ДПМ обеспечивает работу трактора с наивысшей мощностью без переключения передач в диапазоне тяговых нагрузок, соответствующем диапазону (Ммах-Мн), что в 2-3 раза больше общепринятого перепада между передачами, составляющего обычно 15-20 %. Корректорному участку характеристики (ωн-ωм) соответствует минимальный удельный расход топлива gе,, поэтому работа двигателя в режиме ДПМ отличается большей топливной экономичностью, чем работа на регуляторной ветви характеристики.
Рисунок 5.8 – Регуляторная характеристика тракторного дизеля: а – Км=1,15-1,20; б – Км=1,35-1,45 (ДПМ)
В процессе испытаний и эксплуатации тракторов с ДПМ установлено [1, 7] повышение производительности на 6-10 % при снижении погектарного расхода топлива до 10 %, число ступеней в коробке передач может быть в 2 раза меньше.
Недостатки характеристики двигателей внутреннего сгорания можно компенсировать, применяя бесступенчатую трансмиссию (гидравлическую или электрическую) с автоматически изменяемым передаточным числом в зависимости от момента сопротивления.
Автоматическое регулирование скоростного и нагрузочного режимов обеспечивается гидротрансформатором. Гидромеханическая трансмиссия устанавливается, как показано выше, на некоторых моделях гусеничного трактора производства Волгоградского тракторного завода. Однако эти трансмиссии, так же как и бесступенчатые, не получили большого распространения на сельскохозяйственных тракторах, так как имеют более низкий КПД из-за двойного преобразования энергии и снижают топливную экономичность трактора в сравнении с обычными механическими трансмиссиями.
Следует отметить перспективные разработки в области энергетических установок на основе электрохимического генератора. Они работают по принципу прямого преобразования химической энергии, выделяющейся при реакции топлива и окислителя, в электрическую энергию без промежуточного превращения химической энергии в тепловую и сопутствующих этому превращению потерь, присущих тепловым двигателям. Реакция превращения происходит в топливном элементе.
Такие энергетические установки имеют по сравнению с ДВС высокий КПД, абсолютную экологическую чистоту; низкую шумность и высокую энергоемкость.
5.6. Энергетический баланс и потенциальная тяговая характеристика трактора
Уравнение энергетического баланса характеризует распределение мощности тракторного двигателя при выполнение основного технологического процесса в составе МТА. В общем случае энергетический баланс трактора при полной загрузке двигателя имеет вид
Neэ=Nкp+NМ0M+Nтp+Nδ+Nf+Ni+Nком+Nj+Np+Nд, (5.22)
где Neэ– номинальная эксплуатационная мощность двигателя; Nкр - тяговая мощность на прицепном устройстве трактора; Nмом - отбор мощности на привод рабочих органов агрегата; Nтp, Nδ, Nf, Ni –мощности, характеризующие расход энергии на трение в трансмиссии, буксование движителей, преодоление сопротивлений качению и подъема; Nком – затраты мощности для создания условий труда тракториста; Nj. – мощность сил инерции; Np - мощность рассеивания, поглощаемая устройством для снижения колебаний и другими упругими элементами конструкции трактора; Nд– «недобор» мощности двигателем, если момент сопротивления носит переменный характер.
Динамические составляющие потерь и недоиспользования мощности энергетического баланса трактора Nj, Np, Nд рассмотрены ниже (п. 6.3). Мощности Nj, Ni имеют разные знаки в зависимости от того, движется трактор на подъеме или на спуске, разгоняется или снижает скорость. При подъеме и разгоне мощности Nj, Ni берутся со знаком «плюс», при спуске и замедлении - со знаком «минус».
Степень совершенства трактора как тягача и соответствие его функциональному назначению характеризует изменение отдельных составляющих энергетического баланса в зависимости от тягового усилия на крюке Ркр. Анализ этих зависимостей позволяет определить оптимальный диапазон нагрузочно-скоростного режима работы трактора в составе МТА с наибольшей производительностью и наименьшими энергетическими потерями, характеризуемыми КПД. Поэтому составляющие уравнения энергетического баланса, не зависящие от тяговой нагрузки (Nком, NМОМ), не анализируются.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.