Дәріс. Тақырып– ІЖҚ өтпелі үрдістер.

Тақырып– ІЖҚ өтпелі үрдістер.

Мазмұны: ЭҚ іске қосу тәртіптері. Жүктемені беру және алу үрдістері. Өтпелі үрдістерді жақсарту тәсілдері.

Пайдалану жағдайында тепловоз дизельдерінің жұмысы жылдамдық және жүктеме тәртіптерінің жиі және оқыс өзгеруімен сипатталады. Бұл өзгерістер поезд жылдамдығымен, жол кескінімен, құрам массасымен, жел күші және бағытымен, жыл және күн мезгілімен анықталады. Жүктеменің әрбір өзгеруі қозғалтқышта өтпелі үрдістермен бірге жүреді. Басқарымды немесе ауытқулыәсер етудің әсерінен қалыптасқан бір күйден екінші бір күйге өту үрдісі өтпелі деп аталады. Бірінен кейін бірі жүретін өтпелі үрдістер жиынтығы қалыптаспаған тәртіптер деп аталады.

Иінді білік айналым жиілігінің және жүктеменің өзгеруінің сипаты мен шамасына байланысты өтпелі үрдістерді екі түрге бөлуге болады:

I — машинисттің бақылау тұтқасын бір орыннан екіншіге ауыстыруда иінді білік айналым жиілігі мен жүктеменің айтарлықтай өзгеруімен байланысты өтпелі үрдістер;

II — бақылау тұтқасының орынын ауыстырудағы жүктеменің толқуымен байланысты өтпелі үрдістер. Мұндай толқулар сыртқы жағдайлардың немесе тепловоздың күштік қондырғысының көмекші агрегаттарының қуатының өзгеруіне байланысты пайда болады (тежеу компрессорын, желдеткішті және т.б. қосу немесе ажырату).

I түрдегі өтпелі үрдістер жүргізу жағдайының өзгеруімен пайда болады, яғни бақылау тұтқасын қозғау арқылы қозғалтқыштың жылдамдықты және жүктемелі тәртіптерін өзгертуді талап етеді. II түрдегі үрдістер сыртқы жағдайлардың өзгеруімен байланысты, яғни күштік қондырғы‑тұтынушы жүйесінде азғантай сәйес келмеудің пайда болуына алып келеді, ал ол машинистің араласуынсызақ қозғалтқыштың қуатымен, айналым жиілігін автоматты реттеу жүйесімен (АРЖ) өзгертіледі және технико‑экономикалық көрсеткіштердің нашарлауына аса әсер етпейді.

Өтпелі үрдістерді зерттеуді сараптау нәтижесі көрсеткендей, қозғалтқыш жұмысының индикаторлық және тиімді көрсеткіштері сонымен бірдей қалыптасқан тәртіптердегі олардың мәндерінен біршама айырмашылығы бар. Жанармайдың бірдей циклдік берілісінде жүктеменің өсуімен байланысты қалыптасқан және қалыптаспаған тәртіптерде аз қуат соңғы тәртіпте алынады. Қалыптаспаған тәртіптерде қуаттың төмендеуі жанармайдың меншікті шығынының айтарлықтай өсуіне алып келеді. Жүктеменің жоғарлауымен байланысты өтпелі үрдістерде өңделген газдардың жоғары түтіндігі және экономикалық тиімділігінің төменділігі, индикаторлық үрдістердің қанағаттандырылмай жүру нәтижесі болып табылады, бұл туралы индикаторлық п.ә.к. h_i тез төмендеуі көрсетеді.

h_i шамасы көптеген факторларға тәуелді. Бірақ өтпелі үрдістерде оның төмендеуін анықтайтын негізгі факторлар мыналар: а) a³2 ден a=1¸1,2 дейін артық ауа коэффициентінің төмендеуі; б) қосра түзудің нашарлауы; в) жанармайдың тұтануын кідірту периодының t_i үлкеюі; г) газдардың жоғары температурасымен қабырғалардың төмен температурасына байланысты цилиндрдің қабырғаларына жылу өткізудің жоғарлауы.

a шамасының тез төмендеуі көбіне газ шығырлы үрлемелі қозғалтқыштар үшін сипатты және үрлеу бойынша қозғалтқышты форсировкалауды жоғарлатуда жағдай қиындай түседі. Бұл жүктемені бірден үлкейтуде турбокомпрессор роторының үлкен инерциялығына байланысты үрлеу қысымының өсу қарқыны жанармай беру қарқынын жоғарлатудан біршама қалып отыруымен түсіндіріледі. Ауамен қамтамассыз ету жүйесінің жетілдірілмеуімен бірге, көбіне үрлеу қысымына жанармай берілісі реттелмеген қозғалтқыштың автоматтық реттеу жүйесінің жетілдірілмеуі a – ға теріс әсер етеді.

Сур. . Бақылау тұтқасын нөлден 15-ші орынға дейін ауыстыруда 10Д100 қозғалтқыш жұмысының негізгі көрсеткіштерінің өзгеруі.

Төмен локальды a‑ға алып келетін қоспатүзудің нашарлауы, газалмасу динамикасының бұзылумен, цилиндрде зарядтың құйынды қозғалысының қарқынына әсер ететін кіру органдарындағы ауа жылдамдығының төмендеуімен түсіндіріледі. Бұл, сапалы қоспатүзуді қамтамассыз етуде құйынды қозғалыс қарқыны шешуші фактор болып табылатын қозғалтқыштар үшін өте маңызды. Сонымен бірге қоспатүзуге, жану камерасын құрайтын беттердің және үрлеу ауасының температурасының төмендеуіне байланысты жанармайдың булануының нашарлауы теріс әсер етеді. Жанармайды бүркуді алдын алу бұрышының өзгермеуінде тұтануды кідірту периодын үлкейту негізгі жану фазасын кеңею жүрісіне өткізуге және шығуда жанып бітуге алып келеді, ал бұл h_i –не теріс әсер етеді.

Бір қатар зерттеулердің нәтижелері бойынша пайдаланудағы өтпелі үрдістердің қатысты ұзақтығы (барлық жұмыс уақытына алғанда) магистральды тепловоздардың дизель‑генераторлары үшін 5—20%, маневрлік тепловоздар үшін 25—40% құрайды. Бұл берілгендер h_i өте айқын төмендеуіне алып келетін I түрдегі өтпелі үрдістерді есепке алуда алынған, II түрдегі өтпелі үрдістерді есепке алумен олардың ұзақтығы жоғарлайды.

Пайдалануда өтпелі үрдістердің біршама ұзақтығы және оның төменгі экономикалық тиімділігі күштік қондырғының орташа пайдалану п.ә.к. теріс әсер етеді. Сонымен бірге жанармайдың тоық жанбауының, цилиндр‑піспек тобының тетіктер беттерінің температуралық толқындар амплитудаларының жоғарлығы нәтижесінде газ шығару бөлімдерінің және турбинаның ағынды бөлігінің үдетіп кокстануынан өтпелі үрдістер қозғалтқыштың сенімділігін және ұзақ мерзімділігін төмендетеді. Сондықтан біздің елде және шет елде өтпелі үрдістерді жетілдіруге бағытталған жұмыстармен зерттеулік іс‑шаралар жасалып жатыр.

Өтпелі үрдістерді жетілдірудің негізгі бағыттары:

1. a=¦ (t) тәуелділігін автоматты реттеу жүйесін (АРЖ) жетілдіру арқылы оптимизациялау;

2. a=¦ (t) тәуелділігін ауамен қамтамассыз ету жүйесін жақсарту жолымен оптимизациялау;

3. Жану камерасының рациональды түрін таңдау және қосап түзу үрдісін жақсарту арқылы дизельдің жұмыстық циклін жетілдіру