авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 || 7 | 8 |   ...   | 9 |

«Министерство образования и науки РФ Министерство промышленности и торговли РФ Министерство транспорта РФ Федеральное агентство по техническому регулированию ...»

-- [ Страница 6 ] --

Дж Массовая теплоемкость ПБС, :

кг С С ПБС С П m П С Б m Б, Дж где С П - массовая теплоемкость пропана, ;

кг С Дж С Б - массовая теплоемкость бутана, ;

кг С m П - масса пропана, кг;

mБ - масса бутана, кг.

кДж С ПБС 0,5 2, 23 0,5 1, 478 1,854 0.

кг С Количество теплоты, необходимое для повышения температуры материала стального бака с учетом потерь, Дж:

Qбака С бака М бака (t к t н ), Дж где С бака - массовая теплоемкость материала бака, ;

кг С М бака - масса бака, кг;

Qбака 0,47 21 (36 (46)) 98,7 кДж.

Полное количество теплоты, Дж:

(Q ПБС Qбака ) Q, где - КПД нагревательного элемента.

(407,88 98,7) 516,9кДж.

Q 0, Необходимый тепловой поток нагревательного элемента, Вт Qk P, где k – коэффициент запаса (1,1-1,3), учитывающий уменьшение напряжения сети, старения нагревательного элемента и др;

- время нагрева изделия, с.

516,9 1, 0,135кВт.

P 70 Сила тока нагревательного элемента, А:

P, I U 0.135 9,67 А.

I Диаметр нагревателя круглого сечения, м:

4t P d 3 2, U 2 эф где t - удельное электрическое сопротивление нагревательного элемента Вт при температуре t,.

см t 20 k, где 20 - удельное сопротивление при 20 0 С, Ом м ;

k - поправочный коэффициент для жаростойких и жаропрочных сплавов в интервале температуры от 20 0 С до 1400 0 С равен k =1,01-1,1.

t 1,12 1,01 1,13Ом м.

U – напряжение на нагревателе, В;

эф - эффективная удельная поверхностная мощность нагревателя в Вт Вт. эф 6,1 10 4 2.

зависимости от температуры СУГ, см см 4 1,13 (135) 0,0009 м 0,9 мм.

d 10 6 (3,14) 2 14 6,1 10 Стандартное сечение круглого нагревателя d=0,9мм.

Диаметр спирали нагревателя, мм:

D=(7-10)d, D 7 0,9 6,3 мм.

Длина проволоки нагревателя, м:

PU, l3 4 t эф 135 14 2 10 0,8 м.

l 4 3,14 1,13 36 10 Выбор ТЭНа Выбор ТЭНа производится согласно требованиям: 1) среда:

сжиженный нефтяной газ, 2) напряжение: 14В, 3) мощность (расчетная):

135 Вт 4) размеры ТЭНа (расчетные): диаметр нагревателя круглого сечения: 0,9 мм, диаметр спирали нагревателя: 6,3 мм, длина проволоки нагревателя: 800 мм.

В соответствии с действующим ГОСТ 13628-74 «Электронагреватели трубчатые» производим выбор необходимого ТЭН.



Для заданных параметров и требований выбран ТЭН 80 А10/0,135 Р 12.

Выводы: предложена блок-схема влияния внешних факторов и метода поддержания давления на работу ГБА, а также математическая модель расчета параметров ТЭН, с помощью которой осуществляется выбор ТЭН для различных газовых баллонов ГБА и условий их эксплуатации.

Библиографический список 1. http://firma-trader.ru/sggaz.html.

2. Ким А.А. ОАО «Газэнергосеть» планирует увеличить количество газовых АЗС. Транспорт на альтернативном топливе, №3 (9) 2009. – С. 26.

3. Певнев Н.Г., Банкет М. В. Повышение эксплуатационной надежности газобаллонных автомобилей при низких температурах окружающего воздуха. Транспорт на альтернативном топливе: Международный научно-технический журнал. – М:. - №5 (10) 2009. С. 20-23.

4. Певнев Н.Г., Банкет М. В. Методика расчета трубчатого электронагревателя сжиженного газа для автомобильного баллона: Материалы 59-й Международной научно-технической конференции Ассоциации автомобильных инженеров (24-25 сент.

2007 г). – Омск. СибАДИ, 2007. - С. 222-227.

УДК:629.33;

656. О ПРОЕКТЕ ЗАВОДА «СЕВЕРНЫХ» АВТОМОБИЛЕЙ В Г. ОМСКЕ: СОСТОЯНИЕ, ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ В.В.Робустов, канд. техн. наук, доц., Б.В. Журавский, инженер Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия Проблемы повышения эффективности зимней эксплуатации транспортных машин в условиях низких температур является весьма актуальной не только для Российской Федерации, но и стран Скандинавии, Канады, северных штатов США и других стран с холодной зимой. Для России это объясняется двумя причинами: климатическими условиями Российской Федерации, более 80% территории которой находится в зоне холодного климата, и конструктивной неприспособленностью отечественных машин к работе в суровых климатических условиях. При этом машины часто выпускаются без подготовки топливной системы. В результате применение даже арктического топлива не всегда обеспечивает надежную работу машин в суровых климатических условиях из-за забивания топливных фильтров и топливозаборников выпадающим из топлива парафином при низких температурах [1].

Актуальность и важность данной проблемы подтверждается решениями целого ряда конференций Ассоциации автомобильных инженеров (ААИ). Так, в решении 43-й конференции ААИ (г. Омск, г.) записано: «Большинство моделей автомобилей при температурах ниже 35С теряют работоспособность и требуют доработки силами эксплуатационников» [2].

В решении Внеочередной конференции ААИ в г. Сургуте (2005 г.) отмечается, что «низкие и экстремально низкие температуры, значительный снежный покров зимой в сочетании с большими расстояниями между населенными пунктами делают приспособленность к этим условиям конструкции автотранспортных средств вопросом безопасности, а порой и выживаемости человека».

И это действительно так, ибо имеется уже много случаев смертельных исходов от замерзания водителей и пассажиров при отказах автомобилей на пустынных трассах в сильные морозы.

На рисунке 1 показан застрявший автомобиль на ледовом зимнике Крайнего Севера. В такой ситуации без посторонней помощи судьба экипажа предрешена. Схема развития критической ситуации показана на рисунке 2.





Рис. 1. Застрявший автомобиль на зимнике Решения 59-й конференции ААИ (12-13.09. 2007г.) отличаются особой практической направленностью для повышения безопасности АТС, развития отечественной автомобильной промышленности. В них отмечается необходимость внесения требований к транспортным средствам, предназначенным для эксплуатации в холодных регионах, в разрабатываемый специальный технический регламент «О требованиях к конструктивной безопасности автотранспортных средств» [3].

В настоящее время этот технический регламент утвержден и требования к АТС для Крайнего Севера и приравненных к нему регионов Сибири значительно возросли. Это законодательно обязывает автопроизводителя включать в состав АТС автокомпоненты и системы, повышающие безопасность и безотказность машин в условиях низких отрицательных температур [4]. Однако для практической реализации нового регламента потребуется ещё немало времени.

Одной из причин трудного решения проблем конструктивного совершенствования автотракторной техники и ее слабой приспособленности к суровым условиям эксплуатации при низких отрицательных температурах является отсутствие совершенной стратегической концепции «северного» автомобиля и отсутствие надежного механизма ее реализации. Такая концепция должна обязывать изготовителя машин «северного» исполнения вносить конструктивные усовершенствования для надежной работоспособности машин при температурах -50 градусов и ниже.

Что касается механизма создания по-настоящему «северного»

автомобиля, полностью отвечающего всем необходимым требованиям, то существующий до настоящего времени механизм также несовершенен, что и подтверждается отсутствием отечественного полноценного «северного»

автомобиля с надёжной системой жизнеобеспечения экипажа, безотказного и безопасного при низких отрицательных температурах до -60С [5,6].

На наш взгляд, полноценный «северный» автомобиль – это автомобиль специальный и выпускать его должен специализированный завод, так же как, например, пожарные автомобили, автокраны и т.п. машины выпускают специализированные заводы. Проведенный нами анализ показал, что это наиболее реальный и правильный путь.

Условия для организации автосборочного завода, дооснащающего автомобили серийных заводов до полноценного «северного» исполнения, в городе Омске давно созрели. Здесь имеются высотехнологичные предприятия ОПК и квалифицированные кадры. В этом суть реальности решений и механизмов создания по-настоящему «северного» автомобиля - надежного для эксплуатации в суровых условиях Сибири и Крайнего Севера.

Именно решению этой задачи и посвящается Проект организации «Автосборочного завода «северных» автомобилей» (АЗСА) в г. Омске. Для реализации Проекта создана группа предприятий.

Критическая ситуация Сценарий 1 Сценарий 2 Сценарий Автомобиль Отказал двигатель или Отказала ходовая исправен системы его обеспечения часть Движение невозможно Движение невозможно Движение невозможно из-за из-за отказа ходовой части из-за отказа двигателя заносов, бурана, провала Отопление не работает, разряжена АКБ Отопление не работает, разряжена АКБ Отопление не работает, разряжена АКБ Неисправности отопителя Система отопления работает Отопление не работает, топливо замерзло Отопление не работает, топливо замерзло Отопление не работает, топливо замерзло Неисправности отопителя Неисправности отопителя Отопления не работает, нет топлива Отопления не работает, нет топлива Система отопления работает Система отопления работает после выработки топлива после выработки топлива после выработки топлива Экипаж в опасности Экипаж в опасности Экипаж в опасности Экипаж в опасности Экипаж в опасности Экипаж в опасности При неоказании При неоказании При неоказании внешней помощи внешней помощи внешней помощи исход тотальный исход тотальный исход тотальный Рис. 2. Схема развития критической ситуации в отказавшем автомобиле при температуре воздуха ниже -35С К настоящему времени нами получено одобрение целесообразности проекта со стороны Министерства промышленной политики, транспорта и связи Омской области, Министерства экономики, Администрации г.

Омска, получено одобрение Генеральной дирекции ОАО КАМАЗ, которая считает возможным поставлять на АЗСА автомобили для дооснащения их до полного «северного» исполнения.

АВТОМОБИЛЬ ПОЛНОГО «СЕВЕРНОГО» исполнения принципиально ОТЛИЧАЕТСЯ высокими показателями системы жизнеобеспечения как собственно автомобиля, так и системы жизнеобеспечения экипажа:

- Повышение жизнеобеспечения автомобиля достигается за счет новой топливной системы, теплоизолированных топливопроводов, подогрева баков и фильтров, картера двигателя, аккумуляторных батарей, утепления капота и моторного отсека;

установки топливных баков на 500 - 600 л, применения морозоустойчивых резинотехнических изделий и др.

- Значительное повышена эффективность системы жизнеобеспечения экипажа достигается трех-четырех-кратным дублированием отопления, обеспечивающим комфортную температуру внутри кабины, а так же за счет утепления и герметизации кабины, установкой двойного остекления, миниэлектростанции и т.п. Необходимым условием спасения экипажа является оснащение автомобиля надежными средствами радиосвязи.

В результате применения указанных нововведений автомобиль становиться безопасным и надежным при низких температурах до -60С.

Некоторые из предлагаемых нами усовершенствований показаны на рисунке 3.

Положительно оценивая важность и необходимость организации завода «северных» автомобилей в г. Омске Министерство промышленной политики, транспорта и связи Омской области включило Проект АЗСА в Подпрограмму развития транспортного машиностроения «Сибирское машиностроение-транспорт» (СибМаш-транс) на 2010-2014 гг.

В настоящее время проводятся маркетинговые исследования и рекламная компания, разрабатывается полный Перечень доработок автомобиля и Техническое задание (ТЗ), идёт подготовка к сборке первого опытного образца автомобиля типа КАМАЗ полного «северного» исполнения.

Однако, ввиду отсутствия финансирования, все работы проводятся пока за счёт энтузиазма участников Проекта.

Каковы же перспективы данного Проекта? На наш взгляд они благоприятны. Имеется 3-4 варианта: 1) Подпрограмма СибМаш-транс, 2) Вхождение в Федеральную программу развития автомобильной промышленности РФ, 3) Мощный Инвестор, 4) Северные заказчики и другие. Мы предпринимаем шаги по всем возможным направлениям и надеемся на положительные итоги.

Проведение 69-й конференции будет способствовать установлению научно-технических связей и сотрудничества представителей науки и промышленности, улучшению качества отечественных автомобилей для Сибири и Крайнего Севера, повышению надежности и безопасности транспортных и специальных машин в экстремальных климатических условиях.

Рис. 3. Важнейшие дополнения автомобиля полного «северного» Исполнения Библиографический список 1. Н.В.Семенов. Эксплуатация автомобилей в условиях низких температур. – М.:

Транспорт, 1993. – 190 с.

2. Проблемы создания и эксплуатации автомобилей, специальных и технологических машин в условиях Сибири и Крайнего Севера. Материалы 43-й Международной научно-технической конференции Ассоциации автомобильных инженеров. - Омск:

Издательство «ЛЕО», 2004. – 256 с.

3. Автомобили, специальные и технологические машины для Сибири и Крайнего севера.

Материалы 59-й Международной научно-технической конференции Ассоциации автомобильных инженеров (ААИ). – Омск: Издательство «СибАДИ», 2007.

4. Рохманов А.Л. К вступлению в силу технического регламента «О безопасности колесных транспортных средств». Материалы 68-ой международной научно технической конференции ААИ «Техническое регулирование в области автомототранспортных средств». - М.: НИЦИАМ ФГУП «НАМИ», 2009.

5. ГОСТ Р - 50992. Безопасность транспортных средств при воздействии низких отрицательных температур. Общие технические требования.

6. В.А. Резниченко. Какой автомобиль нужен России //. Ж. Автомобильная промышленность, 1995. - № 10.

УДК 621. ПРОБЛЕМЫ ЭКСПЛУАТАЦИИ АВТОМОБИЛЕЙ В УСЛОВИЯХ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУР С.М. Иванов, аспирант МГТУ «МАМИ»

Специфика природно-климатических условий России, имеющей огромные территории, относящиеся к зоне холодного климата (низкие температуры окружающего воздуха, большая продолжительность зимнего периода со снеговым покровом, с заснеженными дорогами), обусловливает целый ряд особенностей эксплуатации автомобилей.

К ним, во-первых, следует отнести затрудненный пуск двигателей, особенно дизельных, при низких температурах окружающего воздуха. При пуске холодного двигателя в таких условиях, с одной стороны, имеет место значительное увеличение сопротивления вращению коленчатого вала вследствие повышения вязкости масла в двигателе, с другой, уменьшение мощности, отдаваемой аккумуляторной батареей, вследствие падения напряжения на зажимах и уменьшения ее емкости из-за увеличения внутреннего сопротивления батареи и вязкости электролита.

Это приводит к значительному уменьшению частоты вращения коленчатого вала при пуске, к ограничению возможности пуска двигателя стартером. При низких температурах и малой пусковой частоте вращения у карбюраторных двигателей из-за повышения вязкости бензина и уменьшения скорости движения воздушного потока во впускном трубопроводе значительно ухудшается распыливание и испарение топлива, что ведет к ухудшению смесеобразования. Низкие температуры окружающего воздуха и малая пусковая частота вращения приводят также к ухудшению искрообразования в свечах зажигания вследствие резкого снижения напряжения во вторичной обмотке катушки зажигания. У дизельного двигателя при низких температурах (в цилиндры поступает холодный воздух) и малой пусковой частоте вращения ухудшаются условия для достижения в конце такта сжатия необходимой для воспламенения топлива температуры воздуха. Кроме того, имеющее при этом место повышение вязкости топлива и уменьшение скорости его впрыска вызывают ухудшение распыливания топлива в цилиндрах дизеля.

Все это затрудняет пуск холодного двигателя при низких температурах.

Пуск холодного двигателя сопровождается повышенным изнашиванием основных его рабочих деталей. Это имеет место по ряду причин: из-за поступления масла к трущимся поверхностям с некоторым запаздыванием после начала работы двигателя. По данным исследований, время задержки появления масла из коренного подшипника после начала работы насоса может составлять до 2 мин и более;

из-за смывания масла со стенок цилиндра топливом, попадающим в цилиндр в жидком виде, что приводит к ухудшению смазки;

из-за быстрого загрязнения масла, вызываемого неудовлетворительной его фильтрацией вследствие резкого снижения пропускной способности фильтров тонкой очистки в результате повышения вязкости смолистых веществ, отложившихся в них. При отрицательной температуре фильтр тонкой очистки пропускает масла в 20…30 раз меньше по сравнению с максимальной пропускной способностью при положительной температуре. Кроме того, возрастание при низких температурах вязкости масла приводит к повышению давления в системе и срабатыванию перепускного клапана фильтра грубой очистки, в результате чего последний также выключается из работы.

Прогревание же масла в поддоне картера двигателя при низких температурах окружающего воздуха происходит очень медленно.

При низких температурах значительно активизируется коррозия деталей цилиндропоршневой группы двигателя.

Поэтому в условиях низких температур при пуске двигателя имеет место интенсивное (во много раз больше, чем при нормальном тепловом режиме) коррозионно-механическое изнашивание его деталей.

При эксплуатации автомобилей в условиях низких температур возникают серьезные затруднения с поддержанием нормального теплового режима двигателя, особенно при работе с частыми остановками для погрузки — разгрузки и по другим причинам. При низких температурах значительно возрастает изнашивание деталей двигателя. Переохлаждение агрегатов трансмиссии приводит к застыванию масла в них, ухудшению условий смазывания рабочих поверхностей, увеличению изнашивания деталей.

Возможное при низких температурах замерзание жидкости в системах охлаждения двигателя, отопления кабины, кузова, электролита в аккумуляторной батарее может приводить к размораживанию блока двигателя, разрыву бачков и трубок радиатора, баков батареи. В условиях низких температур намного выше вероятность отказов топливной системы дизелей.

Их причиной могут быть ледяные и воздушные пробки в трубопроводах, которые образуются вследствие скопления мелких кристалликов льда при замерзании воды, находящейся в дизельном топливе. Парафины, содержащиеся в топливе, при этом превращаются в студенистую массу, которая может забивать топливные фильтры, топливопроводы, что также является причиной отказов. В условиях низких температур снижается также надежность гидравлического тормозного привода из-за возможного застывания некоторых тормозных жидкостей. При температурах ниже -45°С теряют свою эластичность, становятся хрупкими и разрушаются шины, детали из резины (сальники, резиновые шланги гидропривода тормозов и т.д.), пластмассовые детали трескаются, твердеют, теряют свои качества консистентные смазочные материалы. При особо низких температурах (-60… 70°С) изменяются физические и механические свойства металлов, что вызывает частые поломки деталей. По подсчетам специалистов, количество поломок и аварий, изнашивание деталей стандартной техники на Севере в 3…5, а иногда в 8…10 раз больше, чем в условиях умеренного климата.

При эксплуатации автомобилей в зоне холодного климата имеет место ухудшение их топливной экономичности. Основные причины возрастания расхода топлива: увеличение времени пуска и прогрева двигателя;

работа двигателя при пониженной температуре жидкости в системе охлаждения;

повышенная вязкость масла в агрегатах трансмиссии, что ведет к значительным потерям мощности на ее прокручивание;

повышенное сопротивление движению по заснеженным дорогам.

При перевозке грузов значительно усложняется возможность обеспечения их сохранности вследствие того, что многие из грузов при остывании, замерзании теряют необходимые свойства, снижается их качество. Низкие температуры значительно ухудшают условия работы водителя, поездки пассажиров. Затрудняется работа водителя также вследствие снижения видимости дороги из-за запотевания и обмерзания стекол кабины, частых при температуре ниже -40°С туманов, при движении по заснеженным и обледенелым дорогам. Чрезвычайно усложняются возможности обнаружения и устранения отказов в пути, особенно в системах питания и зажигания из-за небольших размеров деталей приборов этих систем.

Особенности эксплуатации автомобилей в условиях холодного климата определяют ряд требований к их конструкции, обеспечивающих надежность и безопасность эксплуатации автомобилей, надлежащие условия работы водителя, комфортабельность поездки пассажиров.

Для эффективной и безопасной эксплуатации автомобилей в районах Севера технически и экономически целесообразны модификации этих автомобилей в северном исполнении. Автомобили должны надежно работать при безгаражном хранении в диапазоне температур окружающего воздуха от +40°С до — 60°С и относительной его влажности до 98 % при +25°С и более низких температурах. Особое внимание должно уделяться обеспечению надежного легкого пуска двигателя при низких температурах, определяющего в общем случае готовность к движению. В условиях низких температур это приобретает чрезвычайно важное значение, характеризуя безопасность эксплуатации автомобиля.

Надежность пуска двигателей автомобилей, предназначенных для эксплуатации в условиях низких температур, может обеспечиваться применением системы предпускового подогрева, использованием соответствующих топлив и масел, специальных устройств для обеспечения пуска холодного двигателя, системы теплоизоляции и подогрева аккумуляторных батарей.

Для предпускового индивидуального подогрева двигателей используются встроенные предпусковые подогреватели типа П или ПЖБ, работающие на бензине, или типа ПЖД — на дизельном топливе. Они обеспечивают одновременный разогрев охлаждающей жидкости в системе охлаждения и масла в картере. На рис. 3.1 показан предпусковой подогреватель модели ПЖД-30, устанавливаемый на автомобилях КамАЗ.

Применение индивидуальных подогревателей особенно эффективно при температурах наружного воздуха ниже -30°С. При -12°С…-30°С для облегчения пуска холодных двигателей эффективно использовать приспособления для впрыска легковоспламеняющейся пусковой жидкости.

Для снижения сопротивления провертыванию коленчатого вала двигателя при пуске необходимо применять специальные зимние масла с пологой вязкостно-температурной характеристикой, с температурой застывания до -(60…70) °С. Для сокращения времени прогрева двигателя при пуске должна быть предусмотрена возможность временного отключения вентилятора. Аккумуляторные батареи для хранения необходимой емкости должны иметь теплоизоляцию и регулируемый обогрев от работающего двигателя или других источников тепловой энергии. Имея степень заряженности 75 %, они должны обеспечивать надежный пуск двигателя без предварительного подогрева с применением средств облегчения его после 24 ча¬совой стоянки автомобиля на открытом воздухе.

С целью снижения изнашивания деталей двигателя в период пуска желательно предусматривать в его конструкции возможность ввода масла под давлением в масляную магистраль за 1...2 мин до пуска двигателя, а также в период его прогрева.

Система охлаждения двигателей должна иметь теплорегулирующий комплекс, обеспечивающий поддержание нормального теплового состояния двигателя на всех режимах работы при разных температурах наружного воздуха с учетом того, что в зимнее время часть теплоты должна отводиться в систему отопления кабины, а также пассажирского салона у автобусов. Этот комплекс включает автоматически регулируемое утепление радиатора (жалюзи или сплошные шторки), термостат, устройство для автоматического отключения вентилятора при понижении температуры охлаждающей жидкости, утеплительные чехлы капота или передней стенки кабины (при бескапотной компоновке). Применение последних позволяет сохранять тепло при неработающем двигателе, что очень важно для сокращения времени его пуска и прогрева после непродолжительной стоянки. Способность двигателя сохранять тепло характеризуется средней скоростью остывания жидкости в нижних точках системы охлаждения. Она не должна превышать 0,75°С в минуту в интервале температур жидкости от 85°С до 20°С при температуре наружного воздуха -55…-60°С и при отсутствии ветра.

Для обеспечения безотказной работы агрегатов, механизмов и систем автомобиля при эксплуатации в условиях низких температур необходимо применение зимних видов топлив, смазочных материалов, технических жидкостей, обладающих необходимыми вязкостно-температурными свойствами и не теряющих их при температурах до -70°С.

С целью повышения безотказности работы системы питания дизелей целесообразно использовать систему подогрева топлива, что может быть осуществлено за счет теплоты отработавших газов или в специальном теплообменнике за счет теплоты охлаждающей жидкости.

Резинотехнические изделия, в том числе шины, тормозные шланги, изделия из пластмасс и других неметаллических материалов, должны быть морозостойкими, сохранять заданные рабочие свойства при температуре окружающего воздуха до — 70°С. Металлические детали автомобилей должны изготавливаться из хладостойкого металла.

Особую важность представляют требования к конструкции, направленные на обеспечение удобства использования автомобиля, и в первую очередь на создание необходимых условий работы водителя и комфортабельности поездки пассажиров.

Размеры и расположение сидений должны быть такими, чтобы обеспечивалась возможность работы водителя и комфортабельность поездки пассажира в зимней или полярной одежде.

Кабины и пассажирские салоны таких автомобилей должны иметь улучшенную теплоизоляцию и надежное уплотнение дверных, оконных проемов.

Эффективность теплоизоляции и уплотнения оценивается средней скоростью остывания воздуха в кабине и пассажирском салоне при закрытых дверях и окнах, выключенном двигателе и неработающей системе отопления. Этот параметр должен быть не более 0,5°С в минуту для кабин и пассажирских салонов особо малых автобусов и не более 0,35°С в минуту для пассажирских салонов остальных автобусов.

Система отопления кабины и пассажирского салона в комплексе с их теплоизоляцией должны обеспечивать как при движении автомобиля, так и на остановках установившийся тепловой режим: не ниже +10°С на уровне поясницы водителя и сидящих пассажиров, а также в зоне ног водителя на уровне 100 мм от пола и не ниже +5°С в зоне ног пассажиров. Для городских автобусов в пассажирском салоне должно быть не менее +8°С на уровне поясницы сидящих пассажиров и не ниже -2°С на уровне 100 мм от пола.

Система отопления должна обеспечивать прогрев кабины и пассажирского салона до температуры не ниже 0СС на уровне поясницы сидящих пассажиров за время не более 30 мин.

В целях недопущения запотевания и обледенения стекол кабины при работающей системе отопления как на стоянке, так и при движении автомобиля должны предусматриваться двойное остекление или пленочный электрообогрев стекол. При этом конструкция двойного остекления должна обеспечивать возможность опускания стекол дверей, а также пользования поворотными стеклами вентиляции. Конструкция системы отопления кабины и пассажирского салона во избежание скопления токсичных веществ в них должна предусматривать забор воздуха снаружи. Только на период прогрева пассажирского салона автобуса без пассажиров допускается забор воздуха из салона.

При эксплуатации автомобилей в суровых условиях Сибири и Крайнего Севера отказ двигателя или зависимой от него системы отопления автомобиля в случае значительного удаления его от населенных пунктов может представлять серьезную опасность для жизни людей.

Поэтому автомобили, за исключением предназначенных для работы в городах или использования в технологическом цикле при малой длине ездки, должны быть оборудованы резервной системой отопления. Эта система должна надежно работать как при движении, так и на стоянке и поддерживать температуру воздуха на уровне поясницы сидящих пассажиров и в зоне ног водителя не ниже 0°С в течение 10 ч при стоянке автомобиля с неработающим двигателем.

В кабинах и пассажирских салонах должна обеспечиваться чистота воздуха, отвечающая требованиям действующих санитарных норм. Не допускается попадание снежной пыли, влаги через уплотнения, а также через системы отопления и вентиляции.

В целях обеспечения хорошей видимости автомобилей их окрашивают в яркие цвета: оранжевый, красный, желтый.

Повышенные требования предъявляются к такому свойству, как безотказность агрегатов, механизмов, систем автомобиля, особенно приборов системы зажигания, питания, контрольно-измерительных и освещения. Желательно наличие приборов-дублеров, вводимых в работу в случае отказа основного.

Для обеспечения сохранности грузов, которые при низких температурах могут изменять свои свойства, должно быть предусмотрено утепление, обогрев кузовов. Систему обогрева должны иметь также кузова самосвалов, чтобы не допускать примерзания к ним перевозимых сыпучих грузов, что затрудняет их разгрузку.

УДК 629.08:656. АКТУАЛЬНОСТЬ ОПТИМИЗАЦИИ ВЫБОРА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ АВТОТРАНСПОРТНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ А.П. Елгин, канд. техн. наук, доц., Р.З. Кисматулин, аспирант Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия В условиях современного рынка наблюдаются различные пути развития автотранспортных предприятий (АТП), включая уменьшение количества подвижного состава с сохранением прежней структуры предприятия.

Преобладающей тенденцией развития является разделение эксплуатационных и производственных структур, учитывая интенсивное развитие предприятий автосервиса и усложнение конструкций подвижного состава.

При усложнении конструкции автомобилей повышается стоимость единицы подвижного состава, что ограничивает возможности предприятия по количественному увеличению парка. Недостаточное количество подвижного состава делает нецелесообразным приобретение дорогостоящего технологического оборудования для выполнения работ по ТО и ТР силами автотранспортного предприятия.

Если стоимость одного грузового автомобиля в 1998 году составляла в среднем 780000 рублей (автомобили КамАЗ – 730000 рублей, ЗИЛ – 410000 рублей, МАЗ, КрАЗ – 950000 рублей, «Урал» - 850000 рублей) [1], то в 2009 году в связи с усложнением конструкций грузовых автомобилей, вызванным необходимостью улучшения потребительских свойств подвижного состава в связи с увеличением конкуренции на автомобильном рынке и изменившимися предпочтениями транспортных компаний, наблюдается следующая ситуация:

- КамАЗ – 1300000 рублей [2];

- МАЗ – 1700000 рублей [3];

- Ford 65513 – 2850000 рублей [3];

- CAMS – 1600000 рублей [3];

- MAN – 2300000 рублей [4];

- Renault – 3500000 рублей [4];

- Scania – 2500000 рублей [4].

В зависимости от сложившейся структуры предприятия виды и объёмы выполняемых на автотранспортном предприятии работ по ТО и ТР подвижного состава различны, что приводит к необходимости использования технологического оборудования различных типов и производительности.

Целесообразность применения оборудования с различными характеристиками зависит от конкретных условий, сложившихся в процессе развития автотранспортного предприятия:

- количественный и модельный состав парка подвижного состава АТП;

- наличие сервисных предприятий в регионе;

- соотношение себестоимости производства работ по ТО и ТР силами предприятия и себестоимости выполнения аналогичных работ в форме приобретаемой услуги.

Учитывая перечисленные выше условия и большой ассортимент различных видов технологического оборудования от множества производителей, можно сделать вывод, что существует проблема выбора технологического оборудования на предприятиях автомобильного транспорта [5].

При выборе технологического оборудования из имеющихся альтернативных вариантов необходимо обоснование по широкому ряду параметров, в том числе условиями оптимальности выбора оборудования являются: обеспечение эффективного использования производственно технической базы АТП, увеличение коэффициента технической готовности парка подвижного состава, получение максимальной прибыли.

Очевидно, что при небольшой производственной программе нецелесообразны дополнительные затраты на завышенную производительность оборудования. Избыточная универсальность оборудования при отсутствии потребности в выполнении дополнительных функций приводит к неоправданным затратам на универсальность в ущерб производительности.

Для определения механизмов выбора оптимальных вариантов оборудования необходимо проведение дополнительных исследований по методам оптимизации, определению критериев и параметров применительно к условиям АТП.

Актуальность исследований по оптимизации выбора технологического оборудования в различных отраслях, включая автомобильный транспорт, подтверждается публикациями работ по данной тематике [6-11].

Библиографический список 1. За рулём: Журнал, 2002, №11. – М.: ОАО «За рулём», 2002. – 276 с.

2. Компания «ЛидерАвто»: [Сайт]. – URL: http://kamaz-dealer.ru/ .

3. Компания «РусБизнесАвто»: [Сайт]. – URL: http://www.russian-trucks.ru/.

4. Группа компаний «ЕвроТрейд»: [Сайт]. – URL: http://www.truck-daf.ru/.

5. Журнал «Правильный автосервис»: [Сайт]. – URL: http://avtoservice.info// .

6. Шабуров В. Н. Подбор оборудования пунктов технического осмотра автотранспорта с применением генетического алгоритма: Статья. – В. Н. Шабуров. – М.: Материалы «Ежегодной XVIII Международной Интернет-конференции молодых ученых и студентов по современным проблемам машиноведения», 2006.

7. Шабуров В. Н. Оптимизация комплекта оборудования предприятий, проводящих технический осмотр транспортных средств: Статья. – В. Н. Шабуров. – СПб: Вестник МАНЭБ, 2006.

8. Ермилов Д. С. Разработка методики оптимизации использования производственно технической базы сети автотранспортных предприятий: на примере ГУП МО «МосТрансАвто»: Автореферат диссертации / Д. С. Ермилов. – М.: МАДИ, 2008.

9. Коробкова Т. А. Разработка автоматизированной подсистемы оптимизации компоновки производственного оборудования машиностроительного предприятия:

Автореферат магистр. работы / Т. А. Коробкова. – Донецк: ДонНТУ, 2006.

10. Рыбак А. Т. Моделирование и оптимизация гидромеханических систем мобильных машин и технологического оборудования: Автореферат диссертации / А. Т. Рыбак. – Краснодар: ФГОУВПО «Кубанский государственный технологический университет», 2008.

11. Янов А. В. Оптимизация состава оборудования и рабочих параметров газификации сернистых сланцев Поволжья для использования с ПГУ: Автореферат диссертации / Саратов: 2005.

УДК 629.08:656. АКТУАЛЬНОСТЬ ОПТИМИЗАЦИИ ВЫБОРА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ПРЕДПРИЯТИЙ АВТОСЕРВИСА А.П. Елгин, канд. техн. наук, доц., Р.В. Малкова, инженер Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия Современный рынок характеризуется жесткой конкуренцией, в том числе в отрасли автомобилестроения и выпуска оборудования, используемого при эксплуатации и ремонте автомобилей.

Современные автомобили отличаются насыщенностью системами с электронным управлением для обеспечения конкурентоспособности по потребительским свойствам: электронные системы управления двигателем, включая системы подачи топлива, системы стабилизации движения, в том числе антиблокировочные и антипробуксовочные системы, климатические установки, мультимедийные развлекательные системы, противоугонные и охранные системы, дополнительные системы сервиса такие как автозапуск и автоподогрев, системы навигации и контроля и т.д. Обслуживание и ремонт таких систем невозможны без применения специализированного оборудования (диагностические стенды, сканеры, тестеры и оборудование для настроек и регулировок), а также программного обеспечения, которое с учетом «ноу-хау» и авторских прав составляет значительную часть затрат предприятия [1].

Интенсивное развитие новых технологий в области электроники привело к резкому увеличению темпов морального старения электронного оборудования, применяемого в автомобилях, следовательно, и технологического оборудования по обслуживанию и ремонту автомобилей.

Так, если раньше технологическое оборудование использовалось до наступления физического износа в течение десятилетий, то сейчас моральное старение оборудования происходит в течение 2…3 лет. Изменение конструкций автомобилей и износ технологического оборудования приводит к необходимости переоснащения производственно-технической базы предприятий автосервиса.

На сегодняшний день рынок представляет широчайший спектр оборудования, отличающегося технологическими и функциональными возможностями, в том числе универсальностью, а также надежностью, производительностью, стоимостью приобретения, монтажа и содержания, себестоимостью единицы производимой работы, ресурсом, в достаточно широких диапазонах для существенного влияния на экономические показатели при их использовании [2]. Для успешного конкурирования в сложившихся на данный момент рыночных условиях предприятия автосервиса должны учитывать эти факторы.

Квалифицированный инженерный анализ конструкции технологического оборудования, его отдельных агрегатов и деталей позволяет достаточно уверенно прогнозировать не только ремонтопригодность, но и безотказность, долговечность и сохраняемость оборудования.

При выборе альтернативных вариантов оборудования необходимо учитывать перспективы его морального и физического износа, возможности модернизации и дооснащения при изменении технологических потребностей.

Также особое значение необходимо уделять техническому уровню (относительная характеристика качества продукции, основанная на сопоставлении значений показателей свойств, отражающих техническое совершенство продукции с соответствующими значениями лучших образцов техники) технологического оборудования в условиях эксплуатации, но определение его на стадии выбора оборудования является проблематичным.

Вследствие конкурентной борьбы производители сложного технологического оборудования стремятся минимально раскрывать сущность используемых в его конструкции и технологии изготовления технических решений, что также существенно осложняют оценку качества технологического оборудования при его выборе.

Выбор необходимого оборудования предполагает сравнение различных вариантов технического обеспечения работ с учетом разнообразных критериев и факторов, определение наилучшего сочетания (т.е. оптимального) многообразных местных производственных условий, возможностей предприятия, качества и технических возможностей технологического оборудования [3].

Неоптимальный выбор оборудования приводит к значительным экономическим затратам, потере энергии, материалов, а иногда к простоям рабочих постов, участков. Увеличение числа и возрастание сложности оборудования при его неправильном выборе приводит к неоправданному возрастанию численности обслуживающего персонала, увеличению материальных и финансовых затрат [4].

В большинстве случаев выбор различных вариантов приобретаемого оборудования решается на интуитивном уровне, зависящем от квалификации и опыта исполнителя, принимающего решение. В связи с этим очень часто принятые решения бывают далеки от оптимальных.

Для оптимизации процесса подбора технологического оборудования можно использовать различные методы. В направлении оптимизации выбора технологического оборудования проводились ряд исследований [5 – 10].

Таким образом, учитывая интенсивность морального старения технологического оборудования и его высокую стоимость, для повышения эффективности производственно-технической базы предприятий автосервиса необходимо использовать научно-технические методы при выборе альтернативных вариантов технологического оборудования. Для разработки механизмов выбора необходимо проведение дополнительных исследований в данном направлении.

Библиографический список 1. Компания «Wabco»: [Сайт]. – URL: http://wabco-auto.com/ .

2. В.П. Грузинов. Экономика предприятия. М: Финансы и статистика./ В.Д. Грибов.

2004.-335 с.

3. В.С. Малкин. Техническая эксплуатация автомобилей. Учебное пособие./ В.С.

Малкин.-Ростов на Дону 2007.

4. Н.В. Бакаева. Технологическое оборудование для технического обслуживания автомобилей. Учебное пособие./ Н.В. Бакаева, В.В. Чикулаева.- Орел: ОрелГТУ 2007-208 с.

5. Шабуров В. Н. Подбор оборудования пунктов технического осмотра автотранспорта с применением генетического алгоритма: Статья. – В. Н. Шабуров. – М.: Материалы «Ежегодной XVIII Международной Интернет-конференции молодых ученых и студентов по современным проблемам машиноведения», 2006.

6. Шабуров В. Н. Оптимизация комплекта оборудования предприятий, проводящих технический осмотр транспортных средств: Статья. – В. Н. Шабуров. – СПб: Вестник МАНЭБ, 2006.

7. Ермилов Д. С. Разработка методики оптимизации использования производственно технической базы сети автотранспортных предприятий: на примере ГУП МО «МосТрансАвто»: Автореферат диссертации / Д. С. Ермилов. – М.: МАДИ, 2008.

8. Коробкова Т. А. Разработка автоматизированной подсистемы оптимизации компоновки производственного оборудования машиностроительного предприятия:

Автореферат магистр. работы / Т. А. Коробкова. – Донецк: ДонНТУ, 2006.

9. Рыбак А.Т. Моделирование и оптимизация гидромеханических систем мобильных машин и технологического оборудования: Автореферат диссертации / А. Т. Рыбак. – Краснодар: ФГОУВПО «Кубанский государственный технологический университет», 2008.

10. Янов А. В. Оптимизация состава оборудования и рабочих параметров газификации сернистых сланцев Поволжья для использования с ПГУ: Автореферат диссертации / Саратов: 2005.

УДК 621.439:629.114. ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ГАЗОБАЛЛОННЫХ АВТОМОБИЛЕЙ С БОРТОВЫМ ГЕНЕРАТОРОМ СИНТЕЗ-ГАЗА Н. Г. Певнев, д-р техн. наук, проф.;

В. А. Кириллов*, д-р техн. наук;

О.Ф. Бризицкий**, зам. гл. констр.;

В.А. Бурцев***, гл. констр.

Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия *Институт катализа СО РАН, г. Новосибирск **РФЯЦ “ВНИИЭФ” (г. Саров), ***ООО “Газомотор-Р”, г. Рыбинск В Омской области в настоящее время по данным Омского отделения Российской Транспортной инспекции и областного ГИБДД насчитывается порядка 30-35 тыс. г/б автомобилей, использующих в качестве топлива сжиженный пропан-бутановый газ. Это в основном автомобили, работающие в черте города: маршрутные микроавтобусы и грузовые автомобили «ГАЗЕЛЬ», коммерческие легковые таксомоторы и легковые автомобили индивидуальных владельцев. Достаточно хорошо развита инфраструктура обслуживания этих автомобилей: в черте города расположены 35 АГЗС, 15 на трассах области и в районных центрах. В каждом административном округе и районном центре насчитывается по 3-4 организации, занятых обслуживанием автомобилей владельцев любой формы собственности. Функционируют автошколы с правом подготовки водителей для работы на газобаллонных автомобилях (ГБА). При СибАДИ более 15 лет работает орган по сертификации услуг на автомобильном транспорте, центр по подготовке специалистов для монтажа ГБО на автомобили и обслуживания ГБО в составе автомобиля. Таким образом, г. Омск, являясь центром Западной Сибири, начиная с 1970 года динамично наращивает как инфраструктуру для эксплуатации ГБА, так и создаются определенные условия, стимулирующие рост ГБА, в частности, отпускная цена на АГЗС вдвое меньше стоимости распространенного бензина АИ-92.

В настоящее время наметился дефицит на рынке нефтепродуктов, основным потребителем которых является ежегодно увеличивающийся на 6-8% парк автомобилей. Соответственно объемам потребляемых нефтепродуктов в атмосферу выбрасываются продукты их сгорания, основную часть которых составляют азот (N2), двуокись углерода (СО2) и токсичные компоненты – окись углерода (СО), углеводороды (СН) и окислы азота (NОх).

Директивы Еврокомиссии предписывают для легковых автомобилей снизить эмиссию СО2 до 90 г/км к 2015 г. Во исполнение директив Еврокомиссия предлагает систему налогового регулирования выбросов СО2 путем снижения или увеличения налоговых выплат на каждый автомобиль (табл. 1).

Таблица Рекомендации Еврокомиссии по налоговому регулированию за выбросы СО2 автомобилем Выбросы СО2 Изменение налоговых выплат Менее 120 г/км Снижение от 500 до 700 € От 120 до 140 г/км Снижение от 250 до 350 € От 140 до 180 г/км Более 180 г/км Увеличение от 400 до 3200 € Для автомобиля среднего класса, например, ВАЗ – 2110, имеющего в настоящее время эмиссию СО2 140 г/км, снижение выбросов СО2 до г/км эквивалентно снижению расхода бензина на 28%, т.е. до 3.7 л/100 км пробега (рис. 1). Если использовать традиционные топлива, изменением конструкции автомобиля и ДВС добиться такого уменьшения выбросов весьма проблематично и крайне дорого.

Нормы на токсичные выбросы автомобилей ужесточаются каждые лет примерно в два раза. Не выполнение директив по выбросам СО2 ведет к снижению конкурентоспособности автомобилей и к потере рынка их сбыта, а не выполнение норм по токсичности - к запрету на продажу.

Вышеперечисленные факторы привели к интенсивным работам, направленным на снижение расхода топлива, переходу к использованию альтернативных и возобновляемых топлив, в том числе водорода. В настоящее время в промышленно развитых странах действуют государственные программы, стимулирующие работы по использованию альтернативных топлив.

Наиболее эффективным и дешевым способом снижения эмиссии СО является использование альтернативных топлив с низким содержанием углерода (рис. 2).

Рис. 1. Европейские директивы по ограничению эмиссии СО Рис. 2. Эмиссия СО2 при работе на различных топливах При работе серийных двигателей ВАЗ на природном газе эмиссия СО снижается на 23 – 38%. При работе на природном газе в смеси с водородосодержащим синтез - газом, получаемым на борту автомобиля из основного топлива, можно обеспечить снижение эмиссии СО2 на 52%, а токсичности до уровня Евро-5. Автомобиль на топливных элементах с бортовым процессором получения водорода может обеспечить снижение эмиссии СО2 на 56%.

Автомобили, работающие на водороде обеспечивают нулевую эмиссию СО2.

Таким образом, просматривается возможность поэтапного решения проблемы снижения эмиссии СО2 без существенного увеличения затрат на производство автомобилей, в результате намечена концепция развития транспортных средств на альтернативных топливах.

Ключевыми задачами реализации «концепции» являются:

1. Организация серийного производства автомобилей, работающих на природном газе с параллельным развитием сети автомобильных газонаполнительных станций.

2. Создание генераторов водородосодержащего синтез-газа, получаемого на борту автомобиля из природного газа, либо пропан бутанового газа. Организация производства автомобилей с бортовыми генераторами синтезгаза, а также установки генераторов синтезгаза на автомобиле, находящегося в эксплуатации.

При этом природный газ рассматривается, на ближайшие годы, как топливо, позволяющее существенно снизить загрязнение атмосферы, как основной исходный продукт для получения наиболее дешевого водорода.

Существующая инфраструктура снабжения природным газом рассматривается в качестве базы для развития водородной инфраструктуры. Решение задач «концепции» невозможно без организационной, законодательной и финансовой поддержки государственных структур, без участия ОАО «ГАЗПРОМ».

Предлагаемый в настоящем докладе подход к решению энерго экологических проблем автомобилизации заключается в улучшении процесса сгорания топлива в ДВС добавкой к традиционному топливу водородосодержащего синтез-газа, получаемого из части топлива непосредственно на борту автомобиля посредством воздушной конверсии с помощью в бортовых генераторов синтез-газа. Такой подход предполагается применить к автомобилям, находящимся в эксплуатации и вновь создаваемым автомобилям.

Разработка и создание бортовых генераторов получения синтез-газа и массовое внедрение их в практику, в первую очередь, установка на парк эксплуатируемых автомобилей, позволят получить ощутимый эффект в повышении топливной экономичности и улучшении экологических характеристик автомобилей в ближайшее время, а также адаптировать эксплуатацию генераторов синтез-газа в составе автомобиля в различных климатических условиях.

По мнению специалистов многих стран, в обозримом будущем никакой замены традиционным ДВС в массовом автомобилестроении не предвидится, тем более, что у них имеются большие потенциальные возможности для повышения топливной экономичности и снижения токсичности выхлопных газов. По крайней мере, на ближайшие два десятилетия ДВС остается основным типом силовой установки для автомобилей, что вынуждает искать новые решения энерго-экологических проблем автомобильного транспорта.

Попытки серийного внедрения на автомобильный транспорт устройств конверсии углеводородного топлива предпринимались в 1980-е гг., но из-за отсутствия эффективных катализаторов и их носителей не удавалось создать малогабаритные генераторы синтез-газа с коротким временем запуска. К тому же, в то время не было особой актуальности использования таких устройств по экологическим критериям.

Прогресс последних лет позволил Институту катализа СО РАН создать новые катализаторы и новые подходы к разработке реакторов для проведения сильно экзотермических процессов, в том числе и для конверсии углеводородов в синтез-газ, используя которые РФЯЦ ВНИИЭФ совместно с ИК СО РАН разработали ряд малогабаритных конвертеров воздушной конверсии природного газа.

Синтез-газ представляет собой смесь окиси углерода и водорода.

Существует различные способы для его получения, например, посредством паровой конверсии или парциального окисления (воздушная конверсия) природного газа на специальных катализаторах.

Общий вид катализатора для проведения воздушной конверсии приведен на рис. 3.

Рис. 3. Блочный катализатор на армированном сетчатом носителе для воздушной конверсии природного газа Если в ДВС использовать топливную смесь, состоящую из традиционного топлива и добавок продуктов частичной конверсии ~5 20% такого же топлива, т.е. синтез-газа, получаемого непосредственно на борту автомобиля в бортовом генераторе синтез-газа, то КПД двигателя повышается, а соответствующие ему стехиометрические значения, при которых обеспечивается устойчивая работа двигателя сдвигаются в области бедных смесей. Сегодня этот процесс можно осуществить только для природного газа, т.к. он имеет достаточную чистоту. Что касается других видов топлива, а именно пропан-батанового и бензинов, то здесь требуется вмешательство контролирующих государственных структур, т.к.

раздаваемые на автозаправках упомянутые продукты резко отличаются от требований ГОСТ и слишком загрязнены.

Принципиальная схема бортового генератора приведена на рис. 4.

Синтез-газ (СО+Н2) смешиваясь с основным топливом, обеспечивает повышенную реакционную способность топливной смеси, что способствует улучшению процесса сгорания топливной смеси в ДВС.

Соотношение СО:Н2 в синтез-газе зависит от применяемого способа получения этого продукта. При воздушной конверсии метана, это отношение близко 1:2, а выход водорода составляет не менее 32%. А для двигателя автомобиля даже 6~10 процентная добавка водорода позволяет обеспечить устойчивую работу на обедненных топливных смесях. Это объясняется инициирующим воздействием водорода, который образует центры сгорания. О перспективах создания подобных устройств говорил академик Я.Б.Зельдович в своей теории сгорания. Сейчас уже известно, что водородная добавка увеличивает эффективность работы двигателя и его экологических характеристик, а именно:

- расход топлива при движении автомобиля в условиях городского цикла сокращается на 20-25 процентов;

-содержание окиси углерода и еще более опасных для окружающей среды окисей азота уменьшается до норм Евро-4;

- уменьшение расхода топлива на холостом ходу достигает 40 процентов.

При этом исходная структура топлива не оказывает решающего влияния на образование активных центров и, в первую очередь, атомарного водорода — наиболее легкой частицы со скоростью диффузии почти в 4 раза большей, чем у любого другого радикала. Наиболее важным фактором, определяющим скорость реакции, является отношение С/Н в исходном топливе.

С уменьшением этого отношения расширяются концентрационные пределы сгорания. В этом плане обогащение топливно-воздушной смеси водородом можно рассматривать с определенными допущениями как метод снижения С/Н базового углеводородного топлива и, следовательно, как метод направленного воздействия на концентрационные пределы его сгорания. Влияние водорода столь велико, что при относительно небольших его добавках представляется возможным реализовать такие степени обеднения, которые недоступны любому другому способу [1].

Устройство для получения синтез-газа представляет собой комплект, состоящий из катализаторного блока и блока управления бортовым генератором [2] (рис 5, 6). Катализаторный блок производит конверсию углеводородного топлива для получения синтез-газа.

Система подачи и дозирования топлива и воздуха Риформер Н1 P ДГ каталитический Воздух ДТ ДТ Искров 2 ая свеча Каме Ф Каталитический 1 ра СМ Природ реактор сгор ный газ ания Водород Система автоматического Теплообменни содержа регулирования к-охладитель щий газ водородсодерж рабочих параметров (СРП) ащего газа Выход Вход охлаждающей охлаждающей жидкости жидкости ДГ1 - дозатор воздуха;

P1 – датчик расхода воздуха;

Н1 – нагнетатель воздуха;

СМ – смеситель природный газ/воздух;

Ф1 – форсунка электромагнитная;

ДТ1, ДТ2 – датчики температуры.

Рис. 4. Принципиальная схема бортового генератора Блок управления осуществляет дозирование поступающей смеси, производит начальный запуск генератора и контролирует систему охлаждения. Разработчикам удалось создать генератор с оптимальными для применения в автомобиле массогабаритными и динамическими характеристиками. Реактор имеет массу 8 кг и объем 2,5 л, запуск осуществляется за 11 – 35 секунд, что соизмеримо со временем прогрева нейтрализатора. В настоящее время приоритет, по мнению разработчиков, отдается применению бортовых генераторов синтез-газа на городских автобусах либо микроавтобусах. Пример компоновки бортового генератора на автомобиле «Соболь» приведен на рис. 7.

Применение на легковых автомобилях генератора синтез-газа несколько ограничено необходимостью решения задачи для оптимальной компоновки оборудования в отсеке двигателя автомобиля. Кроме того, существует общая проблема с внедрением подобных устройств, поскольку это новая, непривычная для потребителя продукция.

Проведенные на ОАО ЗМЗ испытания ДВС ЗМЗ-40522 (табл 1), работающего на обедненной смеси природного газа с добавками синтез газа, получаемого из природного газа с помощью генератора синтеза-газа, подтвердили возможность существенного снижения токсичности выбросов выхлопных газов ДВС (по оксидам углерода - до 300-400 ppm, по оксидам азота - до 20-30 ppm) [3].

Как следует из предварительных экспериментов, применение синтез газа в качестве добавки к используемому в ДВС углеводородному топливу обеспечивает значительное снижение концентрации СО и NOx в выхлопных газах двигателя. Этим достигается выполнение норм EURO IV без применения каталитических нейтрализаторов в выпускном тракте двигателя, а также существенная экономия топлива, особенно на малых и средних нагрузках.

В таблицах 2 и 3 приведены сравнительные данные по результатам дорожных испытаний автомобиля Соболь, проведенные в пробеге «Голубой коридор» по маршруту В.Новгород - Санкт-Петербург - В.

Новгород - Тверь-Москва – Московская область. Общая протяженность маршрута из г. Рыбинска Ярославской области до места старта пробега и обратно составила 2235 км. Для участия в этом пробеге был использован микроавтобус «Соболь», оборудованный газобаллонным оборудованием и бортовым генератором синтез газа производительностью 5-25 м3/час.

Участие в этом пробеге позволило провести полномасштабные испытания автомобиля, провести замеры фактических показателей содержания вредных выбросов автомобиля непосредственно во время пробега и замеры фактического расхода топлива. Особенностью данного транспортного средства являлось то, что кроме природного газа он мог работать на смеси метана и синтез-газа, получаемого непосредственно на борту, а также на бензине. Это позволяло в сопоставимых условиях провести сравнительные измерения и оценить эффективность применения добавок синтез газа. В таблице 6 приведены сравнительные данные по эмиссии различных топлив при проведении дорожных испытаний. Из таблицы следует, что применение добавок синтез газа к топливу снижает эмиссию по СО в 18 раз, по NОх примерно в 12 раз, по СО2 в 1.4 раза, но примерно на 1.50 раза увеличивает выбросы по СН. Последний результат требует проведения дополнительных исследований.

В таблице 4 приведены данные по эффективности применения синтез газа в качестве добавок к топливу при проведенных дорожных испытаниях. Из таблицы следует, что в случае использования смеси природного газа с добавками синтез газа время разгона увеличивается примерно на 14-30% в зависимости от типа передачи. Затраты на 100 км пробега в ценах на топливо на момент пробега (июнь 2009 года) при переходе с бензина на природный газ снижаются в 3.28 раза, а при использовании КПГ с добавками синтез газа в 3.83 раза. При переходе с КПГ на природный газ с добавками синтез газа снижение затрат наблюдается в 1.17 раза и увеличение пробега микроавтобуса на километра. Отметим, что полученные результаты по эффективности могут быть значительно выше в случае оптимизации двигателя и генератора по нагрузочным характеристикам.

Полученные результаты экспериментов указывают на возможность нового подхода к экономии топлива и решения проблемы уменьшения вредных выбросов путем экологически чистого сжигания топлива в самом автомобильном двигателе.

Рис. 5. Общий вид каталитического риформера ГСГ для автомобиля Рис. 6. Система управления бортовым генератором Необходимо отметить, что разработка бортового устройства получения синтезгаза для условий эксплуатации, в отличие от стендового варианта, потребует определенных усилий не только по созданию каталитического блока, но и всех остальных устройств и подсистем, которые должны быть компактными и дешевыми.

Аналогичные задачи в автомобилестроении решались при внедрении каталитических нейтрализаторов в системе выпуска отработавших газов и системы впрыска топлива, что привело в свое время к значительному улучшению экологических характеристик двигателей автомобилей.

Применение генератора синтеза газа на борту автомобиля необходимо рассматривать также в плане выполнения современных нормативных требований не только по токсичным выбросам, но и по выбросам СО2, которые должны составлять 90-120 г/км. Расчеты, выполненные ОАО «АвтоВАЗ», показали, что достичь таких показателей на ДВС можно либо добавлением в основное топливо водорода, либо, при работе ДВС на природном газе с использованием генератора синтезгаза, работающего на природном газе. С учетом того, что инфраструктура водородных заправочных станций отсутствует, а ее внедрение требует колоссальных финансовых затрат, разработка и внедрение генераторов синтеза газа на борту автомобиля, работающего на природном газе, является единственной реальной возможностью резкого повышения топливной экономичности и улучшения экологических характеристик автомобильного транспорта.


Блок управления Шланг подачи Генератор синтез газа газ-бензин синтез газа Фильтр воздушный генератора Газовые форсунки Редуктор газовый синтез-газа Рис. 7. Реализация установки генератора синтез-газа в моторном отсеке автомобиля «Соболь»

Таблица Результаты испытаний двигателя ЗМЗ-40522 с генератором синтез-газа Режим работы Снижение Снижение выбросов Снижение расхода ДВС выбросов СО СН+NOx топлива, % n=1088об/мин 13,6 раза 13 раз 16, n=1861 об/мин 19,2 раза 215 раз 12, n=2886 об/мин 6,5 раза 36 раз 15, n=3694 об/мин 7,5 раза 6,9 раза 4, Стоимость автомобильного генератора синтез-газа, по оценкам разработчиков при серийном производстве не будет превышать 30-50 тыс.

руб. С учетом того, что это устройство не только улучшает экологические показатели автомобиля, но и повышает его экономичность, затраты на приобретение такого генератора должны окупаться за 1,5-2 года эксплуатации.

Таблица Сравнительные данные по эмиссии при дорожных испытаниях.

КПГ х – компримированный природный газа, содержащийся в газовых баллонах Вид топлива Двигатель – ЗМЗ-40522. КПГХ Бензин КПГ+сингаз Контрольный пробег, км 0 0 СО, % 0,35 0,3 0, СН, ррм 147 193 NОх, ррм 174 191 СО2,% 13,2 11,1 7, Контрольный пробег, км 550 550 СО, % 0,29 0,31 0, СН, ррм 210 216 NОх, ррм 210 235 СО2,% 13,1 11,8 8, Контрольный пробег, км 1800 1800 СО, % 0,3 0,33 0, СН, ррм 195 222 NОх, ррм 205 195 СО2,% 12,9 10,9 7, В докладе приводятся результаты разработок по генератору синтезгаза при работе на природном газе.

Природный газ это экологически чистое топливо для ДВС, как правило с превалирующим, более 90%, содержания метана и незначительных добавок этилена, этана и пропана.

Но в настоящее время в стране работает значительное количество газобаллонных автомобилей на пропан-бутановом газе с хорошо развитой инфраструктурой, обеспечивающей бесперебойную эксплуатацию этих автомобилей. Все эти автомобили, или большее их количество, как правило, работают в крупных городах (Москва, Екатеринбург, Тюмень, Омск, Новосибирск и др.) и могли бы работать с использованием бортового синтез-газа, но нужно поднять технологическую дисциплину раздачи на АГЗС чистого топлива, отвечающего требованиям ГОСТ.

Таблица Показатели эффективности применения синтез газа в ДВС при дорожных испытаниях Вид топлива Двигатель – ЗМЗ-40522.10 КПГ+ Бензин КПГ Синтез газ Контрольный пробег, км 2235 2235 Номинальная мощность, л. с. (на 123 103 моторном стенде) Максимальная скорость, км/час 120 120 Время разгона, с:

0 – 100 км/час (1-5 передачи) 32 34 60 – 100 км/час (3 передача) 12 14 60 – 100 км/час (4 передача) 17 21 80 – 120 км/час (5 передача) 42 42 Единица измерения топлива л куб. м куб.м Вместимость заправочных емкостей 50 39 Стоимость топлива, руб. 24 8 Расход на 100 км пробега (движение в 11,5 10,5 8- колонне с V=75 км/час) Затраты на 100 км пробега, руб. 276 84 Пробег на одной полной заправке одним 434 371 топливом, км В законе об альтернативных топливах, в качестве альтернативы моторным, следующим за природным газом, назван сжиженный пропан бутановый газ.

Учитывая эти обстоятельства, необходимо провести комплекс работ по исследованию возможности работы генераторов синтезгаза на пропан бутановом газе. Эту работу, т.е. проведение стендовых и эксплуатационных испытаний, при наличии генераторов синтезгаза, могли бы выполнить специалисты факультета АТ СибАДИ, по согласованной с разработчиками программе исследований. Специалисты СибАДИ имеют достаточный опыт работы с газобаллонными автомобилями (разработка, изготовление, проведение сертификационных испытаний и организация всего технологического комплекса для эксплуатации этих автомобилей) [4]. Необходимо провести проверку работы генератора синтез-газа в условиях эксплуатации с использованием углеводородных топлив, отличных от природного газа. Это будет расширение области применения уникального процесса добавки водорода к основному топливу.

Надеемся на поддержку Министерства промышленной политики, транспорта и связи Омской области.

Заключение и предложения:

1. Проведенные исследования показали, что воздушная конверсия природного газа является наиболее простым и дешевым способом получения водородсодержащего синтез-газа на борту транспортного средства.

2. Упомянутые в пункте 1 исследования показали, что добавки 6~10% синтезгаза к основному топливу имеют такой же эффект, что и добавки чистого водорода, который дороже синтез-газа в 3-5 раз.

3. Необходимо провести стендовые и эксплуатационные испытания работы ДВС при использовании пропан – бутанового газа совместно с генератором синтезгаза.

4. Для развития и внедрения технологии ДВС+ГСГ в повседневную эксплуатацию необходимы совместные усилия разработчиков ГСГ и предприятий занятых эксплуатацией газобаллонных автомобилей.

5. Для безопасной эксплуатации автомобилей с ГСГ необходимо организовать обучение обслуживающего персонала. Такое обучение может проводить факультет “Автомобильный транспорт” СибАДИ.

Библиографический список 1. Бризицкий О.Ф. Разработка компактных устройств для получения синтезгаза из углеводородного топлива на борту автомобиля в целях повышения топливной экономичности и экологических характеристик автомобилей. / О.Ф. Бризицкий, В.Я.

Терентьев, А.П. Христолюбов, И.А. Золотарский, В.А. Кириллов, В.А. Собянин, В.А.

Садыков, Г.К. Мирзоев, А.И. Сорокин// Альтернативная техника и экология. – 2004. №11.

2. Бурцев Н.В., Бризицкий О.Ф., Кириллов В.А., Комаров В.Н., Собянин А.А.

Применение методов адаптивного управления при разработке микропроцессорной системы управления многотопливным ДВС с использованием синтез-газа. Вестник НГУ, сер. Информационные технологии. 2009. т. 7. в. 2, с. 62-73.

3. Бризицкий О.Ф. Использование генератора синтез-газа в ДВС автомобиля/ О.Ф.

Бризицкий, В.Я. Терентьев, В.А. Кириллов, А.И. Савицкий, В.А. Бурцев// Транспорт на альтернативном топливе. – 2008. - №6.

4. Певнев, Н.Г. Концепция совершенствования процесса эксплуатации газобаллонных автомобилей /Н. Г. Певнев, И.В. Хамов // Международный научно-технический журнал «АГЗК + АТ». -2005. - №3. - С. 22-27.

УДК 621. АСПЕКТЫ ИДЕНТИФИКАЦИИ ПАРАМЕТРОВ СНЕЖНОГО ПОКРОВА ДЛЯ МАТЕМАТИЧЕСКОГО ОПИСАНИЯ ДВИЖЕНИЯ ТРАНСПОРТНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МАШИН ПО СНЕГУ С. Е. Петров, аспирант МГТУ «МАМИ»

Теория движения транспортно-технологических машин по грунтам разработана относительно полно как отечественными, так и зарубежными учеными. Вопросы передвижения машин, в особенности на эластичных движителях, по снегу освещены недостаточно и тем более вопросы, связанные с движением по неводным снегам и минерально-снежным дисперсным композитам. Задача построения математической модели автомобиля при движении по снегу осложняется многообразием вариантов самого снежного покрова.

При всем многообразии исследований снежного покрова Земли на сегодняшний день не существует единой теории, описывающей поведение снега под нагрузкой от движителей транспортно-технологических машин, пригодной для разработки общей теории взаимодействия колесо – снег. В условиях, когда полотно пути покрыто снегом, движение транспортно технологических машин бывает не только затруднено, но и совсем исключено. Поэтому задача остается актуальной.

Снежный покров как полотно пути для движения транспортных средств является одной из самых сложных пространственных структур, математическое описание которой намного сложнее аналогичного описания большинства грунтовых образований.

Снег поразительно изменчив. Такие привычные физические свойства, как плотность, теплопроводность, теплоемкость, пористость, влажность, диэлектрическая постоянная, скорость распространения звука и так далее для снега принципиально не могут длительно сохраняться, быть неизменными. Меняется, трансформируется решительно все, вплоть до структуры, формы и размеров снежинок, их связности. Плотность снега по данным Б. П. Вейнберга способна меняться от 0,01 до 0,7 г/см3, причем верхний предел соответствует тому состоянию, когда мы еще вправе назвать его снегом. При дальнейшем увеличении плотности снег превращается в лед, в корне отличающийся по свойствам от своего предшественника [3].

В некоторых научных работах [1], [2] говорится, что под плотностью понимается вес единицы объема снега, включая объем, занимаемый минеральными частицами (лед-минерал) и промежутками (порами) между ними. Плотность является одной из важнейших характеристик снежного покрова, так как непосредственно связана с жесткостью, твердостью, влажностью и т. д. Плотность снега зависит от места залегания, например, в лесу, при отсутствии уплотняющего действия ветра, плотность всегда меньше, чем на открытых участках местности. Плотность изменяется и по глубине снежного покрова. Это происходит за счет микросублимационных процессов, происходящих под влиянием температуры в снежном покрове.

В таблице 1 приведена зависимость плотности снега от температуры, при которой он выпадает. Плотность снега зависит также от времени и глубины залегания, изменяясь во времени в сторону увеличения, особенно в его нижних слоях (таблица 2), а также от местности, на которую выпадает снег. Во всех случаях с увеличением влажности плотность снега также увеличивается (таблица 3).

Таблица Зависимость плотности снега от температуры Плотность снега, г/см Температура, °С Ниже – 10 0, От – 10 до – 5,1 0, От – 5 до 2,1 0, От – 2 до 0,1 0, От 0 до + 2 0, Выше + 2 0, Таблица Зависимость плотности снега от глубины и времени залегания Высота Плотность слоя снега, г/см покрова, Месяц Верхнего Среднего Нижнего см Ноябрь 21 0,07 0,12 0, Декабрь 19 0,12 0,17 0, Январь 30 0,13 0,16 0, Февраль 34 0,15 0,19 0, Март 30 0,19 0,20 0, Апрель 28 0,15 0,21 0, Таблица Изменение плотности и жесткости снега в зависимости от влажности Плотность,, г/см3 Температура снега, Влажность, W, % Коэффициент жесткости, Кж, Н/м t, °C 7, 1,0 0,220 – 0, 1, 2,0 0,275 1, 5,0 0,320 Непостоянство снега объясняется существованием воды в уникальных условиях, совсем близко от так называемой тройной точки фазовых переходов, различной для разных веществ, в которой вещество находится во всех трех фазах.

Под фазовыми переходами подразумевают переходы вещества из газообразного состояния (фазы) в жидкость, а затем превращение его в твердое тело.

Сложность снега состоит не только в том, что он близок к тройной точке фазовых переходов, но и в том, что снег – неоднородная среда, состоящая изо льда, пор, наполненных воздухом и водяным паром, примесей различного происхождения и талой влаги.

В настоящее время для изучения снега и льда используются такие разделы современной физики, как механика сплошных многокомпонентных сред, статистическая физика, аэрогидромеханика, теплофизика, электродинамика.

Существует несколько работ по классификации снежного покрова.

Например, Г. Д. Рихтер выделяет три типа снега: свежевыпавший, уплотненный и старый, которые в свою очередь подразделяются на виды и разновидности (таблица 4). Рассматривая снег, как полотно пути, С. В.

Рукавишников предлагает классифицировать все его многообразие, положив в основу способность снега к различным видам деформации движителем транспортных средств. При этом выделены три типа снега:

фрикционно-связной, фрикционный, связной, каждый из которых имеет свои виды и разновидности (таблица 5).

Таблица Классификация снега (Г. Д. Рихтер) Плотность, г/см Снег Вид Разновидность 0,01 – 0, а) пушистый снег 0,03 – 0, (пороша) б) игольчатый снег 0,1 – 0, I. Свежевыпавший 1. Свежевыпавший (дикий) сухой снег в) порошковидный снег (новый, – (песчаный снег) молодой) г) мучнистый снег 0,05 – 0, (снег крупа) д) снег изморозь 2. Свежевыпавший 0,1 – 0, мокрый снег 0,2 – 0, 1. Осевший сухой 0,2 – 0, II. Уплотненный снег снег 2. Осевший (лежалый) 0,3 – 0, влажный снег 3. Метелевый снег 0,4 – 0, (ветровой) Продолжение таблицы III. Старый снег (перекристаллизов 1. Молодой 0,3 – 0, анный) 2. Старый 0,4 – 0, 3. Снег-плывун 0,3 – 0, (глубинный иней) Таблица Классификация снега (С. В. Рукавишников) Тип Вид Разновидность Состояние Плотность Пушистый Сухой до 0, Игольчатый до 0, Свежевыпавши Порошковидны до 0, й й Мучнистый – Снег-изморозь 0,1 – 0, Осевший Сухой 0,10 – 0, Фрикционно- Уплотненный Метелевый 0,23 – 0, связной Мелкозернисты Сухой рыхлый 0,16 – 0, Перекристалли й зованный Среднезернист 0,19 – 0, ый Перекристалли Крупнозернист Сухой рыхлый 0,20 – 0, зованный ый (зернистый) Смерзшийся 0,26 – 0, Сухопластинат Фирновый ый (снег- Сухой сыпучий 0,24 – 0, плывун) Фрикционный Трубчатый – Повторно фирнизованны Сухой сыпучий 0,35 – 0, й 0,22 (при очень влажный низкой t) – 0, Связной Уплотненный Метелевый слипшийся (при t 0°C) Приведенная выше классификация снега подтверждает многообразие его видов, достаточную сложность его идентификации при проведении экспериментальных исследований различных транспортно технологических машин и определенные сложности при математическом описании, как самой опорной поверхности, так и взаимодействия колесного движителя объекта испытаний с полотном пути.

При математическом описании движения машины по снегу приходится брать частный случай вида снежного покрова, так как попытка представления в универсальном виде повлечет значительную погрешность вычислений.

Все указанные выше аспекты подтверждают актуальность дальнейших исследований и работ по этому вопросу.

Библиографический список 1. Агейкин Я. С. Проходимость автомобилей. – М.: Машиностроение, 1981. – 230 с.

2. Беляков В. В. Взаимодействие со снежным покровом эластичных движителей специальных транспортных машин. Диссертация доктора технических наук, 05.05.03.

Нижний Новгород, 1999. – 485 с.

3. Донато И. О. Теоретическое и экспериментальное обоснование повышения проходимости колесных машин по снегу. Диссертация доктора технических наук, 05.05.03. Нижний Новгород, 2007. – 306 с.

УДК 531. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЕЖНОСТИ ТАХОГРАФОВ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ АВТОМОБИЛЕЙ В УСЛОВИЯХ СИБИРИ А.В. Трофимов, канд. техн. наук, доц., А.В. Проценко, аспирант Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия Тахограф - контрольное устройство для непрерывной регистрации пройденного пути и скорости движения автомобиля, времени работы и отдыха водителя. Тахограф устанавливается на транспортное средство в целях повышения безопасности дорожного движения путем соблюдения водителями режимов труда и отдыха.

На сегодняшний день на территории Российской Федерации широкое применение на транспортных средствах получили следующие типы тахографов: Kienzle 1318, МТСО 1324, VEEDER ROOT VRC8400, EGK 100. Процентное соотношение тахографов, установленных на транспортных средствах, эксплуатируемых в городе Омске и области, по типам представлено на рис. 1.

Рис. 1. Процентное соотношение тахографов, установленных на транспортные средства, эксплуатируемые в городе Омске и области по типам Таким образом, тахографы Kienzle 1318 и MTCO 1324 получили наибольшее распространение среди прочих. Это обусловлено тем, что автомобили российского производства оснащаются через сервисную сеть «Kienzle» тахографами модели Kienzle 1318. Основная доля импортируемых грузовых автомобилей и автобусов оснащены тахографами типа MTCO 1324 и реже EGK 100.

Практика эксплуатации автомобилей, оборудованных тахографами Kienzle 1318 показала, что наряду с плановыми видами технических воздействий, такими как периодическая настройка и периодическая поверка, возникает необходимость проведения ремонта. На рисунке приведена статистика установок, ремонтов, настроек тахографов на базе – го сервисного центра «Kienzle» ООО «Тахограф-сервис».

Рис. 2. Показатели работы 98-го сервисного центра «Kienzle»

ООО «Тахограф-сервис» по годам Таким образом видно, что в последние годы наблюдается рост числа ремонтов. Это связано прежде всего с тем, что оборудование транспортных средств тахографами практически завершено, а ранее установленные тахографы из-за суровых условий эксплуатации (резкие перепады температур, запыленность, повышенные вибрации) начинают выходить из строя.

Для определения некоторых показателей надежности элементов тахографа, был проведен анализ ремонтов 50 единиц тахографов.

Выполнены следующие условия:

- Наработка каждого тахографа составила не менее 500 тыс. км.

- Информация по ремонтам тахографов собиралась с момента их установки на транспортное средство.

- Ремонт производился только 98-м сервисным центром «Kienzle» ООО «Тахограф-сервис».

- Все тахографы эксплуатируются в одинаковых условиях на автобусах ПАЗ – 3205, принадлежащих ГП «Омскоблавтотранс».

Были определены следующие показатели надежности [1,2,4]:

1) Вероятность безотказной работы:

N ( L), (1) P( L) N где N (L) - количество изделий, работавших без отказа на пробеге L ;

N 0 количество изделий.

2) Средний ресурс детали:

N, (2) L Lср i N0 i где Li - пробег до отказа i-й детали.

По обработанным данным статистики из строя выходят следующие элементы [2,3]:

- Корпус тахографа. В основном это механические дефекты, связанные с желанием водителей добраться до механической платы или одометра для несанкционированной корректировки показаний пробега. Из строя выходят:

крышка кодирующего устройства (4%), лицевая панель (5%), ручки переключения режимов труда и отдыха водителей (91%). Этот элемент не был проанализирован с точки зрения надежности, ввиду того что определяющим фактором является человеческий, а не механический износ.

- Электронная часть. Поломки выражаются в остановке часов, отсутствии показания скорости, либо полной остановке тахографа. Основные отказы это выход из строя электронной платы (93%), повреждение токопроводящего жгута (7%) Выход из строя электронной платы связан с перенапряжение в бортовой сети автомобиля (96%), также брак завода изготовителя (4%).

Lср электронной части по формуле (2) составляет 275 тыс. км.

Вероятность безотказной работы электронной части представлена на рис. 3.

Рис. 3. Вероятность безотказной работы электронной части Таким образом, функция имеет характер убывающей экспоненты.

Точкой начала снижения вероятности безотказной работы можно считать пробег в 75 тыс. км.

Механическая плата. Поломки выражаются в полной остановке одометра, в отсутствии отклонений стрелки спидометра, либо в ее «зависании» в крайнем положении, также отсутствие записей на диаграммных дисках. Основными причинами неисправностей являются механический износ элементов механической платы (77%), поломки перьев (10%), остановка двигателя КПЛ (10%) и «механизм» измерения скорости (13%). Механическому износу в наибольшей степени подлежат зацепления муфты обгона, колеса привода муфты обгона. Повышенный износ возникает из-за вибраций и запыленности. Неисправности перьев выражаются в нечеткости начертания, отклонения от шаблона при начертании линий записей на диаграммном диске. Основными причинами неисправностей являются несанкционированный доступ к перьям самописцев и применение неоригинальных диаграммных дисков.

Lср механической платы по формуле (2) составляет 311 тыс. км.

Вероятность безотказной работы механической платы представлена на рис. 4.

Рис. 4. Вероятность безотказной работы механической платы Таким образом, функция имеет характер равномерно убывающей экспоненты. Точкой начала снижения вероятности безотказной работы можно считать пробег в 75 тыс. км.

- Одометр. Неисправности выражаются в нарушении работы цифровых колес одометра (отсутствие проворачивания колес, заедание при проворачивании). Основными причинами неисправностей являются:

механический износ колес одометра (52%), механический износ червяка одометра (41%), несанкционированное вмешательство в работу одометра (7%).

Механическому износу в наибольшей степени подлежат зубчатое зацепление метрового (красного) колеса с приводным червяком одометра.



Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 || 7 | 8 |   ...   | 9 |
 

Похожие работы:





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.