Технологическая схема использования теплоты отработавших газов самоходной машины

Эффективность машинно-тракторного парка во многом зависит от условий эксплуатации. Чем жестче условия (в основном климатические), тем больше отказов, что приводит к снижению долговечности и эффективности использования техники. Уменьшить количество отказов и потери мощности в моторно-трансмиссионной установке, а также повысить топливную экономичность возможно за счет использования бросовой теплоты двигателя внутреннего сгорания. Это позволяет обеспечить оптимальный температурный режим в основных узлах машин при отрицательной температуре окружающей среды. (Цель исследования) Разработать технологическую схему применения бросовой теплоты двигателя внутреннего сгорания в виде теплоты отработавших газов для поддержания оптимальной температуры в основных узлах машинно-тракторного агрегата. (Материалы и методы) Изучили и оценили потенциальную возможность использования теплоты отработавших газов в разрабатываемой схеме. Исследования проводили на экспериментальной установке. При обработке результатов применен эксергетический метод исследования. (Результаты и обсуждение) Установлено, что величина мощности теплового потока отработавших газов на различных режимах работы двигателя создает благоприятные условия для его использования в предлагаемой схеме. Разработана и запатентована система поддержания заданного температурного режима в основных узлах и прицепном агрегате самоходной машины. (Выводы) Наличие в отработавших газах существенной по величине кинетической и тепловой энергии создает возможность ее вторичного использования. Составлена технологическая схема использования теплоты отработавших газов двигателей внутреннего сгорания в виде системы поддержания заданного температурного режима в основных узлах и прицепном агрегате самоходной машины. Применение разработанной системы позволит максимально повысить коэффициент полезного использования теплоты, выделившейся при сгорании в двигателе топлива.

1. Разяпов М.М. Повышение надежности агрегатов трансмиссии автотракторной техники при эксплуатации в условиях низких температур // Инновации в АПК: проблемы и перспективы. 2020. N2(26). С. 77-86. EDN: JJLVMR.

2. Сырбаков А.П., Бережнов Н.Н., Корчуганова М.А., Матяш С.П. Тепловая подготовкадизельных двигателей // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2019. N8(178). С. 167-174. EDN: BMFDDB.

3. Krokhta G.M., Khomchenko E.N., Ivannikov A.B. et al. Improving the starting performance of tractor engines and their efficiency when warming up in low temperatures. International Journal of Mechanical Engineering. 2021. Vol. 6. N3. 127-135. EDN: DIQLKH.

4. Долгушин А.А., Чернухин Р.В., Кидло Т.И. Статистический анализ отказов тракторов «Кировец» в условиях Новосибирской области // Технический сервис машин. 2021. N4(145). С. 103-109. DOI: 10.22314/2618-8287-2021-59-4-103-109.

5. Кукис В.С., Щербакова О.В. Оценка энергии отработавших газов ДВС как возможного источника её утилизации // Успехи современной науки. 2017. Т. 1. N5. С. 67-70. EDN: YTASVR.

6. Долгушин А.А., Воронин Д.М., Мамонов О.В. Методология обоснования оптимального теплового режима работы агрегатов автомобилей // Достижения науки и техники АПК. 2018. Т. 32. N9. С. 89-92. DOI: 10.24411/0235-2451-2018-10921.

7. КрохтаГ.М., Хомченко Е.Н., Усатых Н.А., Иванников А.Б. К вопросу вторичного использования эксергии выпускных газов в автотракторных силовых установках // Тракторы и сельхозмашины. 2022. N89(3). С. 197-205. DOI: 10.17816/0321-4443-106855.

8. Kalinichenko A., Havrysh V., Hruban V. Heat recovery systems for agricultural vehicles: utilization ways and their efficiency. Agriculture. 2018. Vol. 8. N12. 199. DOI: 10.3390/agriculture8120199.

9. Иванов Н.М., Иванников А.Б., Крохта Г.М. Повышение эффективности работы моторно-трансмиссионных установок мобильных машин за счёт использования бросовой теплоты выхлопных газов // Наука в Центральной России. 2022. N1(55). С. 92-101. DOI: 10.35887/2305-2538-2022-1-92-101.

10. Чернухин Р.В., Долгушин А.А., Касимов Н.Г. и др. Обоснование расходных характеристик рекуператора для тепловой подготовки агрегатов машин и оборудования // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). 2020. Т. 22. N4. С. 82-93. DOI: 10.17212/1994-6309-2020-22.4-82-93.

11. Спицын И.А., Орехов А.А., Поликанов А.В., Рылякин Е.Г. Оценка эффективности работы техники в условиях отрицательных температур окружающего воздуха // Нива Поволжья. 2017. N4(45). С. 169-175. EDN: ZTIESF.

12. Русмиленко А.К., Конев В.В., Мерданов Ш.М. Совершенствование рабочих органов машин для земляных работ, применяемых при строительстве автозимников // Транспортное, горное и строительное машиностроение: наука и производство. 2023. N21. С. 85-91. DOI: 10.26160/2658-3305-2023-21-85-91.

13. Дорохов А.С., Аксенов А.Г., Сибирев А.В. и др. Исследование сепарирующей системы с использованием теплоты отработавших газов двигателя свеклоуборочного комбайна // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2022. Т. 16. N1. С. 19-26. DOI: 10.22314/2073-7599-2022-16-1-19-26.

14. Раков В.А., Сальников А.Ю. Уменьшение времени прогрева двигателя и отопления салона транспортного средства за счет использования теплоты отработавших газов // Транспорт на альтернативном топливе. 2014. N5(41). С. 36-43. EDN: SNAXFP.

15. Al-Amir Q.R., Al-Dawody M., Abd A.M. Design of coo ling system for an automotive using exhaust gasses of turbocharged diesel engine. Journal of the Institution of Engineers (India): Series C. 021. DOI: 10.1007/s40032-021-00787-4.

16. Дьяков И.Я., Приходько Л.С., Шиляев В.А. и др. Об использовании сельскохозяйственных тракторов на работах различноговида // Тракторы и сельхозмашины. 1979. N7. С. 7-9.

17. Окунев Г.А. Кузнецов Н.А., Луковцев А.В. Тенденции формирования парка тракторов для сельских товаропроизводителей // Вестник Курганской ГСХА. 2020. N4(36). С. 74-80. EDN: WXAGLC.

18. Сазонов С.Н., Сазонова Д.Д. Особенности использования техники и формирования парка машин в фермерских хозяйствах // Наука в Центральной России. 2016. N3(21). С. 32-40. EDN: TUXNZP.