Использование газогенераторов для карьерных самосвалов и переоборудование ДВС на газодизель

добровольное ценовое регулирование, сдерживающее рост цен, что будет способствовать макроэкономической стабилизации экономики. Это связано с тем, что единый ассоциативный интерес позволит снизить ценовые накрутки на продукцию, которая проходит по технологической цепочке между предприятиями-участниками ХК. Рост цен перестанет провоцироваться на внутрихолдинговом уровне.

Холдинговые компании могут создавать промежуточные холдинги, выполняющие определенные задачи, например, патентный и лицензионный холдинг, холдинг по оказанию услуг, холдинг, занимающийся инвестиционной деятельностью и тд.

Проанализировав опыт создания и функционирования холдинговых

компаний в Российской Федерации, можно сделать следующие выводы:

- ХК у нас зачастую используется с целью сохранения государственного контроля за важнейшими отраслями экономики, сохранения существующих хозяйственных связей между предприятиями, входящими в единую производственную цепочку по переработке сырья, производству продукции;

- холдинги, функционирующие в России, имеют смешанный характер, что отражает кризисную действительность нашей экономики (необходимость выживания);

- многие холдинговые компании, образованные на основе бывших министерств и ведомств, зачастую сохраняют старые стиль и методы руководства, что является очень опасным в плане подрыва доверия к холдинговой системе в целом.

Но в случае образования холдингов на добровольных и демократичных принципах можно утверждать, что они смогут в наибольшей степени реализовать заключенный в них мощный созидательный потенциал и внести весомый вклад в решение макроэкономических задач, стоящих перед нашей экономикой, поскольку холдинговые компании в наших условиях могут служить эффективным инструментом не только для перехода от централизованного регулирования экономикой к рыночному, способствовать выходу предприятий из кризиса, но также обеспечить развитие промышленности и интеграцию ее с финансовым капиталом. К тому же высокая степень концентрации капитала дает

возможность холдингам заниматься инвестиционной деятельностью, что в настоящее время имеет решающее значение.

Литература:

1. Шенаев В.Н. О концепции экономического развития России. // Общество и экономика, 1995, № 9, с. 88-93

2. Фельдман А. Холдинги. // Экономика и жизнь, 1995, № 14, с. 6.

3. Молочников Н. Холдинг как одна из форм предпринимательских преобразований и его виды. // Бизнес, 1994, № 1, с. 12-13.

А.Д. Мылдык, Е.М. Асабина, О.И. Добров

Тувинский государственный университет

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГАЗОГЕНЕРАТОРОВ ДЛЯ КАРЬЕРНЫХ САМОСВАЛОВ И ПЕРЕОБОРУДОВАНИЕ ДВС НА ГАЗОДИЗЕЛЬ

В статье рассматривается о переходе дизельного топлива на смесь газа и солярки, существующие проблемы перехода на альтернативное топливо и пути их реализации в условиях горнодобывающей промышленности.

Ключевые слова: автомобиль, система, двигатель, солярка, газ, самосвал, реконструкция, топливный насос высокого давления, дизель.

A.D. Myldyk, E.M. Asabina, O.I. Dobrov

USE OF GAS GENERATORS FOR CAREER DUMP-BODY TRUCKS AND TRANSITION FROM THE DIESEL ENGINE ON THE ENGINE WORKING ON

GAZA AND SOLAR OIL

This article focuses on the transition of diesel fuel on mixture of gas and diesel, the problems of transition to alternative fuels and ways of implementing them in the context of the mining industry

Keywords: car, system, the engine, solar oil, gaz, dump-body truck, reconstruction, , the fuel pump of a high pressure, diesel engine.

Для подключения газогенератора к автомобилю в случае, если двигатель бензиновый, необходимо подключить стандартное газовое оборудование, соответствующее рабочему объему данного двигателя. Установка газогенераторов на грузовые автомобили и тракторы осуществляется без какой-либо переделки двигателя. Двигатель в результате дополняется смесителем газа с воздухом, который устанавливается перед воздухоочистителем, а в дизеле он дополнен приставкой к насосу высокого давления.

В этом случае автомобиль работает или на генераторном газе, или на нефтепродуктах, а тип топлива меняется водителем при помощи переключателя. Газ имеет меньшую теплотворную способность, по сравнению с нефтепродуктами, в результате наблюдается некоторая потеря мощности двигателя от 5% до 15%, но ее компенсирует включенный вентилятор наддува.

Таким образом, коэффициент полезного действия двигателя внутреннего сгорания, который использует генераторный газ, заметно выше, чем того же двигателя, которая работает на углеводородном топливе. Расход твердого топлива в 2^3 раза больший (по весу), чем жидких нефтепродуктов в зависимости от вида топлива. При использовании газогенератора с двигателем внутреннего сгорания (ДВС) эквивалент 1 литра бензина обходится от 5 до 15 процентов.

Для использования в автомобиля возможно несколько вариантов размещения газогенераторной установки.

• Первый вариант - размещение непосредственно в автомобиле.

• Второй вариант - смонтированный газогенератор в прицепе автомобиля

• Третий вариант - дизтопливо и газ плюс первый вариант.

В случае первого варианта исполнения дровяной генератор, охладитель и фильтр-очиститель монтируются непосредственно в автомобиль. Основным достоинством этого варианта монтажа является компактность системы и удобство эксплуатации. Так же несомненным плюсом является отсутствие

дополнительных колесных средств. Минусом размещения газогенератора непосредственно в транспортном средстве является необходимость изменения конструкции автомобиля и привязанность газогенераторной установки к конкретному транспортному средству. Древесный газогенератор будет вмонтирован в автомобиль, но в случае его переноса на другое транспортное средство потребуется трудоемкий демонтаж и обратное изменение конструкции. Но данный случай как раз и не влияет на перенос оборудования, т.к. карьерные перевозки осуществляются на одномарочном подвижном составе.

При выборе второго варианта, когда газогенератор расположен на прицепе автомобиля, основным достоинством является то, что транспортное средство не подлежит никаким переделкам, (газ подаётся в систему питания автомобиля гибким шлангом). Кроме того, существует возможность транспортировки газогенератора на любой объект с

последующим подключением ее к электрогенератору.

Недостатком второго варианта является то, что карьерные самосвалы от своего груза освобождаются в заднюю сторону. Боковой свал груза в основном у тягачей сельскохозяйственного назначения. Поэтому второй вариант никак не годится для карьерных работ.

При выборе третьего варианта осуществляется переход дизеля на газодизель. Достоинством третьего варианта является сохранение смазки плунжерных пар ТНВД. Одним из основных свойств жидких

углеводородных топлив является, присутствия свойства смазки. Благодаря этому свойству дизтоплива, трущиеся поверхности ТНВД не подвергается абразивному износу.

Но для этого надо серьезно переделать штатную систему питания дизеля.

Прежде всего, нужно отметить, что на одном газе дизельный двигатель работать не может. Газ не может загораться от сжатия, как солярка, поскольку температура его

самовоспламенения намного выше (около 7000С против 320-3800С у дизтоплива). Так что если попробовать заставить обычный дизельный двигатель работать на метане, температуры сжатого воздуха в цилиндрах просто не хватит для его самовоспламенения. Поэтому "чисто газовый" дизель даже теоретически невозможен. Тем не менее, существуют два способа приспособить дизельный двигатель к работе на газе. Это - конвертирование дизеля в двигатель с искровым зажиганием и переход на газодизельный процесс.

Первый способ (газовый двигатель), более простой и радикальный, требует существенной переделки мотора (что в Европе практикуется достаточно давно). Для этого на дизельном двигателе демонтируют топливную аппаратуру, вместо нее устанавливают систему зажигания, а форсунки заменяют свечами зажигания. Машина

комплектуется соответствующим

газобаллонным оборудованием, и газ подается при помощи дозатора во впускной коллектор. Но так как октановое число у метана 120, то степень сжатия, присущая дизелю, для него будет слишком высока. Двигатель, переделанный таким образом, проработает очень недолго и разрушится от детонации. Чтобы обеспечить мотору нормальный режим работы, нужно уменьшить степень сжатия до 12-14 путем выборки "лишнего" металла на днищах поршней или в камерах сгорания головки блока. Если же этого окажется недостаточно, придется установить прокладки определенной толщины под головку блока цилиндров. Правда, в результате подобных переделок получится уже не дизель, а так называемый "газовый" двигатель. Он ничем (кроме повышенного ресурса) не будет отличаться от "поджатого" под газ до такой же степени сжатия (12-14) бензинового мотора. После подобной переделки бывший дизель станет намного экологичнее и экономичнее, а ресурс его возрастет. Но в таком исполнении двигатель сможет работать только на газе.

Существует и более простой вариант (газодизель), который уже давно используется, хотя и распространен не очень широко. Речь идет о приспособлении обычного дизеля для работы на смеси солярки и генераторных газов метана или пентана (так называемый газодизельный двигатель). В этом случае для работы дизеля на газе необходима подача в цилиндры некоторого количества солярки - так называемой запальной порции. Подаваемая в конце такта сжатия, она будет воспламенятся и поджигать газовоздушную смесь, поступающую в цилиндры на такте впуска. Запальная порция для газифицированных быстроходных дизелей (таковыми считаются все автомобильные) составляет 15-30% от обычной порции солярки в зависимости от газобаллонного оборудования и производительности газогенератора,

типа двигателя и его состояния. Это минимальное количество, которое, самовоспламенившись, гарантированно подожжет в цилиндрах газовоздушную смесь.

Преимущество такого мотора заключается в том, что, когда газ заканчивается, он может работать в своем обычном режиме - на дизтопливе. При работе в таком режиме, когда 7085% топлива составляет природный газ, у дизеля полностью исчезает свойственный ему черный дым. Правда, в выхлопе несколько увеличивается содержание углеводородов - СН. Но это уже не канцерогены, выбрасываемые дизельным двигателем (тот, же 3,4-бензопирен), а лишь незначительное количество несгоревшего, совершенно безвредного метана. Кроме того, у газодизеля, по сравнению с обычным дизельным двигателем, возрастают ресурс (из-за уменьшения отложений на деталях цилиндро-поршневой группы) и срок службы масла.

Для переделки мотора требуется не только установка газобаллонного оборудования, но и определенная доводка имеющейся топливной аппаратуры. Прежде всего, это касается насоса высокого давления, который должен обеспечивать стабильную подачу небольших порций дизтоплива на всех режимах работы двигателя. Таким образом, приспособить для

работы на газе, можно любой дизельный двигатель.

Основными преимуществами

газодизелей являются:

• Сохранение энергетических параметров на уровне базового двигателя;

• Возможность увеличения максимума крутящего момента и смещение его в зону более низких частот вращения коленчатого вала;

• Снижение дымности отработавших газов в 2-4 раза;

• Экономия до 80% дизельного топлива за счет замещения его газом;

• Относительная простота переоборудования дизеля в газодизель;

• Возможность переоборудования автомобилей, находящихся в эксплуатации;

• Уменьшение стоимости эксплуатации автомобиля за счет снижения затрат на топливо и увеличенный ресурс работы двигателя;

• Возможность выбора вида топлива (дизтопливо или генераторный газ);

• Неприхотливость к топливу - в случае, если закончился бензин или дизель, включается газогенератор, дрова для которого можно найти повсеместно.

Результаты испытания карьерных самосвалов на газодизельном топливе.

Рис.1. Давление наддува 1300 об/мин при различных нагрузках

Рис.2. Температура отработавших газов 1300 об/мин при различных нагрузках

Рис.3. Давление наддува 1500 об/мин при различных нагрузках

Рис.4. Температура отработавших газов 1500 об/мин при различных нагрузках

Рис.5. Газодизельный цикл 1300 об/мин, при различных нагрузках

Рис.6. Газодизельный цикл 1500 об/мин, при различных нагрузках

По результатам испытаний, из графических показателей, можно сделать следующие выводы:

• Давление наддува у газодизельного ДВС при 1300 об/мин в два раза выше чем у дизельного ДВС, значит коэффициент наполнения камеры сгорания в пределах нормы, а при максимальных оборотах недостаток воздуха не обнаруживается;

• Температура отработавших газов выше на 2000С, чем у дизельного ДВС. Продукты неполного сгорания топлива минимальны, показатель экологической безопасности выше чем дизель;

• Газодизельный цикл при 1500 об/мин показывает минимальное время впрыска запальной порции топлива.

В Республике Тыва действующих угольных разрезов два - это Каа-

Хемский и Чаданский угольные разрезы. Слой горной породы в среднем колеблется от 40-60 метров, а слой угольного пласта всего 5 метров. Для того чтобы добраться до угольного пласта, слой горной породы сперва взрывают, а после этого начинается вывоз породы на карьерных самосвалах в специально отведенные отвалы.

По сегодняшний день, карьерные самосвалы работают на дизтопливе, привозимом на бензовозах. Если подсчитать себестоимость перевозки дизтоплива, то у нас в Республике Тыва оно дороже, чем за пределами нашей республики, а одновременно и дорог уголь.

Каа-Хемскому и Чаданскому угольным разрезам пора переходить на новые технологии внутрикарьерных

перевозок - это поэтапное переоборудование двигателей карьерных самосвалов на газодизель, на основе проекта, обоснованные:

• Точными технологическими расчетами;

• Теоретически обоснованными конструкторскими расчетами по изменению и доводки топливных систем дизелей;

• Экономические расчеты и расчеты сроком окупаемости проекта;

• Экологическая безопасность проекта.

Дополнительно

• Изучить научный задел передовых НИИ России и зарубежный опыт по данному направлению;

• Перенимать опыт тех предприятий, которые уже используют газодизели;

• Привлечение инвесторов, а также софинансирование со стороны правительства для реализации проекта.

Любому крупному предприятию, которое поддерживает связь с НИИ по основному профилю или смежному профилю, легче решать возникающие проблемы. Решение проблем всегда остается четко обоснованным на основе научного задела, который подтверждается по конечным результатам продукции предприятия.

Обмен опытом с другими передовыми предприятиями намного сокращает время реализации проекта, кроме того своевременно выявляются ошибки, которые можно вовремя исправить. Одновременно повышается уровень знания инженерно-технического состава и соблюдение техники безопасности при карьерных

разработках.

Привлечение инвесторов всегда решает вопросы материально-финансовых затрат особенно в угольной промышленности, в которой очень много проблем, связанных с запасными частями не только с подвижным составом, а так же экскаваторами,

различных буровых машин и бульдозеров.

Область применения газодизелей кроме карьерных перевозок

• Малая энергетика или автономное энергоснабжение Потребности снабжения электроэнергией и теплом малых поселков, районов и предприятий могут быть перекрыты газодизельными электростанциями (до 10 МВт). Главное условие наличие доступного природного газа. В случае аварии на газопроводе электростанция переходит на использование только дизельного топлива без прекращения электро- и теплоснабжения. Наиболее распространенный вариант организации газодизельной электростанции на нефтегазовых промыслах, где есть дешевый природный или осушенный нефтяной газ.

• Сельское хозяйство. В условиях подготовки к сезонным работам использование дешевого и доступного для дозаправки газа избавляет от необходимости закупки и хранения большого количества дизельного топлива, подверженного к тому же значительным сезонным ценовым колебаниям. К тому же пропан (в отличие от метана) проще и дешевле хранить, безопаснее перевозить, а организация централизованных поставок на «полевой стан» самоходных заправочных цистерн с пропаном позволяет существенно экономить не только на цене топлива, но и на предотвращении дополнительного пробега до места заправки.

• Транспортные компании. Заправка большегрузных дизельных автомобилей, а также маршрутных дизельных автобусов (равно как и другой транспорт, для которого характерны большие пробеги), чрезвычайно зависит от цены на топливо, и связано с необходимостью его постоянного оперативного хранения (или оплаты услуг смежников — АЗС). Перевод транспорта на газодизели позволяет не только упростить систему его заправки и существенно экономить

на ГСМ, но и позволит заметно снизить свои отпускные цены на транспортные услуги, что приведет, в свою очередь, к повышению конкурентоспособности.

• Морской и речной флот. Заправка речных и морских судов (особенно -судов «локального» значения, не покидающих пределов своего порта) значительно удешевляется и упрощается за счет использования новых технологий. К тому же, в случае техногенных аварий разгерметизация топливных отсеков не влечет экологической катастрофы, поскольку газ в подавляющем большинстве случаев полностью улетучивается в атмосферу, не загрязняя при этом акваторию, и не убивая морскую флору и фауну.

• Другие сферы. Применение газодизелей является успешным примером применения на дизелях альтернативного (более дешевого) топлива. Газодизели, дальше других ушли в этом отношении, поскольку наиболее близкие по цене варианты использования - например, биотоплива -требуют постройки заводов по его

промышленному изготовлению, контролю качества, сертификации и т. д. и т. п. В свою очередь - углеводородные газы (такие, как метан и пропан-бутан) являются на сегодня наиболее доступными видами топлива (в своей ценовой категории), выпускаются заводами в промышленных масштабах, и составляют реальную конкуренцию традиционным видам топлива для двигателей внутреннего сгорания — таким, например, как бензин и солярка.

Заключение

В данной работе раскрыты основные проблемы по переходу от дизеля к газодизелю в карьерных перевозках. Пути решения задач на основе современных технологий и этапы реализации проекта, достоинства и недостатки предлагаемых вариантов. Результата испытаний карьерных самосвалов на газодизельном топливе. Поэтому для двух угольных разрезов Республики Тыва переход подвижного состава на газодизель является актуальным.

О.И. Добров, Е.М. Асабина, А.Д. Мылдык, В.В. Коваленко

Тувинский государственный университет

ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ ПРОФИЛАКТИКИ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА НА ПРИМЕРЕ ТОРМОЗНОЙ СИСТЕМЫ АВТОМОБИЛЕЙ БЕЛАЗ

В статье описывается методика формирования многоступенчатой системы профилактики на примере некоторых деталей тормозной системы, с использованием вероятностной модели расчета и учётом случайного процесса происхождения отказов и неисправностей автомобилей.

Ключевые слова: автомобиль, тормоза, ремонт, детали, вероятности, профилактика, система, отказ.

O.I. Dobrov, E.M. Asabina, A.D. Myldyk, V.V. Kovalenko

DESIGNING OF SYSTEM OF PREVENTIVE MAINTENANCE OF THE ROLLING STOCK ON THE EXAMPLE OF BRAKE SYSTEM OF CARS BELAZ

In article the technique of formation of multistage system of preventive maintenance on an example of some details of brake system, with use of likelihood model of calculation, and the account of casual process of an origin of refusals and malfunctions of cars is described.

Key words: car, brakes, repair, details, probabilities, preventive maintenance, system, refusal