Уравнение тягового баланса трактора. Схема сил и моментов, действующих на трактор в продольной плоскости в общем случае движения, страница 13

Изменение энергонасыщенности за счет мощности двигателя N_еэ, при неизменной массе m_Э и постоянном отборе мощности N_МОМ, приводит к сохранению тягового усилия Р_крopt на другой скорости. Если изменение энергонасыщенности достигается за счет массы m_Э при заданной мощности, то пропорционально изменится и тяговое усилие Р_{кр opt}.

При возрастании энергонасыщенности максимум тягового КПД η_{т max}, оставаясь практически неизменным по величине, смещается в соответствии с формулой (5.39) в сторону больших скоростей. Следовательно, тракторы более высокой энергонасыщенности должны работать на повышенных скоростях. Нарушение этого правила неизбежно приводит к уменьшению тягового КПД и соответствующему повышению расхода топлива на единицу выполненной работы.

Однако, тяговый КПД трактора не учитывает влияние скорости движения на тяговое сопротивление рабочих машин и удельные энергозатраты, которые возрастают с ее повышением. Поэтому минимум энергозатрат и расхода топлива на обработку единицы площади имеет место при более низких скоростях, чем V_opt. Указанное расхождение будет тем значительнее, чем больше приращение удельного сопротивления рабочей машины ΔК при повышении скорости рабочего хода.

Полученные характеристики тягово-сцепных свойств свидетельствуют о целесообразности использования тракторов переменной массы в составе почвообрабатывающих агрегатов на фонах высокой прочности с максимальным балластированием. На фонах низкой прочности и несущей способности наивысшая эффективность гусеничного трактора достигается при минимальной эксплуатационной массе. У колесного трактора в этом случае определяющим является снижение удельного давления на почву применением сдвоенных колес.

Значение , соответствующее номинальному тяговому усилию трактора, должно находиться в диапазоне ≤≤. С учетом того, что максимум производительности МТА смещен относительно  в сторону больших тяговых усилий [3, 8], с целью наиболее полного использования потенциальных возможностей трактора целесообразно ориентироваться на . Указанное создает определенный резерв для реализации роста его энергонасыщенности.

5.9. Топливная экономичность трактора

Топливная экономичность трактора проявляется через составляющие потерь энергетического баланса трактора, одни из которых больше зависят от степени совершенства и технического уровня конструкции, а другие — от условий эксплуатации.

Основные показатели топливной экономичности трактора — удельный расход топлива на единицу тяговой мощности g_кp[г/(кВт • ч)] и на единицу выполняемой работы G_T(кг/га).

Топливная экономичность двигателя g_e.В условиях эксплуатации экономичность трактора зависит от удельного расхода топлива двигателя. Использование трактора на каждой передаче наиболее целесообразно в режиме максимальной тяговой мощности при полной загрузке двигателя. Это объясняется тем, что режиму работы при N_кpmax соответствует максимальный тяговый КПД (на каждой передаче свое значение), характеризующий наиболее эффективное использование энергии топлива в технологическом процессе.

Экономия топлива достигается за счет повышения индикаторного и механического КПД дизеля при переводе на режим постоянной мощности и использовании частичных скоростных режимов по сравнению с режимом работы двигателя при малом моменте по внешней скоростной характеристике.

КПД трансмиссии существенно влияет на топливную экономичность. На тракторах применяют механические, гидромеханические и гидрообъемные трансмиссии. При использовании гидротрансформатора с максимальной загрузкой по моменту КПД трансмиссии уменьшается приблизительно на 8-10 %.

Намного ниже КПД гидростатической трансмиссии вследствие двойного преобразования энергии (из механического привода в гидравлический, и обратно) и высоких потерь в гидролиниях.

Значения полного КПД трансмиссий тракторов следующие: механических - 0,86-0,93; гидромеханических - 0,8-0,85; гидростатических - 0,75-0,8. Недогрузка снижает значительно больше η_тр и топливную экономичность тракторов с гидромеханической и гидростатической трансмиссиями, чем эти показатели тракторов с механической трансмиссией.