от 8:1 до 12:1, а для дизельных двигателей в пределах от 16:1 до 23:1. Общая мировая тенденция в двигателестроении это увеличение степени сжатия как у бензиновых так и у дизельных двигателей, вызванное ужесточением экологических норм.

          • Компрессия (давление в цилиндре в конце такта сжатия) ( p c ) является одним из показателей технического состояния (изношенности) цилиндропоршневой группы и клапанов. У двигателей с серьезным пробегом, как правило, уже имеется неравномерный износ гильзы цилиндра и поршневых колец, в связи, с чем поршневое кольцо не плотно прилегает к поверхности цилиндра. Также изнашивается клапанный механизм, а точнее стержень клапана и направляющая втулка клапана. Вследствие перечисленных причин возникают потери герметичности камеры сгорания.

          Где:
          p0 — это начальное давление в цилиндре в начале такта сжатия.
          ε— степень сжатия двигателя.

          • Мощность двигателя ( P )
          • Мощность — это физическая величина, равная отношению произведенной работы или произошедшего изменения энергии к промежутку времени, в течение которого была произведена работа или происходило изменение энергии. Обычно мощность измеряется в Лошадиных силах (Horse Power – англ). Значение 1 л.с. (HP) = 0,735 кВт) или в Киловаттах (1 кВ) = 1,36 л.с. (HP). Максимальное значение мощности и максимальный крутящий момент достигаются при различных оборотах двигателя.

          Где:
          M – это крутящий момент ( Н * м )
          ω — угловая скорость ( рад / сек )
          n — частота вращения коленчатого вала двигателя. ( мин -1)

          Как правило, во всех справочных автомобильных источниках, а также технических документации на транспортное средство, указывается эффективная мощность.

          • Эффективная мощность двигателя — это мощность, снимаемая с коленчатого вала двигателя. Не путать с номинальной мощностью двигателя.

          Где:
          VH – рабочий объем двигателя ( см 3)
          pe — среднее эффективное давление ( бар )
          n — частота вращения коленчатого вала двигателя. ( мин -1)
          K — тактовый коэффициент ( K=1 для двухтактного ; K= 2 для четырехтактного двигателя )

          • Номинальная мощность двигателя — это гарантируемая изготовителем мощность двигателя в режиме полного дросселя и заданной частоты вращения, то есть, при работе двигателя на номинальной частоте вращения при полной подаче топлива.
          • Охлаждение двигателя

          Чтобы избежать тепловых перегрузок, сгорание смазочного масла на направляющей поверхности поршня и неуправляемого сгорания из-за перегрева отдельных деталей, все части двигателя располагаемые вокруг камеры сгорания должны интенсивно охлаждаться. Используются две принципиальные схемы охлаждения: 

            • Непосредственное воздушное охлаждение. Охлаждающий воздух напрямую контактирует с нагретыми частями двигателя и обеспечивает отвод от них теплоты. В основе способа лежит принцип пропуска воздушного потока через оребренную охлаждаемую поверхность. Преимущества: надежность и почти полное отсутствие технического обслуживания. Удорожание стоимости отдельных деталей.
            • Непрямое (жидкостное или водяное) охлаждение, т.к. вода или другие охлаждающие жидкости обладают высокой теплоемкостью и обеспечивают эффективный отвод теплоты от нагретых поверхностей, большинство современных двигателей имеют жидкостные системы охлаждения. Система содержит замкнутых охлаждаемый контур, позволяющий применять антикоррозионные и низкозамерзающие присадки. Охлаждающая жидкость принудительно прокачивается насосом через двигатель и охлаждающий радиатор.
          • Система питания двигателя

          Двигатели внутреннего сгорания выпускаются с различными системами питания, самые известные из них:

          Система Ecotronic  это система электронного управления работой карбюратора состоящая из дроссельной и воздушной заслонок, поплавковой камеры, системы холостого хода, переходной системы и системы управления подачей воздуха на холостом ходу. Двигатели с этой системой являются более экономичными по сравнению с карбюраторными, но уступают впрысковым двигателям.

          Система Mono — Jetronic это электронно-управляемая одноточечная система центрального впрыска высокого давления, особенностью, которой является наличие топливной форсунки центрально расположения, работой которого управляет электромагнитный клапан. Распределение топлива по цилиндрам осуществляется во впускном коллекторе. Различные датчики контролируют все основные рабочие характеристики двигателя, они используются для расчета управляющих сигналов для форсунок и других исполнительных устройств системы.

          Система K- Jetronic — это электронно-управляемая система распределенного впрыска топлива. Она является механической системой, которая не требует применения топливного насоса с приводом от двигателя. Она осуществляет непрерывное дозирование топлива пропорционально количеству воздуха, всасываемого при такте впуска. Так как система производит прямое измерение расхода воздуха, она может учитывать изменения в работе двигателя, что позволяет использовать ее вместе с оборудованием для снижения токсичности отработавших газов.

          Система KE- Jetronic — это электронно-управляемая система распределенного впрыска топлива. Она является усовершенствованным вариантом системы K-Jetronic. Она содержит электронный блок управления для повышения гибкости работы и обеспечения дополнительных функций. Дополнительными компонентами системы являются: датчик расхода всасываемого в цилиндры воздуха; исполнительный механизм регулирования качества рабочей смеси; регулятор давления, поддерживающий постоянство давления в системе и обеспечивающий прекращение подачи топлива при выключении двигателя.

          Система L- Jetronic  это электронно-управляемая система распределенного впрыска топлива. Она сочетает в себе преимущества систем с непосредственным измерением расхода воздуха и возможности, представляемые электронными устройствами. Также как система K-Jetronic данная система распознает изменения в условиях работы двигателя (износ, нагарообразование в камере сгорания, изменение в зазорах клапанов), что обеспечивает постоянный оптимальный состав отработавших газов.

          Система L2- Jetronic — это электронно-управляемая система распределенного впрыска топлива. Эта система обладает дополнительными функциями по сравнению с теми, которые предлагает аналоговое устройство L-Jetronic.

          Система LH- Jetronic  схожа с L- Jetronic , различие заключается в методах измерения расхода всасываемого воздуха, так как в системе LH- Jetronic используется тепловой измеритель массового расхода воздуха. Поэтому результаты не зависят от плотности воздуха, которая изменяется в зависимости температуры и давления. 

          Система L3-Jetronic обладает дополнительными функциями по сравнению с теми, которые предлагает аналоговое устройство L-Jetronic. В электронном блоке управления системы L-Jetronic применяется цифровая обработка для регулирования качества смеси на базе анализа зависимости нагрузка / частота вращения коленчатого вала двигателя. 

          Система Motronic состоит из ряда подсистем. Принцип системы основан на том что зажигание и впрыск топлива объединены в одну систему. И поэтому отдельные элементы системы обладают повышенной гибкостью и возможностью управлять огромным количеством характеристик работы двигателя. 

          Система ME-Motronic эта система объединяет в себе систему впрыска топлива LE2-Jetronic , в которой помимо клапана дополнительной подачи воздуха в дополнительном воздушном канале, имеется повторный регулятор холостого хода, и систему полностью электронного зажигания VSZ.

          Система Mono-Motronic является скомбинированной системой зажигания и впрыска топлива на базе дискретного центрального впрыска топлива Mono-Jetronic. 

          Система KE-Motronic  является комбинированной системой зажигания и впрыска топлива на базе непрерывного впрыска топлива KE-Jetronic. 

          Система Sport-Motronic  является усовершенствованной комбинированной системой зажигания и впрыска топлива обладает повышенной гибкостью и позволяет эксплуатировать двигатель в условиях с максимальной скоростной нагрузкой.  

          Система впрыска CR (Common Rail) — это система питания дизельного двигателя, это так называемая аккумуляторная топливная система, которая делает возможным объединение системы впрыскивания топлива дизеля с различными дистанционно выполняемыми функциями и в тоже время позволяют повышать точность управления процессом сгорания топлива. Отличительная характеристика системы с общим трубопроводом заключается в разделении узла, создающего давление и узла впрыскивания. Это позволяет повысить давление впрыскивания топлива.

          • Количество коренных опор

          Количество коренных опор это параметр, влияющий на жесткость блока и на сопротивление различным нагрузкам коленчатого вала. Количеству коренных опор соответствует количество коренных подшипников скольжения. Количество шатунных подшипников скольжения равняется количеству цилиндров двигателя. 

          • Привод распредвала

          В мировом автомобилестроении получили распространение два типа привода распределительных валов:

            • Ременной привод — это привод, осуществляемый с помощью эластичного, но прочного ремня, имеющего поперечные насечки (зубчатый ремень) для улучшения зацепления. Преимуществом ременного привода является невысокая шумность работы, простота конструкции, и как следствие меньшая стоимость и невысокая масса узлов газораспределительного механизма.
            • Цепной привод — это привод, осуществляемый с помощью металлической цепи, которая своими звеньями приводит вращение зубчатых шестерен на коленчатом валу и распредвала. Основным преимуществом цепного привода является длительный ( по сравнению с ременным приводом) срок службы и повышенная надежность работы газораспределительного механизма.

          Математическое моделирование дифференциальной динамики гальванического процесса восстановления посадочных мест коренных опор двигателей автотракторов

          Серия: Успехи технических исследований

          Авторы

          Рожков Дмитрий, Елтошкина Евгения, Ильин Петр, Свирбутович Ольга

          Авторы

          Дмитрий Рожков

          Доступно онлайн с ноября 2019 г.

          DOI
          https://doi.org/10.2991/aviaent-19.2019.54Как использовать DOI?
          Ключевые слова
          математическая модель, гальванический процесс, эксперимент, ремонт сельскохозяйственной техники
          Реферат

          Ремонт сельскохозяйственной техники является одним из важнейших вопросов, связанных с поддержанием работоспособности парка транспортных средств, используемых в агропромышленном комплексе. страна. Высокая оснащенность высокопроизводительными машинами и механизмами обязывает современное ремонтное производство повышать свой технический уровень технологии ремонта, всемерно совершенствовать организацию производства, расширять технические возможности производства за счет внедрения новой техники и передовой технологии. Проведено математическое моделирование по результатам выборки наблюдений за текущей эволюцией развития гальванического процесса для заданного технологического изделия (подшипники блока цилиндров) с использованием метода сплайновой аппроксимации третьего порядка, непрерывной интерполяции вектора состояния гальванического процесса. построен. Методика построения математической модели процесса гальванопокрытия позволяет поставить вопрос о поиске оптимального режима электролиза в процессе восстановления посадочных мест опорных блоков подшипников двигателей. При этом под оптимальным режимом электролиза понимается электролитический процесс, который, с одной стороны, обеспечивает заданные показатели качества гальваники, а с другой (одновременно) минимизирует энергетические и материальные затраты на его практическое осуществление. Результаты эксплуатационных испытаний подтвердили высокую износостойкость гальванического покрытия, превышающую износостойкость основного материала на 20-30 %.

          Copyright
          © 2019, Авторы. Опубликовано Атлантис Пресс.
          Открытый доступ
          Это статья в открытом доступе, распространяемая по лицензии CC BY-NC (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/).

          Скачать статью (PDF)

          Название тома
          Материалы Международной конференции по авиамашиностроению и транспорту (AviaENT 2019)
          Серия
          Успехи инженерных исследований
          Дата публикации
          ноября 2019 г.
          ISBN
          978-94-6252-841-3
          ISSN
          2352-5401
          DOI
          HTPS/5401
          DOI
          HTPS/5401./2018. использовать DOI?
          Copyright
          © 2019, Авторы. Опубликовано Атлантис Пресс.
          Открытый доступ
          Это статья в открытом доступе, распространяемая по лицензии CC BY-NC (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/).

          Цитировать эту статью

          ризенвбиб

           TY - КОНФ
          AU - Дмитрий Рожков
          AU - Евгения Елтошкина
          AU - Петр Ильин
          AU - Ольга Свирбутович
          КГ - 2019/11
          СР - 2019/11
          ТИ - Математическое моделирование дифференциальной динамики гальванического процесса восстановления посадочных мест коренных опор автотракторных двигателей
          БТ - Материалы Международной конференции по авиамашиностроению и транспорту (AviaENT 2019)
          ПБ - Атлантис Пресс
          СП - 288
          ЭП-297
          СН - 2352-5401
          УР - https://doi.org/10.2991/авиаент-19.2019.54
          ДО - https://doi.org/10.2991/aviaent-19.2019.54
          ИД - Рожков2019/11
          Скорая помощь -
           

          загрузить . riscopy в буфер обмена

          Автотрактор — Коллекционер фермы

          Еще в 1988 году, , когда я впервые «вышел на пенсию», я решил отдать все фотографии, которые я снял для различных сельскохозяйственных журналов, для публики , сделав их доступными для архивов Университета Иллинойса. Боб Чапел, архивариус, показал мне, куда они будут подшиты. В процессе я «обнаружил» коробку с фотографиями, подшитыми туда в 1920. Это была настоящая сокровищница старых тракторов, о многих из которых я никогда не слышал.

          Тогда я сказал Бобу, как мне повезло, что я обнаружил этот «потерянный» файл. Он упрекнул меня за использование слова потерянный. — Что ты имеешь в виду под словом «потерял»? он спросил. — Они были здесь все время.

          Совершенно верно, но никто не проверял ни одну из выбранных мной фотографий – в том числе и автотрактор – с 1920 года.

          Происхождение автотрактора окутано тайной. Ни в одной доступной литературе я не могу найти имя изобретателя. К головоломке добавляется следующее: при поиске в файлах патентного ведомства я нашел «автотрактор», изобретенный Х.Т. Пребл, с документами, поданными 13 и 19 ноября.12. Однако изобретение Пребла больше похоже на армейский полугусеничный транспорт. У него был автомобильный кузов, но для его движения был набор гусениц.

          Также C.L. Бест из Калифорнии — отец современных тракторов Caterpillar — подал патент на «автотрактор» 4 июня 1912 года. Машина Беста выглядит как трактор. У него гусеницы по центру, явно тяжелый двигатель и огромный каток впереди для управления рулем. В этом патенте легко увидеть, насколько предсказуемы современные гусеничные тракторы.

          Тем не менее, рассмотрим Найлс, штат Мичиган, Auto Tractor. Как бы возмутительно это ни выглядело, я думаю, что больше, чем другие тракторы того времени (вероятно, 1912 года или ранее), Niles, Mich., Auto Tractor предвосхитил школу легких тракторов, вытеснив фермерскую лошадь из бизнеса. Auto Tractor использовал двигатели размером с автомобиль, мощностью от 20 до 90 лошадиных сил. Кроме того, несмотря на высокую цену для своего времени, Auto Tractor был более доступной альтернативой для большинства фермеров.

          В той литературе, которую я нашел, также есть тонкое предположение, что, поскольку автомобиль также может быть использован для трактора, существовало оправдание для того, чтобы пойти дальше и купить этот автомобиль, а может быть, и больше! В 1912, несомненно, было много вопросов о покупке машин: «Надо или не надо?»

          Я сделал все возможное, чтобы найти остатки автотрактора, но безуспешно. Если какой-либо читатель знает о нем, пожалуйста, дайте мне знать. Кроме того, если кто-нибудь знает изобретателя или номер патента, эта информация будет полезна.

          Если автотрактора не существует, возможно, опытный механик мог бы построить достойную копию. На данный момент лучший материал, доступный для такого проекта, — это подробное руководство по эксплуатации, хранящееся у Карла Экблау в архивах Университета Иллинойса. Хотя он содержит обширную информацию, он не включает ни имени изобретателя, ни номеров патентов. «Секреты» Auto Tractor можно было бы отследить, если бы эти номера были доступны.

          Другая часть тайны заключается в том, что в руководстве Auto Tractor указано несколько офисов продаж, в том числе F.B. Piatt, 922 S. Harvard Blvd., Лос-Анджелес; Auto Tractor Sales Co., Медфорд, штат Орегон; и Р.К. Аткинсон, Найлс, Мичиган (Может ли Аткинсон быть изобретателем, учитывая этот адрес?)

          Руководство Auto Tractor хорошо иллюстрирует и описывает машину, даже с некоторыми недостатками. Среди лучших:

          Автотрактор

          Автотрактор

          «В первые дни разработки автомобиля изобретатель автотрактора увидел возможность разработки метода, который сделал бы автомобиль более полезным, приспособив его для буксировки тяжелых грузов на малых скоростях и для работы в стационарном режиме. техника.

          «Фундаментальный принцип, использованный в первом автотракторе, теперь используется в конструкции новейших машин. Два года практического использования Auto Tractor в более чем дюжине штатов доказали, что автомобиль может выполнять свою работу».

          Общее описание

          «Автотрактор является навесным оборудованием для любого автомобиля и устроен так, что при притягивании к автомобилю скорость последнего снижается, а тяговое усилие увеличивается примерно в 14 раз. Эта гениальная машина присоединяется к любому стандартному автомобилю, что позволяет пахать, дисковать, боронить, сеять, собирать урожай, молотить и выполнять другую подобную работу, используя автомобильный двигатель и трансмиссию для обеспечения мощности и автотрактор для преобразования этой мощности. чтобы он был доступен для использования в хозяйстве.

          «Автотракторное навесное оборудование состоит из стальной рамы, задняя часть которой опирается на два ведущих колеса. Зубчатая передача предназначена для передачи мощности от автомобильных колес к ведущим колесам. Радиатор для системы водяного охлаждения, бак для подачи воды, циркуляционный насос и патрубки предназначены для обеспечения дополнительной охлаждающей способности, чтобы обеспечить надлежащее охлаждение автомобильного двигателя при любых условиях. На заднем конце рамы находится регулируемое дышло, к которому крепятся плуги или другие орудия».

          Способ крепления

          «Перед присоединением автомобиля к автотрактору к задней оси крепятся два седла и на каждую ступицу заднего колеса крепятся стальные шестерни. Шестерни центрируются и удерживаются на месте специальными стальными колпаками ступиц, которые заменяют обычные колпаки ступиц. Это всего лишь минутная работа, чтобы удалить их, когда это необходимо.

          «Для присоединения автомобиля к автотрактору автомобиль задом задвигается, оседлав раму автотрактора, до тех пор, пока седла на задней оси не сядут на наклонную верхнюю часть рамы. Затем автомобиль возвращается на место своей собственной силой с помощью канатов, намотанных на ступичные шестерни, которые действуют как намоточные барабаны. Рама спроектирована таким образом, что, когда автомобиль возвращается в исходное положение, задние колеса приподнимаются над землей примерно на шесть дюймов, а ступичные шестерни входят в зацепление с большими шпорами Auto Tractor. Передний конец рамы автотрактора опирается на балку, прикрепленную к передней оси автомобиля. Способ крепления автомобиля был упрощен, так что один человек может легко выполнить работу за пять-десять минут, а отсоединить его можно за гораздо меньшее время, оставив автомобиль доступным для обычного использования».

          Гарантия

          «Поскольку автомобильный двигатель является источником энергии, объем работы, который может быть выполнен, зависит от мощности и состояния этого двигателя. В следующей таблице показано количество лошадей, необходимое для выполнения работы, которую, как мы гарантируем, можно выполнять с помощью автотрактора, прикрепленного к автомобилям различной мощности. Это при условии, что автомобили находятся в хорошем техническом состоянии».

          20 лошадиных сил от 4 до 6

          30 лошадиных сил от 6 до 9

          40 лошадиных сил от 10 до 14

          50 лошадиных сил от 14 до 18

          60 л.с. от 18 до 24

          90 лошадиных сил от 24 до 30

          Руководство пользователя содержит другую информацию (в том числе тот факт, что была налажена целая производственная линия, а готовые модели отгружались по железной дороге), слишком подробную, чтобы включать ее здесь.