Покращення ефективності експлуатації тракторів з газодизельною енергетичною установкою

Abstract

Заміна дорогих світлих нафтопродуктів природним газом є загальнодержавним завданням. Вартість компримованого природного газу у 2…4 рази нижча за вартість дизельного палива, тому переобладнання сільськогосподарських тракторів і автомобілів для роботи за газодизельним циклом забезпечує суттєве зниження витрат на паливо у собівартості сільськогосподарської продукції, де вони можуть досягати 50%. На початковому етапі впровадження технологій використання газомоторного палива для дизелів сільськогосподарської техніки доцільним є переобладнання дизельних двигунів у газодизелі, що здатні працювати як за газодизельним, так і за традиційним дизельним циклом. Найбільш ефективним є застосування комбінованого сумішоутворення – зовнішнього для природного газу та внутрішнього для дизельного палива, що не потребує суттєвих змін конструкції основних вузлів двигуна. Для цього необхідно модернізувати систему живлення базового дизеля, забезпечивши подачу та дозування газу і запальної дози дизельного палива у газодизельному режимі. Подача газоповітряної суміші здійснюється системою подачі газоповітряної суміші, яка взаємодіє з регулятором частоти обертання колінчастого валу двигуна. При переобладнанні сільськогосподарської техніки для роботи за газодизельним циклом необхідно забезпечити номінальну потужність конвертованого двигуна на рівні базового дизеля, а також нормативний коефіцієнт запасу крутного моменту для двигунів тракторів і комбайнів. На сьогодні досліджено робочий процес газодизельного двигуна та обґрунтовано напрями його вдосконалення за економічними й екологічними показниками, що дозволяє покращувати конструкцію камер згоряння та апаратури подачі дизельного палива. Забезпечення необхідної характеристики автотракторного газодизеля та нормативного коефіцієнта запасу крутного моменту залежить від узгодженої роботи системи подачі газоповітряної суміші та регулятора частоти обертання двигуна. Через недостатню дослідженість процесів функціонування систем подачі газоповітряної суміші їх проєктування тривалий час здійснювалося методом експериментального доопрацювання, що потребувало значних матеріальних витрат і не завжди забезпечувало необхідні характеристики двигуна. У зв’язку з цим у роботі проведено дослідження, спрямовані на забезпечення необхідних характеристик автотракторного газодизеля при переобладнанні сільськогосподарської техніки для роботи за газодизельним циклом. Крім того, переобладнання тракторів супроводжується встановленням групи газових балонів значної маси, тому додатково досліджено вплив маси газобалонної установки на агротехнічні показники трактора та його вплив на ґрунт.