Анализ возможности работы двигателя с минимальным расходом топлива

Рассмотрен способ повышения топливной экономичности двигателей внутреннего сгорания путем организации работы двигателя на режимах, соответствующих характеристике минимальных значений удельного эффективного расхода топлива. Разработана методика построения линии минимальных значений удельного эффективного расхода топлива на поле универсальной характеристики двигателя. Примеры применения предложенной методики проиллюстрированы для дизелей Liebherr, предназначенных для установки на тяжелые грузовики и агрегаты строительной техники. Проведенный анализ показал, что возможности задания экономичного режима работы двигателя в энергетических установках с механической трансмиссией весьма ограничены. В комбинированных установках с трансмиссией электрического типа существует гибкая связь между двигателем и элементами трансмиссии, что позволяет организовать работу двигателя на режимах, соответствующих минимальному удельному эффективному расходу топлива. Для оптимизации работы двигателя по топливной экономичности система управления должна задавать регулятору двигателя настройку скоростного режима в соответствии с оптимальной зависимостью частоты вращения вала двигателя от мощности. Оптимальные зависимости частоты вращения от мощности получены для рассматриваемых дизелей Liebherr.

Литература

[1] Кузнецов А.Г., Марков В.А., Шатров В.И., Фурман В.В., Афанасьев В.Н. Методика оценки расхода топлива и выбросов токсичных компонентов отработавших газов транспортного дизеля на неустановившихся режимах. Междунар. cимп. «Образование через науку», посвященный 175-летию МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, МГТУ<неиим. Н.Э. Баумана, 2005, с. 94.

[2] Леонов Д.И., Леонов И.В. Методы улучшения экономичности машин с двигателями внутреннего сгорания при проектировании. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение, 2008, № 2, с. 39–51.

[3] Барбашов Н.Н., Леонов И.В. Выбор оптимальной мощности двигателя внутреннего сгорания гибридной силовой установки. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроении, 2010, № 4, с. 47–54.

[4] Леонов И.В. Снижение расхода энергии подъемно-транспортных машин в цикле разгон-торможение. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение, 2014, № 1(94), с. 99–110.

[5] Robert «Bobby» Grisso, John V. Perumpral, Gary T. Roberson, Robert Pitman. Predicting Tractor Diesel Fuel Consumption. 2014, pp. 1–11. URL: https://pubs.ext.vt.edu/442/442-073/442-073_pdf.pdf (дата обращения 12 мая 2015).

[6] Дарьенков А.Б., Хватов О.С. Система управления автономным дизель-генератором переменной частоты вращения. Тр. Нижегородского государственного технического университета им. Р.Е. Алексеев, 2013, № 5(102), c. 303–308.

[7] Дарьенков А.Б., Хватов О.С., Юрлов Ф.Ф., Усов Н.В. Технико-экономическое обоснование применения дизель-генераторных электростанций с переменной частотой вращения вала. Тр. Нижегородского государственного технического университета им. Р.Е. Алексеев, 2014, № 3(105), c. 210–214.

[8] Иващенко Н.А., Кузнецов А.Г., Харитонов С.В., Кузнецов С.А. Моделирование процессов управления транспортным средством с дизелем и электрической трансмиссией. Вестник Волгоградского государственного университета. Серия 10. Инновационная деятельность, 2014, № 5(14), c. 68–77.

[9] Diesel Engines by Liebherr. URL: https://docviewer.yandex.ru/?url=ya-serp%3A%2F% 2Fwww.liebherr.com%2FCP%2Fen-GB%2Fdefault_cp.wfw%2Ftab-131726%3Ffile%3D~% 2FCMS%2Fdownloads%2FBP_Dieselmotoren_28S_en_web.pdf&lang=en&c=5559cddf3525 (дата обращения 12 мая 2015).

[10] Это дизель-электрическая трансмиссия. URL: http://www.liebherr.com/CP/ru-RU/132422.wfw (дата обращения 12 мая 2015).

[11] Кузнецов А.Г. Динамическая модель энергетической установки тепловоза. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение, 2009, № 3, c. 49–56.

[12] Кузнецов А.Г., Харитонов С.В., Латочкин А.А. Математическая модель дизеля как источника энергии транспортной установки с электрической трансмиссией. Грузовик, 2014, № 7, c. 11–14.