Методы повышения надежности и эффективности системы охлаждения двигателя в зимних условиях

ВВЕДЕНИЕ 5 1. Аналитические исследования 8 1.1. Оценка природно-климатических особенностей условий эксплуатации автомобилей 8 1.2. Влияние теплового состояния двигателя на его показатели 10 1.3. Регулирование температуры охлаждающей жидкости 13 1.4. Термостаты с электронным управлением 19 1.5. Анализ существующих конструкций термостатов с электронным управлением 27 1.6. Приспособленность автомобиля к суровым условиям эксплуатации 32 Выводы 34 2. Расчетные данные по климатической адаптации автомобиля 35 2.1. Тепловые процессы при прогреве двигателя 35 На основании вышеуказанного материала можно сделать вывод, что установление зависимости между мощностью внутреннего источника тепла двигателя и его массой позволит предсказать время прогрева двигателя при различных температурах окружающего воздуха и скорости ветра. 40 2.2. Тепловые процессы при охлаждении двигателя 40 2.3. Приспособленность автомобилей к зимним условиям эксплуатации по температурному режиму двигателей 42 2.3.1. Показатели приспособленности автомобилей к зимним условиям эксплуатации по времени прогрева и охлаждения двигателей 42 2.3.2. Комплексный показатель приспособленности к зимним условиям эксплуатации по температурному режиму двигателей 44 2.4. Интервалы суровости зимних условий эксплуатации автомобилей по температуре окружающего воздуха и скорости ветра 45 Выводы 48 3. Анализ результатов исследований 49 3.1. Методика экспериментальных исследований по определению интенсивности прогрева и охлаждения двигателей 49 3.2. Технические требования к прогреву двигателя 55 3.3. Требования к устройствам облегчения пуска холодного двигателя 56 Выводы 57 4. Пути практического использования результатов исследования 58 4.1. Основные направления реализации результатов исследования 58 4.2. Интервалы приспособленности автомобилей 59 4.3. Оценка рационального времени прогрева двигателя на холостом ходу и определение допустимого времени его охлаждения при заданной суровости условий эксплуатации и уровне приспособленности автомобиля 59 4.4. Мероприятия для улучшения приспособленности автомобилей к зимним условиям эксплуатации по температурному режиму двигателей 63 4.5. Технические требования предъявляемые предпусковым подогревателям 64 4.6. Характеристика существующих предпусковых подогревателей 68 Выводы: 75 Заключение 76 Список использованных источников 78

1. Автомобильные двигатели. Учебник / под ред. Шатрова М.Г. – М.: Академия, 2011. – 464 с. 2. Бокк З.Г., Мельникова Э.А., Резник Л.Г. Приспособленность автомобилей к условиям эксплуатации: Учебное пособие для вузов. - Тюмень: Тюменский государственный нефтегазовый университет, 1995 - 96 с. 3. Виленский Л.И. Исследование влияния низких температур окружающего воздуха на эксплуатационную топливную экономичность автомобиля // Автореферат на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. – М.: ТИИ, 1980. – 22 с. 4. Гаврилов А.Г. Системы жидкостного охлаждения автотракторных двигателей. -М.: Машиностроение, 1966. - 162 е., ил. 5. ГОСТ 14846-81. Двигатели автомобильные. Метолы стендовых испытаний. – М.: 1981. 6. ГОСТ 15543-70. Изделия электротехнические. Исполнения для различных климатических районов. Общие технические требования в части воздействия климатических факторов внешней среды. – Переиздат. 1987. – 15 с. 7. ГОСТ 8.207-76. Прямые измерения с многократными наблюдениями. Методы обработки результатов наблюдения (переиезд. апрель 2006)–М.: 2006. – 8 с. 8. ГОСТ Р 53833-2010. Автомобильные транспортные средства. Установки подогревательно-отопительные независимые. Технические требования и методы испытаний 9. ГОСТ Р 54120-2010 Двигатели автомобильные. Пусковые качества. Технические требования 10. Давидович Л.Н. Проектирование предприятий автомобильного транспорта - М.: Транспорт, 1975. - 391 с. 11. Двигатели внутреннего сгорания. Динамика и конструирование: Учеб-ник для вузов / В.Н. Луканин, И.В. Алексеев, М.Г. Шатров и др.; Под ред. В.Н. Луканина и М.Г. Шатрова. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 2005. - 400 е.: ил. 12. Дедюкин В.В. Влияние основных факторов условий эксплуатации на топливную экономичность автомобилей ЗиЛ-130 и КамАЗ-5320 // Тез. докл. 2-ой Всесоюзной науч. конф. "Нефть и газ Западной Сибири" Том 2.1 ТюмИИ - Тюмень, 1989. - С. 174-175. 13. Дедюкин В.В., Резник Л.Г., Виленский Л.И. и др. Температурный режим основных агрегатов и топливная экономичность автомобилей. Межвузовский тематический сборник "Проблемы адаптации автомобилей к суровым климатическим условиям Севера и Сибири". - Тюмень, 1977. - С.20 - 29. 14. Жидкостное охлаждение автомобильных двигателей/ A.M. Кригер, М.Е. Дискин, A.JI. Новенников, В.И. Пикус. - М.: Машиностроение, 1985. - 176 е., ил. 15. Заявка Корея №20030067942. МПК F 01 Р 7/16. Опубл. 19.08.2003. 16. Заявка ФРГ №3504653. МПК F 01 Р 7/16. Заявл. 12.02.85. Опубл. 17. Зеленцов В.В. Влияние теплового режима автомобильных двигателей на процессы их изнашивания: Учеб. пособие. - Горький: ГПИ, 1979. - 68 е., ил. 18. Иванов И.А., Крамской В.Ф., Моисеев Б.В. Степанов О.А. Теплоэнергетика при эксплуатации транспортных средств в нефтедобывающих района Западной Сибири: Справочное пособие – М.:Недра, 1997. – 269 с. 19. Исаченко В.П., Осипова В.А., Сукомел А.С. Теплопередача: Учебник для вузов – М.: Энергоиздат, 1981.. – 416 с. 20. Карнаухов Н.Н. Приспособление строительных машин к условиям Роcсийского Севера и Сибири. – М.: Недра, 1994. – 351 с. 21. Колчин А.И. Демидов В.П. Расчет автомобильных и тракторных двигателей: Учеб. Пособие для вузов. –М.: Высш. школа, 1980. – 400 с., ил. 22. Краткий автомобильный справочник . – М.: Транспорт, 1994. – 224 с. 23. Луков Н.М. Автоматическое регулирование температуры двигателей: Учеб. пособие для студентов высших учебных заведений. - М.: Машиностроение. 1995. 271с.: ил. 24. Лукьянова М.Г., Солодовников Д.Н. Автомобильная электроника: для водителя и пассажира // Автомобиль и электроника. Современные технологии. 2012. №1(3). С. 5. 25. ООО “ФОЛЬКСВАГЕН Груп Рус” Программа самообучения 222 26. Патент РФ № 2251623. МПК F01P7/16. Заявл. 12.08.2003. Опубл. 10.05.2005 27. Патент США № 6867395. МПК Н 05 В 1/02. Заявл. 22.10.2002. Опубл. 22.04.2004. 28. Певнев Н.Г., Хамов И.В., Темирбаев Р.М. Обеспечение работоспособности системы впрыска газа ДВС при низких температурах. Дорожно-транспортный комплекс, экономика, экология, строительство и архитектура: Матер. Междун. науч.-практ. конф., 21-23 мая 2003 года. – Омск: Изд-во СИибАДИ, 2003. – Книга 1. – С. 141-143. 29. Петриченко P.M. Системы жидкостного охлаждения быстроходных двигателей внутреннего сгорания. - Л.: Машиностроение, 1975. - 224 с. 30. Резник Л.Г. Коэффициент адаптации автомобилей. Автомобильный транспорт: Сб. науч. тр. / ТюмИИ – Тюмень, 1974. – № 27. – С. 3-9. 31. Резник Л.Г., Петров А.И. Основные направления, цели и задачи теории приспособленности автомобиля к суровым условиям эксплуатации Проблемы эксплуатации машин в суровых условиях Сибири: Межвузовский сб. научн. тр./ ТюмИИ – Тюмень, 1991. – С. 3-4. 32. Рейтинги автомобилей и автомобильных товаров. Обзоры, сравнения и советы для автомобилистов URL: http://rating-avto.ru/http://rating-avto.ru/tovar/avtoodeyalo-na-dvigatel.html 33. Серегин Е.П., Босенко А.И., Бычков В.Е. и др. Экономия горючего. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Воениздат, 1986. - 190 с. 34. Соколов Д.В., Солодовников Д.Н. Доработка системы охлаждения двигателей ВАЗ // Перспективные направления развития автотранспортного комплекса сборник статей IX Всероссийской научно-производственной конференции. МНИЦ ПГСХА; Под общей редакцией В.В. Салмина. 2015. С. 86-89. 35. Соколов Д.В., Солодовников Д.Н. Исследование основных характеристик охлаждающих жидкостей. В сборнике: Молодежь и научно-технический прогресс сборник докладов Х международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых: в 4 т.. Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова, Губкинский филиал. 2017. С. 311-313. 36. Солодовников Д.Н., Боровской А.Е., Алиматов Б.А. Методические указания по подготовке магистерской диссертации для студентов направлений 23.04.01 – Технология транспортных процессов, 23.04.03 – Эксплуатация транспортно–технологических машин и комплексов / БГТУ им. В. Г. Шухова. – Белгород: Изд-во БГТУ им. В. Г. Шухова, 2016. – 42 с. 37. Стефановский Б. С. Теплонапряженность деталей быстроходных порш-невых двигателей. -М.: Машиностроение, 1978. - 128 е., ил. 89. 38. Теплонапряженность деталей двигателей внутреннего сгорания: Справочное пособие/ А. К. Костин, В. В. Ларионов, Л. И. Михайлов: Машиностроение. Ленингр. Отд-ние, 1979. - 222с., ил. 39. Теплообмен в двигателях и теплонапряженность их деталей. Дьяченко Н.Х., изд-во «Машиностроение», 1969. 248 с. Табл. 25. Илл. 95. Библ. 84 назв. 40. Технические условия ТУ 4591-016-43174012 «Термостаты систем охлаждения». - Радужный.: ЗАО «ЭЛЕКТОН», 2006. - 28с. 41. Тимошенко К. Д. Датчики температуры с твердым наполнителем. Б-ка приборостроителя. - М.: Машиностроение, 1975. - 136 с. 42. Транспорт для севера. Буянов Е.В. (Гос. Науч.-ислед. Ин-т автомобильного транспорта – НИИАТ). Изд-во «Транспорт», 1970 г., стр. 1-36. 43. Тюлькин В.А., Эртман С.А. Методика экспериментальных исследований по определению темпов прогрева двигателей автомобилей. Проблемы эксплуатации транспортных систем в суровых условиях. Матер. науч.-практ. конф. 22-23 ноября 2001, Ч. 3. – Тюмень: Нефтегазовый университет, 2002. – С. 43-46. 44. Фоменко Ю.В., Севрюгина Н.С., Ширшов А.А. К вопросу о перспективах развития придорожного сервиса автомобильного транспорта в РФ. Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2014. № 3. С. 254-256. 45. [Electronic resource] http://avtodvigateli.com/remont-i-uhod/posledstviya-zapuska-v-moroz.html 46. [Electronic resource] http://stroy-technics.ru/article/klimaticheskie-sloviya-vliyayushchie-na-nadezhnost-i-dolgovechnost-avtomobilya 47. [Electronic resource] https://www.zr.ru/content/articles/278320 vybirajem_predpuskovoj_podogrevatel_dvigatela/ 48. [Electronic resource] http://catalog.autodela.ru/article/view/339?q=article/view/339 49. [Electronic resource] http://rating avto.ru/http://rating avto.ru/tovar/avtoodeyalo-na-dvigatel.html 50. Brace CJ, Burnham-Slipper H, Wijetunge RS. Integrated Cooling Systems for Passenger Vehicles // Department of Mechanical Engineering, University of Bath, Bath, UK. - 2001. - 7 pp. 51. Robert D, Chalgren Jr. Thermal Comfort and Engine Warm-up Optimiza-tion of a Low-Flow Advanced Thermal Management System // SAE Technical Pa-per Series. - 2004. - 2004-01-0047. - 7 pp.

1. Аналитические исследования 1.1. Оценка природно-климатических особенностей условий эксплуатации автомобилей Одним из основных условий, характеризующих наиболее эффективную работу подвижного состава, является соответствие типов и конструктивных особенностей, применяемых к транспортным средствам. Дальнейшее изучение будет связано с рассмотрением эффективностью работы двигателя на установленном режиме. Изменение режима работы двигателя может охарактеризовать влияние климатических факторов и служить количественной оценкой этого влияния [30]. Больше половины автомобилей эксплуатируемых на территории России работают в низкотемпературных условиях, при этом известно, что большая часть машин плохо приспособлены для работы в таких условиях [45]. Климатические условия эксплуатации включают: температуру воздуха, атмосферное давление, силу ветра и вид природных осадков. Большая часть территории нашей страны расположена в умеренной и холодной зоне. Более половины дорожного транспорта страны эксплуатируется в умеренной зоне. В холодной зоне температура зимой опускается до -50 C, а продолжительность зимнего периода примерно 240 дней в году. Для этих условий должны быть изготовлены специальные автомобили. [20].