Экономия топлива при эксплуатации грузовых автомобилей за счет корректирования параметров воздуха на входе в двигатель тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.22.10, кандидат наук Карнаухова, Инна Владимировна

• Карнаухова, Инна Владимировна
• кандидат наук
• 2018

Оглавление диссертации кандидат наук Карнаухова, Инна Владимировна

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1 АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА

1.1 Состояние и перспективы автомобильного транспорта

1.2 Механизм формирования топливной экономичности автомобилей

1.3 Влияние температуры, давления, плотности и влажности окружающего воздуха на расход топлива

1.4 Пуск двигателей при низкой температуре

1.5 Система управления составом топливной смеси

1.6 Зависимость коэффициента избытка воздуха и пределов воспламенения топлива

1.7 Целесообразность применения систем корректирования параметров воздуха

1.8 Анализ систем подготовки воздуха во впускном коллекторе двигателя во время пуска и эксплуатации автомобиля 39 Выводы по главе 1

2 АНАЛИТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Общая методика исследований

2.2 Оценка влияния параметров окружающего воздуха на расход топлива автомобиля

2.3 Оценка параметров рабочей смеси в конце впуска

2.4 Оценка влияния параметров воздуха во впускном коллекторе двигателя на расход топлива автомобиля

2.5 Оценка предельной мощности электронагревательного элемента 54 Выводы по главе 2

3 ПОДГОТОВКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1 Цели и задачи экспериментальных исследований

3.2 Методика экспериментальных исследований

4 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИИ

И ИХ АНАЛИЗ

4.1 Результаты экспериментальных исследований по расходу топлива

4.2 Проверка адекватности математической модели расход топлива, учитывающей параметры воздуха, используемого двигателем автомобиля в процессе эксплуатации

4.3 Испытания грузовых автомобилей, оснащенных системой корректирования параметров воздуха на входе в двигатель

4.3.1 Предлагаемая конструкция электронагревательного элемента

4.3.2 Определение мощности электронагревательного элемента

4.3.3 Подтверждение эффективности работы предложенных технических решений 86 Выводы по главе 4

5 ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ СИСТЕМЫ КОРРЕКТИРОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ ВОЗДУХА НА ВХОДЕ В ДВИГАТЕЛЬ

5.1 Экономическая оценка эффективности применения системы корректирования параметров воздуха на входе в двигатель

5.2 Основные пути практического применения результатов исследования 98 Выводы по главе 5 99 Заключение 100 Список использованной литературы 102 Приложение А. Технические характеристики исследуемых автомобилей 115 Приложение Б. Влияние температуры, давления, влажности окружающего воздуха и температуры воздуха во впускном коллекторе

на расход топлива грузовых автомобилей

Приложение В. Расход топлива грузовых автомобилей при

поддержании оптимальной температуры на входе в двигатель

Приложение Г. Расход топлива грузовых автомобилей с учетом температуры, давления, плотности и влажности воздуха во впускном

коллекторе двигателя

Приложение Д. Патент на полезную модель №152094 от 10.05.2015г. 124 Приложение Е. Расчетные данные для определения мощности электронагреваетльного элемента для грузовых автомобилей

Приложение Ж. Время нагрева воздуха

Приложение З. Предлагаемая конструкция электронагревательного элемента для двигателя КамАЗ 740.13-260

Приложение И. Акт внедрения в производство научно-технических разработок на Тюменской БПТОиКО АО «Транснфеть-Сибирь»

Приложение К. Акт внедрения в производство научно-технических разработок в ООО УАП «Европа+Азия»

Приложение Л. Акт внедрения в производство научно-технических разработок в ООО «Бердюжское АТП»

Приложение М. Справка о внедрении в учебный процесс ФГБОУ ВО «ТИУ»

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Экономия топлива при эксплуатации грузовых автомобилей за счет корректирования параметров воздуха на входе в двигатель»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. В современных экономических условиях проблема повышения эффективности эксплуатации автомобильного транспорта относится к числу особенно значимых, что подтверждается принятой Правительством РФ Транспортной стратегией на период до 2030 года.

Несмотря на высокую себестоимость автомобильного транспорта до 90% продукции перевозится именно с его помощью. Повысить эффективность эксплуатации автомобильного транспорта можно в результате уменьшения расходов на горюче-смазочные материалы, которые могут достигать 25...30% в структуре себестоимости транспортных услуг и имеют тенденцию к дальнейшему увеличению. С учетом постоянного роста цен на энергоносители становится очевидным приоритетное влияние энергетических ресурсов на себестоимость транспортных услуг.

Условия эксплуатации автомобилей, которые складываются из различных факторов внешней среды, оказывают значительное влияние на расход топлива. Учитывая, что значительная часть территории РФ относится к районам Крайнего Севера и местностям, приравненным к ним, следует отметить актуальность исследований, направленных на изучение факторов влияния внешней среды на расход топлива у автомобилей.

Проведенный анализ наиболее известных научно-исследовательских работ в области повышения топливной экономичности автотранспортных средств позволил сделать вывод о том, что в настоящее время сложились определенные теоретическая, методологическая и экспериментальная базы. Определено, что основным требованием, предъявляемым при эксплуатации автомобилей, является повышение эффективности не только за счет повышения результативности перевозок, снижения трудовых и материальных затрат, но и за счет экономии топливно-энергетических ресурсов. К методам ресурсосбережения следует отнести все мероприятия, позволяющие уменьшить расход топлива автомобилями при их эксплуатации. В технической литературе широко освещены частные

случаи влияния факторов внешней среды на расход топлива автомобилей, например, влияние низких температур воздуха. Однако в них не в полной мере отражены вопросы топливной экономичности автомобилей с учетом совместного влияния температуры, давления, плотности и влажности воздуха, отсутствует концепция формирования расхода топлива с учетом подогрева и поддержания установившейся оптимальной температуры воздуха во впускном коллекторе. Актуальность и недостаточность разработанности этих проблем послужили основанием для проведения настоящего исследования.

Настоящее диссертационное исследование определяется требованиями паспорта научной специальности 05.22.10 - Эксплуатация автомобильного транспорта п. 19 - Методы ресурсосбережения в автотранспортном комплексе.

Степень разработанности темы. Исследования, посвященные топливной экономичности автомобилей, в разное время проводились в НАМИ, МАДИ, НИИАТе, ТИУ, СибАДИ, а также в других организациях и учреждениях нашей страны и за рубежом. Данному вопросу посвящены работы Н.Б. Островского, М.Л. Минкина, Н.В. Семенова, Г.С. Лосавио, А.Н. Островцева, Д.П. Великанова, Е.А. Чудакова, З.И. Лейбзона, И.Ж. Шартуни, А.М. Шейнина, Г.В. Крамаренко, М.И. Лурье, А.М. Бородича, Н.Я. Говорущенко, Л.Г. Резника, В.И. Ерохова, Н.А. Кузьмина, В.Н. Карнаухова, Л.И. Виленского, Д.А. Захарова, Н.И. Веревкина, В.Н. Иванова, И.И. Курбановича, А.А. Токарева, Г.М. Ромалиса, И.М. Головиных, М.С. Высоцкого, А. И. Коваля, А.Э. Симеона, В.А. Зеера., А.В. Хомича, В.Ю. Гиттиса и др.

Цель работы - обеспечение ресурсосбережения в предприятиях, эксплуатирующих грузовой автотранспорт.

Объект исследования - процесс изменения расхода топлива грузового автомобиля в зависимости от параметров воздуха на входе в двигатель.

Предмет исследования - зависимости расхода топлива грузового автомобиля от параметров воздуха на входе в двигатель.

Задачи исследования:

1. Установить зависимость влияния температуры, давления, плотности и влажности воздуха на входе в двигатель на эксплуатационный расход топлива грузовых автомобилей.

2. Разработать математическую модель расхода топлива, учитывающую параметры воздуха, используемого двигателем автомобиля в процессе эксплуатации.

3. Разработать конструктивные технические решения для корректирования параметров воздуха на входе в двигатель в процессе эксплуатации автомобиля.

4. Провести экспериментальные исследования предлагаемых технических решений на автомобиле для установления зависимости расхода топлива от параметров входного воздуха.

5. Провести технико-экономическую оценку эффективности эксплуатации грузовых автомобилей, оснащенных системой корректирования параметров воздуха на входе в двигатель.

Научная новизна диссертационной работы заключается:

1. Установлена зависимость влияния температуры, давления, плотности и влажности воздуха на входе в двигатель на эксплуатационный расход топлива грузовых автомобилей.

2. Обоснован вид математической модели расхода топлива, учитывающей параметры воздуха, используемого автомобилем в процессе эксплуатации.

3. Предложено новое техническое решение, позволяющее поддерживать заданную температуру воздуха во впускном коллекторе.

4. Разработаны практические рекомендации применения технического устройства при эксплуатации грузовых автомобилей.

Теоретическая и практическая значимость работы. Обоснованы параметры технического устройства и предложена его конструкция. Для обеспечения работы предлагаемого технического устройства в режиме автоматики разработана и внедрена система корректирования параметров воздуха

на входе в двигатель путем подключения его к штатной системе управления работы двигателем автомобиля через дополнительный контроллер.

На основе предложенной системы корректирования параметров воздуха на входе в двигатель была разработана и адаптирована к умеренно холодным климатическим районам экспериментальная модель технического устройства, которая прошла испытания на Тюменской базе производственно-технического обслуживания и комплектации оборудованием АО «Транснефть-Сибирь» и там же приняты к внедрению. Кроме того, разработки приняты к внедрению в ООО УАП «Европа+Азия» и ООО «Бердюжское автотранспортное предприятие».

Результаты практического использования показали экономию топлива до 16% от нормативного. На основании этого можно рекомендовать результаты данных исследований к применению на автомобилях с дизельными двигателями.

Результаты исследований используются в учебном процессе ФГБОУ ВО «Тюменский индустриальный университет» по направлениям 23.03.01 «Технология транспортных процессов» (бакалавриат) и 23.04.01 «Технология транспортных процессов» (магистратура).

Методология и методы исследования. Методологической и теоретической основой диссертационного исследования послужили труды отечественных и зарубежных специалистов в области эксплуатации автомобильного транспорта, проблем повышения его эффективности. В данной работе использован комплекс методов, который предусматривает проведение экспериментальных и теоретических исследований расхода топлива грузовыми автомобилями в зависимости от параметров окружающего воздуха в процессе эксплуатации. Методологической основой исследования является комплекс общенаучных (анализ, сравнение, обобщение) и специальных (системный анализ) методов, а его теоретической основой - теория технической эксплуатации автомобилей, теория вероятностей, математическая статистика. Экспериментальные исследования были проведены с помощью современного оборудования и контрольно-измерительных приборов. При обработке результатов исследования применялись современные статистические методы.

Положения, выносимые на защиту.

Автор защищает совокупность научных положений, на базе которых установлена зависимость влияния температуры, давления, плотности и влажности воздуха на входе в двигатель на эксплуатационный расход топлива грузовых автомобилей; математическая модель расхода топлива, учитывающая параметры воздуха, используемого автомобилем в процессе эксплуатации; новое техническое решение, позволяющее поддерживать заданную температуру воздуха во впускном коллекторе; технико-экономические показатели применения системы корректирования параметров воздуха на входе в двигатель.

Степень достоверности научных положений, выводов и рекомендаций диссертационного исследования подтверждается применением научных методов, отвечающих поставленной цели; адекватностью результатов теоретических и экспериментальных исследований; сформулированные положения, выводы и рекомендации обоснованы, аргументированы и подкреплены достаточным количеством наблюдений.

Апробация работы. Основные результаты исследований доложены, обсуждены и одобрены на ХХХХШ Всероссийского симпозиума по механике и процессам управления (г.Миасс, 2013г.), на всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Проблемы функционирования систем транспорта» (г.Тюмень, 2013), на международной научно-практической конференции «Инновационное лидерство строительной и транспортной отрасли глазами молодых ученых» (г.Омск, 2014), на международной научно-технической конференции «Транспортные и транспортно-технологические системы» (г.Тюмень, 2014), на VIII Всероссийской научно-практической конференции «Организация и безопасность дорожного движения» (г.Тюмень, 2015), на международной научно-технической конференции «Транспортные и транспортно-технологические системы» (г.Тюмень, 2017).

Публикации. По теме исследования опубликовано 19 работ (в т.ч. 6 - в изданиях, рекомендованных ВАКом РФ, 1 - в издании, входящем в международную реферативную базу данных АОМБ). Патент на полезную модель электронагревательного элемента для подогрева воздуха на входе в двигатель внутреннего сгорания №152094 от 10.05.2015.

Реализация результатов исследования. Результаты исследования приняты для внедрения на Тюменской базе производственно-технического обслуживания и комплектации оборудованием АО «Транснефть-Сибирь»,

в ООО УАП «Европа+Азия» и ООО «Бердюжское автотранспортное предприятие». Результаты исследований используются в учебном процессе ФГБОУ ВО «Тюменский индустриальный университет».

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, списка литературы и приложений. Объем диссертации составляет 148 страниц текста, 21 таблица, 33 рисунка, 12 приложений и список литературы из 124 наименований.

1 АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА

1.1 Состояние и перспективы автомобильного транспорта

В таблице 1 приведены данные Федеральной службы государственной статистики по перевозке грузов различными видами транспорта в Российской Федерации с 2000 по 2013 гг. [107].

Таблица 1 - Объем перевезенных грузов по видам транспорта в РФ

Млн т

Вид транспорта Год

1995 2000 2005 2009 2010 2011 2012 2013

Транспорт всего: 8814 7970 9167 7489 7750 8337 8519 8264

в том числе

- железнодорожный 1028 1047 1273 1109 1312 1382 1421 1381

- автомобильный 6786 5878 6685 5240 5236 5663 5842 5635

- магистральный 783 829 1048 985 1061 1131 1096 1095

трубопроводный

- морской 71 35 26 37 37 34 18 17

- внутренний 145 117 134 97 102 126 141 135

водный

- воздушный 0,6 0,8 0,8 0,9 1,1 1,2 1,2 1,2

Автомобильный транспорт является основным перевозчиком грузов на небольшие расстояния при обеспечении розничной торговли, промышленности, строительства и сельского хозяйства. Из таблицы 1 видно, что автомобильным транспортом перевозится 68-73% от всего количества грузов. В посткризисные 2009-2010 годы наблюдается снижение количества перевозимых грузов с последующей стабилизацией на уровне 8300-8500 млн т в 2011-2013 гг..

Согласно данным таблицы 2 в период с 1995 по 2013 гг. наблюдается увеличение количества подвижного состава автомобильного транспорта [108]. В данный период количество грузовых автомобилей увеличилось.

Таблица 2 - Парк автомобильного транспорта в РФ

Млн шт.

Вид транспорта Год

1995 2000 2005 2008 2010 2011 2012 2013

Грузовые автомобили 2,9 4,4 4,8 5,3 5,4 5,5 5,8 6,1

Автобусы — 0,6 0,8 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9

Легковые - 20,2 25,6 32,0 34,3 36,4 38,8 41,4

автомобили

Количество расходуемого автомобилями топлива в последние годы имело различную направленность. На рисунке 1 представлена диаграмма потребления автомобильного бензина и дизельного топлива автотранспортом организаций (без субъектов малого предпринимательства) в РФ.

Млн т

20

15 10

2000

Итого Дизельное топливо Автомобильный бензин

Рисунок 1 - Потребление автомобильного бензина и дизельного топлива автотранспортом организаций всех видов экономической деятельности (без субъектов малого предпринимательства) в РФ

5

0

Из диаграммы на рисунке 1 видно, что с 2000 по 2013 гг. наблюдается уменьшение количества потребляемого бензина в общем объеме топлива при одновременном увеличении потребления дизтоплива. Это свидетельствует о том,

что количество автомобилей с дизельными двигателями растет, а с бензиновыми сокращается.

Общее потребление автомобильных топлив имеет разнонаправленную тенденцию и прямую корреляцию с количеством перевозимых грузов (см. таблицу 1).

1.2 Механизм формирования топливной экономичности автомобилей

Одним из путей, обеспечивающих повышение эффективности работы автомобильного транспорта, является обеспечение ресурсосбережения в автотранспортных предприятиях за счет экономии и рационального расходования топливно-энергетических ресурсов.

В настоящий период повышение эффективности эксплуатации автомобилей достигается путем повышения качества изготавливаемых деталей, эксплуатационных масел и топлив, а также методов пуска двигателей внутреннего сгорания (ДВС) при низких температурах. Для повышения эффективности использования автомобилей необходимо соблюдать системный подход к их конструкции и эксплуатации, что позволяет целенаправленно управлять реализуемыми показателями эффективности и качества. На практике они учитываются не в полной мере, особенно при использовании автотранспортных средств в суровых природно-климатических условиях.

Показатели топливной экономичности автомобилей зависят от множества как конструктивных, так и эксплуатационных факторов (рисунок 2).

Конструктивные факторы закладываются при создании автомобиля и являются его неотъемлемой частью, в то время как эксплуатационные факторы меняются в процессе его использования.

Факторы, влияющие на расход топлива

автомобилей

Организационно -технологические

Технические

Низкая температура

Увеличение износа узлов и агрегатов двигателя

Уменьшение производительности двигателя

Затруднение запуска двигателя

Снижение топливной экономичности

"Л

Природно -климатические

Г \

Категория условий эксплуатации

Атмосферное давление

Влажность воздуха

Скорость и направление ветра

Рисунок 2 — Механизм формирования топливной экономичности

автомобилей

Для описания общих принципов, формирования показателей эффективности использования автомобилей зачастую употребляется такое понятие, как «черный ящик» [90].

В теории приспособленности выходами «черного ящика» являются реализуемые показатели эффективности, а входами в него, обуславливающими изменение показателей, служат номинал показателей, условия эксплуатации автомобилей, приспособленность к этим условиям, длительность эксплуатации и надежность [89, 90].

В рамках исследования такого свойства, как топливная экономичность автомобиля, на рисунке 3 представлена схема, отражающая механизм формирования расхода топлива под влиянием природно-климатических условий эксплуатации с использованием вышеуказанного подхода.

Рисунок 3 - Механизм формирования расхода топлива («черный ящик»)

Входами в такую систему служат номинал показателей (в данном случае номинальный расход топлива), непосредственно условия эксплуатации и приспособленность автомобиля к данным условиям. Выходом служит фактический расход топлива.

Фактический расход топлива при эксплуатации в различных природно-климатических условиях складывается из номинального расхода топлива, обусловленного конструктивными особенностями автотранспортного средства, и дополнительного, который формируется вследствие его эксплуатации в условиях, отличных от стандартных. Приспособленность автомобиля к изменению природно-климатических условий определяет степень влияния температуры, давления, плотности и влажности воздуха на показатели топливной экономичности. Однако процессы, протекающие внутри системы, остаются скрытыми и неявными.

В соответствии с положениями пространственно-временной концепции применительно к условиям эксплуатации используются такие понятия, как

стандартные и суровые условия эксплуатации. Под стандартными понимаются условия, которые принимаются в качестве базовых при проектировании нового автомобиля, то есть условия, под которые создавался тот или иной автомобиль [90]. В таких условиях для показателей качества и эффективности установлены номинальные значения.

По международным стандартам [International Standard Organization (ISO 3046-1:2002 (E) и ISO 15550:2002 (E)], стандартными эксплуатационными условиями при проектировании двигателей принято считать следующие параметры окружающей среды: барометрическое давление - 1 000 mbar (750 мм рт. ст.), температура окружающего воздуха - +25 °С, влажность воздуха -30%.

В российской практике для сравнения удельных мощностей двигателей принято приводить замеренную мощность к так называемому нормальному состоянию атмосферы, характеризуемому величиной p0=0,1013 МПа и t0=+20 °С, или Т0=293 К [114].

Температура воздуха на входе в двигатель при использовании автомобиля не регламентируется, но, согласно ГОСТ Р 54810-2011 «Автотранспортные средства. Топливная экономичность. Методы испытаний», при испытаниях автомобилей стандартной считается температура +20 °С [21].

Таким образом, как в отечественной, так и в международной практике все расчеты, связанные с мощностными и эксплуатационными показателями работы двигателей, проводятся при положительной температуре окружающего воздуха (+20 ^ +25 °С) и нормальных барометрическом давлении и влажности.

Под номинальным расходом топлива понимается расход топлива автомобиля при установившемся движении по прямолинейной, горизонтальной дороге с цементо- или асфальтобетонным гладким, сухим и чистым покрытием при стандартных природно-климатических условиях.

В процессе эксплуатации автомобилей конструктивная надежность превращается в эксплуатационную. При этом надежность является сдерживающим фактором в процессе эксплуатации автомобилей.

Значительное влияние на значение расхода топлива оказывают природно-климатические факторы. Температура и другие условия окружающей среды влияют на топливную экономичность различными путями, начиная от влияния температуры на гистерезисные потери в шинах, трение в двигателе, требуемый состав топливной смеси и кончая влиянием влажности воздуха на процесс горения топливной смеси [102].

Температурное состояние воздуха оказывает дифференцированное влияние на топливную экономичность автотранспортных средств. Следует еще раз подчеркнуть необходимость учитывать переменный характер климатических факторов на топливную экономичность автомобилей при их эксплуатации.

1.3 Влияние температуры, давления, плотности и влажности окружающего воздуха на расход топлива

Внутри одной климатической зоны, такой как Тюменская область, среднесуточная температура воздуха колеблется в интервале +30 - -30 °С, а влажность — 20-80% [21].

Расход топлива с понижением температуры окружающего воздуха увеличивается вследствие ухудшения условий эксплуатации, в результате чего повышается потребление топлива двигателями. Следует отметить, что отрицательные температуры воздуха также снижают и пусковые свойства двигателей. Теоретическими и практическими исследованиями обосновано, что низкие температуры увеличивают расход топлива до 10—15%, а высокие — до 3—5%.

Из анализа работ В.М. Архангельского, И.М. Ленина и других исследователей следует, что от температуры режима работы двигателя зависит ряд выходных характеристик — мощность, крутящий момент и удельный расход топлива. Наибольшее влияние оказывает температура воздуха на входе в двигатель [7, 65, 66, 67], это значение является основной составляющей удельного

расхода топлива. Нормальным температурным режимом во впускном коллекторе считается температура воздуха, равная +20 ^ +70 °С.

При отрицательной температуре окружающего воздуха понижается не только температура воздуха, поступающего в камеру сгорания двигателя, но и топлива. В результате снижается качество смесеобразования из-за ухудшения качества распыливания топлива [60, 64].

Следует отметить, что установившаяся температура воздуха во впускном коллекторе двигателя линейно понижается при уменьшении температуры окружающего воздуха. Этот вопрос в разное время изучали Д.А. Захаров и Г.С. Лосавио. По приведенным данным температура воздуха во впускном коллекторе на 10 °С выше атмосферной при +30 °С.

В работах З.И. Лейбзона [65, 66, 67], Н.Ж. Шартуни [113] исследована топливная экономичность двигателей в диапазоне температуры воздуха на входе от +15 до +100 °С. В результате исследований было отмечено, что в интервале температур от +20 до +62 °С топливная экономичность двигателя ГАЗ-53 оставалась на оптимальном (минимальном) уровне, а двигателей ГАЗ-21 и МЗМА-408 колебалась от 2,8-3,5% на каждые изменения температуры воздуха во впускном коллекторе в пределах ±10 °С. Следует отметить, что исследования при отрицательных температурах воздуха на входе в двигатель не проводились. В исследованиях [6, 16, 85, 86] описано, что наблюдается ухудшение топливной экономичности двигателей, которое объясняется обеднением горючей смеси из-за поступления холодного воздуха в камеры сгорания. Холодная обедненная топливовоздушная смесь сгорает недостаточно интенсивно, в результате чего расход топлива возрастает. По данным работы [7], топливная экономичность дизельных двигателей в области отрицательных значений улучшается, но не установлено, до каких температур. Сопоставляя изложенное, можно отметить следующее. В соответствии с исследованиями, проведенными в Тюменском индустриальном университете, зависимость расхода топлива от температуры воздуха, в том числе и во впускном коллекторе двигателя, имеет Ц-образный характер.

По данным исследования [94] установлено следующее: «При понижении температуры головки и стенок цилиндра процесс сгорания затягивается, что можно объяснить замедлением реакции окисления топлива. Для уменьшения количества топливной пленки и улучшения испарения топлива на современных бензиновых двигателях применяют подогрев впускного трубопровода, который создает хорошие условия для интенсивного испарения топлива, находящегося на стенках».

Условия смесеобразования в дизельном двигателе более сложны, чем в бензиновом. Важнейшими факторами, влияющими на скорость воспламенения топливовоздушной смеси в дизельном двигателе, являются температура воздуха начала впуска и его плотность, качество распыления и испаряемость топлива. При повышении температуры впускного воздуха период задержки воспламенения рабочей смеси сокращается вследствие ускорения разогрева, в результате чего топливо быстрее испаряется и окисляется (рисунок 4).

Температура сжатого воздуха, °С

Рисунок 4 - Замедление (по времени Т) воспламенения дизельного топлива в зависимости от температуры сжатого воздуха

Температура конца такта сжатия определяется в первую очередь температурой конца такта впуска, что указывает на большую целесообразность

предварительного разогрева воздуха, поступающего в цилиндры при пуске холодного дизельного двигателя [94].

Расход топлива автомобилей также зависит от давления и влажности воздуха. Это объясняется нарушением смесеобразования в камере сгорания за счет потери части теплоты на испарение влаги и уменьшения плотности воздуха в результате снижения давления. Исследованиями [65, 66, 67, 113] определены численные характеристики влияния климатических факторов на расход топлива автомобилями. В результате экспериментов было подтверждено предположение Д.П. Великанова и Г.В. Крамаренко, что наибольшее влияние оказывает температура воздуха во впускном коллекторе двигателя [11,62].

Увеличение потребления топлива при температуре выше +60 ^ +70 °С объясняется ухудшением наполнения за счет уменьшения плотности воздуха. Данный процесс исследовался во многих работах [10, 18, 49, 60, 78, 111]. Из таблицы 3 следует, что плотность окружающего воздуха увеличивается в интервале от 3,5 до 4,5% при понижении температуры на каждые 10 °С (при прочих равных условиях).

Таблица 3 - Плотность воздуха при различных температурах окружающего

воздуха

Температура окружающего воздуха, °С -20 -10 0 +10 +20 +30

Плотность окружающего воздуха, кг/м3 1,3943 1,3413 1,2920 1,2466 1,2041 1,1644

По данным Росгидромета, относительная влажность воздуха в Тюменской области в среднем по году изменяется следующим образом: 294 дня в году влажность колеблется в диапазоне 60-90%, остальные 70 дней относительная влажность составляет менее 60% [45, 76].

При этом способность сжатого воздуха удерживать пары воды при понижении температуры уменьшается. При температуре +50 °С и атмосферном давлении 1 атм или 101 325 Па влагосодержание может достигать 86,2 г/кг, но при

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Карнаухова, Инна Владимировна, 2018 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Автомобильный справочник : пер. с англ. - 2-е изд., перераб. и доп. -М. : ЗАО «КЖИ» «За рулем», 2004. - 992 с.

2. Автомобили МАЗ-5336, -6303 : Руководство по эксплуатации, техническому обслуживанию и ремонту / А. Кузнецов. - М. : ООО «ИТДР», 2011. - 222 с.

3. Автомобиль Урал-43206-41 и его модификации : руководство по эксплуатации - Миасс : ОАО «АЗ «Урал», 2008. - 205 с.

4. Архив погоды в Тюмени [Электронный ресурс]. - Режим доступа: Ы1р://гр5.ги/Архив_погоды_в_Тюмени (дата обращения : 31.10.15).

5. Баженов, С. П. Основы эксплуатации и ремонта автомобилей и тракторов : учебник для вузов / С. П. Баженов, Б. Н. Казьмин, С. В. Носов ; под ред. С.П. Баженова - М. : Изд-во Центр «Академия», 2005. - 400 с.

6. Бакуревич, Ю. Л. Эксплуатация автомобилей на Севере / Ю. Л. Бакуревич, С. С. Толкачев, Ф. Н. Шевелев. - М. : Транспорт, 1973. - 180 с.

7. Бородич, А. М. Низкие температуры и топливная экономичность автомобиля / А.М. Бородич // Автомобильная промышленность. - 1988. - №10. -С. 21-22.

8. Белов, М. П. Двигатели армейских машин. Теория / М.П. Белов,

B. Р. Бурячко, Е. И. Акатов. - М. : Воениздат, 1971. - Ч.1. - 512 с.

9. Брусянцев, Н. В. Автомобильные топлива / Н. В. Брусянцев, Д. М. Аронов - М. : Автотрансиздат, 1962. - 100 с.

10. Буров, А. Л. Тепловые двигатели : учебное пособие / А. Л. Буров. - 2-е изд., измен. и доп. - М. : МГИУ, 2008. - 224 с.

11. Великанов, ДП. Автомобильные транспортные средства / Д.П. Великанов. - М. : Транспорт, 1977. - 326 с.

12. Великанов, Д. П. Развитие метода оценки совершенства конструкции автомобиля / Д. П. Великанов // Автомобильный транспорт. - 1973. - №1. -

C. 38-42.

13. Великанов, Д. П. Эксплуатационные испытания новых автомобилей ИЖ-2715 и ИЖ-27151 / Д. П. Великанов, Л. П. Емельянов // Автомобильный транспорт. — 1972. — №8. — С. 41-43.

14. Веревкин, Н. И. Экономия топливно-энергетических ресурсов : учеб. пособие / Н. И. Веревкин, Н. А. Давыдов, В. Б. Джерихов. — СПб. : СПбГАСУ, 2011. — 38 с.

15. Виленский, Л. И. Исследование влияния низких температур окружающего воздуха на эксплуатационную топливную экономичность автомобиля : дис. ... канд. техн. Наук : 05.22.10 / Виленский Леонид Ильич. — Тюмень, 1980. — 193 с.

16. Воинов, А. Н. Процессы сгорания в быстроходных поршневых двигателях — М. : Машиностроение, 1965. —212 с.

17. Гаврилов, А. А. Расчет циклов поршневых двигателей / А. А. Гаврилов, М. С. Игнатов, В. В. Эфрос. — Владимир: Владимирский государственный университет, 2003. — 124 с.

18. Гаврилов, А. К. Быстрый пуск холодных двигателей / А. К. Гаврилов // Автомобильный транспорт. — 1986. — №2. — С. 34-35.

19. Гиттис, В. Ю. Влияние метеорологических условий на мощность и экономичность двигателей внутреннего сгорания / В. Ю. Гиттис // Труды Всесоюзной конференции ЦНИДИ. — М., 1958. — Вып. 32.

20. Говорущенко, Н. Я. Экономия топлива и снижение токсичности на автомобильном транспорте / Н. Я. Говорущенко. — М. : Транспорт, 1990. — 135 с.

21. ГОСТ Р 54810—2011. Автотранспортные средства. Топливная экономичность. Методы испытаний — М. : Стандартинформ, 2012. — 22 с.

22. ГОСТ 16350-80 Климат СССР. Районирование и статистические параметры климатических факторов для технических целей. — М. : Издательство стандартов, 1981. — 33 с.

23. ГОСТ Р 41.84-99 Единообразные предложения, касающиеся официального утверждения дорожных транспортных средств, оборудованных двигателем внутреннего сгорания, в отношении измерения потребления топлива.

— М. : Изд-во стандартов, 2001. — 40 с.

24. Гуреев, А. А. Применение автомобильных бензинов / А. А. Гуреев. — Л. : Химия, 1972. — 368 с.

25. Двигатели ЯМЗ-6561.10, ЯМЗ-6562.10, ЯМЗ-6563.10 — Ярославль : ОАО «Автодизель», 2010. — 112 с.

26. Евтин, П. В. Сбережение топлива при эксплуатации автомобилей в температурных условиях Севера и Сибири : дис. ... канд. техн. Наук : 05.22.10 / Евтин Павел Владимирович. — Тюмень, 2000. — 114 с.

27. Евтин, П. В. Оценка погрешности измерения расхода топлива методом «доливка бака до полного» / П.В. Евтин, Л.Г. Резник // Приспособленность автомобилей строительных и дорожных машин к суровым условиям эксплуатации : межвуз. сб. науч. тр. — М., 1999. — С. 32-35

28. Захаров, Д. А. Влияние зимних условий эксплуатации автомобилей на топливную экономичность двигателей : автореф. дис. ... канд. техн. наук : 05.22.10 / Захаров Дмитрий Александрович. — Тюмень, 2000. — 17 с.

29. Захаров, Д.А. Расчет топливной экономичности автомобилей при низких температурах / Д. А. Захаров, И. В. Карнаухова, В. Н. Карнаухов // Транспорт Урала. — 2014. — № 4 (43). — С. 93-95.

30. Иванов, В. Н. Экономия топлива на автомобильном транспорте / В. Н. Иванов, В. И. Ерохов. — М. : Транспорт, 1984. — 300 с.

31. Каменских, С. В. Влияние климатических условий Севера на технико-экономические показатели строительства скважин / С. В. Каменских // Известия вузов. Нефть и газ. — 1997. — №4. — С. 27-31.

32. Карбанович, И. И. Экономия автомобильного топлива: Опыт и проблемы / И. И. Карбанович. — М. : Транспорт, 1992. — 145 с.

33. Карнаухов, В. Н. Влияние содержания влаги в воздухе на работу ДВС / В. Н. Карнаухов, И. В. Карнаухова // Организация и безопасность дорожного движения : материалы VII Всероссийской научно-практической конференции. — Тюмень : ТюмГНГУ, 2014. — С. 99-101.

34. Карнаухов, В. Н. Определение коэффициента наполнения в ДВС /

B.Н. Карнаухов, И. В. Карнаухова // Транспортные и транспортно-технологические системы : материалы Международной научно-технической конференции. - Тюмень : ТюмГНГУ, 2014. - С. 72-75.

35. Карнаухов, В. Н. Оптимизация мощности нагревательного элемента для поддержания оптимальной температуры воздуха во впускном коллекторе ДВС // Современные проблемы науки и образования. - 2014. - №3 [Электронный ресурс]. - Режим доступа: Ь11рв://вЫепсе-еёиса1;юп.ги/ги/аг11с1е/у1е,№?1ё=13575 (дата обращения : 16.02.2015).

36. Карнаухов, В. Н. Определение оптимального расхода топлива для двигателей / В. Н. Карнаухов, И. В. Карнаухова // Проектирование и управление автомобильными дорогами: Реформирование учебных программ в Российской Федерации. Разработка и внедрение магистерских программ в России : материалы Международной научно-практической конференции. - Оренбург : ОГУ, 2014. -

C.73-76.

37. Карнаухов, В. Н. Разработка и совершенствование систем тепловой подготовки машин при строительстве трубопроводов в условиях Севера : дис. ... д-ра техн. наук : 05.22.10 / Карнаухов Владимир Николаевич. - Тюмень, 2000. -525 с.

38. Карнаухов, В. Н. Сбережение топливно-энергетических ресурсов при использовании автотранспорта зимой / В.Н. Карнаухов. - М. : Недра, 1998. -180 с.

39. Карнаухов, В. Н. Топливная экономичность двигателей внутреннего сгорания / В.Н. Карнаухов, И.В. Карнаухова // Вестник Иркутского государственного технического университета. - 2014. - № 6 (89). - С. 142-147.

40. Карнаухов, Н. Н. Приспособление строительных машин к условиям Российского Севера и Сибири / Н. Н. Карнаухов. - М. : Недра, 1994. - 352 с.

41. Карнаухов, В.Н. Параметры, влияющие на пуск ДВС при низких температурах окружающего воздуха / В.Н. Карнаухов, И.В. Карнаухова // Проблемы функционирования систем транспорта : материалы Всероссийской

научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых учёных (с международным участием). — Тюмень : ТюмГНГУ, 2014. — С. 238-241.

42. Карнаухова, И. В. Определение оптимальной температуры воздуха во впускном коллекторе двигателя / И. В. Карнаухова // Вестник Сибирской государственной автомобильно-дорожной академии. — 2014. — № 3 (37). — С. 7-12.

43. Карнаухова, И. В. Влияние вязкости воздуха на расход топлива / И. В. Карнаухова // Научно-технический вестник Поволжья. — 2014. — № 5. — С. 213-216.

44. Карнаухова, И. В. Система корректирования зимних норм расхода топлива / И.В. Карнаухова // Современные проблемы науки и образования. — 2014. — № 5. — С. 165-168.

45. Карнаухова, И. В. Влияние водяных паров на топливную экономичность двигателей внутреннего сгорания / И. В. Карнаухова, В. Н. Карнаухов, Д. А. Захаров // Научно-технический вестник Поволжья. — 2015. — № 3. — С. 151-153.

46. Карнаухова, И. В. Влияние диссоциации воды на расход топлива в двигателях внутреннего сгорания / И. В. Карнаухова, В. Н. Карнаухов, Д. А. Захаров // Современные проблемы науки и образования. — 2015. — № 1-1. — С. 352-355.

47. Карнаухова, И.В. Влияние кинематической вязкости воздуха на расход топлива / И.В. Карнаухова // Научное обозрение. — 2016. — №1. — С.119-122 [Электронный ресурс]. — Режим доступа: ЬИр://,^№№.8с1епсе-еёиса1;юп/ги/аг11с1е/у1е,№?1ё=14579 (дата обращения: 25.09.2016).

48. Карнаухова, И. В. Влияние коэффициента наполнения на расход топлива ДВС в зависимости от температуры и давления воздуха на входе в дизельных двигателях / В.Н. Карнаухов, Д.А. Захаров, О.В. Карнаухов // Вестник Рязанского государственного агротехнологического университета имени П. А. Костычева. — 2016. — №1. — С. 66-70.

49. Карнаухова, И.В. Влияние коэффициента наполнения на расход топлива бензиновыми двигателями внутреннего сгорания в зависимости от температуры и

давления воздуха во впускном коллекторе / И.В. Карнаухова, О.В. Карнаухов,

B.Н. Карнаухов, Д.А. Захаров // Научное обозрение. - 2016. - №2. - С.74-78 [Электронный ресурс]. - Режим доступа: ИИр^/'^^^Бшепсе-еёиса1;юп/ги/аг11с1е/у1е^г?1ё=19120 (дата обращения: 25.05.2016).

50. Карнаухова, И. В. Влияние температуры воздуха и барометрического давления на расход топлива и мощность двигателей / И. В. Карнаухова // Новые технологии нефтегазовому региону : материалы Всероссийской научно-практической конференции студентов.- Тюмень : ТюмГНГУ, 2013. - Т. 1. -

C. 204-206.

51. Карнаухова, И.В. Определение интервала температур подогрева воздуха во впускном коллекторе в зависимости от его плотности и давления / И.В. Карнаухова // Материалы ХХХХШ Всероссийского симпозиума по механике и процессам управления. - М. : РАН, 2013. - С. 149-153.

52. Карнаухова, И. В. Поиск оптимальной температуры воздуха на входе по расходу топлива для ДВС / И. В. Карнаухова // Организация и безопасность дорожного движения : материалы VI Всероссийской научно-практической конференции. - Тюмень : ТюмГНГУ, 2013. - С.79-83.

53. Карнаухова, И. В. Определение массового расхода воздуха на автомобилях при низких температурах воздуха и давлении / И. В. Карнаухова // Нефть и газ Западной Сибири : материалы Международной научно-технической конференции. - Тюмень : ТюмГНГУ, 2013. - С. 160-164.

54. Карнаухова, И. В. Определение минимальной температуры прогрева воздуха для бензиновых ДВС / И. В. Карнаухова // Инновационное лидерство строительной и транспортной отрасли глазами молодых ученых : материалы Международной научно-практической конференции. - Омск : СибАДИ, 2014. -С. 125-126.

55. Карнаухова, И.В. Определение верхнего интервала разогрева воздуха во впускном коллекторе для дизельных ДВС / И.В. Карнаухова // Инновационное лидерство строительной и транспортной отрасли глазами молодых ученых :

материалы Международной научно-практической конференции. — Омск : СибАДИ, 2014. — С. 126-127.

56. Карнаухова, И.В. Определение содержания кислорода во впускном коллекторе ДВС с помощью систем электронного управления / И.В. Карнаухова // Транспортные и транспортно-технологические системы : материалы Международной научно-технической конференции. — Тюмень : ТюмГНГУ, 2014. — С. 75-79.

57. Кириллов, А. Г. Оперативное управление работоспособностью автомобилей по критерию расхода топлива с применением новых информационных технологий : дис. ... канд. техн. наук : 05.22.10 / Кириллов Александр Геннадьевич. — Владимир, 2000. — 165 с.

58. Клевцов, В. Предпусковая подготовка автомобилей в северных районах /

B. Клевцов, Ж. Волчегорская // Автомобильный транспорт. — 1985. — №8. —

C. 34-36.

59. Коваленко, Н. А. Техническая эксплуатация автомобилей : учеб. пособие / Н. А. Коваленко, В. П. Лобах, Н. В. Вепринцев. — Минск : Новое знание, 2008. — 352 с.

60. Конарчук, Е. Влияние неустановившихся режимов на износ двигателей ЗИЛ-130 / Е. Конарчук // Автомобильная промышленность. — 1966. — №11. — С. 1-3.

61. Крамаренко, Г. В. Техническая эксплуатация автомобилей / Г. В. Крамаренко. — М. : Транспорт, 1972. — 134 с.

62. Крамаренко, Г. В. Безгаражное хранение автомобилей при низких температурах / Г. В. Крамаренко, В. А. Николаев, А. И. Шаталов. — М. : Транспорт, 1984. — 136 с.

63. Кремер, Н.Ш. Теория вероятностей и математическая статистика : учебник для вузов / Н.Ш. Кремер. — М. : ЮНИТИ-ДАНА, 2000. — 543 с.

64. Кутовой, В. А. Впрыск топлива в дизелях / В. А. Крутовой. — М. : Машиностроение, 1981. — 119 с.

65. Лейбзон, З. И. Влияние атмосферных условий на эффективные показатели автомобильных двигателей / З. И. Лейбзон, М. Л. Минкин // Труды НАМИ. - М., 1970. - Вып. 121. - С. 76-101.

66. Лейбзон, З. И. Влияние температуры и влажности воздуха на эффективные показатели двигателя ГАЗ-21 / З. И. Лейбзон, М. Л. Минкин // Автомобильная промышленность. - 1964. - №12. - С. 5-9.

67. Лейбзон, З. И. Эффективные показатели двигателя ЗИЛ-130 при различной температуре и влажности воздуха / З. И. Лейбзон, М. Л. Минкин, П. Е. Дерюгин // Автомобильная промышленность. - 1967. - №2. - С. 4-7.

68. Ленин, И. М. Автомобильные и тракторные двигатели / И. М. Ленин -М. : Высшая школа, 1969. - 656 с.

69. Ленин, И. М. Теория автомобильных и тракторных двигателей / И. М. Ленин - М. : Машиностроение, 1969. - 368 с.

70. Лисовский С. Н. Исследование влияния температуры окружающего воздуха на работу карбюратора и показатели двигателя // Пути повышения надежности и экономической эффективности автомобилей, работающих в жарком климате и горных районах страны : труды Всесоюз. конф. - Душанбе, 1971. -С. 245-252.

71. Литвиненко, В. В. Автомобильные датчики, реле и переключатели : краткий справочник / В.В. Литвиненко, А.П. Майструк. - М. : ЗАО «За рулем», 2004. - 176 с.

72. Лосавио, Г. С. Исследование пусковых качеств и пусковых износов дизельного двигателя при низких температурах / Г.С. Лосавио // Автомобильный транспорт. - 1964. - №6. - С. 25-27.

73. Лосавио, Г. С. Пуск автомобильных двигателей без разогрева / Г. С. Лосавио - М. : Транспорт, 1965. - 103 с.

74. Мартинюк, В. Разогрев двигателей горелками инфракрасного излучения / В. Мартинюк, К. Волчинский // Автомобильный транспорт. - 1989. - №1. -С. 23-24.

75. Московкин, В. В. Показатель, точно характеризующий топливную

экономичность двигателя / В. В. Московкин, Д. Б Вохминов, В. В. Коновалов, В. В. Селифонов, В. В. Серебряков // Автомобильная промышленность. — 2006. — №7. — С. 6-9.

76. Научно-прикладной справочник «Климат России» [Электронный ресурс]. — Режим доступа: иКЬ:Шр://а180п.те1е0.ги/С18рК (дата обращения: 31.10.2015).

77. Оберемок, В. З. Пуск автомобильных двигателей / В. З. Оберемок, И.М. Юрковский. — М. : Транспорт, 1979. — 118 с.

78. Охотников, Б. Л. Эксплуатация двигателей внутреннего сгорания : учебное пособие / Б. Л. Охотников. — Екатеринбург : Изд-во Урал. ун-та, 2014. — 140 с.

79. Пат. 152094 Российская Федерация, МПК Б 02 М 35/02 (2006.01), Б 02 М 31/13 (2006.01), Б 02 N 19/00 (2010.01) Система впуска двигателя внутреннего сгорания / Карнаухова И.В.; патентообладатель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Тюменский государственный нефтегазовый университет» (ТюмГНГУ). — №2013134913/06 ; заявл. 23.07.2013 ; опубл. 10.05.2015, Бюл. №13 — 2с. [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://www1.fips.ru/fips_serv1/fips_serv1et (дата обращения: 21.06.2015).

80. Поляков, Ю. Пуск холодного двигателя и работоспособность масла / Ю. Поляков, О. Ермаков // Автомобильный транспорт. — 1990. — №1. — С.24-26.

81. Поляков, Ю. Пуск холодного двигателя / Ю. Поляков, О. Ермаков // Автомобильный транспорт. — 1989. — №1. — С.25-26.

82. Резник, Л. Г. Методика прогностической оценки влияния климата на эксплуатационные свойства автомобилей при комплексном планировании работы АТП / Л. Г. Резник // Сб. науч. тр. ; Тюменск. индустр. инт. — Тюмень, 1973. — Вып. 23. — С. 92-96.

83. Резник, Л. Г. Многофакторные модели адаптации автомобилей / Л. Г. Резник // Автомобильная промышленность. — 1978. — №9. — С. 25-28.

84. Резник, Л. Г. Оценка качества автомобилей с учетом переменного характера условий эксплуатации / Л. Г. Резник // Автомобильная промышленность. - 1976. - №11. - С. 22-23.

85. Резник Л. Г. Приспособленность машин к различным условиям эксплуатации на примере автомобилей / Л. Г. Резник // Надежность и контроль качества. - 1978. - №5. - С. 55-62.

86. Резник, Л. Г. Исследование топливной экономичности автомобилей ГА324-01 и ЗИЛ 130 в зимних условиях / Л. Г. Резник, Л. И. Виленский, В. В. Дедюкин, А. А. Кутлин, В. А. Абрамов // Проблемы адаптации автомобилей к суровым климатическим условиям Севера и Сибири : межвуз. тем. сб. -Тюмень : ТюмИИ, 1978. - Вып. 68. - С. 49-56.

87. Резник, Л. Г. Температурный режим основных агрегатов и топливная экономность автомобилей / Л. Г. Резник, Л. И. Виленский, А. А. Кутлин, В. В. Дедюкин, К. Н. Замятин // Проблемы адаптивности автомобилей к суровым климатическим условиям Севера и Сибири : межвуз. тем. сб. - Тюмень : ТюмИИ, 1977. - Вып. 63. - С.20-29.

88. Резник, Л. Г. Комплексная оценка климатических факторов условий эксплуатации автомобилей / Л. Г. Резник, Г. М. Ромалис // Труды Тюм. индустр. ин-та. - Тюмень, 1974. - Вып. 41. - С. 31-37.

89. Резник, Л. Г. Системно-аксиоматические модели адаптации автомобилей / Л. Г. Резник, Г. М. Ромалис // Сб. науч. тр.; Тюменск. индустр. инт. - Тюмень, 1974. - Вып. 41. - С. 20-30.

90. Резник, Л. Г. Эффективность использования автомобилей в различных условиях эксплуатации / Л.Г. Резник, Г.М. Ромалис, С.Т. Чарков. - М. : Транспорт, 1989. - 128 с.

91. Руководство по ремонту и техническому обслуживанию: КамАЗ-5320, 5410, 55102, 55111, 53212, 53211, 53213, 54112, 43114, 43118, 65111, 53228, 44108, 43115, 65115, 6540, 53229, 4326, 53215, 54115 - Набережные Челны : ОАО «КамАЗ», 2010. - 286 с.

92. Руководство по эксплуатации и техническому обслуживанию двигателей Камминз серий ISF. - Cummins Engine Company Inc., 2007. - 188 c.

93. Румшинский, Л. З. Математическая обработка результатов эксперимента / Л. З. Румшинский. - М. : Наука, 1971. - 192 с.

94. Семенов, Н. В. Эксплуатация автомобилей в условиях низких температур / Н. В. Семенов. - М. : Транспорт, 1993. - 190 с.

95. Силовые агрегаты ЯМЗ-236НЕ2, ЯМЗ-236НЕ, ЯМЗ-236Н, ЯМЗ-236БЕ2, ЯМЗ-236БЕ, ЯМЗ-236Б : Руководство по эксплуатации / Отв. ред. Н. Л. Шамаль. -Ярославль : ОАО «Автодизель», 2010. - 392 с.

96. Синявский, В. В. Форсирование двигателей. Системы и агрегаты наддува: учеб. пособие / В. В. Синявский, И. Е. Иванов. - М. : МАДИ, 2016. -112 с.

97. Система управления бензиновыми двигателями : пер. с нем. - М. : ООО «Книжное издательство «За рулем», 2005. - 432 с.

98. Система управления дизельными двигателями : пер. с нем. - М. : ЗАО «КЖИ «За рулем», 2004. - 480 с.

99. Соснин, Д. А. Новейшие автомобильные электронные системы / Д. А. Соснин, В. Ф. Яковлев. - М. : СОЛОН Пресс, 2005. - 240 с.

100. Токарев, А. А. Ещё раз о КПД автомобиля / А. А. Токарев // Автомобильная промышленность. - 1997. - №9. - С. 18-21.

101. Токарев, А. А. Топливная экономичность и тягово-скоростные качества автомобиля / А. А. Токарев. - М. : Машиностроение, 1982. - 222 с.

102. Топливная экономичность автомобилей с бензиновыми двигателями / Т. У. Асмус, К. Боргнакке, С. К. Кларк [и др.] ; под ред. Д. Хиллиарда, Дж. С. Спрингера : пер. с англ. А. М. Васильева ; под ред. А. В. Кострова. - М. : Машиностроение, 1988. - 504 с.

103. Травкин, В. С. Совершенствование нормирования потребления топлива на автомобильном транспорте / В.С. Травкин // Совершенствование нормирования топливно-энергетических ресурсов и химических материалов : сборник научных трудов. - М. : Изд. НИИПиНа, 1985. - 98 с.

104. Транспортная стратегия на период до 2030 года : распоряжение Правительства РФ от 22.11.2008 № 1734-р (в ред. от 11.06.2014) // [Электронный ресурс]. — Режим доступа : http://rosavtodor.ru/docs/transportnaya-strategiya-rf-na-period-do-2030-goda (дата обращения: 29.09.15).

105. Тышкевич, Л. Н. Повышение эффективности эксплуатации транспортных машин в условиях низких отрицательных температур / Л. Н. Тышкевич, Б. В. Журавский // Вестник СибАДИ. — 2016. — № 3 (49). — С. 36-41.

106. Учебное пособие по курсовому проектированию двигателей внутреннего сгорания. Методика выполнения теплового расчета / И. В. Алексеев, С. Н. Богданов, С. А. Пришвин [и др.] — М. : МАДИ (ГТУ), 2004. — Ч. 1. —85 с.

107. Федеральная служба государственной статистики [Электронный ресурс]. — Режим доступа: www.gks.ru/bgd/reg1/b10_55/Isswww.exe/Stg/01_19.htm (дата обращения: 30.10.15).

108. Федеральная служба государственной статистики [Электронный ресурс]. — Режим доступа: www.gks.ru/reg1/b14_13/Isswww.exe/Stg/do3/18_21.htm (дата обращения: 30.10.15).

109. Хазиев, А. А. Причины обводнения моторного масла в эксплуатации / А. А. Хазиев, А. В. Лаушкин // Вестник МАДИ. — 2012. — №1(28). — С. 63-67.

110. Хмельницкий, Э. Е. Проблемы подачи охлаждающего двигатель воздуха и аэродинамика автомобиля / Э. Е. Хмельницкий // Автомобильная промышленность, 1984. — Вып. 4. — С. 21-25.

111. Чижков, Ю. П. Электростартерный пуск автотракторных двигателей / Ю. П. Чижков, С. М. Квайт, Н. Н. Сметнев. — М. : Машиностроение, 1985. — 160 с.

112. Чудаков, Е. А. Сгорание в транспортных поршневых двигателях / Е.А. Чудаков. — М. : Изд-во АН СССР, 1951. — 308 с.

113. Шартуни, Н. Ж. Зависимость мощности и экономичности карбюраторного двигателя от температуры и влажности воздуха / Н. Ж. Шартуни // Автомобильная промышленность. — 1972. — №3. — С. 6-8.

114. Шароглазов, Б. А. Двигатели внутреннего сгорания: теория, моделирование и расчет процессов: Учебник по курсу «Теория рабочих процессов и моделирование процессов в двигателях внутреннего сгорания» / Б. А. Шароглазов, М. Ф. Фарафонтов, В. В. Клементьев. - Челябинск : Изд-во ЮУрГУ, 2004. - 344с.

115. Шейнин, А. М. Эксплуатационная топливная экономичность / А. М. Шейнин. - М. : Автотрансиздат, 1963. - 168 с.

116. Школа диагностики двигателей внутреннего сгорания : учебный курс.

- М. : Диамакс, 2003. - 348 с.

117. Эртман, С. А. Приспособленность автомобилей к зимним условиям эксплуатации по температурному режиму двигателей : дис. ... канд. техн. наук : 05.22.10 / Эртман сергей Александрович. - Тюмень, 2004. - 180 с.

118. Ютт, В. Е. Электрооборудование автомобилей / В. Е. Ютт. - М. : Горячая линия-Телеком, 2009. - 440 с.

119. Ютт, В. Е. Электронные системы управления ДВС и методы их диагностирования / В. Е. Ютт, Г. Е. Рузавин. - М. : Горячая линия-Телеком, 2007.

- 104 с.

120. Foster, D. B. The Influence of the Fuel Inlet Temperature on Diesel Engine Exhaust Gas Emissions / D.B. Foster, W. Jung // MTZ 64. - 2003. - № 4. - P. 7-8.

121. MacMillan, D.J. Influence on the cold start behavior of diesel engine at reduced compression ratio: Thesis for degree of Doctor of Philosophy / David James MacMillan. - University of Nottingham, 2009. - 243 p.

122. Ostrouhov, N. Effect of cold Weather on the Motor Vehicle Emissions and Fuel Economy / N. Ostrouhov // SAE Technical Paper. - 1978. - № 780084.

123. Ronney P.D. Throttless premixed-charge engines: concept and experiment / P.D. Ronney, M. Shoda, S.T. Waida, E.J. Durbin // Journal of automobile engineering.

- 1994. - Vol.208. - P. 13-24.

124. Ronney, P.D. Knock characteristics of liquid and fuels in lean mixtures / P.D. Ronney, M. Shoda, S.T. Waida, C.K. Westbrook, W.J. Pitz // Transactions of the Society of Automotive Engineers. - 1992. - Vol. 100(4). - P. 557-568.

Технические характеристики исследуемых автомобилей

Технические характеристики КамАЗ-54115

Параметр Значение

Колесная формула 6x4

Снаряженная масса а/м, кг 7400

Модель двигателя КАМАЗ-740.13-260

Тип двигателя Дизельный с турбонаддувом

Экологический класс Евро-3

Диаметр цилиндрахход поршня 120x120

Рабочий объем (л) 10,86

Расположение и количество цилиндров V-образное, 8

Степень сжатия 16,5

Мощность, кВт (л.с.) 191(260)

Max крутящий момент, Н/м (кгс/м) 932 (94)

Тип коробки передач Механическая, десятиступенчатая

Топливный бак, л 350

Таблица А.2 Технические характеристики Урал-4420-10

Параметр Значение

Колесная формула 6x6

Снаряженная масса а/м, кг 8040

Модель двигателя ЯМЗ-236НЕ2

Тип двигателя Дизельный с турбонаддувом

Экологический класс Евро-3

Диаметр цилиндрахход поршня 130x140

Рабочий объем (л) 11,15

Количество цилиндров 6

Степень сжатия 16,5

Мощность, кВт (л.с.) 169 (230)

Max крутящий момент, Н/м (кгс/м) 882 (90)

Тип коробки передач Механическая, двухступенчатая, с межосевым цилиндрическим блокируемым дифференциалом, распределяющим момент между передним мостом и тележкой задних мостов в отношении 1:2 с постоянно включенным приводом на передний мост

Топливный бак, л 300

Влияние температуры, давления, влажности окружающего воздуха и температуры воздуха во впускном коллекторе на расход топлива грузовых автомобилей

КамАЗ-54115

№ п/п Дата Температура воздуха, °С Давление, мм рт. ст. Влажность, % Температура в коллекторе, °С Расход топлива при нагрузке 11,5 т, л/100 км Дата Температура воздуха, °С Давление, мм рт. ст. Влажность, % Температура в коллекторе, °С Расход топлива без груза, л/100 км

1 17.12.12 -30,9 780,3 61 -20 48,3 19.12.12 -27,7 757,1 75 -17 37,3

2 24.12.12 -29,2 759,6 77 -17 45 26.12.12 +0,6 759,4 70 +15 31,7

3 14.01.13 -20,3 744,6 82 -11 42,4 16.01.13 -5,2 757,8 81 +11 32,5

4 17.01.13 -31,2 756,2 74 -20 48,3 19.01.13 -24,0 748,3 77 -15 37,2

5 28.01.13 -25,8 762,2 77 -16 43,8 30.01.13 +0,9 748,4 68 +15 31,5

6 06.02.13 -11,5 764,9 86 0 39,5 08.02.13 -24,2 758,8 65 +5 37,2

7 10.02.13 -5,5 765,1 87 +11 39,9 12.02.13 +1,4 748,0 94 +15 31,4

8 15.02.13 -13,9 769,0 75 -4 40,9 17.02.13 -22,5 772,8 77 -11 36,5

9 20.02.13 -13,1 760,7 74 -4 41,8 22.02.13 -2,5 749,0 90 +14 31,2

10 28.02.13 -20,0 740,2 64 -10 42,5 01.03.13 -21,5 762,7 77 +14 35,8

11 03.03.13 -15,7 742,6 73 -5 40,9 05.03.13 -19,4 760,9 77 -9 33,7

12 15.04.13 +2,2 767,2 39 +12 39,1 17.04.13 +12,1 760,2 36 +22 31,2

13 23.05.13 +10,2 756,1 53 +18 38,5 25.05.13 +7,4 763,8 71 +19 31,5

14 28.06.13 +14,4 751,0 65 +18 38,4 30.06.13 +14,0 754,8 80 -15 31,2

15 31.07.13 +21,7 753,5 61 +25 38,6 02.08.13 +22,3 750,3 60 +28 30,9

16 03.09.13 +17,4 747,4 68 +23 38,3 05.09.13 +10,9 751,7 84 +19 31,3

17 19.09.13 +4,0 765,8 84 +15 38,8 21.09.13 +2,6 751,3 83 +13 31,9

18 14.10.13 +3,9 736,9 73 +13 38,7 16.10.13 -7,9 771,7 88 +5 32,2

19 18.10.13 -3,6 757,6 80 +11 39,5 20.10.13 -9,9 755,0 88 +2 32,1

20 24.10.13 -3,6 763,1 68 +11 39,3 26.10.13 -20,9 763,8 61 -11 35,4

21 18.11.13 -1,7 737,8 93 +12 39,2 20.11.13 -23,3 744,8 70 -11 37,5

22 26.11.13 -3,0 757,0 61 +12 39 28.11.13 -8,5 757,1 88 +5 32,3

23 05.12.13 -15,0 740,9 80 -5 41,4 07.12.13 -12,6 751,5 77 0 34,3

24 18.12.13 -21,1 753,4 82 -15 45,2 20.12.13 -11,4 763,2 78 +2 32

25 23.12.13 -11,7 759,0 88 0 39,9 25.12.13 -14,0 770,1 74 0 33,9

Урал-4420-10

№ п/п Дата Температура воздуха, °С Давление, мм рт. ст. Влажность, % Температура в коллекторе, °С Расход топлива при нагрузке 11,5 т, л/100 км Дата Температура воздуха, °С Давление, мм рт. ст. Влажность, % Температура в коллекторе, °С Расход топлива без груза, л/100 км

1 06.11.12 -13,1 764,3 81 0 50,4 09.11.12 -4,6 751,9 91 +16 38,7

2 13.11.12 -14,3 759,0 84 0 50,2 16.11.12 -10,5 747,6 89 +5 40,2

3 19.11.12 -18,3 761,7 83 -1 51,7 22.11.12 -8,9 760,0 79 +9 39,5

4 27.11.12 -19,3 765,4 80 -5 53,4 30.11.12 -21,7 762,9 80 -7 44,6

5 03.12.12 -17,2 767,2 83 -1 50,4 07.12.12 -11,2 762,7 90 +2 40,3

6 10.12.12 -28,7 775,0 76 -15 53,9 13.12.12 -20,1 776,7 79 -7 43,4

7 17.12.12 -30,9 780,3 61 -18 54 20.12.12 -25,7 783,5 60 -11 45,3

8 24.12.12 -29,2 759,6 77 -16 54,8 27.12.12 -8,9 753,9 82 +5 39,9

9 09.01.13 -19,2 759,2 82 -5 53,6 12.01.13 -25,9 751,6 77 -15 45,5

10 15.01.13 -23,2 742,8 80 -11 54 17.01.13 -29,0 756,2 75 -18 45,1

11 21.01.13 -15,8 753,2 85 0 50,2 25.01.13 -19,4 749,2 81 -9 43,6

12 28.01.13 -25,8 762,2 77 -15 53,8 01.02.13 5,7 758,8 65 +28 39

13 05.02.13 -18,9 768,3 80 -1 51,1 08.02.13 -17,6 770,1 74 -2 42,8

14 12.02.13 -11,5 769,3 86 +2 49,8 15.02.13 -15,1 768,1 77 +0 41

15 18.02.13 -12,8 760,1 76 +1 49,9 21.02.13 -14,0 759,4 76 +2 40,9

16 25.02.13 -17,5 753,9 78 -1 51,1 28.02.13 -20,2 740,3 62 -7 44,7

17 04.03.13 -21,5 750,7 69 -7 54,9 07.03.13 -16,6 751,2 65 +0 42,2

18 24.04.13 +3,8 751,2 76 +15 48,5 26.04.13 +9,0 755,4 50 +20 39

19 27.05.13 +15,0 746,5 74 +23 47,2 30.05.13 +12,2 757,8 45 +26 38,5

20 18.06.13 +18,1 757,8 56 +23 46,7 21.06.13 +28,0 756,6 47 +35 38,5

21 25.06.13 +21,2 754,4 63 +25 46,7 28.06.13 +15,6 750,8 53 +27 38,4

22 08.07.13 +17,7 753,4 53 +25 46,9 11.07.13 +22,3 751,5 53 +28 38,5

23 15.07.13 +19,4 745,2 82 +24 50,8 18.07.13 +22,7 750,4 64 +28 38,6

Расход топлива грузовых автомобилей при поддержании оптимальной температуры на входе в двигатель

КамАЗ-54115

№ п/п Дата Температура воздуха, °С Давление, мм рт. ст. Влажность, % Температура в коллекторе, °С Расход топлива при нагрузке 11,5 т, л/100 км Дата Температура воздуха, °С Давление, мм рт. ст. Влажность, % Температура в коллекторе, °С Расход топлива без груза, л/100 км

1 03.12.12 -17,2 767,2 83 +64 39,3 05.12.12 -15,7 760,8 86 +65 31,8

2 08.12.12 -20,0 770,3 80 +61 38,6 10.12.12 -5,0 775,7 75 +69 32,4

3 13.12.12 -20,9 777,0 81 +69 40 15.12.12 -19,4 775,6 81 +62 32,2

4 28.12.12 -6,4 757,4 88 +63 38,9 30.12.12 -16,3 762,7 86 +69 32,1

5 08.01.13 -22,0 763,0 82 +63 39,6 10.01.13 -23,3 756,7 82 +63 33

6 21.01.13 -16,2 753,2 85 +62 38 24.01.13 -17,1 745,4 78 +67 32,6

7 25.01.13 -21,6 751,0 82 +67 38,7 27.01.13 -24,6 756,8 77 +60 33

8 01.02.13 -17,6 761,9 83 +63 39,1 04.02.13 -16,7 767,7 82 +64 32,1

9 25.02.13 -17,5 754,1 78 +63 38,4 27.02.13 -5,2 735,3 80 +62 32,5

10 11.03.13 -10,8 754,8 59 +65 38,7 14.03.13 -11,2 756,4 62 +65 31,3

11 19.03.13 -13,4 766,5 59 +69 39,5 21.03.13 -12,8 762,3 62 +63 31

12 28.05.13 +5,6 757,9 62 +63 38,5 31.05.13 +9,1 758,7 52 +68 31,5

13 03.06.13 +7,8 752,8 70 +67 38,2 05.06.13 +13,7 754,2 62 +66 30,5

14 18.06.13 +18,1 757,8 56 +62 37 21.06.13 +28,0 756,6 47 +65 30,9

15 10.09.13 +11,5 753,9 80 +60 37,4 12.09.13 +10,0 758,4 66 +66 31

16 07.10.13 +2,2 747,3 75 +60 37,1 10.10.13 -2,2 759,5 68 +63 32,3

17 13.11.13 -0,7 753,7 83 +68 39,1 15.11.13 +0,2 753,2 89 +67 30,6

18 11.12.13 -11,6 756,4 87 +66 38,5 13.12.13 -7,2 743,7 86 +66 32,2

19 27.12.13 -0,9 753,3 86 +65 38,3 30.12.13 -1,4 752,7 86 +61 31,5

20 17.01.14 -15,1 760,9 86 +68 39,4 19.01.14 -12,7 749,5 84 +67 31,5

21 21.01.14 -28,3 747,1 75 +62 38,8 23.01.14 -24,2 758,9 79 +63 32,2

22 27.01.14 -31,7 759,0 72 +67 39,9 29.01.14 -22,6 771,0 68 +61 32,3

23 30.01.14 -30,4 767,4 72 +60 39,8 02.02.14 -12,4 776,2 75 +60 31,8

24 20.02.14 -21,2 746,4 73 +65 39,2 23.02.14 -22,3 766,8 71 +63 32,3

25 24.02.14 -17,8 767,9 62 +68 39,8 26.02.14 -7,3 757,0 83 +63 31,1

Урал-4420-10

№ п/п Дата Температура воздуха, °С Давление, мм рт. ст. Влажность, % Температура в коллекторе, °С Расход топлива при нагрузке 11,5 т, л/100 км Дата Температура воздуха, °С Давление, мм рт. ст. Влажность, % Температура в коллекторе, °С Расход топлива без груза, л/100 км

1 11.03.13 -9,6 753,8 60 +67 48 14.03.13 -11,2 756,4 62 +64 41

2 19.03.13 -13,4 766,5 59 +69 48,8 22.03.13 -10,0 759,8 73 +66 42,2

3 26.03.13 -7,3 759,5 46 +63 48,9 29.03.13 -2,4 755,9 73 +66 39,3

4 02.04.13 -2,3 767,9 59 +67 48,2 05.04.13 +1,4 761,6 46 +67 38,0

5 09.04.13 +1,6 750,0 92 +63 47,7 12.04.13 -1,3 763,6 57 +68 39,7

6 15.04.13 +2,2 765,2 39 +69 47,6 18.04.13 +0,4 756,6 64 +66 38,9

7 20.05.13 +6,1 747,7 72 +68 46,7 23.05.13 +11,6 755,7 49 +69 38,4

8 22.07.13 +25,2 749,1 48 +65 46 25.07.13 +25,5 751,1 48 +69 39,0

9 29.07.13 +25,1 750,2 52 +68 46,2 01.08.13 +21,7 751,2 60 +69 37,9

10 17.09.13 +6,0 761,7 64 +67 46,6 20.09.13 +4,5 766,8 79 +65 38,5

11 24.09.13 +10,2 745,2 83 +62 46 27.09.13 +2,3 751,0 83 +64 38,2

12 05.11.13 -2,1 752,4 91 +61 48,5 08.11.13 +3,4 764,0 92 +65 38,4

13 11.11.13 +0,3 762,5 89 +60 48,4 14.11.13 -0,7 754,3 81 +68 38,5

14 18.11.13 -1,7 737,8 93 +63 48,4 21.11.13 -1,4 758,0 79 +69 38,8

15 26.11.13 -3,0 757,0 61 +65 48,6 29.11.13 +0,7 737,5 89 +69 38,7

16 02.12.13 -11,2 749,9 85 +70 48,1 05.12.13 -14,6 743,9 88 +65 39,5

17 11.12.13 -11,6 756,4 86 +65 48,3 14.12.13 -4,0 740,0 81 +66 38,5

18 17.12.13 -18,4 752,7 84 +60 49,4 20.12.13 -24,2 754,8 80 +60 40,7

19 23.12.13 -11,7 759,1 82 +68 49,1 26.12.13 -5,9 760,0 91 +65 39,4

20 17.01.14 -14,9 760,8 87 +65 49,1 20.01.14 -23,9 748,8 79 +63 43

21 23.01.14 -23,7 759,4 79 +60 49,3 26.01.14 -33,1 763,8 74 +60 42,6

22 28.01.14 -32,3 764,0 73 +60 50,3 31.01.14 -27,3 768,5 73 +61 42,6

23 03.02.14 -19,3 766,4 74 +61 49,2 06.02.14 -22,0 771,4 76 +63 42,4

Расход топлива грузовых автомобилей с учетом температуры, давления, плотности и влажности воздуха во впускном коллекторе двигателя

Таблица Г.1

КамАЗ-54115

Температура воздуха во впускном коллекторе, °С Расход топлива при нагрузке 11,5 т, л/100 км

Давление во впускном коллекторе, кг/см2

0,6 0,7 0,8 0,9 1

Вл<60% Вл>60% Вл<60% Вл>60% Вл<60% Вл>60% Вл<60% Вл>60% Вл<60% Вл>60%

-60 141,8 142,9 117,3 118,4 96,0 97,1 78,2 79,2 63,7 64,6

-50 134,6 135,7 109,9 111,0 88,9 90,0 71,7 72,6 58,1 58,9

-40 127,6 128,7 102,9 104,0 82,3 83,4 65,7 66,7 53,2 53,9

-30 120,8 121,9 96,3 97,4 76,2 77,2 60,4 61,3 49,0 49,7

-20 114,4 115,5 90,1 91,1 70,5 71,5 55,7 56,5 45,6 46,1

-10 108,2 109,3 84,2 85,2 65,3 66,2 51,5 52,2 42,9 43,3

0 102,3 103,4 78,7 79,7 60,6 61,4 48,0 48,6 41,0 41,3

+ 10 96,6 97,7 73,5 74,5 56,3 57,1 45,1 45,6 39,8 39,9

+20 91,2 92,3 68,7 69,6 52,5 53,3 42,7 43,2 39,3 39,3

+30 86,1 87,1 64,3 65,2 49,2 49,9 41,0 41,3 39,6 39,5

+40 81,2 82,2 60,2 61,0 46,4 47,0 39,9 40,1 40,6 40,3

+50 76,6 77,6 56,5 57,3 44,0 44,5 39,3 39,4 42,4 41,9

+60 72,3 73,3 53,1 53,9 42,2 42,6 39,4 39,3 44,9 44,2

+70 68,2 69,2 50,1 50,8 40,8 41,0 40,1 39,9 48,1 47,3

+80 64,4 65,3 47,5 48,1 39,8 40,0 41,3 41,0 52,1 51,1

+90 60,9 61,8 45,3 45,8 39,4 39,4 43,2 42,7 56,8 55,6

+100 57,6 58,5 43,4 43,8 39,4 39,3 45,7 45,0 62,3 60,8

КамАЗ-54115

Температура воздуха во впускном коллекторе, °С Расход топлива без груза, л/100 км

Давление во впускном коллекторе, кг/см2

0,6 0,7 0,8 0,9 1

Вл<60% Вл>60% Вл<60% Вл>60% Вл<60% Вл>60% Вл<60% Вл>60% Вл<60% Вл>60%

-60 99,6 100,3 83,6 84,3 69,7 70,4 57,9 58,6 48,3 48,9

-50 94,8 95,6 78,8 79,5 65,0 65,7 53,6 54,2 44,5 45,0

-40 90,3 91,0 74,2 74,9 60,6 61,3 49,6 50,2 41,1 41,6

-30 85,9 86,6 69,9 70,6 56,6 57,2 46,0 46,6 38,3 38,7

-20 81,7 82,4 65,7 66,4 52,8 53,4 42,8 43,4 35,9 36,3

-10 77,6 78,4 61,9 62,5 49,3 49,9 40,0 40,5 34,0 34,3

0 73,7 74,5 58,2 58,9 46,2 46,7 37,6 38,0 32,5 32,7

+10 70,0 70,7 54,8 55,4 43,3 43,8 35,5 35,9 31,5 31,7

+20 66,5 67,2 51,6 52,2 40,7 41,2 33,8 34,2 31,0 31,1

+30 63,1 63,8 48,6 49,2 38,4 38,9 32,5 32,8 30,9 30,9

+40 59,9 60,6 45,9 46,5 36,5 36,9 31,6 31,8 31,3 31,2

+50 56,9 57,5 43,4 43,9 34,8 35,1 31,1 31,2 32,2 32,0

+60 54,0 54,6 41,1 41,6 33,4 33,7 30,9 30,9 33,6 33,2

+70 51,3 51,9 39,1 39,5 32,3 32,6 31,1 31,0 35,4 34,9

+80 48,7 49,4 37,2 37,7 31,6 31,7 31,7 31,5 37,7 37,1

+90 46,4 47,0 35,6 36,0 31,1 31,2 32,7 32,4 40,4 39,7

+100 44,2 44,7 34,3 34,6 30,9 30,9 34,0 33,6 43,6 42,8

Урал-4420-10

Температура воздуха во впускном коллекторе, °С Расход топлива при нагрузке 11,5 т, л/100 км

Давление во впускном коллекторе, кг/см2

0,6 0,7 0,8 0,9 1

Вл<60% Вл>60% Вл<60% Вл>60% Вл<60% Вл>60% Вл<60% Вл>60% Вл<60% Вл>60%

-60 174,8 176,1 145,6 146,9 120,4 121,7 99,0 100,2 81,5 82,6

-50 166,2 167,5 136,9 138,2 111,9 113,1 91,1 92,3 74,6 75,6

-40 157,9 159,2 128,6 129,9 103,9 105,2 84,0 85,1 68,6 69,6

-30 149,9 151,2 120,7 122,0 96,6 97,8 77,5 78,5 63,5 64,3

-20 142,2 143,5 113,2 114,5 89,7 90,9 71,7 72,7 59,2 59,9

-10 134,8 136,1 106,2 107,4 83,4 84,5 66,6 67,5 55,8 56,3

0 127,8 129,1 99,5 100,8 77,7 78,7 62,2 63,0 53,2 53,6

+10 121,0 122,3 93,3 94,5 72,5 73,5 58,6 59,2 51,5 51,7

+20 114,6 115,9 87,5 88,7 67,9 68,8 55,6 56,1 50,6 50,7

+30 108,4 109,7 82,2 83,3 63,8 64,6 53,3 53,7 50,6 50,5

+40 102,6 103,8 77,2 78,3 60,2 61,0 51,6 51,9 51,5 51,2

+50 97,1 98,3 72,7 73,7 57,2 57,9 50,7 50,9 53,2 52,7

+60 91,9 93,1 68,6 69,5 54,8 55,3 50,5 50,5 55,7 55,1

+70 87,0 88,1 64,9 65,7 52,9 53,3 51,0 50,8 59,2 58,3

+80 82,4 83,5 61,6 62,4 51,5 51,8 52,2 51,8 63,4 62,3

+90 78,1 79,2 58,8 59,5 50,8 50,9 54,0 53,5 68,6 67,2

+100 74,1 75,1 56,4 56,9 50,5 50,5 56,6 55,9 74,6 73,0

Урал-4420-10

Температура воздуха во впускном коллекторе, °С Расход топлива без груза, л/100 км

Давление во впускном коллекторе, кг/см2

0,6 0,7 0,8 0,9 1

Вл<60% Вл>60% Вл<60% Вл>60% Вл<60% Вл>60% Вл<60% Вл>60% Вл<60% Вл>60%

-60 138,7 139,8 114,4 115,5 93,5 94,6 75,9 76,9 61,7 62,6

-50 131,5 132,6 107,2 108,3 86,5 87,5 69,5 70,5 56,2 57,0

-40 124,6 125,7 100,3 101,4 80,0 81,0 63,7 64,6 51,5 52,2

-30 117,9 119,0 93,8 94,8 73,9 74,9 58,5 59,3 47,4 48,1

-20 111,6 112,7 87,6 88,7 68,4 69,3 53,9 54,7 44,1 44,7

-10 105,5 106,5 81,8 82,8 63,3 64,2 49,9 50,6 41,6 42,0

0 99,6 100,7 76,4 77,4 58,7 59,5 46,5 47,1 39,8 40,1

+10 94,0 95,1 71,3 72,3 54,5 55,3 43,7 44,2 38,7 38,9

+20 88,7 89,8 66,6 67,5 50,8 51,6 41,4 41,8 38,4 38,4

+30 83,7 84,7 62,3 63,1 47,6 48,3 39,8 40,1 38,8 38,7

+40 78,9 79,9 58,3 59,1 44,9 45,5 38,8 39,0 40,0 39,7

+50 74,4 75,4 54,7 55,4 42,7 43,1 38,4 38,5 41,9 41,4

+60 70,1 71,1 51,4 52,1 40,9 41,3 38,6 38,5 44,5 43,8

+70 66,2 67,1 48,5 49,2 39,6 39,9 39,4 39,1 47,9 47,0

+80 62,4 63,3 46,0 46,6 38,8 38,9 40,8 40,4 52,0 50,9

+90 59,0 59,8 43,8 44,3 38,4 38,5 42,8 42,2 56,9 55,6

+ 100 55,8 56,6 42,0 42,5 38,5 38,5 45,4 44,6 62,5 61,0

Патент на полезную модель №152094 от 10.05.2015 г.

российская федерация

федеральная служба по интеллектуальной собственности

(19)Яи

(11)152094

(13)и1

(51) МПК

¥02М35/02 (2006.01) ¥02М31/13 (2006.01) ¥02X19/00 (2010.01)

(12) ПАТЕНТ НА ПОЛЕЗНУЮ МОДЕЛЬ

Статус: по данным на 07.11.2016 - действует Пошлина: учтена за 3 год с 24.07.2015 по 23.07.2016

(21), (22) Заявка: 2013134913/06, 23.07.2013

(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 23.07.2013

Приоритет(ы):

(22) Дата подачи заявки: 23.07.2013

(45) Опубликовано: 10.05.2015

Адрес для переписки: 625000, г.Тюмень, ул. Володарского, 38, ТюмГНГУ, управление НИР, Ивановой Л.С.

(54) СИСТЕМА ВПУСКА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

(57) Реферат:

Полезная модель относится к системам впуска и подогрева воздуха для двигателей транспортных средств. Предложена система впуска двигателя внутреннего сгорания, содержащая впускную трубу 2, один конец которой через впускные патрубки подключен к цилиндрам двигателя, и другой конец подключен к воздухоочистителю 3, в котором под типовым очистительным элементом 4 установлен нагревательный элемент 5, нагревательный элемент выполнен из газопроницаемого графитированного волокна. Технический результат заключается в улучшении пуска двигателя при низких температурах и экономии топлива до 5% за счет регулирования температуры на впуске в двигатель в пределах 20-60°С при минимальных затратах. 1 н.п., 2 з.п., ф-лы, 5 ил. Полезная модель относится к системам впуска и подогрева воздуха транспортных средств.

(72) Автор(ы):

Карнаухова Инна Владимировна ^Ц)

(73) Патентообладатель(и): Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный нефтегазовый университет" (ТюмГНГУ) ^Ц)

Известны системы впуска двигателей внутреннего сгорания (далее - ДВС) как с искровым зажиганием (бензиновые ДВС с впрыском топлива и карбюраторные версии), так и с воспламенением от сжатия (дизельные двигатели), обеспечивающие качественное наполнение цилиндров горючей смесью или воздухом.

Качественная подготовка горючей смеси подразумевает не только обеспечение подачи горючей смеси или воздуха в зависимости от скоростного и нагрузочного режима ДВС, но и подготовку воздуха или смеси для ее качественного воспламенения в цилиндрах двигателя, то есть обеспечение заданной температуры смеси или воздуха, поступающего в камеру сгорания, с целью успешного пуска двигателя при низких температурах для получения более высокой мощности и экономичности двигателя, а также низкой токсичности выхлопа.

В современных конструкциях впускных систем ДВС за счет применения различных конструктивных решений в первую очередь обеспечивают высокие экономические показатели и низкую токсичность выхлопа. В то же время показатели мощности ДВС отошли на второй план, что вызвано ужесточением международных и национальных стандартов по токсичности и расходу топлива в мире. С этой целью постоянно ужесточаются международные стандарты, лимитирующие показатели пуска двигателя в условиях низких и даже высоких температур окружающей среды.

Подогрев воздуха или топливной смеси на впуске особенно необходим на частичных режимах работы двигателя, так как позволяет улучшить гомогенизацию топливовоздушной смеси, что заметно повышает экономические и токсические показатели ДВС. Особенно это актуально при работе дизельных двигателей, потому что все дизели работают на бедных смесях - коэффициент избытка воздуха не ниже 1,3 (то есть его на 30% больше, чем необходимо для полного сгорания топлива в идеальных условиях), а при работе двигателя на холостом ходу коэффициент избытка воздуха может достигать 1,9-2,5. Поэтому в камере сгорания дизельных двигателей почти всегда находится невостребованный кислород.

Известна система впуска двигателя внутреннего сгорания, описанная в патенте РФ №2090775, С1 МПК6 F02M 31/13, опубл. 1997 г. Система впуска двигателя внутреннего сгорания содержит впускную трубу, один конец которой подключен к воздухоочистителю, а другой к ресиверу, боковая стенка которого снабжена впускными патрубками, подключенными к цилиндрам двигателя, и смонтированный в тракте системы впуска электроподогреватель, функционально запитанный от бортового источника электроснабжения автомобиля. При этом подогреватель выполнен в виде штуцера,

смонтированного внутри ресивера соосно полости последнего и имеющего форму удлиненного цилиндра, ограниченного торцевыми стенками, к которым подключены контактные клеммы источника электроснабжения, при этом штуцер изготовлен из газопроницаемого, демпфирующего пульсации и звук, обладающего высоким омическим сопротивлением материала.

К недостаткам известного устройства можно отнести то, что изменение конструкции путем установки нагревательного устройства внутри коллектора обуславливает удорожание, невозможность ремонта и технического обслуживания без разборки двигателя.

Известна система впуска двигателя внутреннего сгорания, содержащая впускную трубу, один конец которой через впускные патрубки подключен к цилиндру двигателя, а другой конец подключен к воздухоочистителю, причем в воздухоочистителе под воздушным фильтром установлен нагревательный элемент /^ №4708118, опубл. 24.11.1987/. Указанная впускная труба может быть подключена через впускные патрубки к нескольким цилиндрам двигателя. К недостаткам известного технического решения можно отнести то, что не обеспечено повышение скорости нагрева воздуха в воздушном фильтре.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является улучшение пуска двигателя при низких температурах и экономия топлива до 5% за счет регулирования температуры на впуске в двигатель в пределах 20-60°С при минимальных затратах.

Сущность полезной модели заключается в том, что в известной системе впуска двигателя внутреннего сгорания, содержащей впускную трубу, один конец которой подключен к воздухоочистителю, снабженному воздушным фильтром, а другой к впускным патрубкам блока двигателя, в воздухоочистителе под воздушным фильтром установлен нагревательный элемент, новым является то, что при этом нагревательный элемент выполнен из газопроницаемого графитированного волокна.