АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 6
1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 9
1.1 Сокращение времени прибытия пожарных расчетов - важная
социально - экономическая проблема 9
1.2 Эксплуатация пожарных автомобилей в условиях низких температур
Уральского региона 10
1.3 Влияние дорожных условий на эксплуатацию ПА 15
1.4 Режимы эксплуатации пожарных автомобилей 17
1.5 Износы двигателей пожарных автомобилей 20
1.6 Экологические аспекты 25
1.7 Основные выводы 28
2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ОПТИМИЗАЦИИ
ДВИГАТЕЛЕЙ ПОЖАРНЫХ АВТОМОБИЛЕЙ 31
2.1 Основные положения теории теплоустойчивости 32
2.2 Регулирование температуры ОЖ ограничением воздуха, проходящего
через радиатор 35
2.3 Теплоустойчивость системы охлаждения двигателя ПА 40
2.4 Тепловой баланс двигателя 41
2.5 Пуск двигателя при низких температурах окружающей среды 45
2.6 Вспомогательные средства, облегчающие пуск двигателя 49
2.7 Метод регулирования теплового режима двигателя посредством
теплового аккумулятора 51
3 РАЗРАБОТКА КОМПЛЕКСА РЕШЕНИЙ ДЛЯ ОПТИМИЗАЦИИ
ТЕПЛОВОГО СОСТОЯНИЯ ДВИГАТЕЛЕЙ ПОЖАРНОГО АВТОМОБИЛЯ 55
3.1 Причины увеличивающие время выезда ПА при следовании к месту
пожара 55
3.2 Применение смеси топлива и моторного масла для пускового
прогрева ДВС 56
3.3 Работа ДВС в условиях низких температур 58
3.4 Техническое обслуживание двигателя при эксплуатации в условиях
отрицательных температур 59
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 62
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 63
20.05.01.2018.413 ПЗ ВКР Лист
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.
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
