一、问题的提出
在世界能源日趋紧张的情况下,节约能源已成为全球当务之急,我国又是一个资源相对贫乏的国家,节约挖潜,开源节流就显得尤为重要了,党中央国务院号召全国人民厉行节约,建设节约型社会。近年来,以各类拖拉机为主的各类农业机械迅速增长,就拿我们新田县一个人口仅42万的小县来讲,截止2010年底,农业机械总动力38万kw,据保守预测,农机拥有量还以不低于10%的速度增长,这支庞大的耗油大军年消耗柴油1000t。一方面是大量增长的耗油机械,另一方面是紧缺的石油资源,油价节节上升居高不下。燃油高价位和供应紧缺造成了一些不良影响,如农机作业成本上升,加重农民经济负担,局部还会引发一些不稳定因素。因此,做好农机节能降耗是摆在我们广大农机工作者面前重要而严峻课题,农机部门要把农机节能作为农机管理服务工作一个重中之重的工作,通过一系列的节能降耗措施,充分提高农业机械动力性,降低油耗,节约能源,降低生产成本,增加经济效益,实现经济可持续发展和建设节约型社会具有十分重要的意义。
二、农业机械节能降耗的主要途径
2.1加强技术培训,提高农机驾驶操作人员技术水平
近年来,随着农村经济的发展,以拖拉机为主的农用动力机械进入千家万户,发展势头有增无减。很多农民是今天买车,明天上路,未培训先上岗,上路新机手增多,许多新车用了一年多,不知道新车磨合规范,不知道换机油,不知道保养,没有检查调整过气门间隙,也没有保养过空气滤清器,发动机大量冒黑烟,在他们看来是正常现象,技术素质差,使用维护不当,机械技术状况迅速恶化,功率下降,油耗上升。为此,必须加强技术培训,提高驾驶操作人员技术水平,严格按照规范操作,新车严格按规范进行磨合,做好日常维护保养,杜绝机车带病作业。
2.2加快农机更新换代、优化农机装备结构
老式落后的农业机械油耗大,因此,要充分利用国家农机购置补贴政策,大力发展科技含量高的新型,大中型农业机械,调整低层次低水平的农机化投入,减少农业机械重复购置和盲目投资,以最经济的农机化投入,推动大中型与小型机械,动力机械与配套机械,种植业机械与各业机械的协调发展,实现农业机械的数量、质量和效益的统一。
2.3加强农机管理,提高农机化经营规模和作业水平。
千家万户分散经营农业机械的格局,没有很好地发挥农机作业效益最大化,必须大力推进农机规模化经营,集约化生产,建立农机专业合作社和其它农机联合作业队伍,缩短农机作物收种时间,增加机手和农户收益,提高农机服务水平。
三、农业机械节能降耗的技术方法
3.1严守操作规程,正确使用农业机械
科学、技巧、熟练地驾驶农业机械,可降低油耗,下面介绍一些“节油术”供参考:
(1)采用冷摇慢转预热,低档起步缓加速,不要在启动、熄火前轰空油。如果说是用手摇起动的农业机械,驾驶员用摇把摇转发动机数圈,使发动机润滑良好,减少磨损,发动机启动后,应急速升温,当发动机水温上升到65度以上再起步,如果水温低于45度,燃油燃烧不完全,机油粘度大,加大了运动阻力,油耗增加加快发动机磨损。如果急加速或猛轰油门,容易造成机件损坏,油耗增加,据试验介绍,用低档起步缓加速,每次起步可节约燃油15g,长年累月积累就是一笔大数。
(2)保持正常的轮胎工作气压。如果轮胎气压不足。运行滚动阻力增加,燃油消耗量增多,据有关资料介绍,如轮胎气压低于工作气压0.5个大气压力,油耗将增加5%。
(3)保持经济行驶速度,正确使用制动。油耗最低的车速为经济车速,使用不同档位,经济车速不一样,对拖拉机来讲,就是最低油耗下的最高行驶速度。驾驶员在操作时,当发动机转速下降时,应挂低速档,使发动机转速回升,并稳定在最低油耗范围内;当发动机转速高时,应挂入高速档,使发动机转降至最小油耗范围内,即“高档小油门”。在拖拉机运输作业中,一般提倡中速行驶,略高于经济车速,因为中速行驶考虑安全、油耗和生产效率的关系。停车应预先计划,不能想停就停一脚制动,尽量利用车的惯性滑行后停车,不是紧急特殊情况,应尽量避免紧急制动,根据物理学的动能原理,制动次数越多,能量损失也越大,燃油消耗也越多。
(4)田间作业要选择正确的行走路线,以减少空行程,尽量减少重耕、漏耕,在保证质量的前提下,采用高档小油门,在作业结束或转移地方时,要及时分离液压传动和动力输出,添加种、肥和排除故障时发动机应熄火。
(5)满负荷工作。在运输作业中,拖拉机应满负荷或接近负荷作业,按核准质量装载,功率才能得到充分发挥,而且油耗也低,如果超载,加速拖拉机磨损,增加油耗,如果负荷不足,效率低浪费油料。
3.2搞好发动机的维护保养,使发动机经常保持良好的技术状态。
为了降低农机化作业成本,农业机械发动机大多采用柴油机,柴油机燃油供给系统的性能和技术状态的优劣,对柴油机的动力性,超负荷适应性及起动性等主要使用性能,有着重要影响,一方面,燃油系统配合件特别是三大偶件配合精度较高,磨损后喷油雾化的质量降低,造成燃烧不完全,功率下降,油耗上升,另一方面是各配合间隙和相对位置不能保证,导致压缩压力达不到要求,造成混合气质量差,功率下降油耗上升,2010年新田县农机局结合拖拉机年检,对216台小型拖拉机进行功率油耗检测,结果平均功率为6kw,比额定功率8.82kw下降32%,平均耗油率201.5g/(kw.h),比额定耗油率143.3g/(kw.h)高40.75%,对部分柴油机调修后平均功率提高0.83kw,耗油率平均降低34.61g/(kw.h),从以上数据可以看出,机械技术状态差,油耗高是农用柴油发动机普遍存在的问题,所以广大农机主应加强农业机械运行的保养,采取行之有效的措施,使发动机经常保持良好的技术状态。
(1)定期保养空气滤清器,消除消声器中积炭,确保进排气畅通。否则会造成进排气阻力增大,进气不足,排气不净,燃油不能完全燃烧,功率下降,油耗上升。
(2)定期检查调整气门间隙。间隙过大,造成气门迟开早闭,进排气时间缩短,开启高度降低,进排气阻力增大,导致发动机进气不足,排气不净,燃油不能充分燃烧,油耗增加,间隙过小,造成气门关闭不严而漏气,压缩终了的压力和温度降低,混合气变浓,造成燃油不能完全正确燃烧,功率下降,油耗增大。
(3)定期检查调整喷油器的喷油压力、雾化质量和供油提前角。喷油器零件磨损或压力不够时雾化质量差,严重时出现滴油现象,燃油进入燃烧室后不能与空气充分混合导致燃烧不完全,功率下降,油耗增大,供油时间过早过晚都会使发动机功率下降,燃油消耗量增加。
(4)定期保养燃油滤清器。清洗更换,消除沉积的杂质和水分,延长三大精密零件的的寿命。
(5)注意保证缸套与活塞及活塞环、气门、缸垫等处密闭良好。气缸压缩力对油耗影响较大,气缸压缩力越大,混合气燃烧越充分,热量损失越少,柴油机动力性和经济性就越好,而气缸压缩力主要与燃烧室的密闭性和压缩的有关,如果这三大件即气缸盖、活塞、气缸垫密封不好,会影响压缩力,功率下降,油耗上升。
3.3坚持柴油机外净化,减少燃油系三大偶件的磨损,维护发动机良好状态。
实践证明,加强柴油机外净化,能延长柴油机燃油供给系偶件的使用寿命,柴油机故障有一半出自供油系统,如果柴油机燃用不清洁柴油,不仅油耗增加,功率下降,而且会使燃油系的精密偶件急剧磨损,甚至造成柱塞副卡死,柴油发动机供油系统中有柱塞,出油阀和喷油器三大精密偶件,配合间隙非常小,仅为0.002mm,因此必须保证供给系所用燃油清洁,一般柴油出厂时,机械杂质含量不超过50g/t,经过周转储运后柴油杂质会增加到75g/t以上,因为滤清器的滤蕊滤杂有限,一般仅能滤去0.04-0.09mm的杂质,小于0.04mm的杂质仍可进入三大偶件。因此,柴油必须经过机外净化,柴油机外净化主要方法是静置沉淀和过滤去杂,试验表明,桶装柴油经静置沉淀后,杂质和水依靠自身重量沉在容器底部,48小时后可沉淀95%的杂质,此外,向柴油机油箱加油最好采用密闭式过滤加油,可在油箱加油滤网处放两层绸布等,这样滤去一些杂质,严禁将容器底部脏油和积水加入油箱。因此,对柴油要精心储存,过滤加入,防止污染,这样才能保证燃油供给系统燃油清洁,减少偶件磨损,保证发动机良好工作状态,延长发动机使用寿命,降低成本。
3.4大力推广和应用节油新技术
(1)安装节油减烟器。节油减烟器的原理是利用永久磁铁产生非匀强磁场,磁化燃油,从而改变燃油分子间排列状态,产生相对排斥力,减少分子间引力,使喷入气缸的燃油自身产生膨胀力,加强雾化。提高燃烧效率,从而达到节油和减烟的目的。现时流行的节油减烟器节油在20%以上,减烟在30%以上,增加动力10%左右,且不易产生积炭。
(2)安装负压节油阀。负压阀是曲轴箱与外界相通的一个单向阀。曲轴箱内气体只能出不能进,当活塞下行时,使曲轴内气体排出,压力表减少,活塞上行时,外界气体不能进入形成负压,从而降低曲轴箱内压力和温度,减少机油的窜烧,延缓机油净化变质,达到降低机油消耗的目的。
(3)安装增压器。发动机提高功率主要是通过提高转速,改善燃烧状态,加大单缸排量和采用增压技术等途径来实现,大中功率柴油机,可以安装涡轮增压器的办法来达到节能降耗的目的。涡轮增压器是利用柴油机废气能量驱动增压器的,经济性较好,小功率柴油机采用惯性增压,改变柴油机的结构尺寸和转速,仅在进气道上接上一支进气管,在空气滤清器和进气门之间增加一个稳压器,利用空气流动的惯性效应和波动效应增加进气量。一般情况下,柴油机安装增压器后,可使功率增加以上,耗油降低5%左右。
(4)广泛推广使用金属清洗剂,金属清洗剂代替汽油、柴油清洗各种金属和非金属机件的油垢,用金属清洗剂清洗零件,1kg金属清洗课桌可代替16-20kg汽油或20kg柴油。
3.5大力推广新型组合农具,采用先进耕作方式
大力推广使用新型组合式农具,搞好农机具配套。以悬挂农具、复式、作业家具代替牵引农具。同时,保持农机具具有良好的技术状态,可以减少阻力,提高生产率,降低油耗。用悬挂器铧犁代替牛犁可减少油耗20%,少耕作业和联合作业,保护性耕作等先进节能作业方式。降低作业费和减少土壤压力,可大大降低配套农具投放量,降低油耗。
四、结论
农机节能降耗潜力是较大的,只要多管齐下,加强技术管理和提高农机人员技术素质,加快农机更新换代,优化农机装备结构,加强对农用动力机械能耗检测,保证动力机械技术完好。大力力推广应用节油新技术,大力推广新型农机具和先进耕作方式,降低农机能源消耗。每年节省耗油量10-15%是可以做到的。