Как-то я нашел интересную статью Эдварда Р. Хьюитта об оптимальных режимах работы тракторных двигателей. Вроде ничего особенного, но это 1919 год. Ведь интересные тракторы типа Moline Universal, Little Bull, Waterloo Boy до сих пор тяжело продаются... Да что там - Fordson только появился, и только через год, в 1920 году, в Америке он займет 3/4 рынок – и уже сейчас делается ставка на технологическое оборудование на уровне, способном решать проблемы, которые даже сегодня понимают не все агроинженеры.
Трактор Moline Universal производился в США с 1916 по 1923 год. Это интересная техника, позволяющая увидеть, какие типы тракторов использовались до 1919 года. Эта фотография была сделана на соревновании по пахоте в Дании в 1920 году.
Ниже приведен перевод отрывка из «Принципов эксплуатации колесных сельскохозяйственных тракторов» Эдварда Р. Хьюитта, опубликованного Американским обществом сельскохозяйственных инженеров, который меня очень удивил:
Топливная экономичность и переключение передач
Традиционные двигатели внутреннего сгорания имеют один существенный недостаток. То есть при перегрузке он немедленно остановится, если не будет работать на скорости выше максимального крутящего момента, а при замедлении крутящий момент увеличится. В этом случае нормальную нагрузку двигателя можно немного увеличить за счет снижения оборотов. Понятно, что в таких условиях эксплуатации двигатель трактора должен работать не с полной нагрузкой. В противном случае особенно сильная тяга или небольшой подъем плуга заставят вас остановиться или переключить передачу.
Поэтому на тракторах принято переключать передачи так, чтобы двигатель работал только при небольшом проценте полной нагрузки (например, 40% или 50%). Это обеспечивает запас прочности от перегрузок и дефектов системы смазки и охлаждения. Это связано с тем, что [такие] перегрузки [обычно] могут длиться лишь короткий период времени.
кривая на рисунке 3 представляет собой среднее значение испытаний, проведенных в моей лаборатории за несколько лет на ряде исправных двигателей, и показывает расход топлива в различных процентах при полной нагрузке (все испытания проводились при постоянной скорости 1000 об/мин).
Рисунок 3 – Расход топлива при различных нагрузках, исходя из средних значений из нескольких экспериментов.
[3 на диаграмме Вертикальная ось — расход топлива в фунтах на лошадиную силу. В 1 час. Горизонтальная ось внизу — процент нагрузки двигателя при частоте вращения коленчатого вала 1000 об/мин. Вверху – Разрежение во впускном коллекторе (дюймы ртутного столба). Кривая: 1 – Богатая смесь на холодном воздухе. 2 – Хорошее перемешивание на холодном воздухе. 3 – Лучшие условия труда. 4 – Лучший возможный результат с циклом Отто.]
Нижняя кривая показывает наибольший расход топлива, полученный в наиболее выгодном режиме работы. Кривую, обозначенную цифрой 1, можно считать нормальной практикой для коммерческих тракторов. Будет интересно посмотреть, как далеко мы сможем опуститься ниже этой точки, прежде чем увеличение расхода топлива станет очень заметным, поскольку мы не можем все время работать с полной нагрузкой и максимальной экономией. Обратите внимание: хотя нагрузка типичного двигателя никогда не должна опускаться ниже 60%, лучшие двигатели при хороших условиях могут достигать расхода топлива 0,66 фунта/л.с. % в час при нагрузке 50%.
Не эксплуатируйте двигатель трактора в течение длительного времени при температуре ниже этой отметки. Еще следует отметить, что если вы хотите добиться хорошей экономии топлива [с помощью таких систем], обязательно смазывайте и охлаждайте двигатель, чтобы он мог постоянно работать с нагрузкой от 50% до полной. Это означает, что так оно и есть необходимый. При этом для достижения наилучших результатов при использовании орудий трактор должен работать с определенной скоростью, а на силу тяги этих орудий на одном и том же поле влияют изменения уклона и сопротивления качению вещи могут отличаться от 100.
Итак, как можно добиться хорошей топливной экономичности с помощью двухступенчатой коробки передач? Моя оригинальная машина имела три скорости. Высокие скорости были зарезервированы для использования на дорогах и не могли использоваться в полевых условиях, поэтому для реальной работы оставалось только две скорости. Мне пришлось установить 4-ступенчатую [трансмиссию], чтобы я мог использовать 3-ступенчатую для полевых работ. Это 1, 2 и 3 мили в час соответственно при оборотах двигателя 1000. Конечная скорость регулируется до 1200 об/мин. Таким образом, вы всегда сможете использовать машину в правильных условиях нагрузки и добиться максимальной эффективности.
В качестве индикатора нагрузки двигателя я использую манометр во впускном патрубке. На этом манометре имеется маркировка, помогающая оператору трактора понять, что показания вакуума не должны превышать 8 дюймов ртутного столба (что соответствует 50% нагрузке). Эта точка была выбрана как минимальная нагрузка, при которой двигатель будет работать экономично. Если вакуум превышает эту отметку, водитель должен переключиться на более высокую передачу, чтобы увеличить нагрузку на двигатель.
Это полная противоположность практике переключения передач в туристических автомобилях, поскольку двигатель работает в усиленном режиме и его необходимо освободить.
Обратите внимание: Мебельный щит из бука: советы по эксплуатации.
В тракторах более высокие нагрузки означают лучший расход топлива и лучшие финансовые результаты при условии, что двигатель выдерживает эту нагрузку. Если вы хотите работать экономично, вам необходимо создать двигатель, способный работать на полной мощности, и систему охлаждения, которая поддерживает нужную температуру двигателя при любых условиях.Ссылка на источник:
Транзакции SAE, том 14, часть I, стр. 83–111
Эдвард Р. Хьюитт. Принцип работы колесных сельскохозяйственных тракторов. 1919 год
https://doi.org/10.4271/190003
Кому интересен оригинал, вы можете найти его здесь:
https://www.jstor.org/stable/44720496?seq=1
Конкретные цитируемые отрывки можно найти на стр. 89–91.
Об авторе:
Автор этой статьи, Эдвард Рингвуд Хьюитт, замечательный человек и заслуживает похвалы. Инженер, изобретатель, писатель и.. известный спортивный рыбак.
Эдвард Р. Хьюитт родился 20 июня 1866 года в богатой семье, владевшей поместьем Рингвуд в Нью-Джерси (отсюда и его необычное второе имя). Он окончил Принстонский университет, затем учился в аспирантуре Берлинского университета и путешествовал по Европе. В Англии Эдвард Р. Хьюитт работал с Хайрамом Максимом над проектом самолета с паровым двигателем.
Находясь в Англии, Хьюитт также разработал автомобиль с одноцилиндровым двигателем, который продавала компания Adams-Hewitt. В июне 1905 года Эдвард Р. Хьюитт основал Hewitt Motor Company в Нью-Йорке. Одноцилиндровые двигатели быстро устарели, и он занялся разработкой двигателей для грузовиков. С 1906 года его компания производила грузовики под брендом Hewitt, и продажи были высокими. В 1912 году компания была приобретена Международной автомобильной корпорацией и производила грузовики под маркой Saurer и маркой Mack, известной до сих пор. Так, грузовик Mack AB был разработан под руководством Эдварда Р. Хьюитта. Этот грузовик был представлен на рынке в 1914 году и стал первым серийным автомобилем под маркой Mack (братья Мак выпускали цельные автомобили).
Mack AB — первый грузовик марки Mack, выпускаемый серийно.
Эдвард Р. Хьюитт продолжал работать консультантом в Mack Truck Co до своей смерти. Однако были в его жизни и другие занятия. Он проявлял большой интерес к химии и интересовался сельским хозяйством, изучая свойства почвы и пытаясь повысить содержание витаминов в сене. Он написал брошюру по улучшению почвы («От бедной почвы к хорошей земле» - опубликована в 1951 году) и брошюру о влиянии лецитина на здоровье человека («Лецитин и здоровье» - опубликована в 1957 году, в год смерть автора).
Однако с детства его главным хобби была рыбалка. К 26 годам он уже ловил рыбу в Европе, Канаде и на западе США. Он был одним из первых, кто использовал подводную фотографию, чтобы сфотографировать рыбу, кусающую различные виды искусственных мух. В 1918 году Эдвард Р. Хьюитт основал рыболовный лагерь под названием «Клуб Биг-Бенд» на площади 2700 акров в горах Катскилл. Он был пионером в восстановлении рек с целью улучшения среды обитания форели и был разработчиком таких мушек, как Neversink Skater и Bi-Visible. Ему также приписывают создание небольшой одноручной удочки для лосося, которая была значительным улучшением по сравнению с использовавшимися ранее гигантскими двуручными удочками. У Эдварда Р. Хьюитта даже был небольшой каталог, в котором люди могли купить карты рыбалки, которые он сам разработал, с указанием условий рыбалки, увеличительным стеклом, смазками и пропитками для лески, а также различными мушками, которые он лично опубликовал.
Эдвард Р. Хьюитт делает муху.
Он написал более десяти книг, по крайней мере восемь из которых были посвящены рыбалке, некоторые из которых были переизданы в наше время:
Тайны лосося (1922 г.) - переиздано в 2016 и 2022 гг.,
Говоря о Форели (1926),
Лучше форельный ручей (1931),
Справочник Хьюитта по рыбалке нахлыстом (1933 г.) - переиздано в 2021 г.,
Справочник Хьюитта по улучшению реки (1934 г),
Рыбалка нахлыстом нимфы Хьюитта (1934),
Справочник Хьюитта по выращиванию и зарыблению форели (1935),
75 лет ловли форели и лосося (1948) - переиздано в 2004 г
Еще автобиографические книги:
Вот были дни: История долгой жизни (1943),
Дни от 75 до 90 (опубликовано в 1957 году – году смерти автора),
Он также опубликовал книги о богатстве своей семьи:
Поместье Рингвуд Хьюиттов (1946) - переиздано в 2023 году
Будучи изобретателем, Эдвард Р. Хьюитт получил 24 патента, в том числе патент на оригинальную обувь на войлочной подошве и патент на машину для изготовления струн для музыкальных инструментов. Кстати, он был коллекционером редких музыкальных инструментов. После его смерти сборник был передан Музыкальной школе Гарвардского университета.
Среди всего этого сюда входят серьезные исследования, демонстрирующие глубокие, если не фундаментальные, знания устройства и режима работы сельскохозяйственных тракторов. 1919.
Эдвард Рингвуд Хьюитт умер 14 февраля 1957 года в возрасте 91 года.
Вот были времена.
Эра Титанов.
Больше интересных статей здесь: Производство.
Источник статьи: Об оптимальной загрузке тракторного мотора – советы рыбака.