Казаков Александр Владимирович. Методика оценки эффективности устройств облегчения пуска холодного двигателя автомобиля

brief description

Казаков Александр Владимирович. Методика оценки эффективности устройств облегчения пуска холодного двигателя автомобиля: диссертация ... кандидата Технических наук: 05.22.10 / Казаков Александр Владимирович;[Место защиты: ФГБОУ ВО «Оренбургский государственный университет»], 2018.- 137 с.

Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего образования
«Оренбургский государственный университет»
На правах рукописи

КАЗАКОВ Александр Владимирович
МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ
УСТРОЙСТВ ОБЛЕГЧЕНИЯ ПУСКА ХОЛОДНОГО
ДВИГАТЕЛЯ АВТОМОБИЛЯ
05.22.10 - Эксплуатация автомобильного транспорта
Д И С С Е Р Т А Ц И Я
на соискание учёной степени
кандидата технических наук
Научный руководитель - доктор технических наук, доцент Калимуллин Руслан Флюрович
Оренбург - 2018
ВВЕДЕНИЕ 5
1 АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА ОБЛЕГЧЕНИЯ ПУСКА
ХОЛОДНОГО ДВИГАТЕЛЯ АВТОМОБИЛЯ, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 9
1.1 Концепция малоизносных режимов пуска автомобильных
двигателей при низких температурах окружающей среды 9
1.2 Анализ устройств облегчения пуска холодного двигателя
автомобиля 12
1.3 Анализ методик оценки эффективности устройств
облегчения пуска холодного двигателя автомобиля 19
1.4 Обоснование оценки интенсивности изнашивания подшипников коленчатого вала автомобильных двигателей
при пуске по показателям смазочного процесса 31
1.5 Выводы по разделу, цель и задачи исследования 33
2 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ
УСТРОЙСТВ ОБЛЕГЧЕНИЯ ПУСКА ХОЛОДНОГО ДВИГАТЕЛЯ АВТОМОБИЛЯ 37
2.1 Закономерности температуры моторного масла в смазочной системе автомобильного двигателя на режиме
пуска 37
2.2 Теоретическое обоснование параметра оценки процесса
изнашивания подшипников коленчатого вала на режиме пуска двигателя 43
2.3 Аналитическое исследование влияния характеристик режима смазывания на закономерности смазочного процесса и изнашивания подшипников коленчатого вала на режиме
пуска двигателя 48
2.4 Обоснование показателя оценки эффективности УОПХДА. 63
2.5 Выводы по разделу 66
2
3 МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ
ЭФФЕКТИВНОСТИ УСТРОЙСТВА ОБЛЕГЧЕНИЯ ПУСКА ХОЛОДНОГО ДВИГАТЕЛЯ АВТОМОБИЛЯ 68
3.1 Общая методика экспериментальных исследований 68
3.2 Техническая база исследований 69
3.3 Методика проведения экспериментальных исследований... 73
3.4 Выводы по разделу 74
4 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ
ЭФФЕКТИВНОСТИ УСТРОЙСТВА ОБЛЕГЧЕНИЯ ПУСКА ХОЛОДНОГО ДВИГАТЕЛЯ АВТОМОБИЛЯ 75
4.1 Результаты экспериментальных исследований смазочного
процесса в подшипниках коленчатого вала автомобильного двигателя на режиме пуска 75
4.2 Результаты экспериментальных исследований пусковых
показателей двигателя на режиме пуска 83
4. 3 Результаты экспериментальных исследований закономерностей охлаждения двигателя при останове и его нагрева на режиме пуска 92
4.4 Выводы по разделу 95
5 ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОСНОВНЫХ
РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ 96
5.1 Методика выбора УОПХДА с учётом условий
эксплуатации автомобилей 96
5.2 Решение частной задачи по определению условий
рационального применения конкретного УОПХДА 99
5.3 Выводы по разделу 108
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 109
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 111
ПРИЛОЖЕНИЯ 127

bibliography

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
На основе теоретических и экспериментальных исследований изложено новое научно обоснованное решение проблемы повышения эффективности эксплуатации автомобилей на основе рационального использования устройств облегчения пуска холодного двигателя автомобиля, имеющее существенное значение для развития автотранспортной отрасли страны.
1. Предложен новый показатель оценки эффективности устройства облегчения пуска холодного двигателя автомобиля, базирующийся на соотношении величин экономического эффекта от повышения долговечности подшипников коленчатого вала к затратам на обеспечение этого эффекта. Для косвенной оценки степени повышения долговечности предложен новый параметр «удельная интегральная интенсивность изнашивания подшипников коленчатого вала». Условием рационального применения устройства облегчения пуска холодного двигателя автомобиля является положительная величина показателя, максимальная в заданных условиях эксплуатации.
2. Установлено на примере нагревателя масляного фильтра «Теплостарт», что его рационально применять на двигателях ВАЗ в диапазоне температур от минус 14 ° С до плюс 4 ° С. При этом на режиме пуска уменьшается интенсивность изнашивания подшипников коленчатого вала в среднем в 2,6 раза и увеличивается количество израсходованного топлива в среднем на 5 %, а максимальное значение показателя эффективности (8) достигается при минус 10 оС. В условиях эксплуатации для рационального использования нагревателя масляного фильтра усовершенствован алгоритм его работы. Алгоритм позволяет работать нагревателю с наибольшим эффектом, обеспечивая уменьшение интенсивности изнашивания деталей автомобильных двигателей в процессе пуска, и отличается учетом нового фактора - температуры двигателя.
3. Разработанная методика позволяет устанавливать для устройства облегчения пуска холодного двигателя автомобиля климатические районы эксплуатации автотранспортных средств по критерию наибольшей экономической эффективности от их применения с учётом температурных условий рационального использования и условий пуска.
Установлено, что эффективность применения устройства облегчения пуска холодного двигателя автомобиля зависит от климатического района эксплуатации автомобиля и суммарного количества холодных запусков за одну стоянку и в год. Годовой экономический эффект на один легковой автомобиль от применения нагревателя масляного фильтра «Теплостарт» может быть в диапазоне от 1200 руб. при однократном пуске двигателя, до 5000 руб. при многократных автоматических запусках двигателя