Анализ способов и средств облегчения пуска двигателей при хранении автомобилей при низких температурах воздуха

Рисунок 2 Механическая нерегулируемая центробежная форсунка.

Поверхности соприкосновения распыливающей шайбы 2 и распределителя 3 тщательно обрабатывают, полируют и при сборке головки прижимают одну к другой стопорной втулкой 4.

Распыливающие шайбы изготавливают из высоколегированных хромоникелевых или хромовольфрамовых сталей. В зависимости от подачи форсунки число тангенциальных каналов может быть от двух до семи.

Форма факела форсунки зависит от отношения f_k/f_o, в котором f_k -суммарная площадь всех тангенциальных каналов, f_o - площадь сечения центрального отверстия. Чем меньше это отношение, тем угол конуса распыливания будет больше, а длина факела меньше.

Шайбы изготавливаются обычно под номерами. Каждый номер соответствует определенной подаче, которая указывается в технической документации. Иногда на шайбах указываются числа, соответствующие значениям диаметра центрального отверстия и отношения f_k/f_o, при этом иностранные фирмы наносят условные обозначения в виде индексов в соответствии с рисунком 3. Например: буква X обозначает, что передняя торцевая стенка шайбы изготовлена плоской, буква W -- сферической формы; цифра слева -- условный номер сверла для изготовления центрального отверстия, цифра справа -- отношение f_k/f_o, увеличенное в 10 раз.

Рисунок 3 Распыливающая шайба.

Нерегулируемые механические центробежные форсунки других типов мало отличаются от рассмотренной. Их отличие проявляется в основном в конструкциях распределителей и способах закрепления распыливающих шайб; отдельные конструкции имеют подвод пара для продувки распылителя.

Регулирование действия таких форсунок осуществляют посредством изменения давления подаваемого топлива или смены распылителей. Механические центробежные форсунки обеспечивают при температуре подогрева мазута 90 -- 110° С хорошее распыливание, если давление топлива перед ними составляет 1,6 -- 2,0 МПа. В отдельных установках в зависимости от нагрузок давление топлива достигает 4 МПа. При давлении ниже 0,8 МПа качество распыливания резко ухудшается, а это значит, что снижение подачи посредством уменьшения давления топлива ограничено.

Изменение подачи заменой распылителей создает существенные неудобства в процессе эксплуатации. В больших котлах при использовании механических нерегулируемых центробежных форсунок диапазон регулирования расширяют, устанавливая несколько форсунок. В этом случае можно применять различные режимы работы, отключая одну или несколько форсунок.

Существенно расширяют диапазон регулирования форсунки с регулируемым сливом, у которых расход топлива может изменяться от 100 до 20% при неизменном начальном давлении топлива в магистрали. Слив может осуществляться из вихревой камеры распыливающей шайбы, а иногда и из соплового распределителя.

В форсунке со сливом излишков топлива из вихревой камеры распылителя в соответствии с рисунком 4 топливо от топливно-форсуночного насоса по кольцевому каналу вокруг трубы 1 поступает в распределитель (сопло) 2, а из него по тангенциальным каналам в распыливающей шайбе 3 в вихревую камеру. Часть топлива из вихревой камеры через центральное отверстие в распределителе попадает через трубу 1 в сливной канал. Подача форсунки регулируется изменением открытия клапана, расположенного за сливным штуцером. При полностью закрытом клапане форсунка работает как нерегулируемая с максимальной подачей.

Рисунок 4 Механическая форсунка с регулируемым сливом.

Однако такие форсунки более сложны по конструкции, менее удобны в эксплуатации, а из-за большого количества отводимого от них в специальную емкость горячего топлива повышается пожароопасность системы. С целью снижения температуры сливаемого топлива часто применяют установки для его охлаждения, что, естественно, усложняет и удораживает системы. Кроме того, при перекачке излишков топлива увеличивается расход энергии на привод топливно-форсуночного насоса.

В настоящее время на котлах стали широко применять более совершенные комбинированные паромеханические форсунки, основными преимуществами которых являются значительно большая глубина регулирования подачи при сравнительно невысоких давлениях, создаваемых топливно-форсуночными насосами (0,6 -- 3 МПа), при хорошем качестве распыливания топлива.

На нагрузках, близких к полным, паромеханическая форсунка работает как чисто механическая центробежная. На сниженных нагрузках, при которых для обеспечения хорошего распыливания автоматически включается подача пара давлением примерно 0,15 -- 0,2 МПа, форсунка работает как паромеханическая. Расход распыливающего пара у паромеханической форсунки составляет примерно 0,05 -- 0,15 кг/кг топлива, что для котлов существенного значения не имеет, учитывая кратковременную работу паромеханической форсунки на сниженных нагрузках. Кроме того, при периодических продувках распылителей паром уменьшаются их засорение и коксуемость.

У вспомогательных котлов, которые могут длительное время работать на сниженных нагрузках, безвозвратную потерю пара, затрачиваемого на распыливание топлива, можно отнести к недостатку паромеханической форсунки.

В паромеханической форсунке с комбинированной распыливающей головкой соответствии с рисунком 5 топливо от топливно-форсуночного насоса по кольцевому каналу ствола 7 поступает в головку форсунки 6 и затем по сверлениям 5 в распределитель 4. Из распределителя, как и в обычной центробежной форсунке, топливо по тангенциальным каналам в распыливающей шайбе 2 поступает в вихревую камеру 3 и, раскрутившись в ней, направляется в топку.

Рисунок 5 Паромеханическая форсунка.

Рассмотрим конструкцию еще одной разновидности паромеханической форсунки. При снижении расхода топлива, когда вследствие уменьшения давления распыливание ухудшается, по центральной трубе 8 подается пар, который попадает в тангенциальные канавки дополнительной шайбы 1. Выходящее из шайбы 2 механически распыленное топливо дополнительно подхватывается закрученным быстродвижущимся потоком пара в шайбе 1 и вместе с ним по кольцевому среднему каналу между шайбами 1 и 2 поступает в топку. Помимо рассмотренного варианта, существует ряд других конструктивных исполнений распыливающих головок паромеханических форсунок при сохранении общего принципа их работы. Встречаются паромеханические форсунки без распыливающих шайб. Например, у форсунки "Бабкок" в соответствии с рисунком 6 вместо распыливающей шайбы имеется сопло 2 с семью цилиндрическими отверстиями. Сопло прижимается с помощью гайки 5, навертываемой на ствол 6. Топливо через каналы 4 поступает в сопловые отверстия 1, куда по каналам 3 также подается пар. Распыливание топлива осуществляется при использовании энергии совместного удара струи топлива и пара, движущихся с большой скоростью.

Рисунок 6 Головка паромеханической форсунки без распыливающих шайб.

Некоторое распространение получили механические вращающиеся (ротационные) форсунки, составляющие конструктивно одно целое с топочным устройством.

Форсунки такого типа надежны в эксплуатации, имеют большую глубину регулирования, в них отсутствуют засоряющиеся каналы и отверстия. Ротационные форсунки обеспечивают надежное регулирование подачи в диапазоне нагрузок от 5 до 100% при хорошем качестве распыливания топлива, поступающего с низким давлением (0,05 -- 0,15МПа).

Недостатками ротационной форсунки являются сложность конструкции, повышенный шум в работе, а также необходимость поддержания с помощью дымососов разрежения в топке на всех нагрузках котла, если на котле установлено несколько ротационных форсунок. Последнее обусловлено тем, что при осмотре, очистке или ремонте одной из форсунок без выключения остающихся работающих и ее извлечении образуется достаточно большая амбразура, которую закрывают съемным стальным щитом. При работе дымососа им создается разрежение в топке, поэтому щит, защищающий амбразуру от факела форсунки, будет прижат. При этом исключается выброс пламени из топки от работающих форсунок.

Механическое распыливание топлива в ротационных форсунках осуществляется под действием центробежной силы, создаваемой распылителем, вращающимся с большой частотой вращения (примерно 5000 об/ мин), а регулирование -- путем изменения открытия клапана, подводящего топливо к форсунке.

Существует несколько типов ротационных форсунок, принципиально отличающихся лишь видом привода (паровой, воздушный, электрический) и способом подвода воздуха.

Ротационная форсунка с приводом от электродвигателя показана в соответствии с рисунком 7. Стакан 10 вместе с полым валом 8 приводится во вращение от электродвигателя 4 через ременную передачу 5. Топливо через штуцер 6 подается в неподвижную трубу 7, расположенную внутри полого вала 8, и из нее попадает на внутреннюю поверхность вращающегося стакана. Под действием центробежных сил топливо прижимается к внутренним стенкам стакана; благодаря их небольшой конусности пленка топлива движется к выходной кромке. Вместе с полым валом вращается насаженное на него колесо вентилятора 3, который через патрубок 2 забирает воздух и нагнетает в кольцевую щель 11 под давлением примерно 5 кПа.

Рисунок 7 Вращающаяся (ротационная) форсунка.

Основной поток воздуха (приблизительно 90%) для горения топлива поступает в топку из межобшивочных каналов каркаса от котельного вентилятора. Каналы 1 оборудованы регулирующими шиберами 2.

Имеются конструкции ротационных форсунок, в которых весь воздух поступает только от котельного вентилятора. Внешний вид вспомогательного котла, оборудованного топочным устройством с ротационной форсункой, показан в соответствии с рисунком 8.

Рисунок 8 Вспомогательный котел, оборудованный топочным устройством с ротационной форсункой.

Воздухонаправляющие устройства служат для подачи необходимого количества воздуха в топку котла. От работы ВНУ зависят качество распыливания топлива, его смесеобразование, процесс горения и в конечном счете общая экономичность котла. ВНУ бывают с раздельным подводом первичного и вторичного воздуха (в основном у ротационных форсунок) и с совместным подводом воздуха, а также с неподвижными и с профильными поворотными лопатками. Последние встречаются лишь у отдельных конструкций главных котлов. Наибольшее распространение получили ВНУ с неподвижными лопатками и с совместным подводом воздуха.

Топочное устройство отечественных вспомогательных котлов типов КВВА-2,5/5 и КВС-30 показано в соответствии с рисунком 9. ВНУ смонтировано в воздушном коробе котла, в который подается воздух от котельного вентилятора. ВНУ состоит из двух неподвижных конусообразных колец 5 и 7, между которыми установлены лопатки 18, расположенные под определенным углом, для закручивания выходящего воздушного потока. Для регулирования подачи воздуха установлен кольцевой шибер 6, перемещение которого осуществляется в горизонтальном направлении при помощи тяг 12, подключенных к исполнительному механизму системы автоматики. В местах выхода тяг наружу установлены манжетные уплотнения 10. Основная часть воздуха из короба поступает в топку через каналы между лопатками 18, а некоторая часть -- через четыре трубы 1 турболизатора, что способствует лучшему смесеобразованию.

Рисунок 9 Топочное устройство котлов КВВА-2,5/5 и КВС-30.

Трубы 1 смонтированы в пазах фурмы 3, выложенной из фигурного кирпича. Пазы и зазоры между фигурными кирпичами заполнены шамотной обмазкой 4. Для установки форсунки строго по оси ВНУ предусмотрена форсуночная труба 8 с диффузором 2. На наружный конец форсуночной трубы навинчен башмак 13 с штуцером для подвода топлива и пара, зафиксированный стопорным винтом. Паромеханическая форсунка 17 вставляется в трубу 8 и прижимается своим корпусом к каналам в башмаке при помощи стопора струбцинного типа, который состоит из откидной скобы 14 и стопорного винта 15 с ручкой 16.

Топочное устройство снабжено смотровыми устройствами, в одном из которых установлен фотоэлемент 11, служащий для контроля за горением форсунки. В случае срыва факела фотоэлемент дает сигнал на срабатывание электромагнитного клапана, установленного на топливной магистрали, перекрывающего подачу топлива к форсунке. В смотровой трубе 9 имеются отверстия для прохода воздуха из короба котла, охлаждающего стекла фотоэлемента.

Часто в форсуночных трубах делают захлопки 2 в соответствии с рисунком 10. При выемке форсунки 3 (например, для чистки распыливающей шайбы) торец форсуночной трубы закроется захлопкой, благодаря чему предотвращается выброс горячего воздуха из короба. Следует помнить, что при выемке форсунки, прежде чем отвернуть струбцинный стопор, необходимо перекрыть подвод топлива и пара.

Рисунок 10 Топочное устройство с захлопкой и подвижным диффузором.

Диффузор 1, предназначенный для защиты корня факела от задувания и поддержания необходимой температуры при воспламенении топлива, может быть подвижным. Его перемещение осуществляется тягой 5, которая закрепляется стопором 4.

Широкое применение получили автоматизированные топливно-форсуночные агрегаты, объединяющие в своем составе основные элементы топочного устройства, вентилятор, топливный насос и оборудование, обеспечивающее безвахтенное обслуживание котла. Работают они в позиционном режиме "Включено-выключено".

В качестве примера рассмотрим агрегат типа "Монарх", которым часто оборудуются вспомогательные котлы отечественных дизельных судов, построенных за рубежом в соответствии с рисунком 11.

Рисунок 11 Устройство автоматизированного топливно-форсуночного агрегата типа "Монарх".

В соответствии с рисунком 12 показана схема агрегата "Монарх", предназначенного для работы на высоковязком топливе. Управление агрегатом осуществляется от электросистемы программного механизма, обеспечивающего последовательное выполнение операций в зависимости от сигналов реле давлений, установленных на котле. Например, если давление в котле понизится до заранее установленного значения, включится электродвигатель 3 и вместе ним начнут работать закрепленные на его валу вентилятор 4 и топливный насос 15. Одновременно включится также электрический топливоподогреватель 13. Первые 20 -- 30 с (в зависимости от настройки системы) проводится вентилирование топки, а топливный насос в это время через имеющийся у него золотник будет забирать топливо из расходной цистерны по трубопроводу 18 через фильтр 17 и прокачивать его частично на слив и частично через трубу 7, полость сопла 9, открытый электромагнитный клапан 12 и трубу 16 во всасывающую магистраль.

Рисунок 12 Схема агрегата типа "Монарх".

По достижении температуры топлива около 95° С и окончании вентилирования топки включится трансформатор зажигания 6 и закроется клапан 12. Поскольку слив топлива от сопла 9 прекратится, топливо под воздействием своего давления отожмет поршенек запорного клапана сопла 9, направится к распылителю и воспламенится от дуги электродов 8. Фотоэлемент 5, восприняв свет от факела, отключит трансформатор. Если зажигания не произойдет, например из-за попадания воды в топливо или по другим причинам, то по сигналу от фотоэлемента прекратится подача топлива, а программный механизм повторит цикл включения с предварительным вентилированием топки. При повторном срыве зажигания система остановится и включит сигнализацию. Если расход пара из котла большой и дав-ление ниже настроечного значения, заданного программным механизмом, дополнительно включается сопло 10, для чего открывается электромагнитный клапан 11, а исполнительный механизм (ИМ) 1 повернет заслонку 2 для увеличения подачи воздуха. Воспламенение топлива из сопла 10 происходит от факела работающего сопла 9. При давлении в котле на 0,01 МПа ниже рабочего сопло 10 отключается, заслонка возвращается в исходное положение, а при достижении рабочего давления агрегат выключается. Для визуального контроля за пламенем на корпусе имеется смотровой глазок 14.

3.4 Устройство и принцип работы форсуночного агрегата

Форсуночные агрегаты широко применяют за рубежом.

Современные форсуночные агрегаты, как правило, снабжают электрозапальными устройствами и фотореле для контроля погасания пламени.

Форсуночные агрегаты других типов также применяют в промышленности. Чаще всего эти агрегаты состоят из встроенных в один корпус механической форсунки, вентилятора, регистра, топливного насоса, устройств для подготовки топлива, электрического запала и автоматического регулирования.

Все форсуночные агрегаты, кроме ротационных форсунок, могут хорошо работать при вязкости топлива, не превышающей 10 ВУ при 50 С.

В качестве привода для ротационных форсунок применяют преимущественно электродвигатели, встроенные в корпус форсуночного агрегата или соединенные клиноременной передачей с валом форсунки.

Высокие показатели имеют вращающиеся форсунки. Это такая форсунка, представляющая по существу форсуночный агрегат, состоящий из осевого вентилятора, приводящегося в движение электродвигателем с регулируемым числом оборотов, и собственно воздушной форсунки низкого давления с двойным распиливанием. Форсунка имеет широкие пределы регулирования производительности и снабжается устройством для автоматического регулирования. Такие форсунки хорошо работают на печах (за исключением регенеративных), где не требуется иметь длинного светящегося факела.

Высокие показатели имеют ротационные форсунки. Это такая форсунка, представляющая по существу форсуночный агрегат, состоящий из осевого вентилятора, приводимого в движение электродвигателем с регулируемым числом оборотов, и собственно воздушной форсунки низкого давления с двойным распыливанием. Форсунка имеет широкие пределы регулирования производительности 20 - 140 % и снабжается устройством для автоматического регулирования.

Система подогрева включает:

- подогреватель;

- трубопроводы.

Подогреватель в соответствии с рисунком 13 cлужит для разогрева охлаждающей жидкости и масла перед пуском двигателя.

Подогреватель форсуночный, с жаротрубным котлом - установлен в силовом отделении машины.

Состоит из:

- котла с камерой сгорания;

- форсунки;

- свечи накаливания;

- насосного узла.

Котел подогревателя сварной, цилиндрической формы - вмонтирован в масляный бак и крепится к его фланцу болтами.

Он состоит из корпуса, жаровой трубы, жарового конуса и камеры сгорания.

Жаровая труба концентрически вварена внутри корпуса котла и отделена от него продольными перегородками. Стенки корпуса и жаровой трубы двойные. Полости между стенками заполнены охлаждающей жидкостью.

Полости корпуса и жаровой трубы соединяются между собой шестью трубками. Внутренняя полость жаровой трубы является топочным пространством. Жаровой конус с двойными стенками на наружной поверхности имеет ребра, обеспечивающие интенсивную теплоотдачу в масло.

Снизу к корпусу котла приварен патрубок для соединения с трубопроводом, подводящим охлаждающую жидкость от водяного насоса подогревателя. Отвод охлаждающей жидкости в систему двигателя осуществляется через верхний патрубок.

1 -- топочное пространство котла; 2 -- внутренняя стенка котла; 3 -- наружная стенка; 4 -- жаровой конус; 5 -- кронштейн крепления подогревателя; 6 -- опора подогревателя; 7 -- ребро жарового конуса; 8 -- фланец крепления котла к масляному баку; 9 -- болт крепления котла; 10 -- патрубок отвода нагретой жидкости из котла в систему охлаждения; 11 -- кожух; 12 -- горелка; 13 -- трубка подогрева топлива; 14 -- трубопровод подвода топлива к форсунке; 15 -- трос управления воздушной заслонкой подогревателя; 16 -- воздушная заслонка; 17 -- форсунка; 18 -- патрубок выпуска отработавших газов; 19 -- рукоятка крышки лючка выпуска отработавших газов; 30 -- трубопровод подачи воздуха в горелку; 21 -- топливопровод из системы питания к крану подогревателя; 22 -- насосный узел подогревателя; 23 -- входной патрубок водяного насоса подогревателя; 24 -- кронштейн крепления насосного узла; 25 -- трубопровод подачи охлаждающей жидкости от насоса подогревателя в котел; 26 -- фланец; 27 -- уплотнение; 28 -- направляющий аппарат; 29 -- свеча накаливания; 30 -- жаровая труба; 31 -- продольная перегородка; 32 -- корпус котла; 33 -- рукоятка крана привода заслонки; 34 -- фиксатор; 35 -- ось рукоятки; 36 -- перегородка силового отделения; 37 -- болт; 38 -- рычаг воздушной заслонки; 39 -- ось заслонки; 40 -- пружина; 41 и 42 -- трубки, соединяющие полости корпуса и жаровой трубы.

Рисунок 13 Форсуночный подогреватель:

В корпус котла вварен штуцер для установки трубки подогрева топлива. Трубка составлена из двух концентрически расположенных трубок, из которых внутренняя -- сквозная. Топливо подводится во внутреннюю трубку, проходит вдоль нее и поступает в полость между трубками. Пройдя между трубками, топливо нагревается за счет тепла в камере сгорания и поступает через боковой штуцер к форсунке.

Отвод газов сгорания из котла осуществляется через патрубок, нижний фланец которого крепится болтами к днищу машины над лючком, закрытым крышкой, рукоятка управления ею размещена в боевом отделении, у правого борта. Лючок открывается поворотом рукоятки на 90° (от борта). Для равномерного рассеивания газов и лучшего их охлаждения в патрубке снизу установлен направляющий аппарат.

Камера сгорания крепится к котлу с помощью болтов. Она представляет собой корпус, в котором смонтированы горелка, форсунка и свеча накаливания.

Внутренняя полость камеры сообщается с топочным пространством. Снаружи камера закрыта кожухом. К камере сгорания крепится на болтах патрубок выпуска отработавших газов и трубопровод подвода свежего воздуха с воздушной заслонкой. Воздушная заслонка управляется с помощью тросового привода рукояткой крана, расположенной справа сзади от сиденья водителя.

Форсунка подогревателя в соответствии с рисунком 14 вихревого типа, открытая, распыляет топливо в камере сгорания под давлением 4 кгс/см².

Она состоит из корпуса, распылителя, пружины, упорного винта и фильтра.

1 -- фланец крепления; 2 -- болт; 3 -- штуцер подвода топлива; 4 -- спираль нагрева топлива; 5 -- изоляционная трубка; 6 -- гайка крепления электропровода; 7 -- фильтр; 8 -- винт; 9 -- прокладка; 10 -- корпус форсунки; 11 -- корпус распылителя; 12 -- распылитель; 13 -- пружина; 14 -- стержень; 15 -- кожух; 16 -- штуцер; 17 -- электропровод; а канал.

Рисунок 14 Форсунка подогревателя:

Топливо к форсунке подводится по трубопроводу от топливного крана подогревателя. Рукоятка крана расположена снизу на перегородке силового отделения.

Корпус форсунки ввернут в штуцер, который своим фланцем крепится болтами к фланцу котла подогревателя. На наружную поверхность штуцера намотана спираль, изолированная асбестовой нитью и специальной трубкой. Один конец спирали соединен с проводом, идущим от бортовой сети, а другой -- с корпусом машины. Спираль предназначена для дополнительного подогрева топлива. Снаружи изоляция закрыта кожухом. Внутри штуцера просверлен канал, по которому топливо подводится к фильтру форсунки. Фильтр состоит из набора фигурных пластин, надетых на шестигранный стержень, ввернутый в винт.

Топливо от насоса подогревателя подводится к штуцеру, проходит по каналу и попадает в полость вокруг фильтра. Проходя между фигурными пластинами, топливо очищается и попадает в продольные каналы, образованные отверстиями в пластинах фильтра, и оттуда через отверстие в винте и радиальное отверстие в корпусе распылителя попадает во внутреннюю полость распылителя, откуда под давлением впрыскивается в камеру сгорания через отверстие диаметром 0,5 мм. Проходя через радиальное отверстие, топливо завихряется в полости распылителя, чем улучшается его распыление.

Насосный узел в соответствии с рисунком 15 предназначен для обеспечения работы котла подогревателя и циркуляции охлаждающей жидкости по магистралям системы подогрева. Установлен на кронштейне, прикрепленном болтами к днищу машины в силовом отделении.

1 -- ведущая шестерня топливного насоса; 2 -- топливный насос; 3 и 14 -- уплотнения; 4 -- электродвигатель; 5 -- корпус вентилятора; 6 -- гайка крепления корпуса нагнетателя; 7 -- крыльчатка вентилятора; 8 -- крышка корпуса вентилятора; 9 -- гайка уплотнения; 10 -- сетка; 11 -- крыльчатка водяного насоса; 12 -- крышка корпуса водяного насоса; 13 -- выходной патрубок водяного насоса; 15 -- хвостовик валика электродвигателя; 16 -- вентилятор; 17 -- розетка штепсельного разъема электродвигателя; 18 -- хвостовик вала с нарезкой; 19 -- соединительная муфта; 20 -- перепускной клапан; 21 -- входной штуцер; 22 -- крышка топливного насоса.

Рисунок 15 Насосный узел подогревателя:

Насосный узел состоит из электродвигателя, топливного насоса, вентилятора и водяного насоса.

Электродвигатель постоянного тока независимого возбуждения с отбором мощности с обоих концов вала якоря включается выключателем "ОБОГРЕВ ДВИГАТ.". На валу электродвигателя установлены: с одной стороны топливный насос, с другой -- вентилятор и водяной насос.

Топливный насос шестеренчатый предназначен для подачи топлива к форсунке. Он состоит из корпуса, пары шестерен, соединительной муфты и редукционного шарикового клапана. Корпус своей нарезной цилиндрической частью ввинчивается в крышку корпуса электродвигателя. В корпус ввернуты два штуцера для подвода и отвода топлива. В канале, сообщающемся с нагнетательной полостью насоса, установлен редукционный клапан. При повышении давления выше допустимого шарик клапана отжимается и топливо перепускается из нагнетательной полости в полость всасывания.

Ведущая шестерня насоса получает привод от хвостовика валика электродвигателя через соединительную муфту.

Вентилятор центробежного типа предназначен для подачи воздуха в камеру сгорания котла. Крепится к крышке корпуса электродвигателя. Вентилятор состоит из корпуса, выполненного в форме улитки, крыльчатки и защитной сетки. Корпус выполнен заодно с отводным патрубком. Крыльчатка вентилятора закреплена на хвостовике валика электродвигателя. Сзади корпус закрыт крышкой. Воздух в вентилятор поступает через защитную сетку, захватывается лопастями крыльчатки и отбрасывается к периферии "улитки", откуда по трубопроводу поступает в камеру сгорания подогревателя.

Водяной насос центробежного типа обеспечивает циркуляцию охлаждающей жидкости в системе охлаждения двигателя.

Он состоит из корпуса, крышки, крыльчатки и уплотнения.

Корпус насоса отлит заодно с крышкой корпуса вентилятора и с выходным патрубком. Крыльчатка установлена на хвостовике валика электродвигателя на шпонке и закреплена гайкой. Крышка водяного насоса выполнена как одно целое с входным патрубком и крепится к корпусу насоса болтами.

Подогреватель запускается включением выключателей "СВЕЧА" и "ОБОГРЕВ ДВИГАТ.".

При включении "СВЕЧА" происходит разогрев свечи накаливания. При включении "ОБОГРЕВ ДВИГАТ." включается насосный узел подогревателя. При этом топливным насосом подается в форсунку топливо и впрыскивается ею в камеру сгорания. Одновременно вентилятором подается в камеру сгорания воздух. Топливо смешивается с воздухом и воспламеняется от свечи. В дальнейшем, при выключенной свече, горение поддерживается непрерывной подачей в пламя топлива и воздуха. Горячие газы, проходя по жаровой трубе и газоходу, разогревают жидкость в водяной рубашке подогревателя и через лючок выбрасываются наружу. Водяной насос обеспечивает циркуляцию горячей жидкости по системе и разогрев двигателя.



4. Экономическая часть

В данном дипломном проекте производится экономическое обоснование внедрения нового оборудования на АТП. В первую очередь при изменении планирования экономической деятельности на автомобильном транспорте в экономическом расчете производится расчет затрат на продукцию АТП, ее себестоимости и сроков окупаемости.

Целью экономического расчета является определение:

- расхода электрической энергии, используемой потребителем;

- расходов на использование отработанных ГСМ;

- стоимость оборудования;

- экономического эффекта.

4.1 Расчет расхода электрической энергии, используемой потребителем

Расчет расхода электрической энергии, используемой потребителем, определяется по формуле:

(4.1)

где W - расход электроэнергии, кВтч

Р_потр. - потребляемая мощность, кВт

t - время работы потребителя в течение одних суток, час (20 часов)

Т - период работы потребителя, суток (182 сутки)

(4.2)

где Р_уст. - суммарная (общая) установленная мощность, кВт

К_с - коэффициент спроса, зависит от количества, загрузки, групп потребителей. (1 потребитель)

)

Стоимость 1 кВт на 15.03.2015 составляет 13,76 тенге

3(кВт) • 20(часов) = 60(кВт)/сутки = 60 • 13,76 = 25,6 тенге

825,6 • 182(сутки) = 150259,2 тенге

Исходя из этого стоимость потребляемой энергии за сутки составляет 825,6 тенге, а за сезон 150259,2 тенге.

4.2 Расчет расходов на использование отработанных ГСМ

Для осуществления разжигания пламени, форсуночный агрегат в качестве топлива использует отходы нефтепродуктов (отработавшее масло, взятое из КПП и мостов автомобилей, или мазут М-100).

Стоимость мазута М-100 на 15.03.2015 составляет 39тг/литр, а отработавшего масла - 42тг/литр.

На основе проведенных опытов было выявлено следующее:

Расход топлива за один час работы форсуночного агрегата составляет 0,675 л. Соответственно расход топлива за одни сутки работы (20 часов) составит:

0,675 • 20 = 13,5 л.

Используя эти данные, посчитаем расход топлива за сезон:

13,5 • 182 = 2457 л.

При использовании отработавшего масла в качестве топлива, сумма затраченная на топливо составила бы:

2457 л • 42 тг = 103194 тг

а при использовании мазута:

2457 л • 39 тг = 95823 тг

4.3 Расчет стоимости оборудования

В таблице 1 представлена стоимость оборудований необходимых для сборки форсуночного агрегата.

Таблица 1 Рыночные цены на оборудование

Наименование	Количество	Стоимость в тенге
Форсунка	1	3500
Насос для перекачки высоковязких жидкостей	1	14985
Корпусные детали	(всего по 1)	12000

Общую закупочную стоимость оборудования определим по формуле

Где стоимость i-ой единицы оборудования.

4.4 Расчет экономического эффекта

Для оценки экономического эффекта необходимо посчитать расходы за год выхода на линию автотранспорта до внедрения форсуночного агрегата и после.

Для начала рассчитаем расход до внедрения по формуле

где X - доход от выхода автотранспорта на линию, X = 37000;

N_кру - производственная программа АТП, ;

0,05 - 5 процентов поломки автотранспорта.

Для расчета после внедрения, необходимо посчитать сумму затрат на общую закупочную стоимость оборудования С_обор и суммарные расходы новой котельной Е_год по формуле

где - общая закупочная стоимость оборудования,

- суммарные расходы новой котельной,

После этого произведем расчет расхода после модернизации по формуле

где Y- средняя стоимость детали, Y = 15242,5 тенге;

N_кру - производственная программа АТП, ;

0,05 - 5 процентов поломки автотранспорта.

Экономический эффект узнаем из выражения

Из расчетов видно, что проведя модернизацию стоимостью тенге, мы получим положительный экономический эффект в тенге.

Окупаемость реконструированного цеха вычисляется по формуле

где Z - вырученая сумма за год,Z ;

- общие расходы участка,



5. Охрана труда

5.1 Техника безопасности при эксплуатации форсуночного агрегата

Производственное помещение оборудовано первичными средствами пожаротушения, принятыми по утвержденным нормам:

- ручные порошковые огнетушители типа ОП-5 в количестве 3шт.;

- пожарный щит, оснащенный лопатой, багром, ломом, ведром и ящиком с песком.

Ответственность за противопожарное состояние в котельной АТП излагается на лиц, назначенных приказом директора АТП.

Таблички с указанием фамилий и должностей, ответственных за пожарную безопасность лиц вывешиваются на видных местах.

АТП оснащается первичными средствами пожаротушения в соответствии с требованиями действующих норм.

Каждый работник АТП, обнаруживший пожар или загорание, обязан немедленно сообщить об этом в пожарную часть и приступить к тушению пожара имеющимися средствами пожаротушения.

5.2 Противопожарная безопасность

Все вновь принимаемые работники должны проходить вводный инструктаж о соблюдении мер пожарной безопасности.

Первичный инструктаж проводится на рабочем месте, лицом, ответственным за пожарную безопасность в данном АТП.

Лица, проводящие огневые работы, должны быть обучены - пройти пожарный технический минимум, имеющих квалификационное удостоверение.

Место проведение огневых работ должно быть обеспечено необходимыми средствами пожаротушения.

Проведение огневых работ, без принятия мер, исключающих возможность возникновения пожара, категорически запрещается.

5.3 Мероприятия по защите окружающей среды

Закон о защите окружающей природы определяет правовые, экономические и социальные основы охраны окружающей среды в интересах настоящего и будущих поколений и направлен на обеспечение экологической безопасности, предотвращение вредного воздействия хозяйственной и иной деятельности на естественные экологические системы, сохранение биологического разнообразия и организацию рационального природопользования.

Экологическое законодательство Республики Казахстан основывается на Конституции Республики Казахстан и "Экологическом кодексе", принятом 9.01.2007 г., регулирующего общественные отношения в области охраны окружающей среды. Принятие Кодекса стало одной из важнейших задач по вхождению Казахстана в число 50 наиболее конкурентоспособных стран мира.

В соответствии со ст. 6 Экологического кодекса одним из основных положений государственного регулирования в области охраны окружающей среды является экологическое нормирование.

Целью экологического нормирования является регулирование качества окружающей среды и установление допустимого воздействия на нее, обеспечивающих экологическую безопасность, сохранение экологических систем и биологического разнообразия.

В процессе экологического нормирования устанавливаются нормативы качества окружающей среды, нормативы эмиссий и нормативы в области использования и охраны природных ресурсов.

В соответствии с ГОСТ 17.0.0.04-90 "Система стандартов в области охраны природы и улучшения использования природных ресурсов" на предприятии разработан экологический паспорт, который ежегодно на 01.01. текущего года проходит корректировку.

В соответствии со статьей 71 Экологического Кодекс предприятие относится к III категории природопользователя (4 класс опасности производственного объекта) и имеет разрешение на эмиссии в окружающую среду. Производственный процесс, связанный с ремонтом автомобильного транспорта сопровождается выбросом в атмосферу газа, пара, твердых и жидких частиц различных веществ.

По вопросам охраны и рационального использования природных ресурсов на предприятии разрабатываются природоохранные мероприятия.

Для сбора отходов в ремонтном цехе установлены металлические контейнера.

Этот подход к охране окружающей среды подкреплен системой законодательных актов и нормативно-технических документов в области охраны природы.



Заключение

При выполнении данного дипломного проекта была поставлена основная задача - решить все проблемы, связанные с пуском двигателей автомобилей в холодное время.

Безгаражное хранение автомобилей в зимний период сопряжено с температурными отказами. Поэтому при таком способе предусматриваются специальные меры для предотвращения потери работоспособности автомобилей.

Установка форсуночного агрегата на территории АТП является необходимым условием для продвижения в сфере автомобильного хозяйства, особенно в регионах с суровыми климатическими условиями.

Форсуночный агрегат представляет собой небольшое отопительное устройство, включающее в себя обеспечение подогрева двигателя, а также других агрегатов подвижного состава (например: заднего моста).

Выше перечисленные мероприятия в проекте проводятся для предприятия в целом, программа совершенствования организации труда коснулась автотранспортных предприятий.

Это необходимо для того, чтобы в рамках дипломного проекта более детально был показан принцип работы форсуночного агрегата, установленного на территории автотранспортного предприятия. В данном дипломном проекте затрагиваются следующие вопросы:

- средства облегчения пуска двигателей при хранении автомобилей в условиях низких температур

- общая характеристика форсуночного агрегата, и его отдельных частей

- принцип работы форсуночного агрегата

- экономическое обоснование внедряемого оборудования

- вопросы охраны труда, техники безопасности и мероприятий по экологии.

В результате выполненных в дипломном проекте расчетов прослеживается экономичность и рентабельность форсуночного агрегата, используемого на АТП. подвижный состав безгаражный форсуночный

Все выше перечисленные мероприятия своевременны и необходимы для совершенствования работы автотранспортного предприятия и его конкурентоспособности в современных рыночных отношениях, в условиях растущего объема транспортных перевозок и развития автомобильного хозяйства.



Список использованных источников

1. Котельные установки и их эксплуатация: учебник для нач. проф. образования/ Б.А.Соколов. - 2-е изд., испр. - М.: Издательский центр "Академия", 2007 - 432 с.

2. Теплогенерирующие установки: учебник для вузов Г.Н.Делягин, В.И.Лебедев, Б.А.Пермяков. - М.: Стройиздат, 1986 - 559 с., ил.

3. Напольский Г.М. Технологическое проектирование АТП и СТО. М.: Транспорт, 1985 213 с.

4. Планида В.С., Окинько В.А., Бычков В.П. Технологическое проектирование АТП и СТО. Воронеж: ВГУ, 1989 216 с.

5. Фастовцев Т.Ф. Организация ТО и ТР легковых автомобилей. М: Транспорт, 1989 256 с.

6. Фастовцев Т.Ф. Автотехобслуживание. М: Машиностроение, 1985 256с.

7. Кузнецов Ю.М. Охрана труда на АТП. М: Транспорт, 1990 288 с.

8. Роговцев В.Л. Устройство и эксплуатация транспортных средств. М.: 1991 432 с.

9. Фастовцев Г.Ф. Современный автосервис. М.: Знание, 1980 64 с.

10. Петрыченков С.Н. Организация комплексного автосервиса. М.: Транспорт, 1985 19 с

11. Техническая эксплуатация автомобилей. Под ред. Крамаренко Г.В. М.: Транспорт, 1983 488 с.

12. Богданов С. Н. Автомобильные двигатели: Учебник для автотранспортных техникумов, С. Н. Богданов, М. М. Буренков, И. Е. Иванов - М.: Машиностроение, 2007 - 368с.

13. Болбас М. М. и др. Проектирование предприятий автомобильного транспорта. - М.: Минск, 2004 - 321 с.

14. Вахламов В. К. Автомобили: Основы конструкции: Учебник для студ. высш. учеб. заведений. - М.: Академия, 2006 - 245 с.

15. Вахламов В. К. Автомобили: Эксплутационные свойства: Учебник для студ. высш. учеб. заведений. - М.: Академия, 2005 - 389 с.

16. Власов В. М. Техническое обслуживание и ремонт автомобилей. - М.: Академия, 2003 - 187 с.

17. Ключев В. П. Выбор электродвигателей для производственных механизмов. М.: Энергия, 1974 - 432 с.

18. Князевский Б. А. и др., Монтаж и эксплуатация промышленных электроустановок. - М.: Высшая Школа, 1984 -567 с.

19. Туревский И. С. Теория двигателя: Учебное пособие И. С. Туревский. - М.: Высшая школа, 2007 - 238 с.

20. Тур Е. Я. Устройство автомобиля: Учебник для учащихся автотранспортных техникумов Е. Я. Тур, К. Б. Серебряков, Л. А. Жолобов. - М.: Машиностроение, 2007 - 352 с.

21. Фастовцев Г. В. Автотехобслуживание. - М.: Машиностроение, 1985 - 265 с.

Размещено на Allbest.ru