Обґрунтування складу пневматичної системи для локального багатоконтурного охолодження деталей автотракторного дизеля

Abstract

Серія моторних стендових та безмоторних експериментів, проведених на кафедрі двигунів та гібридних енергетичних установок НТУ "ХПІ", показали високу ефективність локального повітряного охолодження теплонапружених деталей ДВЗ, зокрема деталей випускного клапанного вузла газорозподільного механізму в автоматизованому режимі. Однак, в проведених випробуваннях використовувався стаціонарний повітряний компресор з живленням від електромережі 220 В з накопиченням повітря у балоні великої місткості. Реалізація системи локального охолодження на енергетичних установках, в основному потужних вантажних автомобілів, потребує включення в систему автоматичного керування охолодження автономного, встановленого на транспортному засобі пневматичного компресора з електроприводом із живленням від бортової електромережі та накопиченням повітря у ресивері з компактними розмірами. Проведено огляд конструктивних рішень та аналіз компонентного складу пневматичних систем автотракторних транспортних засобів. Розглянуті вимоги щодо якості та безпеки пневматичних систем транспортних засобів та їх елементів. Наведені технічні характеристики повітряних компресорів. Обрано схему пневматичної системи локального багатоконтурного охолодження деталей автотракторного дизеля. На прикладі обраного повітряного компресора з електричним приводом Maximum Performance 24V компанії ARB (Австралія) виконані оціночні розрахунки часу роботи до робочого тиску у ресивері 10 бар. Визначене електричне навантаження на бортову мережу 24 В транспортного засобу у вигляді витрати струму в середньому за цикл наповнення. Визначений максимальний струм споживання компресором, дана оцінка витрати струму за годину за умови сумірного чередування циклів наповнення ресивера та його спустошення.

A series of motor bench and non-motorized experiments conducted at the Department of Engines and Hybrid Power Plants of NTU "KhPI" showed the high efficiency of local air cooling of heat-stressed parts of internal combustion engines, in particular, parts of the exhaust valve assembly of the gas distribution mechanism in an automated mode. However, in the tests carried out, a stationary air compressor powered by a 220 V mains was used with air accumulation in a large-capacity cylinder. The implementation of a local cooling system on power plants, mainly powerful trucks, requires the inclusion in the automatic control system of autonomous cooling, a pneumatic compressor installed on the vehicle with an electric drive, powered by the on-board power supply and accumulating air in a receiver with compact dimensions. A review of design solutions and analysis of the component composition of pneumatic systems of autotractor vehicles was carried out. The requirements for the quality and safety of pneumatic systems of vehicles and their elements are considered. The technical characteristics of air compressors are presented. The scheme of the pneumatic system of local multi-circuit cooling on autotractor diesel parts has been chosen. On the example of the selected air compressor with an electric drive Maximum Performance 24V from ARB (Australia), estimates were made of the operating time up to a working pressure in the receiver of 10 bar. The electrical load on the 24 V on-board network of the vehicle was determined in the form of an average current consumption per filling cycle. The maximum current consumption by the compressor is determined, the current consumption per hour is estimated under the condition of a proportional alternation of the cycles of filling the receiver and emptying it.