Расход топлива ДВС

ЛЕКЦИЯ 9

Дисциплина: «Машиноиспользование в СК»

Специальность: 5В072400-«ТМиО»

Продолжительность: 1 час

Расход топлива и энергозатраты при использовании машинно-тракторного агрегата

1. Расход топлива ДВС

2. Погектарный расход топлива, выраженный через параметры МТА

3. Классификация и расчет энергозатрат

Расход топлива ДВС

Основным источником энергии, используемой для работы МТА, является топливо, преобразуемое тракторным двигателем в механическую энергию.

В настоящее время топливо является не только основным источником энергии МТА, но и в значительной мере определяет себестоимость единицы выполненной работы. В зависимости от типа применяемых агрегатов, вида выполняемых ими процессов в структуре себестоимости полевых работ доля затрат на топливо составляет 15…25 %.

Поэтому, изучая взаимосвязи количества расхода топлива с параметрами, режимами работы МТА, условиями их эксплуатации, нужно акцентировать внимание на связях, факторах, определяющих увеличение расхода топлива в единицу времени работы агрегата на единицу его производительности. Знание этих факторов позволит определить основные направления, мероприятия экономии топлива.

Экономические показатели двигателей характеризуются расходом топлива и смазки. Конструктивное совершенство современных ДВС с точки зрения эффективности их эксплуатации в значительной мере определяется эффективным КПД двигателя η_е, удельным эффективным расходом топлива q_е, рядом других показателей.

Эффективный КПД двигателя η_е – это отношение количества энергии, превращенной в работу на валу двигателя, ко всей энергии сожженного в двигателе топлива:

где Н – низшая теплотворная способность топлива, мДж/кг; q_е – удельный эффективный расход топлива, г/кВт·ч и равный:

где G_т – часовой расход топлива, кг/ч; N_e - эффективная мощность двигателя. Для дизельного топлива Н=42,7 мДж/кг. При номинальной мощности для карбюраторного двигателя η_е =0,25…0,33; для дизелей без наддува η_е =0,35…0,42; для дизелей с наддувом η_е =0,38…0,46; для газовых двигателей η_е =0,23…0,30.

Согласно ГОСТ 20000-88 выпускаемые после 1995 г. отечественные дизели должны были иметь q_е <215 г/кВт·ч. Ближе всех к этой норме приблизились двигателестроители Алтайдизеля и ЯМЗ. За последние 30 лет у лучших зарубежных тракторных двигателей расход топлива снизился на 26…27 %, у отечественных на 17…18%, то есть они находятся на уровне, что был у зарубежных ДВС 15…20 лет назад. Для обеспечения номинального расхода топлива 205 г/кВт·ч эффективный КПД двигателя должен составлять 0,41.

Таблица 1

Удельный расход топлива ДВС

Тип двигателя	Удельный расход топлива qе, г/кВт·ч
Карбюраторный	230…370
Дизели однокамерные	210…260
Дизели предкамерные и вихрекамерные	250…300
Лучшие зарубежные образцы	до 193
Д-260Т, СМД-23, Д-440, Д-120	204…224

Часовой расход топлива при номинальной мощности двигателя рассчитывается по формуле

Однако, как известно, агрегаты комплектуют и используют часто с запасом мощности двигателей. Особенно это касается тракторов, комбайнов повышенной мощности. Из анализа тяговых характеристик следует, что с уменьшением нагрузки на крюке часовой расход топлива при неполной загрузке двигателей по мощности нужно проводить по формуле

где - коэффициент загрузки двигателя по мощности.

При проектировании механизированных процессов в растениеводстве, а также с целью анализа эффективности технологий, применяемых МТА, для планирования потребности в топливе используется показатель расхода топлива на единицу выполненной работы (таблица 2). Таким показателем является расход топлива в кг на один га обработанной площади поля – погектарный расход топлива q_га.

Таблица 2

Расход топлива машинами при различных режимах работы, кг/ч

Марка трактора	Работа под нагрузкой	Повороты	Переезды	Остановки	Транспортная работа
К-700	24,4…36,0	17,3…25,3	14,5…20,0	3,1	24,7…36,0
Т-150К	22,0…28,0	16,1…23,9	14,5…21,5	2,5	15,6…25,2
Т-4А	12,8…16,0	10,9…12,2	9,2…13,5	2,2	9,6…15,7
ДТ-75М	12,5…15,7	7,7…14,1	6,0…10,8	1,9	9,4…15,7
МТЗ-80	12,2…13,9	6,9…12,3	5,2…9,9	1,4	8,5…13,5
ЮМЗ-6Л	8,8…10,7	3,7…9,2	3,7…7,8	1,3	5,6…10,7
Т-25	3,0…4,0	2,2…5,5	1,8…5,1	0,7	2,4…3,4
Расход бензина автомобилями
Марка автомобиля	ЗИЛ-130	ГАЗ-53	ГАЗ-24	ВАЗ-2110	Хонда HR-V
Расход топлива, л/100 км	32,5	26,5	11,0	7,3	6,8