6.1. Параметри двигунів

На основних моделях сільськогосподарського тракторів установлюють тільки дизелі. Тому будемо розглядати вплив параметрів технічного рівня дизелів на технологічні властивості енергетичних засобів.

Основні параметри дизеля, що роблять прямий вплив на технологічні показники енергетичного засобу - це запас крутного моменту або пристосовність двигуна по регуляторній характеристиці та питома витрата палива.

Як відомо, запас крутного моменту уведений на тракторних дизелях для того, щоб можна було переборювати тимчасові підвищення сили опору сільськогосподарської машини без переходу на знижену передачу, що викликає зупинку МТА і втрату технологічного часу. Запас крутного моменту тракторного двигуна регламентований стандартом і становить 15...20 %. Ця величина встановлена на основі досвіду та обробки великої кількості статистичних даних по тимчасових опорах, отриманим при виконанні основних сільськогосподарських операцій у різних ґрунтово-кліматичних зонах країни.

Характер залежності крутного моменту : на коректорній ділянці регуляторної характеристики не регламентується (рис. 6.1), але загальноприйнятими є межі зниження кутової швидкості колінчатого валу двигуна до у порівнянні з номінальної на 30...40%. Це означає, що максимальний крутний момент двигуна досягається при кутовій швидкості колінчатого вала (0,6...0,7).

Настільки полога залежність на коректорній ділянці регуляторної характеристики в порівнянні із крутим характером її на регуляторній ділянці має певний сенс.

Зниження кутової швидкості вала двигуна при перевантаженні на 30...40% є дуже істотним. При механічній трансмісії швидкість поступального руху трактора до всього МТА в цьому випадку знизиться на таку ж величину. Внаслідок цього стане менше навантаження на двигун, що формується від взаємодії робочих органів машини з оброблюваним середовищем і залежить від швидкості обробки (рис. 6.2).

Відомо, що при роботі орного агрегату на швидкості = 5...9 км/год. збільшення питомого опору серійного плуга = 4...5 % і швидкісного = 2...4 % при зміні швидкості на 1 км/год. Розглянемо випадок глибокого перевантаження. Припустимо, що при переході двигуна на режим роботи, що відповідає максимальному моменту, зниження кутової швидкості колінчатого вала двигуна та швидкості поступального руху орного МТА складе 40%. Якщо оранка виконувалася при швидкості 8 км/год., то внаслідок тимчасового підвищення сили опору плуга швидкість знизиться до 4 км/год., а навантаження на 12,8...16 % при роботі із серійним плугом і на 6,4...12,8 % при роботі зі швидкісним плугом.

Слід зазначити, що на всіх сільськогосподарських операціях зміна швидкості руху МТА супроводжує зміна сили або моменту опору, формованого на робочих органах машини, агрегатуємої із трактором. Межі збільшення питомого опору сільськогосподарських машин при зміні швидкості на 1 км/год. становлять 1...5 і 3...8 % залежно від діапазону робочих швидкостей, відповідно 5...9 і 9...15 км/год.

Таким чином, прийнята форма коректорної ділянки регуляторної характеристики та конкретні параметри функціональної залежності дозволяють знизити тимчасове підвищення сили тяги опору або моменту опору сільськогосподарської машини за рахунок зменшення швидкості руху агрегату на всіх сільськогосподарських операціях.

Сполучення зниження тягового навантаження (до 16 % на оранці) з підвищенням на 15...20 % крутного моменту двигуна (це мінімальний запас крутного моменту) дозволяє більш успішно перебороти тимчасовий опір, чим у випадку, коли підвищується тільки крутний момент двигуна, а навантаження не знижується.

Крім того, істотне зниження кутової швидкості колінчатого вала для тракториста є ознакою перевантаження двигуна. Він підвищує уважність і при подальшому збільшенні навантаження встигає перемкнути передачу. Якщо величина запасу крутного моменту (15...20 %) не буде супроводжуватися істотним зниженням кутової швидкості колінчатого вала двигуна, то тракторист не відчує зміни режиму двигуна при збільшенні навантаження.

Дослідження показали, що трактор з дизелем, що має експериментальну регуляторну характеристику 2 (рис. 6.1), не завжди може виконувати звичайні сільськогосподарські операції, тому що при тимчасових перевантаженнях двигун зупиняється (глохне) внаслідок ще до того, як тракторист почуває, що потрібно виключити муфту зчеплення, щоб включити нижчу передачу. Це відбувається внаслідок того, що кутова швидкість залу двигуна , що відповідає максимальному моменту двигуна, мало відрізняється від номінальної. Тому двигун практично моментально виходить на режим максимального моменту. При цьому зниження моменту опору не відбувається, як це має місце при стандартній характеристиці. Якщо момент опору навіть незначно перевищить максимальне значення крутного моменту двигуна. то двигун зупиниться дуже швидко.