Рекуператор теплоты отработавших газов двигателя трактора МТЗ-82

Изложены краткие результаты исследования по разработке газожидкостного теплообменного аппарата, или рекуператора теплоты отработавших газов двигателя внутреннего сгорания, на примере дизельного двигателя Д-242 трактора МТЗ-82. Для реализации цели и задач исследования создана экспериментальная установка, где в качестве силового агрегата использован указанный двигатель. Проведен факторный эксперимент по изучению теплового состояния двигателя на различных режимах работы, который выявил некоторые противоречия в тепловом балансе работающего двигателя. В зависимости от режима работы и температуры окружающей среды в течение 15 мин работы двигателя масло в поддоне нагревалось до 62 °С, температура охлаждающей жидкости достигала максимального значения в 86 °С, температура отработавших газов – 330 °С. Формально по температуре охлаждающей жидкости двигатель достигал оптимального эксплуатационного диапазона температур (85–90 °С), однако при более детальном рассмотрении становится понятно, что масло не достигало оптимальной температуры. Это свидетельствует, что в узлах трения температурный фон по-прежнему оставался пониженным, следовательно, сохранялись потери на трение и высокая вероятность задиров. Разработанный рекуператор предназначен для отбора части бросовой теплоты двигателя, рассеиваемой в атмосферу с отработавшими газами, с целью ее дальнейшего использования в узлах и агрегатах машины для поддержания заданного температурного режима, включая и двигатель машины. В перспективе рекуперированную теплоту возможно использовать для выработки холода и электричества с целью обеспечения данными ресурсами необходимых технологических операций, выполняемых машинно-тракторным агрегатом.

1. Долгушин А.А., Чернухин Р.В., Кидло Т.И. Статистический анализ отказов тракторов «Кировец» в условиях Новосибирской области // Технический сервис машин. 2021. № 4 (145). С. 103–109. DOI: 10.22314/2618-8287-2021-59-4-103-109.

2. Разяпов М.М. Повышение надежности агрегатов трансмиссии автотракторной техники при эксплуатации в условиях низких температур // Инновации в АПК: проблемы и перспективы. 2020. № 2 (26). С. 77–86.

3. Крохта Г.М., Хомченко Е.Н., Усатых Н.А. Особенности прогрева двигателя внутреннего сгорания после холодного пуска // Двигателестроение. 2021. № 3 (285). С. 28–34.

4. Сырбаков А.П., Бережнов Н.Н., Корчуганова М.А., Матяш С.П. Тепловая подготовка дизельных двигателей // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2019. № 8 (178). С. 167–174.

5. Агеева Е.В., Агеева Е.В., Щербаков А.В. Повышение эффективности запуска ДВС автомобилей при низких температурах // Мир транспорта и технологических машин. 2020. № 4 (71). С. 19–28. DOI: 10.33979/2073-7432-2020-71-4-19-28.

6. Жуков В.А., Пересецкий И.Л. Тепловые насосы в системах предпусковой подготовки двигателей внутреннего сгорания // Двигателестроение. 2024. № 1 (295). С. 13–21.

7. Вахрамеев Д.А., Потапов Е.А., Мартюшев А.А. Расчет теплового аккумулятора для предпусковой подготовки двигателя // Сельский механизатор. 2020. № 11. С. 42–43.

8. Крохта Г.М., Хомченко Е.Н., Усатых Н.А., Иванников А.Б. К вопросу вторичного использования эксергии выпускных газов в автотракторных силовых установках // Тракторы и сельхозмашины. 2022. № 89 (3). С. 197–205. DOI: 13.17816/0321-4443-106855.

9. Крохта Г.М., Крум В.А., Усатых Н.А., Хомченко Е.Н. Особенности работы моторных масел в объединенной системе смазки «двигатель – коробка передач» // Тракторы и сельхозмашины. 2021. Т. 88. № 1. С. 57–63. DOI: 10.31992/0321-4443-2021-1-57-63.

10. Иванов Н.М., Иванников А.Б., Дусантаев А.И., Крохта Г.М., Крум В.А. Технологическая схема использования теплоты отработавших газов самоходной машины // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2024. Т. 18. № 3. С. 23–30. DOI: 10.22314/2073-7599-2024-18-3-23-30.

11. Дорохов А.С., Аксенов А.Г., Сибирев А.В. Исследование сепарирующей системы с использованием теплоты отработавших газов двигателя свеклоуборочного комбайна // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2022. Т. 16. № 1. С. 19–26. DOI: 10.22314/2073-7599-2022-16-1-19-26.

12. Чернухин Р.В., Долгушин А.А., Касимов Н.Г. Обоснование расходных характеристик рекуператора для тепловой подготовки агрегатов машин и оборудования // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). 2020. Т. 22. № 4. С. 82–93. DOI: 10.17212/1994-6309-2020-22.4-82-93.