Механизация растениеводства. Энергетические средства сельского хозяйства, двигатели

1. МЕХАНИЗАЦИЯ РАСТЕНИЕВОДСТВА

ФГБОУ ВПО «Российский государственный аграрный
университет – МСХА им. К. А. Тимирязева»
Кафедра механизации растениеводства
МЕХАНИЗАЦИЯ РАСТЕНИЕВОДСТВА
Лекция 1. Энергетические средства
сельского хозяйства, двигатели
Кандидат технических наук
Быкова Елена Владимировна

2.

Механизация растениеводства
Энергетические средства сельского хозяйства
Система машин - совокупность взаимосвязанных по
технологическому
процессу
и
производительности
разнородных машин, обеспечивающих всестороннюю
(комплексную) механизацию всех производственных
процессов единого завершённого технологического цикла
производства.
В системе машин для механизации наиболее
важное место занимают энергетические средства.
Абсолютное большинство энергетических средств в
сельском
хозяйстве
являются
подвижными
(тракторы, самоходные машины, автомобили).

3.

Механизация растениеводства
Энергетические средства сельского хозяйства
На долю тракторного парка приходится до 40% энергетических
мощностей, которыми располагает аграрный сектор.

4.

Механизация растениеводства
Энергетические средства сельского хозяйства
Классификации сельскохозяйственных тракторов

5.

Механизация растениеводства
Энергетические средства сельского хозяйства
Классификации автомобилей для сельского хозяйства

6.

Механизация растениеводства
Классификация и общее устройство ДВС
Двигатель – машина, в которой один вид энергии
превращается в другой, то есть он является энергетической
установкой.
Двигатель является тепловой машиной, в которой
химическая энергия сгорания топлива преобразуется в
тепловую энергию, которая затем – в механическую.
Двигатель, в котором топливо сгорает внутри цилиндров и
энергия газов, образующихся при этом, воспринимается
поршнем - двигатель внутреннего сгорания (ДВС).
Его противоположностью является двигатель, в котором топливо сгорает не
внутри цилиндра (котла), а нагревает его снаружи.
Примером является паровой двигатель. Паровые двигатели практически не
используются вследствие меньшей эффективности.
На современных тракторах и автомобилях устанавливаются только ДВС.

7.

Механизация растениеводства
Классификация и общее устройство ДВС
Для сгорания топлива в ДВС готовится смесь топлива с окислителем
(воздухом).
Горючая смесь – смесь, состоящая из распылённого топлива с
воздухом в определённой пропорции.
Рабочая смесь образуется в цилиндре работающего двигателя в
результате перемешивания горючей смеси с остаточными газами.
Классификации двигателей внутреннего сгорания

8.

Механизация растениеводства
Классификация и общее устройство ДВС
Классификации двигателей внутреннего сгорания

9.

Механизация растениеводства
Классификация и общее устройство ДВС
Классификации двигателей внутреннего сгорания

10.

Механизация растениеводства
Характеристики ДВС
Характеристики ДВС
Характеристиками ДВС называются графические изображения
изменения одних параметров ДВС (мощностных, экономических,
экологических и прочих) в зависимости от другого изменяемого
параметра (n, Ne или др.).
n - частота вращения коленчатого вала двигателя (об/мин),
Ne - номинальная мощность, развиваемая двигателем (кВт)
Назначение характеристик
Характеристики позволяют:
– оценить совершенство ДВС и выявить его недостатки;
– определить показатели ДВС на характерных режимах (номинальном,
максимального крутящего момента, холостого хода и других;
– определить наилучшие регулировки ДВС или проверить
правильность сделанных;

11.

Механизация растениеводства
Характеристики ДВС
Виды характеристик ДВС

12.

Механизация растениеводства
Характеристики ДВС

13.

Механизация растениеводства
Характеристики ДВС
Определение и расчёт характеристик ДВС
Индикаторная мощность определяется по индикаторной диаграмме в
зависимости от параметров: d – диаметр поршня, S – ход поршня, i – число
цилиндров, n – частота вращения коленчатого вала ДВС,
- коэффициент,
учитывающий тактность ДВС (для двухтактного – 1, для четырёхтактного – 2).
Индикаторная мощность (Ni, кВт) не учитывает потери мощности на
трение и другие факторы!
Для процесса работы важна эффективная мощность (Ne, кВт), которая
снимается с коленчатого вала ДВС и передаётся в трансмиссию.
Эффективная мощность всегда меньше индикаторной, так как часть
индикаторной мощности расходуется на трение и приведение в действие
вспомогательных механизмов (вентилятора, масляного и водяного насосов).
- механический КПД двигателя,
= 0,65…0,9

14.

Механизация растениеводства
Характеристики ДВС
Определение и расчёт характеристик ДВС
Эффективную мощность определяют, измеряя крутящий момент
(Мк, Нм), развиваемый двигателем, а затем рассчитывают по формуле:
где Ne – эффективная мощность, кВт;
Мк – крутящий момент, развиваемый ДВС, Нм;
n – частота вращения вала ДВС, об/мин;
9550 – коэффициент для пересчёта размерностей величин.
На практике большое значение имеет расход топлива. Различают:
часовой расход топлива (GT, кг/ч) – измеряемый параметр,
удельный расход топлива (ge, г/кВт) указывает сколько топлива затрачено
на получение единицы эффективной мощности. Рассчитывается по формуле:
GT – измеренный часовой расход топлива, кг/ч;
где Ne – эффективная мощность, кВт;
1000 – коэффициент пересчёта размерностей.

15.

Механизация растениеводства
Характеристики ДВС

16.

Механизация растениеводства
Характеристики ДВС

17.

Механизация растениеводства
Характеристики ДВС

18.

Механизация растениеводства
Лекция 1
Спасибо за внимание!

19. МЕХАНИЗАЦИЯ РАСТЕНИЕВОДСТВА

ФГБОУ ВПО «Российский государственный аграрный
университет – МСХА им. К. А. Тимирязева»
Кафедра механизации растениеводства
МЕХАНИЗАЦИЯ РАСТЕНИЕВОДСТВА
Лекция 1. Энергетические средства
сельского хозяйства, двигатели
Кандидат технических наук
Быкова Елена Владимировна