Пожарникам 6

При тушении пожара двигатели ПА работают в стационарных услови-
ях. При этом ухудшаются условия их охлаждения, так как отсутствует на-
текающий поток воздуха на радиаторы. Поэтому двигатель, насос и его
трансмиссия должны эффективно работать в течение не менее 6 ч.

Виды ПТВ и их возимый запас на АЦ обосновываются на основании
опыта тушения пожаров. Так, в соответствии с НПБ 163-98 вместимость
цистерны для воды рекомендуется выбирать из ряда от 0,8 до 8 м3 и пода-
че лафетного ствола 20 – 40 л/с. Вместимость бака для пенообразователя
предлагается равной 6 % от вместимости цистерны (0,08 – 1 м3).

Пожарные автоцистерны практически применяются для тушения по-
давляющего большинства пожаров. При этом с участием одной АЦ тушат

с. 5.6. Распределение продолжительности ликвидации горения

п,%

20

10

20

40

60

80

100

120

1

2

1994

1998

.,мин

Ри

5 мин

до 50 % всех пожаров, с участием двух АЦ – около 35 %, а трех АЦ – ту-
шат около 10 % всех пожаров.

Стволы РС-50 применяют при тушении около 7,5 %, а на 70 % ис-
пользуют от 1 до 3 стволов. Стволами РС-70 тушат около 2 % пожаров.

При тушении одним стволом РС-50 1 м3 воды расходуется за время не
более 5 мин, а тремя стволами – за время, не превышающее 1,5 мин. Со-
поставляя эти результаты со временем продолжительности тушения пожа-
ров, легко приходим к выводу, что возимые на АЦ запасы воды не обеспе-
чат тушение всех пожаров. Поэтому на АЦ, кроме возимого запаса
воды, должен быть предусмотрен забор воды от водопроводной сети и из
различных водоемов.

В зависимости от условий применения АЦ на них могут устанавли-
ваться центробежные насосы с различными рабочими параметрами с пода-
чей 30 – 110 л/с и напоре 100 м и больше. Возможно применение насосов
высокого давления или комбинированных.

При боевой работе на пожарах нефтегазовых предприятий, в лесах,
лесобиржах, торфяных разработках ПА могут подвергаться воздействию
мощных тепловых потоков (рис. 5.7). Для уменьшения воздействия их на
пожарные автомобили ограничивается время их нахождения на одном мес-
те, т.е. осуществляется дополнительное маневрирование.

 

 

 

 

 

 

Тепловые потоки могут являться причиной повреждения ПА различной
степени. В некоторых случаях обгорает краска, растрескиваются стеклянные
ограждения, обгорают резинотехнические и пластмассовые детали, загора-

Рис. 5.7. Зона минимального безопасного расстояния для конструкционных
материалов АЦ при тушении пожара:

1 – площадь излучающей поверхности 100 м2;

2 – при тушении нефтяных фонтанов

Е, кВт/м2

30

15

1

2

20

40

 60

L, м

3мин



ются и сгорают автомобили. Поэтому конструкция ПА по требованию заказ-
чика должна обеспечивать теплозащиту основных агрегатов для их защиты
от теплового излучения 14,0 и 25 кВт/м2 в течение ограниченного времени.

Безопасность от теплового воздействия должна сочетать пассивную (те-
плооотражательные покрытия) и активную разомкнутую теплозащиту, в ко-
торой вода служит охладителем.

Сбор и возвращение в подразделение не требуют каких-либо специ-
фических требований для их проведения. Необходимо только для обеспече-
ния готовности ПА осуществить техническое обслуживание после пожара в
требуемом объеме.

Приспособленность к человеку обеспечивается предъявлением к кон-
струкции ПА ряда эргономических санитарно-гигиенических требований. На
их основании салоны, кабины, отсеки с ПТВ, пульты управления должны
быть приспособлены для нахождения и работы в них пожарных различного
роста.

Ряд требований предъявляется к конструкции салонов. Они должны
обогреваться зимой. Для ПА, эксплуатация которых возможна в условиях
высоких тепловых потоков, должна быть предусмотрена теплоизоляция ка-
бин. Этим должно предотвращаться термическое разложение обивочных ма-
териалов, продукты которых загрязняют атмосферу салонов.

Совершенствуя конструкцию ПА, не всегда удается реализовать все
требования к ним. Поэтому на практике всегда разрабатываются мероприя-
тия, в максимальной степени обеспечивающие рациональное использование
технических возможностей АЦ. К ним относятся обучение личного состава,
организация необходимых условий содержания АЦ в гаражах, выбор мар-
шрутов следования на пожары, содержание АЦ в технически исправном со-
стоянии.

5.3. Базовые транспортные средства и двигатели пожарных
автомобилей

Пожарные машины создаются на шасси грузовых автомобилей. К ним
предъявляют два основных требования: они должны обладать высокими
удельными мощностями и проходимостью.

Для АЦ и специальных ПА используются шасси ЗИЛ, ГАЗ, КамАЗ,
Урал, МАЗ. Они могут быть полноприводными (колесная формула 8.8.1;
6.6.1; 4.4.1) и неполноприводными (6.4.1; 4.2.2 и др.). Это дает возмож-
ность выбирать рациональные шасси для заданных регионов дислокации
подразделений ГПС.

На шасси этих автомобилей установлены четырехтактные карбюратор-
ные двигатели внутреннего сгорания или дизели. Двухтактные двигатели
имеют ограниченное применение – только на некоторых мотопомпах.

 


В отличие от грузовых автомобилей двигатели на пожарных машинах
эксплуатируются в транспортном и стационарном режимах. Потребителями
энергии на ПМ являются пожарные насосы, генераторы электрического тока,
приводы пожарных автомобильных лестниц и коленчатых подъемников и
т.д.

В карбюраторных двигателях смесеобразование бензина с воздухом
осуществляется вне их цилиндров. Готовая рабочая смесь поступает в цилин-
дры двигателя от карбюратора. Эта смесь при положении поршней вблизи
верхней «мертвой» точки воспламеняется от искры свечи зажигания.

В дизелях дизельное топливо впрыскивается форсунками в цилиндры
при положении поршней вблизи верхней «мертвой» точки. Образовавшаяся
смесь распыленного форсункой дизельного топлива и воздуха воспламеняет-
ся от сжатия.

Работу двигателя внутреннего сгорания (ДВС) характеризует ряд по-
казателей. Отношение полного объема цилиндра Va к объему камеры сгора-
ния Vc называют степенью сжатия (рис. 5.8):

. =
cVVa. (5.4)

Изменение давления внутри цилиндра двигателя по ходу поршня в
различных тактах называют индика-
торной диаграммой.

Индикаторная диаграмма – диа-
грамма изменения давления газа в ци-
линдре двигателя в зависимости от из-
менения положения поршня, записан-
ная с помощью прибора индикатора.
Пример такой диаграммы для карбю-
раторного двигателя показан на
рис. 5.8.

Важными параметрами индика-
торной диаграммы являются давление
в конце такта сжатия Рс , МПа, и дав-
ление в конце сгорания Рz , МПа.

Площадь a, c, z, b индикаторной диа-
граммы характеризует индикаторную
работу. Принято считать, что на пор-
шень действует некоторое среднее ин-
дикаторное давление Рi. Оно на про-
тяжении рабочего хода поршня харак-
теризует полезную работу. На диа-
грамме она обозначена знаком + .

Рис. 5.8. Индикаторная диаграмма
двигателя:

rа – такт всасывания; ас – такт сжатия;
сz - повышение давления при сгорании
топлива; bz – рабочий ход; br – выхлоп

Q1

P, МПа

 

z

c

r

b

a

S, мм

BMT

HMT

Vh

Va

Vc

Q2



Знаком – обозначена работа, затрачиваемая на всасывание рабочей смеси
и удаление отработавших газов.

Зная среднее индикаторное давление Рi, МПа, рабочий объем цилинд-
ра Vp, л, число цилиндров i, частоту вращения коленчатого вала n, об/мин,
определяют индикаторную мощность двигателя, кВт:

.
.
300nPiVNii, (5.5)

где . – тактность двигателя.

Мощность, снимаемая с коленчатого вала двигателя, меньше индика-
торной мощности, так как часть ее расходуется на преодоление трения ра-
бочих деталей, на приведение в действие вспомогательных механизмов
(топливного насоса, газа, распределительного механизма и т.д.). Мощ-
ность, соответствующая этим потерям, называется мощностью механиче-
ских потерь Nм.

Полезную мощность, которую можно снимать с коленчатого вала дви-
гателя, называют эффективной мощностью, кВт:


= .i
- Nм. (5.6)

Совершенство конструкции двигателя оценивают величиной механи-
ческого коэффициента полезного действия:

.м = .eiNN
(5.7)

Мощность Ne и Nм определяют на специальных стендах. С помощью
тормозных устройств определяют также крутящие моменты Me, Нм, при
заданных частотах вращения коленчатого вала n, об/мин. Эффективную
мощность, кВт, определяют по формуле

 Ne = Me . = Me955030nMne.
.
(5.8)

где .е
– эффективный крутящий момент, Нм; . – скорость вращения ко-
ленчатого вала двигателя, с-1.

Важной характеристикой является удельный эффективный расход то-
плива ge, кг/(кВт·ч):

ge =
етNG, (5.9)

где Gт – часовой расход топлива, кг/ч.

Параметры основных показателей, характеризующих двигатели, при-
водятся в табл. 5.2.

 



Таблица 5.2

Показатели

Размерность

Карбюраторные
двигатели

Дизели

Степень сжатия, .

Давление Рс

Давление Рz

Механический коэффициент
полезного действия .м

Удельный эффективный рас-
ход топлива gе

-

МПа

МПа

-

 

г/(кВт.ч)

4 – 10

0,8 – 2,0

3 – 6

0,75 – 0,85

 

290 – 350

14 – 17

3 – 7

6 – 9

0,7 – 0,83

 

234 – 265



 

На пожарных автомобилях предпочтительнее использовать дизели,
так как расход топлива в них меньше на 25 – 30 %, чем у карбюраторных
двигателей. Одновременно следует указать, что пуск дизеля более тяжел,
чем карбюраторного двигателя вследствие различия величины ..

Различаются двигатели и по значениям величин, характеризующих
токсичность отработавших газов (табл. 5.3).

Таблица 5.3

Тип двигателя

СН, млн-1

СО, %

NOx, млн-1

Сажа, г/м3

Карбюраторный

Дизельный

1000 – 3500

50 – 1000

0,2 – 6

0,05 – 0,3

400 – 4500

200 – 2000

0,05

0,1 – 0,3



 

Концентрацию CO выражают в объемных процентах. Концентрацию
СН и ..x записывают в миллионных долях, например:

rCH =6CHсм10,VV
. (5.10)

где rCH – концентрация СН в отработавших газах, млн-1; VCН – парциальный
объем СН, м3; Vсм – объем выпускных газов, м3.

Очень опасной является сажа. На ней адсорбируется большое количе-
ство веществ и она, к сожалению, не улетучивается, а осаждается на пол.
Наиболее опасным из них является бенз-.-пирен, так как по некоторым
данным он является возбудителем онкологических заболеваний.

Характеристики двигателей – это зависимости основных показате-
лей двигателей (Ne, Me и ge ) от частоты вращения его коленчатого вала n,
об/мин.

Характеристику Ne = f(n) называют скоростной (кривая 1 на рис.5.9).
Скоростную характеристику, полученную при полной подаче топлива, на-
зывают внешней. Характеристики, получаемые при неполной подаче топ-
лива, называют частичными (кривая 2 на рис 5.9).

В характеристиках указывают минимальные обороты двигателя nmin;
обороты nN, соответствующие максимальной мощности Ne max, и обороты
максимального крутящего момента nMe max.


Рис. 5.9. Скоростная характеристика двигателя:

 1 – внешняя характеристика; 2 – частичная характеристика; 3 – крутящий момент;
4 – удельный расход топлива; 5 – регуляторные характеристики

1

2

3

4

5

Ne, кВт

Me, Hм

Nemax

MeN

ge г

n, об/мин

n, max

nN

nmin

Memax

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В случае установки на двигателе ограничителей скорости Ne и Me из-
меняются, как показано прямыми 5(см. рис 5.9) Максимальная скорость
nmax отличается от nN на величину около 10 %.

Из рис. 5.9 следует, что область, ограниченная внешней скоростной
характеристикой (кривая 1) и диапазоном скоростей от до nN, явля-
ется областью, в которой эксплуатируются двигатели. Для примера приво-
дится внешняя скоростная характеристика дизеля КамАЗ-740.11 мощно-
стью 176 кВт (рис. 5.10).
maxMen

В документации на двигатели наиболее часто указывают Ne max и nN.
По параметрам этих величин можно построить внешнюю скоростную
характеристику двигателя, используя формулу

Ne = Ne max
23,
NNNnnnаbcnnn
......
........
........
(5.11)

где n – текущие значения частот вращения вала двигателя, об/мин.

Для карбюраторных двигателей а = b = с = 1, а для дизелей
а = 0,53; b = 1,56 и с = 1,09.

Приводимые в справочниках значения Ne max и nN получены на осно-
вании стендовых испытаний. На автомобилях же мощность частично
расходуется на привод вентилятора, компрессора, часть ее теряется в
глушителе и т.д. Поэтому в расчетах эту часть энергии учитывают ко-
эффициентом коррекции Кк. Для двухосных автомобилей Кк = 0,88, а для
трехосных Кк = 0,85.

nMemax



Рис. 5.10. Внешняя скоростная характеристика двигателя КамАЗ-740.11:

1 – крутящий момент; 2 – внешняя скоростная характеристика;
3 – удельный расход топлива

1

2

3

850

800

750

180

100

230

 

1000

2000
200

n, об/мин

Mk,Hм

Ne,кВт

ge,г/(кВт·ч)

Форма входа
Поиск
Друзья сайта
  • Официальный блог
  • Сообщество uCoz
  • FAQ по системе
  • Инструкции для uCoz
  • Статистика

    Онлайн всего: 1
    Гостей: 1
    Пользователей: 0