Разработка путей совершенствования двухтактных карбюраторных двигателей грузовых мототранспортных средств

Тяговые свойства транспортных средств в значительной степени определяются техническими характеристиками установленных на них двигателей.

В настоящее время в подавляющем большинстве мототранспортные средства оснащаются двухтактными карбюраторными двигателями внутренего сгорания С ДК ДВС), что объясняется рядом их неоспоримых преимуществ перед двигателями других типов (простота конструкции, меньшие габаритные размеры и трудоемкость изготовления, возможность получения высоких удельных мощностей). Мотоциклетная промышленность мира выпускает более 10 млн. единиц мотоизделий, оснащенных двигателями указанного класса l 1 ]. Из выпускаемых в нашей стране мотоциклов, мотороллеров и мопедов около 90% оснащены ДК ДВС С 2 ].

В последнее время наметилась четкая тенденция применения мототехники е качестве грузового малотоннажного транспорта. Так, мини-автомобили с мотоциклетными ДК ДВС занимают прочные позиции в автомобилестроении Европейских стран и Японии [ 3 J. Все большее распространение получают мотоциклы с широкопрофильными шинами, оснащенные ДК ДВС [4,5], изготовляемые в двух-, трех-и четырехколесном исполнении и, благодаря малым удельным давлениям на грунт, широко используемые для передвижения по труднопроходимой местности. Они могут оборудоваться не только прицепами, но и сельскохозяйственными машинами и применяться как для транспортирования грузов, так так и для выполнения сельскохозяйственных работ. В нашей стране мотоциклы с широкопрофильными шинами выпускает АК «Туламашзавод «(мотоцикл «Тула ») и АО «Завод им. В. А. Дегтярева «(мотоцикл ЗДК — 175 — 4ШП).Неплохие перспективы в будущем имеют легковые и маяотонажные грузовые трехи четырехколесные автомобили, выполненные на базе мотоциклов, мотороллеров и мопедов [6, 7 1.

Вместе с тем, наряду с названными достоинствами, ДК ДВС присущи и недостатки, связанные главным образом с особенностями их газообмена, приводящие, по сравнению с четырехтактными бензиновыми двигателями и дизелями, к низкой экономичности, высокой токсичности и меньшей долговечности. Кроме того, характерная для ДК ДВС зависимость изменения крутящего момента, а следовательно и мощности, от частоты вращения коленчатого вала обеспечивает худшие, чем у указанных двигателей, тягово-ско-ростные качества транспортных средств [ 8 ]. В свою очередь, проведенные исследования С 9 3 указывают на существенное влияние формы кривой Ме = f (n) на технике-экономические показатели мототранспортных средств. Причем, применение на ГМТС двигателей легковых мотоциклов и мотороллеров без соответствующих конструктивных изменений, как правило, не обеспечивает требуемые тягово-динамические и экономические характеристики, что в первую очередь связано с существенными отличиями в условиях их работы. Последнее необходимо учитывать при проектировании грузовых транспортных средств с мотоциклетными двигателями.

Практическое отсутствие научно-обоснованных рекомендаций по проектированию ДК ДВС для грузовых мототранспортных средств делают исследования, направленные на обоснование и выбор конструктивных параметров ДК ДВС указанного назначения, а также путей управления их характеристиками, особо актуальной задачей, значимость которой, б связи с ожидающимся в ближайшем будущем резким расширением производства машин этого типа возрастает.

Целью диссертации является улучшение показателей ДК ДВС, устанавливаемых на грузовых мототранспортных средствах путем обоснованного выбора зависимости Ме — f (п) и разработка на этой основе практических рекомендаций для использования при проектировании!-! и доводке ДК ДВС с кривошипно-камерной продувкой для грузовых мототранспортных средств.

Объекты исследования. Двухтактные карбюраторные двигатели с кривошипно-камерной продувкой на базе двигателей ТМЗ 5.101 и ЗДК — 175 (рабочие объемы соответственно — 199 и 175 cmj), устанавливаемые на грузовой мотороллер и Муравей — 2М" АК «Ту-ламашзавод «и специальный мотоцикл многоцелевого назначения ЗДК — 175 — 4ШП АО «Завод им. В, А.Дегтярева.

Научная новизна. Расчетно-экспериментальные исследования влияния формы характеристики М©- = f (п) на показатели грузового мототранспортного средства, порядок ее оценки во всем рабочем скоростном диапазоне и взаимосвязь формы кривой Ме =f (п) с тепловым состоянием двигателя и стабильностью его показателей.

Практическая ценность. По результатам расчетных и экспериментальных исследований разработаны рекомендации по совершенствованию конструкции и выбору зависимости Ме= f (п) двигателей грузового мотороллера «Муравей-2М «и мотоцикла ЗДК 175−4ШП, обеспечивающих повышение их технико-экономических показателей. Разработан и внедрен комплекс приборов и оборудования, позволяющий эффективно осуществлять исследования и испытания ДК ДВС, в том числе в составе ГМТС.

Реализация работы. Результаты работы внедрены в АК «Тула-машзавод «на грузовом мотороллере «Муравей-Ш-03 «С ТМЗ.

5.403−03) и АО «Завод им. В. А. Дегтярева «на мотоцикле ЗДК-175−41Ш. Созданное испытательное оборудование используется указанными заводами на базе ВлГТУ при исследованиях и испытаниях новых образцов мототехники.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на всесоюзных научно-технических семинарах «Совершенствование мощностных, экономических и экологических показателей ДВС «(Владимир, 198 В, 1989, 1991 г. г.) научно-технической конференции Московского автомеханического института, посвященной 50-ле-. тию института (Москва, 1989 г.) — всесоюзной научно-техническои конференции «Повышение надежности и экологических показателей автомобильных двигателей «(Горький, ГШ, 1990 г.).

Публикации. По результатам исследований опубликовано шесть статей, шесть тезисов докладов.

Объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка использованной литературы, включающего 98 наименований. Работа содержит 104 страницы основного текста, 75 рисунков и 7 таблиц.