10.Мощностной баланс и потенциальная тягловая характеристика трактора. Конструктивные мероприятия, повышающие тягловый КПД трактора.
Мощностной баланс трактора представляет собой уравнение, показывающее как расходуется во время работы мощность , развиваемая тракторным двигателем. Так как мощность двигателя должна быть суме мощностей, затрачиваемых на преодоление различных сопротивлений, возникающих при движении, то в общем случае уравнение мощностного баланса имеет следующий вид : Ne = No+Nтр+Nf+Nd±Ni±Nj+Nкр+Nпр+Nвом+Nг+Nгсом, где No-затраты на обслуживание, Ntr- мощность затрачиваемая на преодоление трения, Nd-затраты на буксование, Nf -затраты на качение, Nкр -тягловая мощность, Nпр - затраты на преодоление трения в ВОМ, Nвом -затраты на вращение, Nг -на гидросистему, Nгсом -на с/х машины. Необходимые тягловые показатели трактора могут быть достигнуты и эффективно использованы только в том случае, если будут правильно выбраны основные его параметры : масса, скорости движения и мощность двигателя. Исходные данные к тягловому расчету выбирают с учетом места занимаемого трактором в типаже. Трактор должен быть расчитан на выполнение всех работ, соответствующей тягловой зоне соседнего с ним предыдущего класса. Тяговый диапазон определяют по формуле : dт=e·Рн/Р¢н, где -коэффициент расширения тягловой зоны трактора, -номинальные силы тяги на крюке тракторов рассчитываемого энного по порядку класса и тракторов предыдущего класса. Способы : 1)Увеличение эксплуатационной массы трактора 2)Разные передачи
11.Сгорание в дизельных двигателях. Параметры цикла в конце сгорания. Способы смесеобразования и конструкции камер сгорания дизелей.
Можно поделить на 3 периода : 1)В этот период закон нарастания давления в цилиндре остается неизменным, а температура топлива повышается до температуры самовоспламенения. Это период задержки самовоспламенения. 2)В этот период сгорает все топливо поданное в цилиндр в первый и второй периоды, поэтому резко возрастает давление, а следовательно и температура. 3) Давление нарастает медленнее, потому что процесс сгорания протекает при увеличивающемся объеме над поршнем. В этом периоде скорость сгорания понижается по сравнению с со вторым периодом, так как уменьшается концентрация кислорода в смеси. Этот период называют периодом замедленного сгорания. Обычно у дизелей как и у карбюраторных двигателей, наблюдается процесс догорания, то есть происходит сгорание остатка топлива при увеличении объема. Значения давлений и температур в конце сгорания для автотракторных двигателей находятся в следующих пределах : Р = 5.5..9.5Мпа Т = 1900..2400К
12.Ведущие моменты приложенные к движителям тракторов и автомобилей и касательная сила тяги. Основные схемы трансмиссий тракторов и автомобилей.
Источник движущей силы трактора и автомобиля - двигатель. Развиваемый им крутящий момент Мд передается через механизмы трансмиссии к движителям и его называют ведущим. Так как частота вращения движителей значительно меньше частоты вращения коленчатого вала двигателя, то ведущий момент Мвед больше крутящего момента двигателя. Мвед = Мд·iтр·hтр Основные схемы трансмиссий : 1) Механическая 2)Электромеханическая 3)Гидрообьемная
13.Сгорание в карбюраторных двигателях. Параметры цикла в конце сгорания. Пределы воспламеняемости горючих смесей, характеристика идеального карбюратора.
Процесс сгорания можно условно разделить на 3 части : 1) Задержка воспламенения 2) Видимое сгорание 3) Догорание => 1) Рабочая смесь сжимается. Давление в цилиндре растет практически по закону сжатия, а температура повышается незначительно. В конце первого периода заканчивается формирование очага пламени, создаются условия для его быстрого распространения по всей камере сгорания. На продолжительность первого периода оказывают : физико-химические свойства топлива, состав рабочей смеси, режим работы двигателя. 2)Быстрое нарастание давления и температуры. Сгорает 90% рабочей смеси. Продолжительность зависит от состава смеси, степени сжатия, момента зажигания, формы камеры сгорания. 3)Начинается после достижения максимального давления. Рабочая смесь быстрее всего сгорает при а=0,85..0,95. В этом случае мощность двигателя будет наибольшей, хотя удельный расход будет хуже. Сгорание топлива при а=1,1..1,15 будет медленнее в следствии меньшей скорости распространения пламени. Мощность двигателя несколько упадет, но будет достигнута его наилучшая экономичность. Смесь не входящая в 0,3..1,3 не воспламеняется. Процесс приготовления горючей смеси называется карбюрацией, а прибор который этим занимается - карбюратор. Карбюратор который дает характеристики оптимального регулирования двигателя на всех режимах работы называют идеальным. Зависимости коэффициента избытка воздуха a от разрежения в диффузоре или расхода воздуха при оптимальном регулировании двигателя и работе его на различных режимах называют характеристиками идеального карбюратора.
14.Работа гусеничного движителя. Мероприятия повышающие КПД гусеничного движителя. Типы гусеничного движителя и его подвесок.
Гусеничный движитель представляет собой механизм для передвижения посредством двух замкнутых, параллельно вращающихся шарнирных или без шарнирных лент, называемых гусеницами. КПД = hf·he -потери на качение: - потери на буксование.
15.Процесс расширения. Параметры процесса расширения. Особенности конструкции уплотняющей части поршней.
В процессе расширения теплота сгоревшего топлива преобразуется в механическую работу Процесс расширения происходит при догорании топлива , сопровождается утечкой газов через не плотности между цилиндром и поршнем и отводом теплоты в окружающую среду. Поэтому он характеризуется политропным изменением параметров газа. В конце процесса расширения у карбюраторных двигателей давление Р=0,3..0,4Мпа и температура Т=1200..1500К, а у дизелей 0,2..0,3Мпа, 900..1200К. Уплотняющая часть поршня - поршневые кольца. Они: компрессионные и маслостойкие.
16.Теоретическая тягловая характеристика трактора. Особенности силовых передач со всеми ведущими колесами.
Определив основные параметры трактора, можно построить тягловую характеристику для получения наглядного представления о его тягловых и топливно-экономических показателей. Тягловые характеристики строят в функции от силы тяги на крюке применительно к установившейся работе на горизонтальном участке. По этим характеристикам видно изменение в зависимости от силы тяги на крюке следующих показателей : буксование ведущих органов, скорости поступательного движения, мощности на крюке, расхода топлива. Тягловую характеристику построенную по расчетным данным называют теоретической. ЕЕ можно представить в виде графика состоящего из верхней и нижней половин. На нижней половине, имеющей вспомогательное значение , наносят исходные параметры тракторного двигателя. Непосредственно тяговую характеристику строят в верхней половине графика.
17.Процесс выпуска, параметры процесса выпуска. Конструкция выпускных систем. Рациональное использование энергии отработавших газов.
У автотракторных двигателей для наиболее полной очистки цилиндров от отработавших газов выпускной клапан открывается за 40-70° до прихода поршня в НМТ и закрывается на 10-25° позже того, как поршень минует ВМТ. При опережении открытия выпускного клапана к моменту прихода поршня в НМТ значительная часть отработавших газов под действием собственного избыточного давления выходит из цилиндра с большой скоростью. Это уменьшает работу на выталкивание газов из цилиндра во время движения поршня от НМТ к ВМТ. Запаздывание закрытия выпускного клапана дает возможность использовать для лучшей очистки цилиндров инерцию отработавших газов, имеющих большую скорость. Параметры : Р=0,11..0,12: Т=700..1100. У дизелей меньше. Использование : турбо наддув, обогрев пр.
18.Тягловый расчет трактора. Кинематические схемы КПП тракторов.
Необходимые тягловые показатели трактора могут быть достигнуты и эффективно использованы только в случае если будут правильно выбраны основные его параметры : вес, скорости движения и мощность двигателя. Перечисленные параметры получают в результате тяглового расчета трактора. Исходные данные к тягловому расчету устанавливают с учетом места занимаемого рассматриваемым трактором в типаже. Трактор должен выполнять и свой класс и предыдущий. Величина тяглового диапазона может быть выбрана из : dт=e·Рн/Р¢н, где -коэффициент расширения тягловой зоны трактора, -номинальные силы тяги на крюке тракторов рассчитываемого энного по порядку класса и тракторов предыдущего класса. Дальнейший этап : выбор весовых параметров трактора. Следует различать конструктивный и эксплуатационный веса. Максимальная величина Gмах должна быть выбрана с таким образом, что бы буксование ведущих органов не превышало допустимых. : Gмах = Рн./(jк.доп.·lк-¦1), где lк и ¦1 -коэффициенты нагрузки ведущих колес и сопротивлению качения, jк.доп - коэффициент использования сцепного веса. Выбор основных передач трактора должен быть увязан с принятым диапазоном тягловых усилий на крюке и с требованиями агротехники в отношении допускаемых скоростей работы на различных с/х операциях. Требуемая номинальная мощность тракторного двигателя определяется по формуле : Nн=([Pн+f1·(Gmin+Gб)]·Vн1)/(270·hгр·cэ), где Pн - номинальная сила тяги на крюке; f1 - коэффициент сопротивления качению трактора. Передачи тракторов : основные (на продолжительное использование), транспортные, замедленные передачи. » двух и трех вальные коробки передач.
19.Индикаторные показатели рабочего цикла. Способы повышения индикаторных показателей.
По результатам теплового расчета строят теоретические индикаторные диаграммы. Площадь верхней части расчетной индикаторной диаграммы acz’zba представляют собой в масштабе положительную индикаторную работу газов в одном цилиндре за цикл L’i. arb’’a - работа которая затрачивается в двигателе на насосные потери за счет работы газов в других цилиндрах. Действительная индикаторная работа в одном цилиндре за один цикл : Li = jп·L’i - DLi = pi·Vh => pi = Li/(Vh·100000). Среднее индикаторное давление : Pi=m·F/l; Индикаторная мощность одного цилиндра Ni=2·pi·Vh·ni/t ; Индикаторный КПД : hi=Li/Qo ; Относительный коэффициент полезного действия : ho=hi/ht=0.6..09 ; Индикаторный удельный расход топлива : gi=Gт·1000/Ni