Энергетические, тягово-экономические характеристики определяют эффективное использование трактора в основном возможность его, реализации более выгодным образом в условиях эксплуатации. Большое значение при этом имеют свойства моторно-трансмиссионной установки (МТУ), которая является энергоносителем и регулятором режимов работы трактора и агрегатируемых с ним машин с активными рабочими органами.
Очень большое значение в формировании рабочих процессов тракторных агрегатов оказывают функциональные возможности МТУ. Приспособляемость трактора к переменной нагрузке зависит от свойств и конструктивного исполнения МТУ, надежности работы, простоты и легкость управления, безопасность движения и другие эксплуатационные качества, прямо или косвенно влияющие на производственные показатели МТА (машинно-тракторных агрегатов). Таким образом, обеспечение соответствия энергетических и регулирующих свойств МТУ назначению к условиям эксплуатации трактора является одной из важнейших задач.
Решение этой задачи обусловлено рядом факторов. Современные тракторы по назначению универсальны в большей или меньшей степени: каждый из них предназначен для выполнения комплекса работ, различающихся технологическими процессами.
Область распространения тракторов охватывает практически все климатические зоны и разнообразные почвенно-грунтовые условия страны. Работа сельскохозяйственных и промышленных тракторов происходит при непрерывно изменяющихся внешних воздействиях, значение и характер которых зависят от вида операции, состава агрегата, состояний окружающей среды и многих других факторов. Так, как использование и условия работы тракторов очень разнообразны, не представляется возможным их прогнозировать для каждой машины в отдельности.
Условия эксплуатации трактора, это ряд случайных процессов в вероятностно-статистическом смысле. Поэтому такая неопределенность озадачила необходимостью обеспечения более широких регулирующих возможностей МТУ, чем это требуется в каждом конкретном случае использования трактора.
Диапазон регулирующих свойств МТУ трактора должен быть весьма высоким. Должно быть при этом раздельное и совместное регулирование в заданных пределах тягового усилия и скорости движения трактора, а так же других параметров, таких как крутящего момента и частоты вращения ВОМ. Так совокупный потенциал для тракторов, работающих только в тяговом режиме, может быть представлен в виде обобщенного диапазона тяговых усилий:
DП= (1+av)/(1-av) (1)
где v — коэффициент вариации обобщенного вероятностного распределения тяговых нагрузок тракторов, требующих дискретного, непрерывного или смешанного регулирования тягового усилия; а — постоянный коэффициент, значение которого при нормальном законе распределения равно трем.
На функциональные возможности трактора влияет разнообразие регулирующих свойств МТУ. Однако качество функционирования МТА при этом определяется в основном тем видом регулирования, который для МТУ является доминирующим. При рассмотрении свойств существующих тракторных МТУ прежде следует остановиться на основных характеристиках и параметрах, используемых для оценки свойств двигателя, трансмиссии и самих МТУ.
Свойства двигателей принято оценивать следующими основными характеристиками и параметрами: внешняя скоростная характеристика, представляющая собой зависимости крутящего момента Ме, мощности Ne и удельного расхода топлива ge от частоты вращения коленчатого вала (рис. 1); коэффициент приспособляемости двигателя, определяемый отношением максимального значения крутящего момента к его значению при номинальной частоте вращения коленчатого вала,[1]
КМ= Ме мах/ Ме ном;
для оценки приспособляемости тракторных двигателей используют также коэффициент запаса крутящего момента (%)
КМ= (Ме мах - Ме ном)∙100/ Ме ном
коэффициент снижения частоты вращения двигателя, характеризуемый отношением частоты вращения коленчатого вала на режиме максимального крутящего момента к частоте вращения на номинальном режиме работы,
ап = пем/пен;
многопараметровая характеристика двигателя (рис. 2), представляющая собой зависимости удельных расходов топлива и мощности от крутящего момента (среднего эффективного давления) и частоты вращения коленчатого вала: 
Рис. 1. Зависимость крутящего момента Ме, мощности Nе и удельного расхода топлива ge дизеля от частоты вращения коленчатого вала:
Мcр1,Mср2 и ΔМс1, ΔМс2 —средние значения и диапазоны изменения моментов сопротивления
Рис.2. Многопараметровая характеристика дизеля сельскохозя-йственного трактора MB = trac 800 (мощность 55 кВт при частоте вращения 2600 мин-1 )
ge =f1 (Me,ne);Ne =f2 (Ме, пе).
Трансмиссию принято характеризовать следующими параметрами: диапазоны непрерывного или ступенчатого регулирования крутящего момента и частоты вращения (т. е. отношение максимальных значений этих параметров к минимальным на выходном валу), нагружающие возможности или прозрачность ее характеристики, КПД.[2] Степень использования внешней характеристики двигателя определяет при этом прозрачность характеристики. Связь между коэффициентом прозрачности трансмиссии П и реализуемым коэффициентом снижения частоты вращения вала двигателя ап можно выразить зависимостью ап ≈ П-1/2. При П = 1 а = 1, т. е. при трансмиссии с непрозрачной характеристикой на внешней характеристике двигателя реализуется лишь режим, соответствующий номинальной частоте вращения коленчатого вала.[3]
Оценочными параметрами для МТУ приняты частоты вращения выходного вала, диапазоны непрерывного и дискретного регулирования крутящего момента, значения относительной мощности и удельных расходов топлива.
Библиографический список
- Дорменев С.И., Банник А.П., Коваль И.А. /Тракторные моторно-трансмиссионные установки./М: Машиностроение, 1987.184с.
- Кузнецов Н.Г., Нехорошев Д.Д., Нехорошев Д.А. Уточнение параметров упругого элемента в пневмогидравлической муфте сцепления// Механизация и электрификация с/х. 2012 №1-С 25-27.
- Кузнецов Н.Г., Нехорошев Д.Д., Нехорошев Д.А. Обоснование конструктивных размеров пневмогидравлического упругого элемента // Основы достижения устойчивого развития сельского хозяйства.: сб. научн. тр./ВГСХА.- Волгоград, 2004.-С65-66.