Тема: Оптимизация теплового состояния двигателя пожарного автомобиля при работе в условиях низких температур

В нашей стране пожары стали национальным бедствием, неблагоприятно влияющие на социально-экономическое положение страны. Каждый год в России имеет место около 133 тыс. пожаров, в конечном итоге гибнет более 7,78 тыс. человек. От пожаров полные потери, составили около 14 млрд. руб. При общих данных относительные показатели случаев гибели людей на пожарах в России остаются в 5 - 12 раз выше, чем в зарубежных странах. Из этого следует степень неблагоприятного влияния последствий, на ситуацию социальной техногенной и экологической безопасности не приемлемо высока
Около 1,8 млн выездов подразделениями Министерства по чрезвычайным ситуациям (далее - МЧС) России было осуществлено за последний год B условиях приметного повышения интенсивности дорожного движения средняя скорость движения ПА на пожар все время сокращается, возрастает время подачи первого ствола, что объективно приводит к увеличению количества жертв и материальных убытков. Таким образом по вызову среднее время следования ПА получилось 2017 гг. в городах 6,08 мин, а на селе 11,08 мин [21]. Прибытие по вызову первого пожарного расчета в 2017 равняется немногим более 8,5 мин. Среднее время ликвидации составляет 24 мин.
Важная доля оборонного и экспортного потенциала государства, устремлена в огромных регионах Уральского, Сибирского и Дальневосточного Федеральных округов, а именно в осенне-зимний период, отличающийся невысокими температурами окружающего воздуха, и разной степенью загрузки силового агрегата ПА, где по обслуживанию защищаемых территорий и объектов выполняется больше 56 % годичного объема работ.
Разумеется ПА, подходят для эксплуатации всего лишь в интервале температур +30 °С до -40 °С. Одна из причин понижения оперативно
технических характеристик ПА (возрастание время следования к месту вызова) понижение в зимнее время теплового состояния двигателя внутреннего сгорания(далее - ДВС) и агрегатов трансмиссии. В связи с этим особую важность приобретает вопрос оптимизации двигателей ПА.
Сохранение работоспособности ДВС в том числе и осуществление потенциальных возможностей, становится очень проблематичным по причине уменьшенного теплового режима в условиях пониженных температур. В условиях отрицательных температур создание комплекса технических решений и мероприятии по приспособлению двигателей ПА, содержит не только научно - практическое, но и социально - экономическое значение.
По причине пониженного теплового режима в условиях отрицательных температур, не только сохранение работоспособности ДВС а так же осуществление потенциальных возможностей становится очень проблематичным. Так, в условиях пониженных температур, при работе на привод спецагрегата, с созданием оптимального теплового режима работы двигателей ПА и дальнейшим поддержанием бывают проблемы. Это особенно относится к дизелям. Образованию смолистых и окисляющих веществ, так же резкому возрастанию отложение нагара и ускорения износа поршней, поршневых колец и стенок цилиндров, способствует низкая температура в системе охлаждения (далее - СО). Эксплуатация ДВС приводит к повышению износов в 5 раз при температуре ОЖ до +55 °С по сравнению с износом при номинальном тепловом режиме, до +40 °С - в 12 раз, а при +30 °С - в 20раз [9].
Из вышеизложенного следует, что ПА в зимних условиях используются наиболее напряженно. Поэтому до настоящего времени актуальна проблема обеспечения оптимизации надежного эксплуатации двигателей ПА при тушении пожаров в условиях отрицательных температур.
Целью предоставленной работы на основании изложенного является оптимизация теплового состояния двигателя пожарного автомобиля при работе в условиях пониженных температур, т.е на основе снижения времени прибытия ПА к месту вызова, что в свою очередь надо по максимуму сохранить тепло в агрегатах и механизмах ПА, будут и сокращаться материальные убытки и количество жертв от пожаров.Таки образом можно сформулировать основные задачи исследования:
1) разработать способы и средства, создающие ускорение
послепускового прогрева дизельных и карбюратоных ДВС при
отрицательных температурах окружающего воздуха (без привлечения каких-либо внешних источников тепла и существенного усложнения конструкций) и при работе ПА исключить возможность
переохлаждения;
2) произвести исследование особенностей эксплуатации ПА и их двигателей при низких температурах;
3) проанализировать имеющиеся технические решения.



Купить

Анализ данной выпускной квалификационной работы показал, что при низких температурах, из-за изменения теплофизических свойств воздуха, период после пускового прогрева ДВС увеличивается, мощностные качества резко уменьшаются, так же снижается средняя скорость движения ПА, что объективно сводит к тому что количество жертв увеличивается так же и материальные потери от пожаров. В итоге проведенного исследования предложено решение задачи оптимизации теплового состояния двигателей ПА при работе в условиях отрицательных температурах окружающего воздуха.
Теоретический обоснованы и предложены технические решения по сокращению времени послепускового прогрева ДВС, которая включает установку дополнительного экрана радиатора жидкостной СО с фронта и обращенным к вентилятору, дополнительную теплоизоляцию как ДВС так и радиатора в целом, а также применением топливно-масляной смеси в первый период после пуска ДВС, было выявлено что после 3 - 4 часов пребывания в гараже ПА необходимо интенсивный послепусковой прогрев ДВС. Нужно обеспечивать более эффективную теплоизоляцию радиатора и ДВС в целом что бы уменьшить темпы остывания.
В условиях пониженных температур при эксплуатации ПА с двигателями ЗИЛ-130 и ЯМЗ-236 рекомендуется:
1) для пусковго прогрева применять смесь топлива и моторного масла;
2) в гараже боевых машин выполнять как местный подогрев ДВС так и общий подогрев ПА;
3) радиаторы ДВС в перспективе оборудовать дополнительными жалюзи шторкой.
4) разогревать двигатель с помощью индивидуального подогревателя

Купить