Содержание
1 Анализ производственной деятельности ОПХ «Баймакское»
1.1 Общая характеристика предприятия
1.2 Анализ показателей растениеводства
1.3 Анализ показателей животноводства
1.4 Анализ состава и показателей использования машинно-тракторного парка
1.5 Организация нефтехозяйства
1.6 Организация хранения машин
2 Анализ существующих конструкций подогревателей топлива
3 Расчет и конструирование нагревателя топлива
3.1 Показатели дизельного топлива и рапсового масла
3.2 Тепловой расчет двигателя
3.2.1 Процесс впуска
3.2.2 Процесс сжатия
3.2.3 Процесс сгорания
3.2.4 Процесс расширения
3.2.5 Процесс выхлопа
3.2.6 Индикаторные показатели работы двигателя
3.2.7 Эффективные показатели работы двигателя
3.3 Тепловой баланс двигателя
3.3.1 Общее количество теплоты
3.3.2 Теплота, эквивалентная эффективной работе
3.3.3 Теплота передаваемая охлаждающей среде
3.3.4 Теплота, уносимая с отработавшими газами
3.3.5 Неучтенные потери теплоты
3.4 Конструирование нагревателя биотоплива
3.5 Расчет основных параметров теплопередающего элемента
3.6 Выбор позистора
3.7 Расчет ТЭНа
4 Технико-экономические показатели проекта
4.1 Расчет затрат на переоборудование трактора
4.2 Расчет экономического эффекта от внедрения конструкции
4.3 Расчет срока окупаемости
5 Безопасность и экологичность проекта
5.1 Обеспечение условий и безопасности труда в ОПХ
5.2 Мероприятия по обеспечению безопасности при эксплуатации трактора Т-25…
5.3 Мероприятия по охране окружающей среды
5.4 Мероприятия по защите населения и ценностей в чрезвычайных ситуациях
5.5 Выводы по технике безопасности в ОПХ «Баймакское»
Библиографический список…
Выдержка из текста работы
Ресурс дизельного двигателя ограничен, к тому же само топливо постоянно дорожает. В этой связи большой практический интерес представляет изыскание альтернативных видов топлив. Одним из них может быть рапсовое масло.
О перспективе использования производных рапсового масла в качестве моторного топлива говорится уже давно. В связи с быстро возрастающей дефицитностью жидких топлив нефтяного происхождения и продолжающимся ужесточением мировых норм на токсичность выхлопных газов концепция биодизеля представляется одним из лучших вариантов решения указанных проблем.
Теперь поговорим о заманчивости использования нового биотоплива и его экономической выгоде. Во-первых, стоимость дизельного топлива на сегодняшний день составляет примерно 16 рублей за литр, а себестоимость литра биотоплива основанного на рапсовом масле составляет примерно 4-5 рублей за литр. А если учесть и то, что при изготовлении рапсового масла получают такие продукты как жмых, который используется в сельском хозяйстве как корм животным, то выгода, получаемая, при этом снизит себестоимость биотоплива до 2-3 рублей за литр.
Сам процесс изготовления рапсового масла намного проще и дешевле чем процесс получения дизельного топлива. Особенностями производства рапсового масла является осуществление непрерывного цикла производственного процесса. Преимуществами технологии получения биотоплива выступают:
— использование возобновляемого сырья (рапса) для получения основного компонента;
— получение ценных сопутствующих продуктов: твердого топлива, жмыха для приготовления кормов, технического мыла, глицерина;
— небольшое количество сточных вод;
— отсутствие вредных газообразных выбросов;
— технология получения биотоплива является материало- и ресурсосберегающей.
Отсюда следует что при переходе двигателя с дизельного топлива на биотопливо приводит к снижению затрат на топливо примерно в 2-4 раза. Выгода — очевидна.
Следующий положительный момент при использовании биотоплива — это его экологичность. Помимо пониженной температуры затвердевания (а это ой как важно для наших зимних погодных условий), биотопливо, как моторное топливо, обладает рядом ценных качеств. Его применение существенно продлевает время жизни двигателя, так как такое топливо обладает лучшей смазывающей способностью, чем горючее из нефти. При этом на 90% снижается риск раковых заболеваний. За счет того, что биотопливо содержит 11% кислорода, количество углекислого газа уменьшается на 80%, угарного газа — на 35%, окислов серы — на 100%, аэрозолей (дымовых частиц размером менее 10 микрон) — на 32%. Ясно, что эти впечатляющие показатели имеют первостепенное значение для улучшения экологической ситуации.
Однако существуют и проблемы связанные с использованием рапсового масла. Основными проблемами применения такого топлива стали:
— потеря мощности;
— проблемы при холодном запуске;
— сбои в работе выпускных клапанов.
По своим свойствам рапсовое масло имеет большие отличия от дизельного топлива. Это, прежде всего, относится к вязкости, которая является важнейшим параметром, определяющим качество распыления и сгорания топлива. Вязкость масла может быть понижена нагреванием или разжижением путем добавления дизельного топлива. Рапсовое масло, будучи более вязкотекучим, чем дизельное топливо, при использовании в качестве топлива должно быть достаточно теплым. При слишком низких температурах оно требует подогрева. Нагреватель биотоплива, который предложен мною, делает возможным переход двигателя на биотопливо.
1. Анализ производственной деятельности ОПХ «Баймакское»
1.1 Общая характеристика предприятия
ОПХ «Баймакское» является базовым научным центром в области земледелия и растениеводства для Зауральских хозяйств РБ. Основано 8 апреля 1959 г. на базе БМСК. Специализируется на производстве семян высших репродукций (зерно, картофель, многолетние травы), племенного молодняка КРС и лошадей башкирской породы.
В ОПХ «Баймакское» сосредоточено 5 научных групп:
1) Земледелие — научные работы в области земледелия, разработки почвообрабатывающих орудий.
2) Агрохимия — дозы и сроки внесения удобрений, испытание новых видов микро- и макроудобрений.
3) Растениеводство и семеноводство — внедрение новых технологий в области растениеводства и семеноводства.
4) Защита растений — изучение различных гербицидов и пестицидов.
5) Кормопроизводство — научные разработки в области кормопроизводства и семеноводства кормовых культур.
Все вышеописанные научные группы работают от Башкирского научно-исследовательского Института Российской Академии Наук. За период существования ОПХ научными сотрудниками завершены 48 научных разработок, в т.ч.:
— по земледелию — 15;
— по агрохимии и удобрениям — 18;
— по кормопроизводству — 6;
— по садоводству — 3;
— по коневодству и овцеводству — 6.
ОПХ «Баймакское» — село Куян-Тау расположено на территории Баймакского района — в Зауральской степной зоне.
Расстояние от районного центра (г. Баймак) составляет 12 км. Расстояние до ближайшей железнодорожной станции, элеватора и мясомолочного комбината (г. Сибай) — 50 км. Расстояние до г. Уфа — 550 км.
Территория хозяйства граничит с востока и северо-востока с колхозом «Таналык», с запада — с колхозом «Рассвет» и с юга, юго-востока — с ПСК «Баймакский».
Климат континентальный и засушливый. Среднее годовое количество осадков составляет 327.6 мм, а за вегетационный период — 192.5 мм. Сумма активных температур — 2200°С. Средняя годовая температура воздуха составляет + 0.9 °С. Средняя температура воздуха за июль + 17.6°С, а максимальная + 38°С; средняя температура за январь — 15.9°С, а минимальная — 33°С.
1.2 Анализ показателей растениеводства
Таблица 1.1. Структура земельных угодий
Наименование |
Площадь, га |
Площадь в % к общей земельной площади |
Площадь в % к площади с/х угодий |
|
Общая земельная площадь всего |
5480 |
100 |
— |
|
в т. ч.: сельхозугодия из них: пашня пастбища сенокосы |
4990 3562 690 438 |
91,1 65 12,6 8 |
100 71,4 13,8 8,8 |
|
Лесные массивы |
— |
— |
— |
|
Пруды и водоемы |
75 |
1,4 |
1,5 |
|
Прочие земли |
410 |
7,5 |
8,2 |
|
Орошаемые земли |
200 |
3,6 |
4 |
Как видно из таблицы значительный удельный вес в структуре сельхозугодий занимает пашня — 65%. Пастбища занимают — 12.6%, что благоприятствует развитию отрасли животноводства.
Таблица 1.2. Структура посевных площадей, га
Наименование культур |
2003 г. |
% |
2004 г. |
% |
2005 г. |
% |
|
Зерновые и зернобобовые |
1412 |
47,2 |
1457 |
34 |
1457 |
34 |
|
в т.ч.: озимые зерновые яровые зерновые зернобобовые |
100 1148 164 |
3,3 38,4 5,5 |
100 1225 132 |
2,4 28,5 3,1 |
87 1266 104 |
2,1 29,5 2,4 |
|
Кукуруза на силос |
— |
— |
50 |
1,1 |
— |
— |
|
Картофель |
20 |
0,7 |
10 |
0,2 |
10 |
0,2 |
|
Многолетние травы |
401 |
13,6 |
762 |
17,8 |
762 |
17,9 |
|
Однолетние травы |
— |
— |
863 |
20 |
892 |
20,8 |
|
Рапс |
30 |
1 |
27 |
0,6 |
30 |
0,7 |
|
Сенокосы естественные и пастбища |
960 |
32 |
1020 |
23,8 |
1075 |
25,2 |
|
Сенокосы улучшенные и пастбища |
168 |
5,7 |
108 |
2,5 |
53 |
1,2 |
|
Итого посевов |
2991 |
100 |
4297 |
100 |
4279 |
100 |
Как видно из таблицы 1.2 площади под возделываемые культуры по годам меняются. Увеличилась площадь под яровые зерновые и многолетние травы, уменьшились площади под картофель и зернобобовые. В 2004 году начали выращивание однолетних трав.
Таблица 1.3. Урожайность сельскохозяйственных культур, т/га
Культура |
2003 г. |
2004 г. |
2005 г. |
|
Зерновые и зернобобовые |
4,18 |
5,1 |
4,31 |
|
Картофель |
12,14 |
19,25 |
30,56 |
|
Многолетние травы |
5,32 |
2,1 |
1,65 |
|
Кукуруза на силос |
— |
12,6 |
— |
|
Однолетние травы |
— |
2,56 |
1,4 |
|
Рапс |
2,5 |
2,4 |
2,6 |
Как видно из таблицы 1.3 урожайность зерновых и зернобобовых за 2004 год достигла наибольшего значения по сравнению с предыдущими годами, что объясняется засушливой погодой в остальные года. Урожайность картофеля увеличилась в 2005 году, из-за принятых мер по орошению.
Таблица 1.4 Структура валовой продукции в натуральном виде, т
Наименование культур |
2003 г. |
2004 г. |
2005 г. |
|
Зерновые и зернобобовые |
5464 |
6940 |
5877 |
|
Картофель |
47 |
90 |
115 |
|
Сено |
2341 |
2400 |
2401 |
|
Силос |
5604 |
6964 |
— |
|
Сенаж |
— |
— |
3879 |
|
Рапс |
75 |
64,8 |
78 |
Как видно из данной таблицы валовой сбор продукции растениеводства из года в год сильно изменяется, что объясняется засушливой погодой Зауральской зоны.
Важным экономическим показателем в растениеводстве является себестоимость отдельных видов продукции растениеводства.
Таблица 1.5 Себестоимость продукции растениеводства по годам, руб./т
Наименование культур |
2003 г. |
2004 г. |
2005 г. |
|
Зерновые и зернобобовые |
1380 |
1320 |
1981,3 |
|
Картофель |
7520 |
5000 |
3860 |
|
Сено |
600 |
640 |
700,4 |
|
Рапс |
2540 |
2120 |
1980 |
Как видно из данной таблицы себестоимость продукции растениеводства из года в год растет, это объясняется повышением цен на топливно-смазочные материалы и удобрения. Но при этом себестоимость одной тонны картофеля снизилась, что объясняется высокой урожайностью. Поэтому можно сделать вывод, что основное влияние на себестоимость продукции оказывают погодные условия.
1.3 Анализ показателей животноводства
В отрасли животноводства хозяйство специализируется в мясомолочном направлении, используя при этом современные технологии и методы. Так же занимается разведением лошадей башкирской работы.
Таблица 1.6. Поголовье скота и его продуктивность
Наименование |
2003 г. |
2004 г. |
2005 г. |
|
Крупнорогатый скот, гол. |
1212 |
1222 |
1232 |
|
в т. ч.: коровы молочного направления |
360 |
360 |
360 |
|
Лошади, гол. |
242 |
279 |
331 |
|
Среднегодовой удой молока, т в т.ч. на 1 корову, т |
1482,2 4,1 |
1588.9 4,4 |
1714,5 4,8 |
|
Получено телят, гол. |
431 |
466 |
462 |
Как видно из данной таблицы среднегодовой удой молока на 1 корову увеличивается, несмотря на то, что поголовья коров молочного направления не изменяется, это объясняется улучшением условий содержания, механизации животноводства и повышением кормовых единиц в рационе кормления.
Таблица 1.7 Себестоимость продукции животноводства, руб./т
Наименование |
2003 г. |
2004 г. |
2005 г. |
|
Молоко Мясо КРС |
3378,3 41946,3 |
3414,9 29283,7 |
4121 41800 |
Как видно из таблицы себестоимость продукции животноводства из года в год растет, это объясняется повышением цен на корма и топливно-смазочные материалы.
Таблица 1.8. Финансовые показатели хозяйства
Наименование |
2003 г. |
2004 г. |
2005 г. |
|
Производство валовой продукции, млн. руб. |
34 |
38 |
33 |
|
Прибыль, млн. руб. |
7,7 |
10,8 |
12 |
|
Уровень рентабельности, % |
41 |
50 |
40 |
|
в т. ч. растениеводства |
150 |
88 |
22 |
|
животноводства |
-8 |
17 |
6 |
Как видно из данной таблицы хозяйство является рентабельным. Из этой таблицы видно, что прибыль из года в год возрастает. Уровень рентабельности и производство валовой продукции держится примерно на одном уровне. В целом финансовые показатели хозяйства нормальные, но надо стремиться повесить их.
1.4 Анализ состава и показателей использования машинно-тракторного парка
Тракторы занимают важное место в сельскохозяйственном производстве. С их помощью выполняют большую часть работ в растениеводстве и животноводстве.
Таблица 1.9. Наличие тракторов в хозяйстве
Марка трактора |
2003 г. |
2004 г. |
2005 г. |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
Всего тракторов: физических условных ед. |
40 41,2 |
39 40,5 |
36 38,6 |
|
Тракторы общего назначения в т. ч.: Т-4А ДТ-75 ДТ-175 Т-150К К-701 |
18 2 7 3 1 5 |
18 2 7 3 1 5 |
18 2 7 3 1 5 |
|
Универсальные пропашные в т. ч.: Т-70с МТЗ-80 МТЗ-82 ЮМЗ-6 Т-25 Т-16 ЛТЗ-55 |
22 |
21 |
18 |
|
1 9 5 2 2 2 1 |
1 8 5 2 2 2 1 |
1 6 5 2 2 1 1 |
Как видно из данной таблицы, количество тракторов из года в год уменьшается, что объясняется списанием старой техники и отсутствием средств для приобретения новой.
Таблица 1.10. Наличие сельскохозяйственных машин и орудий, шт.
Наименование |
2003 г. |
2004 г. |
2005 г. |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
Тракторные прицепы |
16 |
16 |
16 |
|
Сеялки |
11 |
11 |
11 |
|
Картофелесажалки |
2 |
2 |
2 |
|
Сенокосилки тракторные |
5 |
5 |
5 |
|
Комбайны в т. ч.: зерноуборочные силосоуборочные картофелеуборочные |
13 10 3 — |
13 10 3 — |
13 10 3 — |
Основным показателем уровня использования машинно-тракторного парка является сменная, годовая наработка на эталонный и физический трактор, удельный расход топлива и коэффициент сменности.
Таблица 1.11. Использование тракторного парка
Показатели |
2003 г. |
2004 г. |
2005 г. |
|
Среднегодовое число тракторов, ус. Ед. |
41,2 |
40,5 |
38,6 |
|
Объем работ, га у. п. |
47499 |
42823 |
40495 |
|
Количество нормосмен |
257 |
270 |
250 |
|
Коэффициент сменности |
1,05 |
1,08 |
1,09 |
|
Коэффициент технической готовности |
0,70 |
0,65 |
0,61 |
|
Наработка на один условный эталонный трактор, га у. п.: годовая дневная сменная |
1152,9 5,27 5,02 |
1057,4 4,83 4,47 |
1049,1 5,03 4,62 |
Как видно из данной таблицы годовая наработка из года в год уменьшается из-за старения тракторов. Коэффициент технической готовности низкий из-за недостаточной организации технического обслуживания тракторов.
Таблица 1.12. Использование зерноуборочных комбайнов
Показатели |
2003 г. |
2004 г. |
2005 г. |
|
Среднесезонное количество комбайнов, шт. |
10 |
10 |
10 |
|
Убранная площадь зерновых, га |
1412 |
1457 |
1457 |
|
Намолочено зерна, т |
5902,2 |
7430,7 |
6279,7 |
|
Отработанно машино-дней, всего на один комбайн |
190 19 |
200 20 |
190 19 |
|
Выработано на один комбайн за сезон: гектаров тонн за день: гектаров тонн |
141,2 590,2 7,4 31,1 |
145,7 743,1 7,3 68,2 |
145,7 628 7,7 33,1 |
Как видно из таблицы количество комбайнов за прошедшие три года не изменилось, но наработка на один комбайн небольшая, что говорит об их частых поломках.
Таблица 1.13. Показатели работы автопарка
Показатели |
2003 г. |
2004 г. |
2005 г. |
|
Среднегодовое количество автомобилей, шт. |
28 |
26 |
25 |
|
Средняя грузоподъемность одного автомобиля, т |
5,2 |
5,3 |
5,3 |
|
Машино-дней пребывания в хозяйстве |
4865 |
4007 |
4494 |
|
Машино-дней использования в работе |
1470 |
1253 |
1386 |
|
Грузооборот, тыс. ткм |
1444 |
984 |
1096 |
|
Общий пробег автомобиля, тыс. км |
715 |
599 |
526 |
|
Пробег автомобиля с грузом, тыс. км |
358 |
301 |
261 |
|
Коэффициент использования пробега |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
|
Коэффициент использования грузоподъемности |
0,75 |
0,76 |
0,70 |
|
Коэффициент технической готовности |
0,80 |
0,81 |
0,79 |
Как видно из данной таблицы среднегодовое количество автомобилей из года в год уменьшается, это объясняется их списанием и отсутствием запасных частей. Низкий коэффициент использования грузоподъемности объясняется неправильной организацией грузоперевозок. Из года в год уменьшается общий пробег автомобилей, что объясняется их старением и отсутствием запасных частей.
Таблица 1.14. Техническая оснащенность хозяйства
Наименование |
2003 г. |
2004 г. |
2005 г. |
|
Условные эталонные тракторы на 1000 га пашни |
11 |
10,5 |
10,5 |
|
Зерноуборочные комбайны на 1000 га посева зерновых и зернобобовых |
1,80 |
1,80 |
1,65 |
|
Зерновые сеялки на 1000 га посева зерновых |
3,29 |
3,29 |
3,44 |
Как видно из данной таблицы нагрузка на 1 условный трактор составляет около 91 га пашни, что меньше среднереспубликанского значения.
1.5 Организация нефтехозяйства
Нефтехозяйство представляет собой подразделение, включающее комплекс сооружений и оборудований для транспортировки, приема, хранения и отпуска нефтепродуктов. Нефтехозяйство находится в отличном состоянии, оно оснащено емкостями для дизельного топлива; бензина-А-76, А-92; моторных масел; трансмиссионных масел и отработанных масел.
Поставщиком топливо смазочных материалов является ОАО «Башкир-нефтепродукт», оплата за топливо производится за безналичный расчет. Доставка топливно-смазочных материалов осуществляется своими транспортными средствами. Во время полевых работ заправка тракторов и комбайнов осуществляется передвижными заправщиками непосредственно на поле. Во время полевых работ дизельное топливо выдается всем без лимита, а количество бензина выдается в зависимости от транспортного средства и от выполняемой работы.
1.6 Организация хранения машин
В хозяйстве для хранения сельскохозяйственной техники применяют открытый способ. Для этого выделена специальная территория. Место хранения машин имеет площадку с твердым покрытием, площадку для списанной техники, приспособления и подставки для установки машин, противопожарное оборудование и инвентарь, ограждение и освещение. Площадка имеет уклон для отвода талых и дождевых вод.
Перед постановкой машин на хранение проводят техническое обслуживание. Снятые с машин агрегаты и детали хранятся в специально оборудованных складах. В хозяйстве технология хранения сельскохозяйственной техники выполняется согласно правилам.
2. Анализ существующих конструкций подогревателей топлива
При проектировании подогревателя топлива произвел поиск по патентным фондам с глубиной до 40 лет. Так же изучил конструкции и работу существующих подогревателей топлива в литературе по автотракторным двигателям.
Среди всех рассмотренных подогревателей выделил несколько наиболее перспективных для модернизации и усовершенствования.
Подогреватель топлива по авторскому свидетельству №1160089 листа.
Рисунок 2.1. Устройство для подогрева жидкого топлива в двигателе внутреннего сгорания: 1-корпус; 2-перегородка; 3,4 — топливная и обогревательная камеры; 5,6 — подающий и отводящий патрубки для топлива соответственно; 7,8 — подающий и отводящий патрубки для жидкости соответственно; 9-электронагреватель; 10-привод; 11-блок управления; 12-поплавок; 13-пластина; 14-тензоэлемент; 15-провода; 16-теплоизолирующий материал
Устройство для подогрева жидкого топлива в двигателе внутреннего сгорания. Перед пуском двигателя, так как топливо, подаваемое в двигатель не подогрето, блок 11 управления подключает электронагреватель 9 к источнику питания, в связи, с чем топливо, находящееся в топливной камере 3, нагревается и обеспечивает легкий пуск и устойчивая работа двигателя в режиме прогрева. После прогрева двигателя обогревающая жидкость, проходящая через обогревательную камеру 4, через криволинейную перегородку 2 передает тепло жидкому топливу, проходящему через камеру 3. Так как перегородка 2 выполнена криволинейной, то обеспечивается высокая эффективность теплообмена между топливом и жидкостью.
Жидкое топливо, подаваемое через подводящий патрубок 5 в нижнюю часть топливной камеры 3, подогревается теплом охлаждающей жидкости и электронагревателя 9 и, поднимаясь вверх, подается к дозирующему приспособлению (не показано) системы питания через отводящий патрубок 6. С увеличением температуры подогрева топлива его плотность понижается, в связи с чем при заданной температуре топлива поплавок 12 смещается вниз, а тензоэлемент 14 выдает на вход блока 11 управления сигнал, по которому электронагреватель 9 отключается от источника питания. После этого подогрев жидкого топлива осуществляется теплом обогревающей жидкости, проходящей через обогревательную камеру 4. Если тепла, отводимого от жидкости, не хватает для подогрева топлива до заданной температуры, то вследствие увеличившейся плотности топлива поплавок 12 поднимается вверх, а тензоэлемент 14 подает сигнал на вход блока 11 управления, обеспечивающего подключение электронагревателя 9 к источнику питания. После подогрева топлива до заданной температуры электронагреватель 9 отключается от источника питания, как описано.
Отрицательный эффект данной конструкции заключается в том, что оно не обеспечивает равномерного нагрева топлива. Это снижает точность поддержания температуры топлива, особенно при пуске двигателя и его работы в условиях низких температур окружающей среды.
Подогреватель топлива по авторскому свидетельству №2030621 листа.
Подогреватель топлива работает следующим образом. Перед запуском двигателя автотранспортного средства при низких температурах включается источник тока 19. Это может быть, как бортовая электрическая система автотранспортного средства, так и любой внешний источник тока. При прохождении тока через нагревательные элементы (позисторы) 8, они нагреваются и нагревают окружающие их парафинированное топливо. Электрический ток, проходя через позисторы 8, приводит в действие устройство механического перемешивания, например, электродвигатель 5 с мешалкой 7, которая, вращаясь, перемешивает топливо в емкости 3, обеспечивая, таким образом, конвективный теплообмен между движущимся топливом и позисторами 8, что существенно уменьшает период тепловой подготовки системы топливоподачи к запуску. При нагреве топлива до заданной температуры и обеспечении требуемой жидкотекучести, которая является характеристикой позисторов 8, Они отключаются («запираются»), т.е. сопротивление позисторов 8 возрастает, как минимум, в тысячу раз, что снижает силу тока после позисторов 8 до такой степени, что электродвигатель 5 отключается и перемешивание топлива не происходит. При этом также отключается сигнальная лампочка (не показана), что свидетельствует о готовности системы топливоподачи к запуску. После этого, производится запуск двигателя автотранспортного средства на необходимом для запуска количестве подогретого в емкости 3 топливе.
При снижении температуры топлива уменьшается сопротивление позисторов 8, они пропускают электрический ток, которых их нагревает и приводит в действие электродвигатель 5 с крыльчаткой 7 для перемешивания и ускорения прогрева топлива. Таким образом, кроме тепловой подготовки топлива непосредственно перед пуском, подогреватель автоматически поддерживает температуру топлива при работе двигателя автотранспортного средства.
Рисунок 2.2. Подогреватель топлива: 1-теплоизолированный топливопровод; 2-бак; 3-емкость; 4 — теплоизолированный материал; 5-электродвигатель; 6-вал; 7-крыльчатка; 8 — позисторы; 9 — полая цилиндрическая кассета; 10,13 — перемычки; 11,12,24 — положительный и отрицательные контакты; 14-пробка; 15,17 — клеммы; 16,18,21 — электропровода; 19-источник тока; 20-корпус контакт; 22-контакт; 23,25 — диэлектрические прокладки
При этом целесообразно подключать подогреватель топлива к бортовой электрической системе, а при запуске, особенно при разряженной аккумуляторной батарее целесообразно подогреватель подключать к внешнему источнику тока. При замерзании топлива и отказе электродвигателя его перемешивание производится вручную, рукояткой (не показана), соединенной с валом 6 крыльчатки 7. Термоизоляция емкости 3 и топливопровода 1 позволяет экономить расход электроэнергии и уменьшить потери тепла.
Предлагаемый подогреватель позволяет обеспечить быстрый прогрев необходимого запаса топлива для гарантированного» запуска двигателя. Включение электродвигателя с мешалкой последовательно после позисторов позволяет не только перемешивать топливо, но главное позволяет обеспечить автоматизацию процесса тепловой подготовки топлива без электронных элементов как например, подогреватели на базе полевых транзисторов, которые очень сложны и дорогостоящи. Стоимость изготовления предлагаемого подогревателя в 12-15 раз меньше транзисторного. Кроме этого, применение в качестве нагревательных элементов позисторов позволяет обеспечить пожароопасность подогревателя. Применение в практике зимней эксплуатации подобных подогревателей, позволяет по экспериментальным данным уменьшить на 10. — 15% расход топлива, снизить токсичность отработанных газов на 15-20%. снизить простои по техническим причинам. При этом существенно сокращается продолжительность и трудоемкость тепловой подготовки двигателя при низких температурах.
Подогреватель топлива по авторскому свидетельству №2022150 листа.
Рисунок 2.3. Устройство для подогрева жидкости: 1-корпус; 2,3 — основной и дополнительный термоэлектропроводящие элементы соответственно; 4-полупроводниковые нагреватели; 5-цанговый фиксатор; 6,7 — токопроводящие контакты; 8-пружина; 9,14 — верхняя и нижняя крышки соответственно; 10,15 — подводящий и отводящий штуцера соответственно; 11,12,13 — отверстия; 16-прокладка; 17-иглообразные выступы; 18,19 — выступы
Устройство для подогрева жидкости. Устройство подключают к источнику питания ДВС при минусовой температуре окружающего воздуха перед запуском ДВС «при помощи контактов 6 и 7. Ток проходит через токопроводящую пружину 8, дополнительные термоэлектропроводящие элементы 3, достигает полупроводниковых нагревателей 4, которые, нагреваясь, отдают тепло элементам 2 и 3, Вследствие того, что термоэлектропроводящие элементы выполнены в виде отдельных пластин, последние всей поверхностью участвуют в передаче тепла от нагревателя к жидкости.
Холодное топливо поступает в корпус 1 через расположенные в верхней крышке 9 корпуса штуцер 10 и отверстия 11. Обтекая размещенные в корпусе 1 элементы 3 с иглообразными выступами 19, топливо нагревается и направляется к отверстиям 12. При этом отверстия 12 (фигура 3) расположены напротив нагревателей 4, чтобы поток топлива, обтекая их, обеспечивал максимальный теплосъем. Через отверстия 12 нагретое топливо перетекает на нижнюю часть элемента 2 и, перемещаясь от периферии к центру, обтекает иглообразные выступы 17, нагреваясь еще больше.
Рисунок 2.4 Саморегулирующийся подогреватель топлива: 1-корпус; 2-нагревательный элемент; 3,4 — контактные болты; 5-кожух; 6-спираль; 7-турбулизатор; 8-прокладка
Саморегулирующийся подогреватель топлива. Посредством болтов 3 и 4 подогреватель электрически соединяют с электросистемой подвижного транспортного средства и оставляют постоянно включенным. При неработающем двигателе движения топлива через подогреватель нет. Та часть топлива, которая находится в подогревателе, нагревается и передает часть теплоты через прокладку 8 керамическому нагревательному элементу (позистору) 2, который при этом увеличивает свое сопротивление, и ток в цепи снижается. За счет термосифонной передачи теплоты от топлива в подогревателе к топливу в баке происходит периодическое самовключение нагревателя с незначительным значением тока в цепи. Во время запуска и при дальнейшей работе двигателя теплообмен в подогревателе возрастает и керамический нагревательный элемент 2 (позистор) более длительное время находится в «открытом» состоянии и ток в цепи нагревателей при этом максимальный. При этом основной нагрев происходит от работы нихромовой спирали 6. По мере нагревания часть теплоты передается по корпусу через прокладку 8 к позистору и сопротивление в цепи увеличивается, что приводит к снижению тока, а следовательно, и мощности подогревателя. Для более интенсивного уравнения температуры в подогревателе и его равномерного нагрева служит турбулизатор 7.
Данная конструкция не обеспечивает немедленного прогрева топлива, что приводит к простою транспорта для прогрева топлива.
Подогреватель топлива по авторскому свидетельству №2002095 листа.
Устройство для подогрева топлива и стабилизации его температуры. Топливо поступает через штуцер 18 в кольцевой сборник 21. Далее через окна топливо поступает в канал 8, где омывает термочувствительный элемент 7 и затем через штуцер 5 подается в топливную систему двигателя.
Если температура топлива ниже необходимой, то обечайка 11, закрепленная на силовом штоке 9, перекрывает окна ряда, расположенного в зоне кольцевого сборника 21. Топливо из сборника 21 через канал 19, где оно через стенку корпуса 1 нагревается за счет теплоты жидкости системы охлаждения, и окна, размещенные у днища 2 корпуса 1, поступает во внутреннюю полость, образованную направляющей 3, обечайкой 11 и днищем 2. а затем в канал 8.
Рисунок 2.5. Устройство для подогрева топлива и стабилизации его температуры: 1-корпус; 2-днище; 3-направляющая; 4-наконечник; 5-штуцер для отвода топлива; 6-крепежный элемент; 7-термочувствительный элемент; 8-цилиндрический канал; 9-силовой шток; 10-винт; 11-обечайка; 12-водяная рубашка; 13-днище водяной рубашки; 14-зазар; 15,19 — канал; 16-щтуцер для подвода жидкости; 17-щтуцер для отвода жидкости; 18-штуцер для подвода топлива; 20-внутренная полость; 21-кольцевой сборник
Если температура топлива повышается выше необходимой, то силовой шток 9 термочувствительного элемента 7 перемещает закрепленную на нем обечайку 11 влево, полностью или частично перекрывая окна, расположенные у днища 2 и открывая окна, размещенные в зоне кольцевого сборника 21, открывая доступ топлива непосредственно из сборника 21 в канал 8.
Таким образом, осуществляется стабилизация температуры топлива на выходе из устройства.
Подогрев топлива в канале 19 осуществляется за счет теплоты жидкости системы охлаждения двигателя, поступающей через штуцер 16 в зазор 14, затем в канал 15 и штуцер 17.
Данная конструкция подогревателя имеет низкую точность регулирования.
Проанализировав все рассмотренные конструкции подогревателей топлива, установил, что все они имеют свои недостатки. Таким образом, новая конструкция подогревателя топлива должна быть достаточно надежна, обеспечивать необходимую температуру нагрева топлива при минимальных затратах энергии. Также она должна быть проста в изготовлении и обслуживании, экономически обоснованной.
3. Расчет и конструирование нагревателя топлива
Прежде чем начать конструирование нагревателя топлива необходимо произвести сравнение дизельного топлива с рапсовым маслом и произвести тепловой расчет двигателя на дизельном топливе и рапсовом масле.
3.1 Показатели дизельного топлива и рапсового масла
Ниже проанализированы наиболее важные характеристики рапсового масла (в сравнении с товарным дизельным топливом).
Растительные масла являются липидами, эфирами жирных кислот или глицеринами. Обладая высокой теплотворной способностью, они содержат прямые углеводородные цепи, что обуславливает их относительно высокие цетановые числа. В таблице 1 приведены значения низшей теплоты сгорания, вязкости и цетанового числа рапсового масла и дизельного топлива среднего состава.
Таблица 3.1. Физико-химические показатели рапсового масла и товарного оС дизельного топлива.
Вид топлива |
Низшая теплота сгорания, кДж/кг |
Плотность при 15 оС, кг/м3
|
Цетановое число |
Вязкость при 20 оС, мм2/с |
|
Рапсовое масло |
37300 |
915 |
32…37,6 |
68,8 |
|
Дизельное топливо |
42500 |
840 |
45 |
6 |
Как видно из таблицы 3.1, рапсовое масло обладает близкими энергетическими возможностями по отношению к дизельному топливу, но его вязкость в 11 с лишнем раза выше. Это создает определенные трудности в организации рабочего процесса дизеля, т. к. увеличивает сопротивление топливоподаче, уменьшает производительность топливного насоса, ухудшает распыливание и смесеобразование. Все это приведет (если не принять необходимые меры) к увеличению удельного расхода топлива и интенсивному нагароотложению на стенки деталей цилиндропоршневой группы двигателя.
С целью снижения вязкости рапсового масла можно снижать его температуру (таблица 3.2).
Таблица 3.2. Влияние температуры на плотность и вязкость рапсового масла
Вязкость, мм3/с при температурах, оС |
||||
69,5 |
31,5 |
16,8 |
10,2 |
|
Плотность масла, кг/м3
|
||||
20 оС |
40 оС |
60 оС |
80 оС |
|
918 |
904,2 |
890,5 |
877 |
Данные таблицы 3.2 свидетельствуют о возможности снижения вязкости рапсового масла путем его подогрева.
При использовании рапсового масла в качестве моторного топлива требуется ввести в топливную систему двигателя специальные подогреватели (теплообменники), обеспечивающие его локальный подогрев и, как следствие, снижающий вязкость.
Вязкость рапсового масла можно снижать, как показывают литературные данные, и замещением трехвалентных молекул глицерина посредством добавления небольшого количества метанола или этанола. На 1000 кг растительного масла обычно добавляют 110 кг метилового или этилового спирта и получают 1000 кг метилового или этилового эфира и 110 кг глицерина.
После такой трансэтерфикации (замещения трехвалентных молекул глицерина тремя одновалентными молекулами спирта) рапсовое масло приобретает свойства, весьма близкие к дизельному топливу (таблице 3).
Таблица 3.3. Показатели рапсового масла после метилэтерфикации
Температура воспламенения, оС |
Вязкость при 20 оС, мм2/с |
Минимальное цетановое число |
Низшая теплотворная способность, кДж/кг |
|
81 |
5,1 |
54 |
34300 |
Достигнутые, положительные качества объясняются тем, что добавленные метилы и этилэфиры по сравнению с рапсовым маслом имеют лучшие моторные качества. К тому же при их использовании на стенках деталей цилиндропоршневой группы не образуют нагароотложения.
Однако эфиры (особенно метилэфиры) нестабильны (при низких температурах образуют кристаллы масличного эфира) и поэтому требуют частого контроля качества. К тому же они взаимодействуют с материалами деталей топливной системы. Эти обстоятельства затрудняют применение трансэтерфикации.
Важными характеристиками рапсового масла являются йодное число, характеризующее термическую стабильность рапсового масла, и кислотность, определяющая коррозийный износ деталей системы топливоподачи и степень на тепловыделения при сгорании.
Как видно из таблицы 3.4, рапсовое масло имеет незначительные показатели кислотности и Йодного числа.
Таблица 3.4. Некоторые химические показатели растительных масел
Рапсовое масло |
Йодное число |
Кислотность, мгКОН/г |
|
95…106 |
4…6 |
Это результат того, что насыщенные масла, к числу которых относятся и рапсовое, имеют лучшие сами по себе характеристики, чем не насыщенные, например, подсолнечное.
Величина поверхностного натяжения масла позволяет судить о возможности возникновения проблем её испарения и отрыва капель с поверхности камеры сгорания. В таблице 3.5 приведены данные поверхностного натяжения рапсового масла на границе топливо-воздух при 101,3 кПа.
Таблица 3.5. Значения величины поверхностного натяжения рапсового масла и дизельного топлива
Вид топлива |
Величина поверхностного натяжения, дин/см (при 20оС) |
||
Рапсовое масло |
неочищенное |
Рафинированное |
|
34,5 |
35,8 |
||
Дизельное топливо |
26..30 |
Характеристики результатов испытаний рапсового масла и дизельного топлива при пониженных температурах позволяют предусмотреть мероприятия для сохранения работоспособности систем топливоподачи и фильтрации. В таблице 3.6 приведены эти характеристики для рапсового масла и дизельного топлива — температуры помутнения, застывания, фильтруемости и плавления.
Таблица 3.6. Некоторые физические показатели рапсового масла и дизельного топлива
Вид топлива |
Температура, оС |
|||
помутнения |
застывания |
фильтруемости |
||
Рапсовое масло |
-9 |
-5 |
15 |
|
Дизельное топливо |
?0 |
?-7 |
?0 |
В целом, по совокупности рассмотренных физико-химические показателей в целом можно утвердить, что для производства биотоплива вполне может использоваться рапсовое масло. Основой при этом является обязательный подогрев с целью снижения его вязкости.
3.2 Тепловой расчет двигателя
3.2.1 Процесс впуска
Температура Та в К в конце процесса впуска определяем по формуле:
(3.1)
где То — температура окружающей среды, К;
? Т — подогрев свежего заряда, К;
r — коэффициент остаточных газов;
Тr — температура остаточных газов, К;
То= 293 К при работе двигателя без наддува.
? Т = 10…40о — для дизеля без наддува. Он зависит от конструкции и установки на двигатель впускного трубопровода, оптимизации его подогрева и скоростного режима двигателя. Повышение температуры улучшает процесс испарения топлива, но снижает плотность заряда и, таким образом, отрицательно влияет на наполнение двигателя.
Принимаем для дизельного топлива ?Т = 25о, для биотоплива ?Т = 100о;
r — характеризует качество очистки цилиндра от продуктов сгорания. С увеличением r уменьшается количество свежего заряда, поступающего в цилиндр двигателя в процесса впуска. Для 2-х тактных дизелей без наддува r = 0,03…0,06.
Примем для дизельного топлива r = 0,03, для биотоплива дr = 0,06.
В зависимости от типа двигателя, степени сжатия, частоты вращения и коэффициента избытка воздуха устанавливается значение температуры Тr.
Тr = 700…900 К.
Принимаем для дизельного топлива Тr = 850 К, для биотоплива Тr=700 К.
Подставив все значения в формулу (3.1) найдем температуру в конце процесса впуска и биотоплива:
— для дизельного топлива:
— для биотоплива:
Давление Ра в кПа в конце впуска находим по формуле:
(3.2)
где Ро — давление окружающей среды. Примем Ро = 100 кПа.
— для дизельного топлива:
Ра = (0,85…0,9)•100 = 0,90•100 = 90 кПа,
— для биотоплива:
Ра = (0,85…0,9)•100 = 0,85•100 = 85 кПа,
Коэффициент зv наполнения найден по формуле:
= • (3.3)
где Е — степень сжатия,
Рr — давление остаточных газов, кПа.
Для двигателя Д-21 Е = 16.
Для автотракторных двигателей без наддува, а также с поддувом и выпуском в атмосферу давление остаточных газов Pr в кПа найдем по формуле:
(3.4)
— для дизельного топлива:
Рr = 1,25100 кПа = 125 кПа.
— для дизельного топлива:
Рr = 1,05100 кПа = 105 кПа.
Подставив все значения найдем :
— для дизельного топлива:
— для биотоплива:
3.2.2 Процесс сжатия
Давление Pс в кПа и температура Тс в К в конце процесса сжатия определяют по уравнению политропического процесса с постоянным показателем n1:
(3.5)
где n1 — средний показатель политропы сжатия.
Величину n1 можно определить по эмпирической формуле профессора В.А. Петрова, как функцию угловой скорости вращения коленвала:
— для двигателя Д-21
(3.6)
где — угловая скорость коленчатого вала, мин-1,
Находится в мин-1 по формуле:
(3.7)
где n — частота вращения коленчатого вала, мин-1,
Для двигателя Д-21 n = 1600 мин-1.
Отсюда найдем :
Подставив в формулу (3.6) найдем n1:
Найдем Рс по формуле (3.5):
— для дизельного топлива:
Рс = 90161,35=3961,4 кПа
— для биотоплива:
Рс = 85161,35=3589 кПа
Аналогично найдем температуру Тс в К в конце сжатия по формуле:
(3.8)
— для дизельного топлива:
Тс = 333,5161,35-1= 889,6 К
— для биотоплива:
Тс = 410,3161,35-1= 1082,8 К
3.2.3 Процесс сгорания
Состав топлива, задается массовым или объемным содержанием основных элементов: углерода С, водорода Н и кислорода О2. Нужно иметь в виду, что в топливе присутствуют также сера S, азот N и элементы химических соединений в виде антидетонационных, противодымных и других присадок. Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1 кг топлива Lo в кмоль/кг найден по формуле:
(3.9)
где 0,21 — значение объемного содержания кислорода в 1 кг воздуха
С — содержание углерода в топливе, кмоль;
Н — содержание водорода в топливе, кмоль;
О — содержание кислорода в топливе, кмоль.
Для дизельного топлива С = 0,87 кмоль; Н = 0, 124 кмоль, О = 0,004 кмоль;
Для биотоплива С = 0,6 кмоль; Н = 0,124 кмоль, О = 0,011 кмоль.
— для дизельного топлива:
— для биотоплива:
Действительное количество воздуха L в моль/кг определяем по формуле:
(3.10)
где — коэффициент избытка воздуха.= 1,65…1,2:
Принимаю для дизельного топлива = 1,65, для биотоплива = 1,2.
Найдем L по формуле (3.10):
— для дизельного топлива:
L= 1,650,492 = 0,81 моль/кг
— для биотоплива:
L= 1,20,38 = 0,456 моль/кг
Число молей продуктов сгорания 1 кг топлива М ищем по формуле:
— при б > 1
(3.11)
— для дизельного топлива:
— для биотоплива:
Химический коэффициент молярного изменения во можно вычислить по формуле:
, (3.12)
— для дизельного топлива:
— для биотоплива:
А действительный коэффициент молярного изменения в найдем по формуле:
(3.13)
— для дизельного топлива:
— для биотоплива:
Определяем теплоемкость газов мСcv в кДж/кмоль•град для чистого воздуха по формуле:
(3.14)
где а =20,16; в = 1,73810-3 — постоянные коэффициенты
— для дизельного топлива:
— для биотоплива:
Теплоемкость продуктов сгорания мСzv кДж/кмоль•град при > 1 определим из формулы:
(3.15)
— для дизельного топлива:
— для биотоплива:
А теплоемкость мСzр кДж/кмоль•град при постоянном давлении найдем по формуле:
(3.16)
где R-универсальная газовая постоянная, она равна R=8,314;
— для дизельного топлива:
— для биотоплива:
Температура в конце сгорания Тz в К для дизеля определяется из формулы:
(3.17)
где — коэффициент использования тепла;
Qн — низшая удельная теплота сгорания, кДж/кг;
— степень нарастания давления;
Для дизельного топлива: = 0,7…0,9, примем = 0,85.
Низшая удельная теплотворность равна Qн = 42500 кДж/кг.
Для биотоплива: примем = 0,7;
Низшая удельная теплотворность равна Qн = 37300 кДж/кг
Для вихрекамерных и предкамерных = 1,4…1,8. Примем =1,6.
Выбираем = 0,85, потому что у данного двигателя совершенная форма камеры сгорания за счет чего уменьшаются потери теплоты от газов в стенки.
Величина для дизелей устанавливается по опытным данным в основном в зависимости от количества топлива, подаваемого в цилиндр, формы камеры сгорания и способа смесеобразования. Выбрал =1,6 так как давление в конце процесса сжатия высокое и если выбрать большее значение , то Рс увеличится, что следовательно будет требовать более дорогой материал поршневой группы.
Подставив значения, получаем:
— для дизельного топлива:
— для биотоплива:
Преобразовав выражение получим квадратное уравнение:
— для дизельного топлива:
— для биотоплива:
Решая эти уравнения получили:
— для дизельного топлива:
— для биотоплива:
Подставив значение Тz найдем значение теплоемкости продуктов сгорания:
— для дизельного топлива:
— для биотоплива:
Давление Рz в кПа в конце сгорания найдем по формуле:
(3.18)
— для дизельного двигателя:
— для биотоплива:
3.2.4 Процесс расширения
В результате осуществления процесса расширения происходит преобразование тепловой энергии топлива в механическую работу. В реальных двигателях расширение протекает по сложному закону, зависящий от теплообмена между газами и окружающими стенками, величины подвода теплоты, а результате догорания топлива и восстановления продуктов диссоциации, утечки газов через неплотности и другое. Процесс в действительном цикле протекает по политропе.
Степень предварительного расширения с находится по формуле:
(3.19)
— для дизельного топлива:
-для биотоплива:
Степень последующего расширения д найдем по формуле:
(3.20)
— для дизельного топлива:
— для биотоплива:
Находим давление Ре в кПа в конце расширения по формуле:
(3.21)
где n2 — показатель политропы расширения.
Показатель политропы расширения n2 можно определить по эмпирической формуле профессора В.А. Петрова:
Для дизельного двигателя:
(3.22)
Найдем это значение:
Находим давление в конце сжатия Ре:
— для дизельного топлива:
— для биотоплива:
Температура Те в К в конце расширения:
(3.23)
— для дизельного топлива:
— для биотоплива:
3.2.5 Процесс выхлопа
В современных двигателях открытие выпускного канала проходит за 40-80о до и.м.т. и с этого момента начинается истечение отработавших газов с критической скоростью 600-700 м/с. За этот период, заканчивающиеся в близи и.м.т. в двигателях без наддува и несколько позже при наддуве, удаляется 60-70% отработавших газов. При дальнейшем движении поршня к В.М.Т. истечение газов происходит со скоростью 200-250 м/м и к концу выпуска не превышает 60-100 м\с. Средняя скорость истечения газов за период выпуска на номинальном режиме находится в пределах 60-150 м\с. Закрытие выпускного клапана происходит через 10о-50о после В.М.Т., что повышает качество очистки цилиндра за счет эжекционного свойства потока газа, выходящего из цилиндра с большой скоростью.
Давление Рr в кПа в конце выхлопа найдем из формулы:
(3.24)
где kr = 1,05…1,25 для двигателей без наддува;
— для дизельного топлива:
— для биотоплива:
3.2.6 Индикаторные показатели работы двигателя
Среднее индикаторное давление Рi в кПа для дизеля найдем из формулы:
(3.25)
— для дизельного топлива:
— для биотоплива:
Действительное среднее индикаторное давление Рiан в кПа с учетом округления диаграммы и затрат на осуществление насосных ходов поршня определим из уравнения:
(3.26)
где ;
— коэффициент округления.
Коэффициент округления = 0,92…0,95. Возьмем =0,95.
— для дизельного топлива:
Рiан= 0,95916,6 -125-90=835,7 кПа
— для биотоплива:
Рiан= 0,95855,5 -105-90=797,7 кПа
Среднее индикаторное давление Рi — такое условное постоянное давление, которое действуя в течении 1 хода поршня совершает такую же работу что и переменное давление внутри цилиндра двигателя. Значит, величина среднего индикаторного давления характеризует тепловую напряженность работы двигателя.
Процент несовпадения величин среднего индикаторного давления ?Рi в %, вычисленных, аналитически и графически определяется по выражению:
(3.27)
Допустимая погрешность ?Рi=3…5%;
— для дизельного топлива:
Рiгр =900 кПа;
Рiгр=0,95900 — (125-90)=820 кПа;
— для биотоплива:
Рiгр =845 кПа;
Рiгр=0,95845 — (105-90)=787,7 кПа;
Индикаторный коэффициент полезного действия зi определяется по формуле:
(3.28)
— для дизельного топлива:
— для биотоплива:
Затем найдем индикаторный удельный расход топлива gi в кг/кВт•ч находим по формуле:
(3.29)
— для дизельного топлива:
— для биотоплива:
3.2.7 Эффективные показатели работы двигателя
Эффективные показатели работы двигателя, отличается от индикаторных наличием необходимых затрат на преодоление различных механических сопротивлений.
Среднее эффективное давление Ре в кПа найдем по формуле:
(3.30)
где Рм — механические потери в кПа, вычисляемые по эмпирической формуле:
(3.31)
где Сn — средняя скорость поршня.
Сn для тракторных дизелей лежит в пределе 6…11 м/с. Принимаем Сn=7,5 потому что увеличение средней скорости поршня возрастают механические потери, повышается тепловая напряженность двигателей, сокращается срок службы двигателя.
Рм=0,9+(0,117,5)102=172,5 кПа
Подставим Рм в формулу (3.30) и найдем Ре:
— для дизельного топлива:
Ре= 835,7 — 172,5=663,2 кПа
— для биотоплива:
Ре= 797,7 — 172,5=625,2 кПа
Найдем эффективный коэффициент полезного действия зе из выражения:
, (3.32)
где м — механический коэффициент полезного действия;
Его можно найти из выражения:
, (3.33)
— для дизельного топлива:
— для биотоплива:
Определим коэффициент полезного действия е:
— для дизельного топлива:
е=0,480,79=0,38
— для биотоплива:
е=0,420,78=0,33
Эффективный удельный расход топлива gе в кг/кВтч найдем из выражения:
(3.34)
— для дизельного топлива:
— для биотоплива:
3.3 Тепловой баланс двигателя
Тепловой баланс двигателя характеризует распределение теплоты, выделяемой при сгорании топлива, вводимого в цилиндры двигателя на полезно используемую и отдельные виды потерь характеризуется внешним тепловым балансом. Характер распределения теплоты сгорания по составляющим внешнего теплового баланса определяется особенностями рабочего процесса, а также геометрическими размерами цилиндропоршневой группы, конструкцией деталей и системы охлаждения.
Внешний тепловой баланс в целом и отдельные его составляющие в частности позволяют оценить показатели теплонапряженности деталей двигателя, рассчитать систему охлаждения, определить резервы в использовании теплоты обработавших газов и пути повышения экономичности двигателя.
3.3.1 Общее количество теплоты
Общее количество теплоты Q в кДж/ч, введенной в двигатель с топливом находим по формуле:
Q=QnGт, (3.35)
где Gт — часовой расход топлива.
Qn-низшая удельная теплота сгорания.
Часовой расход топлива Gт в кг/ч находится по формуле:
Gт=Nege, (3.36)
— для дизельного топлива:
Gт=150,222=3,33 кг/ч;
Низшая удельная теплота сгорания Qн=42500 кДж/кг.
Q=425003,233=138656,25 кДж/ч;
— для биотоплива:
Gт=150,293=4,39 кг/ч;
Низшая удельная теплота сгорания Qн=37300 кДж/кг.
Q=373004,39=163747 кДж/ч.
3.3.2 Теплота, эквивалентная эффективной работе
Теплота, эквивалентная эффективной работе Qe в кДж/ч найдем из выражения:
Qe=3600Ne, (3.37)
где Ne — эффективная мощность, кВт; для двигателя Д-21 Ne=15 кВт.
— для дизельного топлива:
Qe=360015=54000 кДж/ч;
Процентное количество тепла qе в%, расходуемая на совершение работы:
, (3.38)
Найдем процентное количество тепла qе:
— для биотоплива:
3.3.3 Теплота передаваемая охлаждающей среде
Теплота Qв в кДж/ч передаваемая охлаждающей среде для дизелей без наддува:
(3.39)
где C — коэффициент, равный 0,45…0,53
i — число цилиндров;
D — диаметр цилиндра, см;
n — частота, вращения коленчатого вала, мин-1;
— коэффициент избытка воздуха.
Примем:
С=0,45; i=2; D=10,5 см; n= 1600 мин-1; =1,65.
Зная все величины найдем, теплоту передаваемую охлаждающей среде Qв:
Процентное количество тепла qe в%, передаваемое охлаждающей среде найдем по формуле:
(3.40)
Найдем количества теплоты qe:
— для биотоплива:
Примем коэффициент избытка воздуха =1,2:
3.3.4 Теплота, уносимая с отработавшими газами
Теплота Qв в кДж/ч, уносимая с отработавшими газами находится по формуле:
(3.41)
где Ср — средняя теплоемкость отработавших газов при постоянном давлении;
Средняя теплоемкость равно Ср — 1,04 кДж/кгград;
Тr и То — температуры отработавших газов и окружающей среды, К;
— для дизельного топлива;
Берем из предыдущих расчетов Тr = 850 К; То = 293 К;
Gв и Gт — количества поступившего в цилиндр воздуха и топлива, кг/ч;
Количества поступившего в цилиндр воздуха Gв в кг/ч найдем из выражения:
Gв=14,5 Gт, (3.42)
где Gт-часовой расход топлива, кг/ч; Gт=3,3635
Подставив часовой расход топлива Gт найдем Gв:
Gв=14,51,653,3635=78,05 кг/ч.
Подставив значения в уравнение (3.41) вычислим Qr:
Qr= 1,04850-29378,05-3,2625=40210 кДж/ч
Процентное количество теплоты qr в%, уносимое с отработавшими газами:
(3.43)
Найдем количество теплоты qr:
— для биотоплива:
Температура выхлопных газов Тr = 700 К;
Gв=14,51,24,39=76,3 кг/ч;
Qr= 1,04700-29376,3-4,39=30438 кДж/ч;
3.3.5 Неучтенные потери теплоты
Неучтенные потери Qн.у. в кДж/ч находятся по формуле:
(3.44)
Найдем неучтенные потери Qн.у.:
Процентное количество тепла qн.у в% на неучтенные потери находим по выражению:
(3.45)
Найдем процентное количество тепла qн.у:
Рисунок 3.1. Схема теплового баланса двигателя на дизельном топливе
— для биотоплива:
Найдем неучтенные потери Qн.у.:
Найдем процентное количество тепла qн.у:
Рисунок 3.2. Схема теплового баланса двигателя работающим на биотопливе
3.4 Конструирование нагревателя биотоплива
Подогреватели для топливных систем двигателей автомобилей и тракторов, работающих на дизельном и биодизельном топливе при низких температурах.
Прогрева требуют почти все элементы топливной системы — топливные баки, фильтры тонкой и грубой очисток топлива и топливопроводы (от бака до топливных насосов).
В случае промерзания указанных элементов топливных систем запуск двигателя без предварительного подогрева вообще становится невозможным (даже при хорошо прогретом блоке самого дизеля). Поэтому при использовании рапсового масла наряду с жидкостными подогревателями, обеспечивающими прогрев блока холодного двигателя, должны быть предусмотрены подогреватели топлива и в элементах топливной системы. Самым эффективным по доступности и простоте конструкции следует признать электроподогрев от аккумуляторной батареи, причем в течение короткого времени с тем, чтобы сильно не разряжать при этом саму батарею.
Нагреватель дизеля транспортного средства содержит корпус 1 а виде цилиндрической трубы с патрубком 2 для подвода и патрубком 3 для отвода топлива и размещенный внутри корпуса 1 соосно ему теплопередающий элемент в виде трубы 4 с фланцами 5 и 6 для циркуляции теплоносителя из жидкостного контура системы охлаждения дизеля. Для правильной установки трубы 4, а корпусе 1 используется штифт 7. На наружной поверхности трубы между патрубками 2 и 3 выполнены многозаходные винтовые ребра 8 образующие в межтрубном пространстве винтовые каналы 9, которые сообщены с патрубками. На наружной поверхности корпуса, вдоль него между патрубками 2 и 3 размещены электронагревательные элементы (позисторы) 10. Они установлены в гнездах на корпусе и фиксируются контактной пластиной 11. соединенной положительной клеммой источника питания, и тепловым экраном 12 с помощью винтов 13. Напротив позисторов вершины 14 ребер усечены таким образом, что между ними и внутренней поверхностью корпуса образованы продольные каналы (зазор) 15, проходное сечение которых составляет предпочтительно 2-4% общего проходного сечения винтовых каналов 9. Вершины остальной части ребер в поперечном сечении корпуса по его периметру сопряжены с внутренней поверхностью корпуса.
Нагреватель работает следующим образом. Перед запуском двигателя подают электропитание на нагреватель. Под действием тепла, выделяемого позисторами, прогреваются стенки, между которыми образован продольный зазор, и это обеспечивает разрушение парафиновых фракций, прокачиваемость топлива через него, уверенный пуск и работу дизеля на холостом ходу. При этом эффект прогрева топлива от позисторов усиливается прогревом его от жидкого теплоносителя. В дальнейшем по мере прогрева двигателя температура охлаждающей жидкости повышается, увеличивается теплоотдача, нагреватель полностью разблокируется от парафинов, движение топлива осуществляется по всему проходному сечению, нагреватель выходит на рабочий режим и позисторы отключают.
При прогреве двигателя, когда движение топлива осуществляется по всему проходному сечению внутри корпуса нагревателя, выполнение ребер, сопряженных вершинами с внутренней поверхностью корпуса на большей части периметра его поперечного сечения, способствует дополнительному повышению эффективности работы нагревателя. Наибольшая эффективность достигается в том случае, если проходное сечение продольного канала 15 составляет от 2-4% общего проходного сечения винтового канала внутри корпуса.
Рисунок 3.3. Нагреватель биотоплива: 1 — корпус; 2,3 — патрубки для подвода и отвода топлива соответственно; 4 — теплопередающий элемент; 5,6 — фланцы для циркуляции выхлопных газов; 7 — штифт; 8 — винтовые ребра; 9 — винтовые каналы; 10 — позисторы; 11 — контактная пластина; 12 — крышка; 13 — винты; 14 — вершины ребер; 15-продольные каналы (зазор)
Таким образом, использование комбинации оребренной (на большей части проходного сечения) и неоребренной (в виде продольного зазора) поверхностей в направлении движения топлива при наличии позисторов напротив этого зазора обеспечивает повышение эффективности работы нагревателя, как следствие, повышение надежности пуска двигателя при отрицательных температурах окружающего воздуха и надежную работу в послепусковой период.
Целью выполнения конструкторской части является расчет проектируемого нагревателя топлива, а именно размеров его основной детали — теплопередающего элемента. Так же необходимо выбрать позистор и ТЭН для обеспечения необходимых условий нагрева топлива для его дальнейшей эксплуатации.
3.5 Расчет основных параметров теплопередающего элемента
Теплообменные аппараты (теплообменники) — устройства, предназначенные для передачи теплоты от одного теплоносителя к другому. В качестве теплоносителя в данном нагревателе биотоплива будут использованы выхлопные газы идущие от двигателя имеющие изначально высокую температуру.
По схеме движения теплоносителя теплообменные аппараты делятся на прямоточные, противоточные, перекрестного тока и многоходовые. Данный нагреватель биотоплива будет работать по противоточной схеме движения теплоносителя. Это делается, для того чтобы повысить эффективность теплообмена между теплоносителями. Так как данный теплопередающий элемент является рекуперативным теплообменником, то расчет будем вести как у рекуперативных теплообменников.
Теплотехнический расчет рекуперативного теплообменника заключается в определении теплового потока Ф, передаваемого холодному теплоносителю; расхода горячего теплоносителя G; требуемой поверхности теплообмена А.
Тепловой поток Ф в Вт определяем по уравнению:
(3.46)
где G1 — расход холодного теплоносителя, кг/c;
C1 — изобарная теплоемкость холодного теплоносителя, Дж/(кг•К);
t1к, t1н — конечная и начальная температуры, оС.
Так как нам известен часовой расход топлива который равен GT=4,39 кг/ч, то можно найти G1=4,39/3600=0,00122 кг/c.
C1=358 Дж/кг•К — это значение было рассчитано ранее.
t1к=100 оС — потому что нам необходимо нагревать биотопливо до такой температуры чтобы уменьшить его вязкость.
t1н=20 оС — предварительно топливо будет подогрето в топливном баке.
Найдем значение теплового потока:
Далее найдем необходимую для передачи теплового потока Ф поверхность теплообмена А в м2 из формулы:
(3.47)
где К — коэффициент теплопередачи, Вт/(м2•К);
?tcp — средняя по поверхности теплообмена разность температур теплоносителей, оС.
Коэффициент теплопередачи К равен количеству теплоты, передаваемого через единицу площади перегородки от одной подвижной среды к другой за единицу времени, при разности температур в один градус и находится по формуле:
(3.48)
где б1 б2 — коэффициенты теплопередачи, от горячей среды к стенке и от стенки к холодной среде, Вт/(м2•К);
1/б1 и 1/б2 — термическое сопротивление теплоотдачи Rб1 и Rб2;
д/л — термическое сопротивление теплопроводности Rл;
В данном случае рассмотрим теплопередачу через дюралюминиевую стенку толщиной 4,5 мм от выхлопных газов к биотопливу при котором коэффициенты имеют следующие значения:
— теплопередача от газов к стенке б1=35 Вт/(м2•К);
— теплопроводность стенки л=50 Вт/(м2•К);
— теплоотдача от стенки к биотопливу б2=2000 Вт/(м2•К);
Подставив эти значения найдем коэффициент теплопередачи:
Для случаев прямотока и противотока ?tcp в оС находят как среднюю логарифмическую разность по формуле:
(3.49)
где ?tб, ?tм — наибольшая и наименьшая разность температур теплоносителей в теплообменном аппарате, оС.
Для данного случая ?tб=75 оС, ?tм=10 оС.
Теперь найдем ?tcp:
Определив все значения найдем А:
Поверхность теплообмена можно расписать как:
(3.50)
где l — длина поверхности теплообмена, м;
d — диаметр поверхности теплообмена, м.
Учитывая, что размеры подогреватель должен быть небольшим и компактным мы задавшись его длиной l=0,0186 м и найдем его диаметр d в м из формулы:
(3.51)
Рисунок 3.4. Схема теплопередающего элемента
3.6 Выбор позистора
Перед запуском двигателя нам необходимо подавать нагретое топливо, а так как выхлопные газы не имеют достаточной теплоты для этого, то нам необходимо выбрать нагревательный элемент (позистор), для предварительного нагрева биотоплива.
Позисторы — изделия электронной техники, основное свойство которых, заключается в способности изменять свое электрическое сопротивление под действием управляющих факторов: температуры, напряжения, магнитного поля и др,
Позисторы — полупроводниковые резисторы с нелинейной ВАХ. отличительной особенностью которых является резко выраженная зависимость электрического сопротивления от температуры.
Позисторы характеризуют следующими основными параметрами:
Номинальное сопротивление RH — электрическое сопротивление
Температурный коэффициент сопротивления ТКС — характеризует обратимое изменение сопротивления на один градус Кельвина или Цельсия.
Максимально допустимая мощность рассеяния Рт« — наибольшая мощность, которую длительное время может рассеивать позистор, не вызывая необратимых изменений характеристик, при этом его температура не должна превышать максимальную рабочую температуру.
Коэффициент температурной чувствительности В-определяет характер температурной зависимости данного типа позистора.
Постоянная времени t — характеризует тепловую инерционность.
Зная температуру, на которую нам необходимо нагреть биотопливо, можно выбрать позистор из стандартного ряда, который будет отвечать необходимым требованиям.
Выбираем позистор модели СТ6-5Б, у которого следующие характеристики:
— диапазон номинальных сопротивлений 3…20 Ом;
— максимальная мощность 2,5 Вт;
— диапазон рабочих температур -60…125 оС;
— диапазон температур положительного ТКС 20…125 оС;
— кратность изменения сопротивления в области положительного ТКС 1000;
— постоянная времени 10 с.
3.7 Расчет ТЭНа
рапсовый масло моторный топливо
Теперь необходимо рассчитать основные параметры ТЭНа.
ТЭН можно рассматривать как нагретое тело, участвующее в теплообмене с окружающей средой. В стационарном режиме мощность Рн полностью передается окружающей среде.
Рассчитать мощность ТЭНа Рн в Вт можно по формуле:
(3.52)
где л — коэффициент теплопроводности, Вт/м• оС;
t1 и t2 — температуры нагреваемой среды и нагревателя, оС;
Ft — площадь поверхности, участвующая в теплообмене теплопроводностью, м2;
l — длина ТЭНа, м;
Для данных условий:
— температуры нагреваемой среды t1= 5 оС
— температуры нагревателя t2= 40 оС
— коэффициент теплопроводности л= 10•0,6 Вт/м• оС;
— зададимся длиной ТЭНа равной l=0,7 м;
— площадь поверхности Ft=0,022 м2.
Найдем необходимую мощность ТЭНа:
Из стандартного ряда значений примем Рн=7 Вт.
Теперь можно найти диаметр d в м ТЭНа из формулы:
(3.53)
где с — удельное сопротивление материала нагревателя, Ом•м;
U — напряжение подведенное к ТЭНу, В;
щн — удельная поверхностная мощность нагревателя, Вт/м2;
Удельное сопротивление материала нагревателя с=1,3 Ом•м;
Напряжение подведенное к ТЭНу U=12 В;
А удельную поверхностную мощность нагревателя щн можно найти по формуле:
(3.54)
Зная мощность и площадь поверхности найдем щн:
Вт/м2
Теперь найдем диаметр ТЭНа:
Из стандартных значений выбираем ближайшее d=0,025 м.
4. Технико-экономические показатели проекта
Целью изобретения является разработка топливной системы тракторного дизеля для работы на биотопливе. Моя разработка позволяет переоборудовать топливную систему так, чтобы она работала на биотопливе. На данный момент дизельное топливо стоит в среднем 16 руб./л, а у биотоплива основанном на рапсовом масле себестоимость составляет 4-5 руб./л, что в 4 раза меньше чем у дизельного топлива. Это позволит мне снизить затраты на топливо. Также у биотоплива есть еще рад преимуществ по сравнении с дизельным топливом. Основные затраты составляют: закупка нагревателя топлива, закупка нагревательной камеры и затраты на переоборудование топливной системы. Закупать нагреватель топливной системы и нагревательную камеру приходится потому, что в условиях ОПХ «Баймакское» изготовить такие устройства невозможно. Нет специального оборудования для изготовления этих устройств, также нет специалистов, которые смогли бы сделать такое оборудование.
4.1 Расчет затрат на переоборудование трактора
Затраты на переоборудование трактора Ссбв в руб. рассчитываю по формуле:
Ссбв = Ссб + Сд.сб + Ссоц.сб, |
(4.1) |
где Ссб и Сд.сб — основная и дополнительная заработные платы рабочих, занятых на сборке, руб.;
Ссоц.сб — начисления по социальному страхованию на заработную плату этих рабочих, руб.
Основную заработную плату Ссб в руб. найдем по формуле:
Ссб = Тсб • Сч • Ссоц, |
(4.2) |
где Тсб — средняя трудоемкость переоборудования трактора, чел. — час.;
Сч — часовая ставка для слесаря 6-го разряда, руб.;
Ссоц — начисления по социальному страхованию, руб. (1.26).
Средняя трудоемкость переоборудования трактора равна Тсб=54 чел. — час.;
Часовая ставка для слесаря 9-го разряда равна Сч=31,34 руб.;
Начисления по социальному страхованию равна Ссоц=1,26 руб.;
Зная все необходимые затраты найдем затраты на переоборудование топливной системы трактора:
Ссб = 54 • 31,34 • 1,26=2134,3 руб., |
Теперь найдем затраты на дополнительную заработную плату.
Дополнительная заработная плата Сд.сб руб. находится по формуле:
Сд.сб = (5…12) • Ссб / 100, |
(4.3) |
Подставив значение затрат на переоборудование Ссб найдем дополнительную заработанную плату:
Сд.сб = 7 •2134,3 / 100=149,4 руб., |
Начисления по социальному страхованию Ссоц.сб в руб. найдем по формуле:
Ссоц.сб = 26,30 • (Ссб + Сд.сб)/100, |
(4.4) |
Найдем значение начислений по социальному страхованию:
Ссоц.сб = 26,30 • (2134,3 + 149,4)/100=600,6 руб., |
Тогда стоимость полной заработной платы рабочих, занятых на переоборудование трактора, составит:
Ссбв = 2134,3 + 149,4 + 600,6=2884,3 руб., |
Общие затраты на закупку и переоборудование трактора Соб в руб. найдем по формуле:
Соб = Спт + Ссбв+Снк, |
(4.5) |
где Спт — себестоимость подогревателя топлива, руб.;
Cнк — себестоимость нагревательной камеры, установленной в топливном баке, руб.
Себестоимость подогревателя топлива равна Спт=40500 руб.;
Себестоимость нагревательной камеры равна Cнк=1647 руб.
Найдем численное значение общих затрат:
Соб = 40500 + 2884,3+1647=45031,3 руб. |
Общие затраты на закупку оборудования и его установку составят Соб=45031,3 руб.
4.2 Расчет экономического эффекта от внедрения конструкции
Экономический эффект основан на том, что до переоборудования трактор Т-25 ездил на дизельном топливе, а после стал работать на биотопливе. Цена дизельного топлива на сегодняшнее время 16 руб./л, а цена биотоплива равняется 4 — 5 руб./л, что в 4 раза меньше чем у дизельного топлива.
Экономический эффект Эф в руб. можно найти по формуле:
Эф = (Сд•Рд — С р•Рб)•Vпер., |
(4.6) |
где Сд — себестоимость 1 л дизельного топлива, руб./л;
Ср — себестоимость 1 л биотоплива, руб./л;
Рд — расход дизельного топлива на 100 км работ, л/100 км;
Рб — расход биотоплива на 100 км работ, л/100 км;
Vр — общий объем перевозок за год, км.
Себестоимость 1 л дизельного топлива Сд =16 руб./л
Себестоимость 1 л биотоплива Ср=4 руб./л
Расход дизельного топлива на 100 км работ Рд= 7 л/100 км;
Расход биотоплива на 100 км работ Рб= 8,5 л/100 км;
Общий объем перевозок за год Vр= 652 км.
Эф = (16•7 — 4•8,5) • 652 = 50856 руб.
Экономический эффект от внедрения конструкции на 1 трактор составит 50856 руб., а при наличии в хозяйстве 2 автомобилей составит 101712 руб.
4.3 Расчет срока окупаемости
Срока окупаемости Ог в годах можно подсчитать по формуле:
Ог = Соб / Эф, |
(4.7) |
Подставив значения найдем срок окупаемости:
Ог =45031,3 / 50856= 0,88 года.
Выводы
На основе проделанной работы можно сделать вывод, что данный проект является перспективным. Анализируя разделы проекта, можно сделать выводы, что при разработке топливной системы дизеля трактора Т-25 для работы на биотопливе, предприятие получит прибыль за счет уменьшения себестоимости топлива. Также предприятие получит прибыль при получение ценных сопутствующих продуктов: твердого топлива, жмыха для приготовления кормов, технического мыла, глицерина. А также переход дизельного двигателя с дизельного топлива на биотопливо уменьшает выброс вредных веществ в атмосферу. Это повысит экологичность предприятия ОПХ «Баймакское».
Проанализировав экономическую часть проекта, можно увидеть, что при разработке топливной системы дизеля трактора Т-25 окупаемость проекта составит примерно один год. Экономический эффект от внедрения конструкции на 1 трактор составит 50856 руб., а при наличии в хозяйстве 2 автомобилей составит 101712 руб.
Для того чтобы уменьшить срок окупаемости проекта необходимо:
— увеличить количество тракторов работающих на биотопливе;
— повысить урожайность, увеличить площади посевов рапса.
Таким образом, на основе проделанной работы и вышесказанного, предлагаю принять к реализации данный проект согласно принятой стратегии.
Список литературы
1. Анурьев В.И. Справочник конструктора машиностроителя в 3-х т. — М.: Машиностроение, 1980. — 440 с.
2. Баскакова А.П. Теплотехника. — М.: Энергоатомиздат, 1991. — 223 с.
3. Боголюбов С.К. Инженерная графика. — 3-е изд., испр. и дополн. — М.: Машиностроение, 2000. — 352 с.
4. Живописцев Е.Н., Косицын О.А. Электротехнология и электрическое освещение — М.: Агропромиздат, 1990. — 303 с.
5. Крутова В.И. Теплотехника. — М.: Машиностроение, 1986. — 432 с.
6. Колчин Л.И. и др. Расчет автомобильных и тракторных двигателей — М.: Высшая школа, 1980. — 400 с.
7. Кузнецов А.В., Рудобашта С.П., Сименко А.В. Основы теплотехники, топливо и смазочные материалы — М.: Колос, 2001. — 248 с.
8. Назаренко Н.Т. Экономика сельского хозяйства. — Воронеж: CAGE, 1995. — С. 168-174.
9. Николаенко А.В. Теория, конструкция и расчет тракторных и автомобильных двигателей — М.: Колос, 1984. — 335 с.
10. Попова Г.Н., Алексеев С.Ю. Машиностроительное черчение: Справочник. — Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1987. — 447 с.
11. Сидорин К.И., Марков Е.Я., Радзиван А.С. Атлас конструкции советских двигателей — М.: Машиностроение, 1977. — 192 с.
12. Чижиков Т.В. Стандартизация, сертификация и метрология. Основы взаимозаменяемости. — М.: Колос, 2002. — 240 с.
13. Методическое пособие к выполнению курсового проекта по тракторам и автомобилям. Составители: проф. Баширов Р.М., доц. Гимадиев Р.Г., доц. Неговора А.В. — Уфа: БГАУ, 2001. — 47 с.
14. Методическое указание к выполнению расчетно-графических работ по теплотехнике. Составители: доц. Мигранов Д.Х. — Уфа: БГАУ, 2003. — 31 с.
15. Методические указания по организационно-экономическому обоснованию инженерных решений в дипломных проектах (по спец. 31.13). — Уфа: БСХИ, 1993. — 24 с.
16. Методические указания к разработке в дипломных проектах раздела «Безопасность и экологичность проекта». — Уфа: БГАУ, 2004. — 12 с.
17. Методические рекомендации по сбору данных и нормативы для экономических разработок в дипломных проектах. — Уфа: БГАУ, 2004 — 16 с.
18. Стандарт организации СТО 0493582-003-2006. Самостоятельная работа студентов. — Уфа: БГАУ. Введен 01.06.04. — 29 с.
19. ГОСТы. Единая система конструкторской документации (ЕСКД). Общие правила выполнения чертежей. — М.: Изд. стандартов, 2001. — 159 с.
20. ГОСТ 1.5-93. Межгосударственная система стандартизации. Основные требования к чертежам. Введен 01.12.94. — Минск: Изд. Стандартов. — 75 с.