6.3. Метод экспериментального определения механического кпд дизеля

На точность расчёта расхода топлива в значительной мере влияет величина механического кпд дизеля. Следует иметь в виду, что один процент относительной погрешности механического кпд при расчёте расхода топлива по формуле (124) приводит к погрешности, равной 2 % при средней нагрузке 50 % от номинальной. Например, если значение механического кпд принято равным 0,8, а фак­тически оно составляет 0,813, то расчётная величина расхода топлива при средней на­грузке 50 % от номинальной получится на 3,0 % больше фактической.

Для более точного расчёта расхода топлива при отсутствии данных о вели­чине механического кпд можно вос­пользоваться эмпирическими зависи­мостями _м от параметров двигателя, имеющимися в литературе, или опре­делить его экспериментальным путём. Однако эмпирические зависимости сами по себе дают большую погрешность при расчёте механического кпд, а наиболее точные методы экспериментального его определения требуют применения сложной аппаратуры.

Метод основан на измерении часового расхода топлива на двух режимам по регуляторной характеристике дизельного двигателя: не режиме холос­того хода и на режиме номинальной мощности.

Вывод формулы механического кпд проиллюстрирован графиком на рис. 7. Известно, что по регуляторной характеристике дизеля удель­ный индикаторный расход топлива g_i есть величина практически посто­янная, т.е.:

(132)

Рис. 7. К выводу формулы механического кпд дизеля

На основании этого можно записать:

, (133)

где индексы н и х.х обозначают соответственно номинальный режим и режим холостого хода для регулярного участка характеристики.

Так как g_i = g_e_м, то, учитывая (132) и (133), получаем

. (134)

Если измерения расхода топлива проводятся в нестандартных атмос­ферных условиях, то для подставки в формулу (124) полученное по формуле (134) значение механического кпд необходимо привести к нормальным условиям по формуле:

. (135)

7. Определение расхода топлива на автомобильном и карьерном транспорте

Как объект нормирования расхода топлива, автомобильный транспорт, в том числе и карьерный транспорт, представляет большую сложность ввиду наличия огромного числа хозяйствен­ных, а также топливопотребляющих технологических объектов - автотранс­портных средств, каждое из которых управляется человеком и работает в край­не разнообразных эксплуатационных условиях.

Основу всей системы нормирования расхода топлива на автомобильном транспорте составляют отраслевые индивидуальные нормы расхода топлива автомобилями различных марок в литрах на 100 км пробега, которые разрабо­таны централизованно для средних по стране условий эксплуатации на основе данных полигонных и эксплуатационных испытаний автомобиля, аналитиче­ских расчётов и статистической обработки данных о фактических расходах топ­лива.

Групповая норма расхода топлива на автогрузоперевозки определяется по формуле:

, (136)

где  - удельный вес (плотность) топлива, равный для бензина - 0,74, дизельного топлива - 0,825 и сжиженного газа - 0,53; q - средневзвешенная грузоподъемность автомобиля, т; z - коэффициент полезной работы; - средневзвешенная норма расхода топлива на пробег автомобилей и автопоездов при фактическом (планируемом) коэффициенте полезной работы; D - общая относительная надбавка.

Средневзвешенная норма расхода топлива на пробег грузовых автомо­билей и автопоездов при фактическом или планируемом коэффициенте полез­ной работы определяется по формуле:

, (137)

где b – коэффициент, учитывающий коэффициент нормальной работы и гру­зоподъёмности.

Средневзвешенная норма расхода топлива на пробег грузовых автомобилей определяется по установленным индивидуальным нормам расхода топлива для плановых расчётов соответствующих марок и моделей автомобилей и структуре автомобильного парка по списочному количеству на начало планируемого периода.

Расчёт осуществляется по формуле:

, (138)

где n - число марок и моделей автомобилей; A_ci – списочное количество марок и моделей автомобилей; H_is – установленная индивидуальная норма расхода топлива.

Q_i - средневзвешенная грузоподъёмность автомобиля рассчитывается по номинальной грузоподъёмности соответствующих марок и моделей автомобилей и структуре автомобильного парка на начало планируемого периода.

Расчёт осуществляется по формуле:

. (139)

Коэффициент полезной работы грузового автомобильного транспорта определяется по формуле:

, (140)

где W - объём грузоперевозок; s - общий пробег автомобилей.

Общая надбавка D включает в себя расходы топлива, предусмотренные частными надбавками (нормативными коэффициентами), учитывает другие от­клонения реальных условий эксплуатации автомобилей от планируемых, а также экономию топлива за счёт осуществления организационно-технических мероприятий. За отчётный период общая надбавка D_ф определяется по форму­ле:

, (141)

где Q_ф - общий фактический расход топлива за отчётный период;

W_ф - объём транспортной работы, выполненной за отчётный период;

- групповая норма расхода топлива без учёта общей надбавки, рас­считанная по показателям и структуре парка отчётного периода.

Литература.

1. Наугольнов С. И., Алексеев В.В. Методические рекомендации по определению индивидуальных норм расхода электроэнергии на буровые работы. М.: ВИЭМС, 1989.

2. Чайкин А.С. Наугольнов С. И. Методические рекомендации по нормированию расхода топлива на работу геологоразведочного оборудования с приводом от двигателей внутреннего сгорания, М.: ВИЭМС, 1989.

3. Старцев О.И. Оптимизация расхода топлива двигателями геологоразведочных самоходных буровых установок. Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук. М.: РГГРУ, 2006.

4. Сердюк Н.И., Куликов В.В. и др. Бурение скважин различного назначения. Под редакцией д.т.н., проф., чл.-корр. РАЕН Сердюка Н.И. М.: РГГРУ 2006.

5. Алексеев В.В., Гланц А.А., Чайкин А.С. Эксплуатация передвижных электростанций в геологоразведочных организациях. М.: Недра, 1984.

6. Жернаков А.П., Акимов В.Д., Алексеев В.В. Экономия топливно-энергетических ресурсов при геологоразведочных работах. М.: Геоинформмарк, 2000.

7. Назаров А. П. Разведочное бурение. Методические указания. М.: МГГА. 2000.

Приложение

Варианты проектных геологических разрезов

Вариант 1

Номер слоя	Мощность слоя, м			Описание пород (вид полезного ископаемого)	Категория пород по буримости
	от	до	всего
1	0	7	7	Грунтовый слой	II
2	7	80	73	Суглинки с включением гальки	III
3	80	110	30	Известняк кавернозный	V
4	110	150	40	Плотный мергель	IV
5	150	380	230	Кварцевые порфириты	VIII
6	380	470	90	Медно-колчеданные жилы	IX - XI
7	470	500	30	Кварцевые порфиры	VIII - IX

Вариант 2

Номер слоя	Мощность слоя, м			Описание пород (вид полезного ископаемого)	Категория пород по буримости
	от	до	всего
1	0	3	3	Грунтовый слой	II
2	3	90	87	Глинистые сланцы	VII
3	90	110	20	Гнейс трещиноватый	VIII
4	110	120	10	Кварц сливной	XII
5	120	260	140	Гнейс	VIII
6	260	280	20	Пегматит редкоземельный	IX - XI
7	280	300	20	Гнейс	VIII

Вариант 3

Номер слоя	Мощность слоя, м			Описание пород (вид полезного ископаемого)	Категория пород по буримости
	от	до	всего
1	0	10	10	Песок	II
2	10	40	30	Глина пучащая	IV
3	40	120	80	Известняк разрушенный	V
4	120	320	200	Алевролит	VI
5	320	520	200	Песчаник абразивный	VII
6	520	670	150	Медно-никелевые жилы	X
7	670	700	30	Фельзит	X

Вариант 4

Номер слоя	Мощность слоя, м			Описание пород (вид полезного ископаемого)	Категория пород по буримости
	от	до	всего
1	0	7	7	Почвенно-растительный слой	II
2	7	70	63	Среднезернистый песок	II
3	70	110	40	Глинистый песчаник	VII
4	110	120	10	Разнозернистый песок	II
5	120	310	190	Плотные глины	IV
6	310	370	60	Силикатно-никелевые руды	VI-VII
7	370	400	30	Сиенит	VIII

Вариант 5

Номер слоя	Мощность слоя, м			Описание пород (вид полезного ископаемого)	Категория пород по буримости
	от	до	всего
1	0	10	10	Супесь	II
2	10	110	100	Суглинки	III
3	110	250	140	Глинистые сланцы	VII
4	250	255	5	Каменный уголь	II – III
5	255	555	300	Песчаник абразивный	VII
6	555	715	160	Известняк	V
7	715	720	5	Каменный уголь	II
8	720	750	30	Песчанистые сланцы	VII

Вариант 6

Номер слоя	Мощность слоя, м			Описание пород (вид полезного ископаемого)	Категория пород по буримости
	от	до	всего
1	0	12	12	Валунно-галечные отложения	II-V
2	12	20	8	Среднезернистый песок	II
3	20	80	60	Суглинки	III
4	80	260	180	Песчаник абразивный	VII
5	260	280	20	Алевролит	VI
6	280	285	5	Каменная соль	III
7	285	300	15	Доломит	VII

Вариант 7

Номер слоя	Мощность слоя, м			Описание пород (вид полезного ископаемого)	Категория пород по буримости
	от	до	всего
1	0	15	15	Почвенный слой	II
2	15	40	25	Песок	II
3	40	60	20	Глина	IV
4	60	65	5	Мергель	VI
5	65	90	25	Боксит	IV
6	90	100	10	Мергель	VI

Вариант 8

Номер слоя	Мощность слоя, м			Описание пород (вид полезного ископаемого)	Категория пород по буримости
	от	до	всего
1	0	5	5	Почвенный слой	II
2	5	95	90	Песок	II
3	95	295	200	Плотные глины	IV
4	295	500	205	Песчаник абразивный	VII
5	500	750	250	Гнейс	VIII
6	750	780	30	Титано-магнетитовые руды	XI
7	780	800	20	Гранит	X

Вариант 9

Номер слоя	Мощность слоя, м			Описание пород (вид полезного ископаемого)	Категория пород по буримости
	от	до	всего
1	0	5	5	Почвенный слой	II
2	5	120	115	Песок среднезернистый	II
3	120	170	50	Глина	IV
4	170	250	80	Известняк кавернозный	V
5	250	400	150	Песчаник абразивный	VII
6	400	660	260	Гранит	X
7	660	670	10	Молибдено-вольфрамовая жила	XI
8	670	700	30	Гранит	X

Вариант 10

Номер слоя	Мощность слоя, м			Описание пород (вид полезного ископаемого)	Категория пород по буримости
	от	до	всего
1	0	7	7	Суглинки	II
2	7	20	13	Песок	II
3	20	60	40	Глина	IV
4	60	175	115	Аргиллит	VI
5	175	180	5	Бурый уголь	II
6	180	200	20	Известняк	V

Содержание