Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Машины и средства механизации сельскохозяйственного производства

Диссертационная работа:

Кошкин Валерий Валерьевич. Надежность и эффективность электростартерного пуска двигателей внутреннего сгорания при использовании суперконденсатора : Дис. ... канд. техн. наук : 05.20.01 : Москва, 2004 126 c. РГБ ОД, 61:04-5/2717

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

Список использованных сокращений 4

Введение 5

Глава 1. Состояние вопроса, цель и задачи исследования 7

  1. Особенности создания и развития систем пуска двигателей 7

  2. Общая характеристика электростартерного пуска двигателя 10

  3. Анализ средств повышения надежности и эффективности электростартерного пуска двигателей 15

  4. Анализ характеристик суперконденсатора и аккумуляторной батареи для использования в электростартерном пуске 21

  1. Анализ характеристик суперконденсатора 21

  2. Анализ характеристик стартерной аккумуляторной батареи 27

1.5 Выводы по главе 1. Обоснование цели и задач исследования 31

Глава 2. Исследование режима пуска двигателя 34

  1. Обоснование общих методов исследования 34

  2. Методика определения мощности энергоисточника 37

  1. Определение момента сопротивления прокручиванию коленчатого вала при температуре окружающего воздуха 37

  2. Определение потребной мощности энергоисточника. 38

  1. Методика определения режима пуска двигателя 39

  2. Выводы по главе 2 40

Глава 3. Теоретические исследования электростартерного пуска с суперкон
денсатором 42

  1. Разработка принципиальной схемы зарядно-разрядного устройства 42

  2. Математическое описание процесса заряда суперконденсатора от АБ и пуска 46

  3. Расчет процессов в системе электростартерного пуска 49

  1. Система электростартеного пуска с АБ и суперконденсатором 49

  2. Система электростартеного пуска с АБ 55

3.3.3 Система электростартеного пуска с суперконденсатором 56

3.4 Расчет параметров суперконденсатора и АБ 57

3.6 Выводы по главе 3 60

Глава 4. Экспериментальные исследования системы электростартерного пус
ка с суперконденсатором и аккумуляторной батарей 62

  1. Объект исследований 62

  2. Программа и методика исследований 67

  3. Исследование пуска от АБ 67

  4. Исследование совместного пуска от АБ и суперконденсатора 70

  5. Исследование совместного пуска двигателя от АБ уменьшенной емкости и суперконеднсатора 72

  6. Исследование пуска с суперконденсатором 74

  7. Выводы по главе 4 97

Глава 5. Экономическая эффективность совместного использования аккуму
ляторной батареи и суперконденсатора в электростартерном пуске двигателя
внутреннего сгорания 101

  1. Составляющие факторы экономической эффективности 101

  2. Годовая экономическая эффективность в эксплуатации 102

  3. Технико-экономическая эффективность в народном хозяйстве 104

  4. Годовая эффективность за счет улучшения экологии 106

  5. Экономическая эффективность на заводе 107

5.3 Выводы по главе 5 112

Общие выводы 113

Список использованных источников 115

Приложение 123

4 Список использованных сокращений

АБ - аккумуляторная батарея

ДВС - двигатель внутреннего сгорания

ДЭС - двойной электрический слой

ИКЭ - импульсный конденсатор энергоемкий

КПД - коэффициент полезного действия

КЭ — конденсаторный элемент

КЭУ - комбинированная энергоустановка

МТА - машинно-тракторный агрегат

СЭП - система электростартерного пуска

ТС - транспортное средство

ЭДС - электродвижущая сила

Введение к работе:

Большая часть территории России расположена в умеренных и холодных климатических районах. Климат меняется от морского на северо-западе до резко континентального в Сибири. Средние температуры января колеблются от 0 до -50 С, а июля от +1 до +25 С[1-5].

Отрицательное воздействие на двигатель оказывает низкая температура масла, поступление холодного воздуха и топлива, понижение общего теплового режима, уменьшение сопротивления металлов в результате возникают т. н. пусковые изно-сы. Износы в режиме пуска и послепускового прогрева, например дизеля, составляют 7 % от общего износа двигателя [5, 6]. При температуре от -15 до -30 С холодный пуск и работа двигателя в период прогрева дают износ эквивалентный от 18 до 30 км пробега [5, 6]. Пусковой износ может увеличиться в 8-12 раз при нарушении режимов послепускового прогрева или из-за раннего форсирования числа оборотов коленчатого вала, а так же длительной работы на оборотах холостого хода [5, 6]. Пониженная температура оказывает отрицательное воздействие не только в период пуска и послепускового прогрева, но и в начальный период движения. Это связано с пониженным тепловым режимом двигателя и возрастанием нагрузки. При температуре охлаждающей жидкости 40 С темпы износа гильз цилиндров возрастают в 4 раза, а при 50 С только в 2, по сравнению с нормой [5,6].

Эксплуатация автомобиля при отрицательных температурах сопряжена с увеличением расхода топлива, которое объясняется неполнотой сгорания, связанной с ухудшением испарения и распыла топлива [5-19]. Суммарные потери топлива за счёт стоянок при типичных режимах движения и температуре окружающего воздуха - 40 С составляют относительно безостановочного движения в городе до 9 %, а за городом около 2 % [5 - 6].

В настоящее время используются различные по конструкции и назначению устройства облегчающие пуск двигателя в условиях отрицательных температур.

Эти устройства предназначены для уменьшения негативных факторов, действующих на двигатель автомобиля и его системы в холодное время года.

Для пуска автотракторных двигателей наибольшее распространение получили электростартерные системы пуска с использованием стартерных свинцовых аккумуляторных батарей (АБ), срок службы которых на тракторах составляет, как правило, 2-3 года [20 - 26].

Существенным недостатком АБ является то, что с понижением температуры их стартерные характеристики резко ухудшаются из-за возрастания электрического сопротивления электролита, а при температуре ниже минус 30 С батареи становятся практически неработоспособными в стартерном режиме разряда [20 - 26]. Кроме того, при температурах ниже минус 10-15 С АБ плохо принимают заряд [20 - 26].

В связи с вышеизложенным большой интерес представляют работы по созданию электростартерных систем пуска с использованием импульсных конденсаторов энергоемких (ИКЭ) или суперконденсаторов [27 - 32]. Основными преимуществами суперконденсаторов по сравнению со свинцовыми стартерными АБ являются высокая пиковая удельная мощность, практически неограниченное число циклов полного заряда-разряда, герметичность и отсутствие необходимости обслуживания в эксплуатации в течение всего срока службы, сохранение работоспособности при температурах до минус 40 С, большой ресурс (до 10 лет), экологическая чистота эксплуатации [31]. Предполагается, что с применением суперконденсаторов можно будет существенно увеличить надежность и эффективность пуска двигателей в различных условиях эксплуатации и комплектовать тракторы, строительно-дорожные машины и грузовые автомобили АБ значительно меньшей емкости, это особенно важно для народного хозяйства России, где низкий уровень эксплуатации автотракторной техники.

Подобные работы
Портнов Геннадий Давидович
Повышение надежности технологического процесса пневматической кукурузной сеялки СУПН-8 на основе использования энергии отработавших газов двигателя трактора
Поздняков Василий Дмитриевич
Повышение надежности и эффективности функционирования операторов механизированных процессов животноводства
Лукиных Григорий Федорович
Разработка методов повышения надежности и эффективности функционирования технологических комплексов производства зерна и кормов
Рембалович Георгий Константинович
Повышение эффективности функционирования и надежности сепарирующей горки картофелеуборочных машин
Апатенко Алексей Сергеевич
Повышение эффективности работы культуртехнических агрегатов с учетом надежности базовых и агрегатируемых машин
Ерохин Алексей Владимирович
Технология и система удаления из помещений отработавших газов двигателей внутреннего сгорания трактора с эжекторным устройством для снижения их температуры
Рябов Андрей Вадимович
Технология и пароозонирующее устройство для улучшения воздушной среды помещений ограниченного объема при работе в них средств с двигателями внутреннего сгорания
Максименко Ольга Олеговна
Технология улучшения состояния воздушной среды в помещениях ограниченного объема при работе в них двигателей внутреннего сгорания с жидкостными нейтрализаторами
Степанов Александр Григорьевич
Технология и средства повышения долговечности коленчатых валов двигателей внутреннего сгорания оптимальным использованием ремонтного припуска
Привалова Наталья Вячеславовна
Повышение эффективности и надежности работы объектов питьевого водоснабжения с использованием современных реагентов

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net