|
При работе двигателя на максимальном скоростном режиме развиваемая им мощность на некоторых сельскохозяйственных операциях используется не полностью. Это часто наблюдается при работе трактора в междурядьях, когда максимальная рабочая скорость и ширина захвата ограничены требованиями агротехники. При работе тракторного двигателя, соответствующей внешней характеристике, с приведенным к коленчатому валу моментом сопротивления McieAfHi (рис. 61), значительно меньшим номинального крутящего момента Мн, удельный расход топлива значительно выше минимального при номинальной загрузке двигателя. По мере уменьшения загрузки двигателя показатели его топливной экономичности ухудшаются, т. е. увеличиваются удельный и погектарный расходы топлива. Эффективного снижения удельного расхода топлива можно достичь при увеличении его загрузки. Это можно осуществить одним из следующих способов: совмещением технологических операций при возделывании сельскохозяйственных культур и работой на пониженном скоростном режиме двигателя при одновременном включении более высокой передачи трансмиссии. Совмещение операций — перспективное направление совершенствования технологии возделывания сельскохозяйственных культур, позволяющее целенаправленно управлять всей системой агротехнических приемов. Двухоперационные агрегаты позволяют совмещать, например, междурядную обработку или посев с внесением удобрений, нарезку гребней с посадкой картофеля, а трехоперационные агрегаты — предпосевную обработку почвы, посев и внесение удобрений. В двухоперационных агрегатах на трактор навешивают одновременно две сельскохозяйственные машины, в трехоперационных — три. Поэтому такие тракторы оборудуют не только задней, но и передней навесной системой. При использовании энергонасыщенного трактора на совмещенных операциях возрастает загрузка двигателя и он работает в зоне минимальных удельных расходов топлива, что способствует снижению расхода топлива на единицу выполненной работы. При совмещении операций уменьшается число проходов агрегата по полю. Вследствие этого исключается или уменьшается переуплотнение почвы и снижаются потери влаги. Переход двигателя на частичный скоростной режим и трансмиссии на повышенную передачу осуществляется при постоянной скорости агрегата. При этом загрузка двигателя по моменту возрастает и он работает в зоне минимальных удельных расходов топлива, что при прочих равных условиях позволяет снизить погектарный расход топлива. При моменте сопротивления л4с2=мд2 двигатель работает на частичном скоростном режиме при угловой скорости 0)2 (см. рис. 61). Чтобы определить условия перехода двигателя с внешней Рис. 61. График изменения загрузки двигателя при работе, соответствующей внешней и частичной характеристикам. (угловая скорость a>i) на частичную (угловая скорость ©2) характеристику, выразим технологическую производительность агрегата через параметры этих характеристик и эксплуатационные факторы W*в 360^-^ягХ^ = 0,36 titp1t]6w; (70) W2= ЗбО^^дт^О.Зб^-^эдт, (71) куд «уд где Nd\ и JVc>2 — используемая мощность двигателя при работе на внешней и частичной характеристиках; Мв\ и Мдг — развиваемый двигателем крутящий момент на этих режимах; ы\ и и>2 — угловая скорость коленчатого вала на этих режимах; «уд —удельное сопротивление машины или орудия; y|T«r — тяговый КПД трактора; % — коэффициент использования ширины захвата; т — коэффициент использования технологического времени; t)Tpi и 1трг —КПД трансмиссии на низшей и высшей передачах. При переходе на пониженный скоростной режим производительность агрегата должна сохраниться, т. е. W^W^. Поэтому, приравняв правые части уравнений (70) и (71), получим Однако производительность агрегата при переходе двигателя с одного скоростного режима на другой будет постоянна, если действительные скорости его не изменяются, т. е. 1/| = с2. Так как 1>1=<»1/уг)б/1тр| и Иг^югГкПбЛ'трг. т0 где trpi и ttp2 — передаточные числа трансмиссии на низшей и высшей передачах. Решив совместно последние два уравнения, получим tpi/'грг) 11тр1/лтр2' (72) Следовательно, развиваемый двигателем крутящий момент на частичном скоростном режиме определяется загрузкой двигателя моментом Мд1 при работе на внешней характеристике, а также отношением передаточных чисел /тр и КПД tjtp пониженной и повышенной включенных передач. При рациональном

выборе номера включенной передачи можно создать загрузку двигателя по моменту, близкую к максимальной, т. е. обеспечить работу двигателя в зоне минимальных удельных расходов топлива. Погектарный расход топлива при работе двигателя на внешней характеристике = &Лд/(0,36т)тр1т)6лдт), на частичной характеристике QT2 - Gr2/W2» ge2V(0.36titp2t|6 W). где Gti и GT2 — расходы топлива за 1 ч работы двигателя на внешней и частичной характеристиках; ge\ = GTi/(Mai<ui) и ge2— GT2/(AfД2Ю2) — удельные расходы топлива на внешней и частичной характеристиках. Решив совместно эти уравнения, получим Qt2 = Qt1 (Altai) (ПтрЛл)- При одинаковых значениях КПД на анализируемых передачах <Г)тр1 = Лтр2) Qrtsevtifti/&i-Экономию топлива, %, можно определить по формуле На рисунке 62 в качестве примера приведена регуляторна» характеристика двигателя мощностью 75 кВт трактора к л асса 1,4. Здесь при работе двигателя с загрузкой iVa=35 кВт развиваемый крутящий момент и удельный расход топлива на внешней характеристике Л1Д1 = 150 Н«м и gei=309 г/кВт-ч, а па частичной характеристике соответственно при 0,7лд Мд2= = 230 Н-м и g«?2=256 г/кВт-ч. При уменьшении передаточного числа трансмиссии в 1,43 раза экономия топлива, %, A«.=(1-w)100=17- Эффективность рассмотренного способа использования энергонасыщенных универсально-пропашных тракторов тяговых классов 1,4 и 2,0 подтверждена специальными испытательными организациями.
|