Введение к работе
Актуальность темы. Автомобили могут эксплуатироваться в широком диапазоне температур окружающей среды. Российская Федерация расположена в различных климатических районах, и на 80 % её территории от четырех до восьми месяцев наблюдается низкая температура окружающей среды. При таких температурных условиях эксплуатации ухудшаются показатели пусковых качеств двигателя автомобилей, а при его запуске интенсифицируются процессы изнашивания деталей и расходования топлива.
Для повышения эффективности эксплуатации автомобилей при низкой температуре окружающей среды могут применяться различные устройства облегчения пуска холодного двигателя автомобиля (УОПХДА). При использовании УОПХДА важным результатом должно являться не только улучшение показателей пусковых качеств двигателей, но и минимизация затрат и потерь, связанных, прежде всего, с износом трущихся пар. Поэтому, применение УОПХДА должно быть рациональным с позиций их экономической эффективности как с учетом параметров двигателя, так и условий эксплуатации автомобилей. Однако рациональный выбор УОПХДА затруднен из-за отсутствия соответствующей научно-обоснованной методики.
Поэтому, тема диссертации, связанная с разработкой методики оценки эффективности УОПХДА, является актуальной, а её решение позволит выявить резервы снижения затрат на эксплуатацию автомобилей.
Основные результаты получены при выполнении НИР: «Методология контроля и управления техническим состоянием подшипников коленчатых валов автомобильных двигателей в эксплуатации» при финансовой поддержке Министерства образования Оренбургской области (2010 г.); «Методология обеспечения качества эксплуатации автомобильного транспорта» при финансовой поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации в рамках базовой части государственного задания (№ ГР 114071170053, 2014-2016 гг.).
Объект исследования – процесс пуска автомобильного двигателя.
Предмет исследования - закономерности смазочного процесса в подшипниках коленчатого вала и расходования топлива при пуске автомобильного двигателя.
Цель работы - снижение затрат на эксплуатацию автомобилей за счет эффективного применения устройств облегчения пуска холодного двигателя.
Задачи исследования:
-
теоретически обосновать показатель оценки эффективности устройств облегчения пуска холодного двигателя автомобиля;
-
установить влияние применения устройства облегчения пуска холодного двигателя автомобиля на закономерности смазочного процесса в подшипниках коленчатого вала и расходования топлива при пуске;
3) разработать методику рационального выбора устройства облегчения
пуска холодного двигателя с учётом условий эксплуатации автомобиля;
4) на конкретном примере провести анализ эффективности устройства облегчения пуска холодного двигателя автомобиля в условиях эксплуатации автомобиля.
Содержание диссертации соответствует областям исследований паспорта научной специальности 05.22.10 Эксплуатация автомобильного транспорта: п. 9 «Эксплуатационная надежность автомобилей, агрегатов и систем»; п. 10 «Закономерности изменения технического состояния автомобилей, агрегатов и систем».
Положения, обладающие научной новизной и выносимые на защиту:
-
показатель оценки эффективности устройства облегчения пуска холодного двигателя автомобиля, отличающийся учетом экономического эффекта в эксплуатации от повышения долговечности двигателя за счет уменьшения пусковых износов подшипников коленчатого вала;
-
установленные закономерности смазочного процесса в подшипниках коленчатого вала и расходования топлива на режиме пуска с учетом применения устройства облегчения пуска холодного двигателя автомобиля;
3) установленные условия рационального применения конкретного
устройства облегчения пуска холодного двигателя автомобиля, позволяющие
повысить эффективность его эксплуатации при низких температурах окружа
ющей среды;
4) методика выбора и рационального использования устройства облегче
ния пуска холодного двигателя с учётом условий эксплуатации автомобиля.
Практическая значимость работы:
-
методика и практические рекомендации по оценке эффективности работы существующих и перспективных УОПХДА позволяющие производить выбор их для конкретных автотранспортных средств с учётом климатического района эксплуатации;
-
алгоритм управления работой УОПХДА, обеспечивающий уменьшение интенсивности изнашивания деталей автомобильных двигателей в процессе пуска.
Методы исследования - теория технической эксплуатации автомобилей, теория автомобильных двигателей, теория автомобилей, теория трения, изнашивания и смазки, теория надёжности, гидродинамическая теория смазки, теория вероятности; методы математической статистики и планирования эксперимента.
Степень достоверности результатов. Достоверность научных положений работы обосновывается принятыми допущениями при разработке расчетных моделей, высокой сходимостью экспериментальных данных с результатами собственных теоретических исследований и данными других авторов.
Реализация результатов работы. Усовершенствован серийный электрический нагреватель «Теплостарт» за счёт использования нового алгоритма работы, который применяется в зимний период эксплуатации автомобилей в ООО «Барьер» (г. Бузулук); разработаны рекомендации по рациональному использованию усовершенствованного электрического нагревателя в различных природно-климатических районах эксплуатации автомобилей.
Методика экспериментального исследования эффективности УОПХДА используется в учебном процессе ОГУ.
Апробация работы. Основные результаты работы обсуждались и получили одобрение на 9-ой российской научно-технической конференции «Прогрессивные технологии в транспортных системах» (Оренбург, 2009 г.), 10-ой, 11-ой, 12-ой и 13-ой международных научно-практической конференциях «Прогрессивные технологии в транспортных системах» (Оренбург, 2011, 2013, 2015, 2017 гг.), 2-ой научно-практической конференции «Перспективные направления развития автотранспортного комплекса» (Пенза, 2009 г.), 1-ой всероссийской научно-практической конференции (заочной) с международным участием «Проблемы и перспективы развития автотранспортного комплекса» (Магадан, 2011 г.), межкафедральных научно-практических семинарах транспортного факультета ОГУ (2009-2017 гг.).
Соискатель является лауреатом премии Губернатора Оренбургской области в сфере науки и техники за 2012 г. за НИР «Ресурсосберегающие методы эксплуатации автомобильных двигателей».
Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 научных работ, в том числе 6 статей в журналах, входящих в «Перечень…» ВАК.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти разделов, заключения, списка использованных источников из 120 наименований, приложений, и содержит 137 страниц, в том числе 3 таблицы и 45 рисунков.