ПНЕВМОГИДРАВЛИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ПУСКА ДВИГАТЕЛЯ ПД-10

Решение вопросов оснащения сельского хозяйства техникой наряду с количественной стороной связано с проблемой повышения качества тракторов, комбайнов и сельскохозяйственных машин.

Быстрота и надежность запуска двигателей оказывают определенное влияние на производительность тракторного парка и других самоходных машин.

Известно, что для увеличения надежности пуска двигателей необходимо, особенно при сниженных температурах окружающей среды, иметь достаточно высокие скорости вращения коленчатого вала двигателя. Современные системы пуска автотракторных и комбайновых двигателей, вследствие ограниченной мощности, не обеспечивают в достаточной степени данного условия.

В связи с бурным развитием гидромашиностроения и широкой гидрофикацией тракторов, автомобилей и других мобильных машин появилась возможность использовать гидропривод для запуска двигателя внутреннего сгорания. Как показано в работах , пневмогидравлическая система пуска наиболее полно отвечает требованиям, предъявляемым к системе пуска двигателя.

В лаборатории кафедры тракторов и автомобилей для проведения исследований была изготовлена экспериментальная система пуска. Объектом испытаний был выбран пусковой двигатель марки ПД-ilO.

Установка (рис. 1) состоит из питающей части, в которую входи г. насос НШ-32е электродвигателем 2, масляный бак 1 и пусковой двигатель 5 с исследуемой системой пуска, которая, в свою очередь, состоит из гидромотора 4, в качестве которого использовался насос НШ-10, крана управления 7, порционера 6,

насоса ручной подкачки 10. Кроме того, па раме установлены пневмогидроаккумулятор 8 с клапаном разгрузки насоса 3 и обратный клапан 9.

Данная система пуска полностью вписывается в раздельно-агрегатную систему трактора с питанием от пневмогидроаккумулятор а .

Система работает следующим образом. Для осуществления пуска двигателя открывается кран управления, при этом масло из гидроаккумулятора подается в одну из полостей порционера, из другой его полости масло направляется в гидромотор, кого-рый через обгонную муфту и зубчатый венец маховика вращает коленчатый вал двигателя. В том случае, когда будет израсходован весь запас энергии гидроаккумулятора, зарядку его можно осуществлять ручным насосом и повторить процесс пуска.

Методикой исследований предусматривалось решение следующих задач:

1. Оценить пусковые качества двигателя ПД-10 при пуске его гидростартером.

2. Исследовать процесс пуска при различных давлениях и температурах рабочей жидкости в пневмогидроаккумуляторе.

3. Проверить работоспособность отдельных узлов исследуемой системы пуска.

Для записи необходимых параметров использовался осциллограф Н-700 с тензоусилителем 8АНЧ-7М. Для определения энергетических возможностей исследуемой системы пуска на первом этапе испытаний предусматривалась прокрутка вала двигателя с выключенным зажиганием, на втором этапе — определение возможного количества запусков за счет одной зарядки гидроаккумулятора, изменения давления рабочей жидкости после гидроаккумулятора и на входе в гидромотор, скоростей вращения в зависимости от полезного объема аккумулятора при различных температурах рабочей жидкости.

В начале прокрутки наблюдается нарастание скорости вращения коленчатого вала двигателя до 1200 об/мин за 0,4 сек. По мере падения давления рабочей жидкости в гидроаккумуляторе разгон прекращается и скорость вращения вала уменьшается до 800 об/мин. Такие высокие скорости вращения объясняются тем, что при прокрутке коленчатого вала порционер из схемы исключался.

Как показали испытания пиевмогндравлической системы пуска двигателя ПД-10, надежный запуск обеспечивается за 1,5-2 оборота коленчатого вала двигателя. При этом расход рабочей жидкости через гидромотор составляет 0,2 л.

Дальнейшие испытания экспериментальной системы пуска проводились с порционером на 0,27 л и гидроаккумулятором, имеющими конструктивный объем 6,5 л и полезный объем 2,7 л при различной температуре рабочей жидкости. В качестве оабо-чей жидкости использовалось дизельное масло ДП-11.

По результатам обработки осциллограмм построен график (рис. 2). Применение порционера обеспечивает возможность восьмикратного пуска двигателя при изменении давления в гидроаккумуляторе от 95 до 55 кг/см2.

Максимальные скорости вращения получены при температуре масла + (3040)°С; при температуре масла от —5 до 0°С скорость вращения коленчатого вала снижается, особенно при седьмой и восьмой попытке, что объясняется падением давления в гидроаккумуляторе, однако скорость порядка 300 -т- 400 об/мин. обеспечивает надежный запуск двигателя ПД-10. При температуре масла + 45-=-50Х также наблюдается .падение оборотов коленчатого вала двигателя, что объясняется значительным снижением вязкости рабочей жидкости и соответственным падением объемного к. п. д. гидромотора.

Выводы

1. Объединение пневмогидравлической системы пуска с раздельно-агрегатной гидравлической системой трактора, имеющей пневмогидроаккумулятор, позволяет эксплуатировать пневмогид-равлическую систему пуска на той же рабочей жидкости и при том же диапазоне рабочих давлений.

2. Данная система пуска обеспечивает более высокие скорости вращения коленчатого вала двигателя по сравнению с элек-тростартерной системой пуска, что повышает надежность запуска двигателя.

3. Как показали расчеты, удельный вес пневмогидравлической системы пуска в 3,5 раза меньше, чем в электрической. Результаты показали, что пневмогидравлическая система пуска имеет более высокие технико-экономические показатели и может заменить применяемую в настоящее время на пусковых двигателях электростартерную систему пуска.