НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ ДВИГАТЕЛЯ НА ТРАКТОРЕ С ГИДРОМЕХАНИЧЕСКОЙ ТРАНСМИССИЕЙ

Уменьшение амплитуды колебания числа оборотов двигателя, определяющего фактора снижения мощности и экономичности в условиях эксплуатации, может быть достигнуто изоляцией его от колебаний нагрузок неустановившегося характера. Это определенным образом может быть решено применением гидротрансформатора (ГТ) в трансмиссии трактора. При этом амплитуда колебания оборотов двигателя будет зависеть от прозрачности ГТ, от периода и степени неравномерности момента, приложенного к турбинному колесу, и от приведенного к двигателю момента инерции. Поэтому эффективность применения ГТ для стабилизации оборотов двигателя будет различна для различных систем - «двигатель — гидромеханическая трансмиссия (ГМТ)» и зависит от параметра нагрузки.

С целью оценки этого положения для двигателя Д-160 на тракторе с ГМТ ниже приводятся некоторые данные предварительных испытаний его на вспашке стерни .Подвергнутая испытанию ГМТ состояла из одноступенчатого комплексного ГТ, согласованного с двигателем, согласующим редуктором и двухступенчатой механической части с одной рабочей передачей.

В ходе исследований записывались на осциллографическую бумагу мгновенные;значения моментов сопротивления на валу двигателя и турбинного колеса, их оборотов, расходов топлива, воздуха и др. На основании экспериментальных данных были построены динамические характеристики, две из которых — вспашка на глубину 29 и 27 см — приводятся ниже.

Как видно из динамических характеристик (рис. 1, 2), диапазон изменения чисел оборотов двигателя намного уже изменения оборотов турбинного колеса. При этом обороты двигателя не остаются строго постоянными. Они плавно колеблются, отклоняясь от среднего преимущественно на 5—7 об/мин с периодом 1—3 сек., в то время как для Д-130 на тракторе с механической трансмиссией в тех же условиях эти колебания доходят до 100 об/мин с периодом 0,1—3 сек.

Для опыта, на основании данных которого построена динамическая характеристика (рис. 1), коэффициент использования мощности составил:

двигателю момента инерции. Об этом свидетельствует кратность его изменения числу рабочих ходов двигателя, практически постоянная амплитуда и несоответствие по частоте изменения момента, приложенного к турбинному колесу.

Заниженный момент инерции, приведенный к двигателю, способствуя изменениям оборотов и момента за цикл, отрицательно влияет на надежность согласующего редуктора и связанных с ним деталей. С другой стороны, уменьшение приведенного момента инерции благоприятствует колебаниям оборотов двигателя с большей амплитудой от воздействия нагрузок неустановившегося характера со стороны турбинного колеса.

Об изменениях момента сопротивления Мт, приложенного к турбинному колесу, и об ускорениях колеса можно судить по кривым Мт. Кривая построена соединением точек Мт, определенных по осциллограмме через 0,1 сек. при известных оборотах турбинного колеса.

Как показали опыты на вспашке стерни на глубину 27 см и ниже, в агрегате сцепки из двух-пятикорпусных плугов двигатель работает с недогрузкой. Считая дальнейшее увеличение ширины захвата невыгодным, с точки зрения увеличения веса агрегата и его маневренности, для более полной загрузки двигателя необходимо увеличить скорость тракторов. Единственная рабочая передача механическая части ГМТ обеспечивает теоретическую скорость трактора не более 4,4 км/час.

Далее, как известно, увеличение скорости агрегата при прочих равных условиях увеличивает условный приведенный момент инерции агрегата, что в свою очередь также уменьшает колебания угловой скорости двигателя. Наконец, высокие тяговые и экономические свойства трактора могут быть получены только в зоне наибольших значений к.п.д. ГТ, т. е. в ограниченных пределах коэффициента трансформации. Это обеспечивается при определенном числе ступеней и передаточных чисел механической части трансмиссии.

Выводы

1. Применение ГТ в трансмиссии трактора стабилизирует работу двигателя и трансмиссии, т. е. уменьшает колебания угловой скорости.

2. Коэффициент использования мощности двигателя с ГМТ выше, чем на тракторе с механической трансмиссией на 7—22%.

3. Для более полного изучения работы двигателя на тракторе с ГМТ целесообразно проводить исследования с оптимальным приведенным моментом инерции двигателя, испытания его в полевых условиях на разных фонах при различных ступенях механической части ГМТ.