Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015

Опубликуйте свой материал в официальном Печатном сборнике методических разработок проекта «Инфоурок»

(с присвоением ISBN)

Выберите любой материал на Вашем учительском сайте или загрузите новый

Оформите заявку на публикацию в сборник(займет не более 3 минут)

+

Получите свой экземпляр сборника и свидетельство о публикации в нем

Инфоурок / Иностранные языки / Другие методич. материалы / Статья «Облегчение пуска двигателя в зимних условиях»
ВНИМАНИЮ ВСЕХ УЧИТЕЛЕЙ: согласно Федеральному закону № 313-ФЗ все педагоги должны пройти обучение навыкам оказания первой помощи.

Дистанционный курс "Оказание первой помощи детям и взрослым" от проекта "Инфоурок" даёт Вам возможность привести свои знания в соответствие с требованиями закона и получить удостоверение о повышении квалификации установленного образца (180 часов). Начало обучения новой группы: 24 мая.

Подать заявку на курс
  • Иностранные языки

Статья «Облегчение пуска двигателя в зимних условиях»

библиотека
материалов

ОБЛЕГЧЕНИЕ ПУСКА ДВИГАТЕЛЕЙ В ЗИМНИХ УСЛОВИЯХ


Коврижников Александр Юрьевич,

преподаватель ГОУ СПО Кемеровского профессионально-технического техникума


Самым надежным способом пуска двигателей в зимних условиях является постановка автомобилей в отапливаемые боксы. Даже при отсутствии отопления при постановке автотранспорта в закрытые помещения, он подвергается меньшему воздействию низких температур. При низких температурах повышается вязкость моторного масла, а как следствие увеличивается сила трения между частями кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов. У карбюраторных двигателей ухудшается процесс карбюрации, а в дизельных нарушается процесс смесеобразования топливо-воздушной смеси в камере сгорания двигателя.

Кроме двигателя низкие температуры отрицательно влияют на другие агрегаты и системы автомобиля, так как практически в каждом узле и агрегате и системе имеются смазывающие материалы. У аккумуляторной батареи снижается емкость, нарушаются технические параметры электрооборудования. При очень низких температурах имеют место случаи, когда лопаются шпильки колес (температурное колебание геометрических размеров тел). На основание вышесказанного только в отапливаемых помещениях можно комплексно избежать негативное влияние низкой температуры на работоспособность автомобиля. В случаях когда невозможна постановка автомобилей в отапливаемые помещения применяются устройства для облегчения эксплуатации автомобиля в зимних условиях. В первую очередь это касается двигателя автомобиля. Самым простым способом сохранить работоспособность двигателя, оставление его работающим. Как вариант дежурный периодически производит прогрев двигателя. В середине двадцатого века был широко распространен способ подогрева моторного масла находящегося в поддоне картера двигателя горячим воздухом на открытых стоянках. Для этого использовался калорифер и вентиляторы, которые по воздуховодам подавали горячий воздух к поддону двигателя. Впускной коллектор подогревался горячей водой, которую заливали в двигатель. В настоящее время этот способ подогрева двигателя не применяется, так как мало эффектен. У современных автомобилей вместо воды используются для охлаждения двигателя незамерзающие жидкости, а это значит что при пуске двигателя впускной коллектор оставался холодным при таком способе подогрева. Часто имели место случаи размораживания двигателя при неполном сливе воды из системы охлаждения. Требовался дежурный для обслуживания калориферной установки во время работы. Были большие затраты на горячую воду и электроэнергию.

В настоящее время используются следующие устройства для облегчения пуска, воздействующих на отдельные системы двига­теля, температурное состояние его деталей и эксплуатационных материалов, снижающие моменты сопротивления вращению коленчатого вала, улучшают усло­вия образования и воспламенения топливо-воздушных смесей. Эффективность различных способов и устройств для облегчения пуска зависит от типа двигате­ля, его конструктивных особенностей и условий эксплуатации.

Свечи накаливания и подогрева воздуха

Пуск дизелей с разделенными каме­рами сгорания улучшается при установ­ке в предкамеры или вихревые камеры свечей накаливания открытого или за­крытого типа, раскаленные нагрева­тельные элементы которых являются источниками воспламенения топлива.

Свечи накаливания

Свеча накаливания с открытым на­гревательным элементом устанавливается в камере сгорания двигателя таким образом, чтобы рас­каленная спираль находилась на не­котором расстоянии от границы струи распыливаемого топлива. Если струя топлива задевает спираль, процесс воспламенения улучшается, но сокра­щается срок службы свечи. Спираль накаливания штифтовой свечи находится в закрытом кожухе, заполненном изоляционным материа­лом с высокой теплопроводностью. Кожух свечи изготавливают из желе­зо-никель-хромового сплава «инконель». Штифтовую свечу в камеру сгорания устанавливают так, чтобы конус струи распыливаемого топлива касался раскаленного конца ее кожуха.

Чаще используют однополюсные штифтовые свечи, потребляющие токи си­лой 5 и 10 А при напряжениях соответственно 24 и 12 В. Двухполюсные свечи для двухпроводных схем потребляют токи силой до 50 А при напряжении 1,7 В. Время прогрева штифтовой свечи составляет 1-2 мин. Вследствие большой тепловой инерции таких свечей нет необходимости устанавливать в их цепь пи­тания дополнительный резистор. Преимуществом штифтовых свечей по сравне­нию со свечами открытого типа является большая механическая прочность и больший срок службы вследствие отсутствия окисления спирали кислородом воздуха. Штифтовые свечи могут быть установлены в дизелях с однополостными камерами сгорания.

Эффективность применения свечей накаливания при пуске дизелей зависит от рабочей температуры открытой спирали или кожуха штифтовой свечи, кото­рая определяется силой проходящего по спирали тока. Пуск дизелей при ис­пользовании свечей накаливания обеспечивается до температур – 10...-15°С при частоте вращения коленчатого вала 60 - 80 мин-1.

Свечи подогрева воздуха во впускном коллекторе

На дизелях с неразделенными камерами сгорания применяют электрические свечи и электрофакельные подогреватели для нагрева воздуха, поступающего в цилиндры двигателя при такте впуска. Целью подогрева воздуха является по­вышение температуры в конце такта сжатия и, тем самым, улучшение условий образования, воспламенения и сгорания топливо-воздушной смеси.

Свеча СН-150 подогрева воздуха во впускном трубопроводе мощностью 400 Вт рассчитана на по­требление тока силой 45 - 47 А. Спи­раль свечи нагревается до темпера­туры 900 - 950°С через 40 - 60 с после подключения к аккумуляторной бата­рее. В цепи питания свечей СН-150 предусмотрен контрольный элемент СЭ-52 и дополнительный резистор МД-51. Свечи подогрева устанавлива­ют в начале впускного трубопровода или в местах разводки по каналам ци­линдров.

Лучший теплоотвод от спирали впускному воздуху обеспе­чивается при использовании фланце­вых свечей. Фланцевые свечи устана­вливают в разъемах впускного трубо­провода, что приводит к большому разнообразию их конструкций, но ус­ложняет конструкцию трубопровода.

Вследствие подогрева воздуха во впускном трубопроводе свечой СН-150 на 20 - 35°С увеличивается температура в цилиндре в конце сжатия, в результате чего на 5 - 10°С снижается минимальная температура пуска двигателя. Из-за потери теплоты при большой длине трубопровода снижается эффективность работы свечей подогрева в условиях низких температур. Поэтому их использу­ют на дизелях с малыми рабочими объемами, пуск которых должен обеспечи­ваться до температур -12...-17°С.

Электрофакельные подогреватели воздуха

На дизелях устанавливают электрофакельные подогреватели воздуха во впускном трубопроводе, что в сочетании с маловязким моторным маслом поз­воляет снизить минимальную температуру пуска холодного дизеля на 10-15°С. В электрофакельных подогревателях через электрическую спираль проходит ток небольшой силы, так как она служит только для подогрева, испарения и за­жигания топлива. Воздух во впускном трубопроводе подогревается за счет те­плоты сгорания топливо-воздушной смеси.

Электрофакельное устройство дизелей автомобилей ЗИЛ моделей 133ГЯ, 133ВЯ состоит из двух факельных штифтовых свечей, электромаг­нитного топливного клапана, добавочного резистора с термореле, кнопочного выключателя, реле электрофакельного устройства, ре­ле отключения обмотки возбуждения генератора, контрольной лампы и топли­вопроводов.

Дозирование топлива, его испарение, смешивание с воздухом, воспламенение и сгорание происходят в факельной штифтовой свече. Топливо, подаваемое к свече, очищается фильтром, дозируется жиклером, прохо­дит по кольцевой полости между кольцевой вставкой и нагревателем. Объ­емная испарительная сетка в нижней части факельной свечи имеет большую поверхность и облегчает испарение топлива. Сетка окружена защитным экра­ном с отверстиями для прохода воздуха. Экран предотвращает затухание пламени при увеличении скорости воздушного потока во впускном трубопрово­де после пуска двигателя.

Электромагнитный топливный клапан открывает подачу топлива к факель­ным штифтовым свечам при подключении катушки к аккуму­ляторной батарее. При отключении электромагнитный клапан закрывается под действием пружины. Топливо к электромагнитному клапану подводится из сис­темы питания дизеля.

Термореле имеет контакты и биметаллическую пластину, расположенные внутри спирали добавочного резистора. По мере прогрева за счет теплоты, выделяемой добавочным резистором, биметаллическая пластина деформируется и замыкает контакты реле. Добавочный резистор уменьшает силу тока во время предварительного нагрева штифта факельной свечи и за­мыкается накоротко в момент вклю­чения стартера.

Схема электрофакельного устройст­ва обеспечивает предвари­тельный нагрев факельных штифто­вых свечей ЕК1 и ЕК2 до температуры 1000-1100°С перед включением стар­тера. Спирали свечей подключены к аккумуляторной батарее через доба­вочный резистор R термореле КК кно­почным выключателем S2 электрофа­кельного устройства. Во время пред­пускового прогрева свечей выключа­тель S1 приборов находится в положе­нии 2. В конце прогрева факельных свечей замыкаются контакты термореле КК. Напряжение подается на электро­магнитный топливный клапан YA и контрольную лампу HL, сигнализирующую о готовности электрофакельного устройства к пуску двигателя. При включении стартера выключателем S1 приборов (положение 3) подкачивающий насос по­дает топливо через открытый электромагнитный клапан к факельным свечам.

После пуска двигателя выключатель S1 приборов и стартера переводят в по­ложение 2, стартер отключается, но электрофакельное устройство продолжает работать в период предпускового прогрева, если оставить включенной кнопку выключателя S2. Для защиты факельных штифтовых свечей от перегрева при работе двигателя в режиме холостого хода после пуска, когда в связи с рабо­той генератора повышается напряжение на выводах свечей, в схеме предусмо­трено реле К2 отключения обмотки возбуждения генератора.

Техническое обслуживание электрофакельных подогревателей

Проверка технического состояния

Проверка электрофакельного устройства включает целый комплекс меро­приятий.

Исправность контрольной лампы определяют визуально. Техническое состо­яние факельных свечей оценивают по силе потребляемого тока. Большая сила тока или его отсутствие свидетельствуют о неисправности свечи. Исправность дополнительного резистора с термореле проверяют по времени от момента включения до замыкания контактов и времени замкнутого состояния контактов после отключения тока. Уменьшение времени замкнутого состояния контактов термореле после отключения тока приводит к преждевременному прекращению подачи топлива к факельным свечам.

Об исправном состоянии электрофакельного устройства свидетельствует на­личие факела, наблюдаемого через отверстия во впускном трубопроводе при вращении коленчатого вала дизеля электростартером. Если факел при исправ­ных факельных штифтовых свечах отсутствует, проверяют герметичность топ­ливной системы электрофакельного устройства, пропускную способность фа­кельной свечи и работу электромагнитного клапана.

Герметичность топливной системы оценивают визуально. Для проверки дав­ления в топливной системе и исправности электромагнитного клапана топливо­провод отсоединяют от факельной свечи, прокачивают систему топливоподкачивающим насосом и через 1 мин включают электромагнитный топливный кла­пан. Открытие клапана сопровождается характерным щелчком, после чего из отсоединенного от свечи топливопровода должна появиться струя топлива. Ра­сход топлива и силу потребляемого факельной свечой тока определяют на спе­циальных стендах.

Реле отключения обмотки возбуждения генератора на автомобилях КамАЗ исправно, если при работающем двигателе и включенном электрофакельном устройстве амперметр на щитке приборов показывает разряд (силой тока око­ло 30 А), а при выключенном электрофакельном устройстве — заряд.

При подготовке к эксплуатации в холодный период года топливную систему электрофакельного устройства освобождают от летнего топлива, промывают в бензине фильтр и жиклер факельной штифтовой свечи и саму свечу при нали­чии на сетке и защитном экране нагара и сажи. Для очистки фильтра чистый бензин или дизельное топливо пропускают через фильтр в направлении, проти­воположном перемещению рабочего потока. После очистки рекомендуется про­дуть фильтр сжатым воздухом.

Устройства для подачи пусковой жидкости

Широкое распространение при пуске получил способ использования легковос­пламеняющихся жидкостей, которые содержат компоненты с низкой температу­рой самовоспламенения и отличаются большим разнообразием составов. Пуско­вая жидкость «Арктика» состоит из диэтилового эфира (45-60%) с температурой самовоспламенения 180-205°С, газового бензина (35-55%), изопропилнитрата (1-1,5%), различных промежуточных продуктов окисления (до 10%) и противо- износных, противозадирных и антиокислительных присадок (около 2,5%). В со­став пусковой жидкости «Холод Д-40» входят диэтиловый эфир (58-62%), изо- пропилнитрат (13-17%) и масло для судовых газовых турбин (8-12%).

Пусковая жидкость подается непосредственно в цилиндры двигателя вместе с основным топливом или с помощью специальных приспособлений во впускной трубопровод. Второй способ удобнее и экономичнее. Работа устройств для по­дачи пусковой жидкости во впускной трубопровод основана на пневматическом или механическом распыливании жидкости и ее дальнейшем испарении. Ис­пользование пусковой жидкости и маловязкого загущенного масла позволяет обеспечивать пуск двигателя до температуры – 30°С при вращении коленчатого вала с частотой 40-55 мин-1.

Автоматическое управление подачей пусковой жидкости возможно в устрой­ствах, основанных на аэрозольном распыливании. Аэрозольное пусковое приспо­собление с электромагнитным приводом: пусковая жид­кость находится под давлением в аэрозольном баллоне с клапанным устрой­ством. В качестве вытесняющего газа применяют пропан, бутан и другие газы, давление которых незначительно зависит от температуры и которые сами явля­ются топливом. Аэрозольное пусковое устройство устанавливают с помощью кронштейна в отсеке двигателя в легкодоступном для смены баллона месте.

Управление приспособлением дистанционное из кабины водителя. При вклю­чении электромагнита якорь перемещается вниз, нажимает эмульсионной трубкой на шток клапана аэрозольного баллона и одновременно открывает про­ход для аэрозоли в трубопровод че­рез пластинчатый клапан. К форсун­ке распылителя, расположенной во впускном трубопроводе двигателя, аэ­розоль поступает через эмульсионную трубку и внутреннюю полость якоря электромагнита.

Один аэрозольный баллон может обеспечить 8-10 пусков двигателя при температуре – 30°С. При установ­ке в приспособление верхнюю часть нового баллона совмещают с корпу­сом и прижимают к нему опорной пя­той, перемещающейся по дужкам, с помощью регулировочного винта. Уплотнение в стыке баллона с корпу­сом обеспечивается резиновым уп­лотнителем.

Электрические подогреватели

Электрические подогреватели ис­пользуются для подогрева жидкости в системе охлаждения двигателя, мас­ла в картере, топлива в топливной си­стеме и электролита аккумуляторной батареи. По способу превращения электрической энергии в тепловую их подразделяют на нагреватели индук­ционные, полупроводниковые, элект­родные, сопротивлений, инфракрас­ные излучатели и т.д. Наибольшее распространение получили нагрева­тели сопротивлений, однако все большее внимание уделяется полу­проводниковым подогревателем.

Требованиям электробезопасности на тракторе в наибольшей степени удовлетворяют герметичные трубча­тые электронагреватели (ТЭНы). ТЭН представляет собой металлическую оболочку в виде трубки из жаропрочного материала любой формы, внутри ко­торой запрессована спираль из нихромовой проволоки, изолированная от обо­лочки наполнителем с высокой теплопроводностью (периглаз).

На двигателе установка ТЭНов не всегда возможна, поэтому их часто разме­щают в теплообменнике (котле). Такие теплообменники можно устанавливать вместо индивидуальных предпусковых подогревателей, работающих на жидком топливе. Для уменьшения потерь теплоты и расхода электроэнергии поверх­ность котла теплоизолируется.

Разработано множество различных конструкций теплообменников и схем по­догрева охлаждающей жидкости и масла. Перспективна схема, в которой на­гретая жидкость из котла электрическим насосом подается в водораспредели­тельные каналы блока цилиндров и одновременно в теплообменник, располо­женный в картере. Подогрев топлива осуществляется непосредственно электроподогревателями или с помощью промежуточного теплоносителя.

Электроподогреватели компактны, надежны в работе, обладают достаточ­ным быстродействием, требуют минимальных затрат на обслуживание. При ис­пользовании ТЭНов возможна автоматизация процесса подогрева. Электропо­догреватели можно применять не только как средство предпускового подогре­ва двигателя, но и в течение всего периода межсменной стоянки автомобиля.

Предпусковые подогреватели

Двигатель может быть оборудован индивидуальным предпусковым подогре­вателем. Подогрев картерного масла, блока цилиндров и подшипников коленчатого вала перед пуском позволяет уменьшить вязкость моторного масла, об­легчить его прокачиваемость по смазочной системе и, тем самым, уменьшить момент сопротивления вращению и износ деталей двигателя при пуске. С дру­гой стороны, подогрев головки и стенок блока цилиндров и впускного трубопро­вода улучшает условия смесеобразования и воспламенения топлива и способ­ствует снижению минимальной пусковой частоты вращения.

Индивидуальные предпусковые подогреватели отличаются по типу теплоно­сителя, обеспечивающего передачу теплоты двигателю, потребляемому топ­ливу и степени автоматизации рабочего процесса. Подогреватели должны быть пожаробезопасными. Не допускается вылет пламени на выходе газов из котла в установившемся режиме ра­боты, скопление топлива в котле по­догревателя как в период розжига котла, так и после его остановки. Си­стема предпускового подогрева дви­гателя с жидкостным охлаждением должна надежно работать при ее за­полнении низкозамерзающей жидко­стью и водой.

Дизельный подогреватель ПЖД-30 устанавливают на автомобилях семей­ства КамАЗ-740 и ЗИЛ-1ЗЗГЯ. Обра­зование, воспламенение и сгорание топливовоздушной смеси происходит в съемной горелке котла. Первоначально воспламенение топливовоздушной смеси осуществляется свечой зажигания, высокое напря­жение к которой подводится от тран­зисторного коммутатора. Топливо из топливного бачка подается к горел­ке топливным насосом и распыливается форсункой. Расход топлива регулируется редукционным клапаном топливного насоса. В электромаг­нитном клапане и в форсунке пре­дусмотрены фильтры тонкой очистки. Электромагнитный топливный клапан конструктивно объединен со штифто­вой электрической свечой и установ­лен на горелке.

Воздух под напором подается в го­релку вентилятором. Для обеспече­ния циркуляции жидкости между кот­лом подогревателя и водяной рубаш­кой блока цилиндров в предпусковой период в насосный агрегат включен гидравлический насос. Привод гид­равлического, воздушного и топливно­го насосов осуществляется от одного электродвигателя.

Электрическая схема предусматри­вает возможность дистанционного уп­равления подогревателем. В схеме ис­пользуется переключатель S , имеющий четыре положения. Элект­родвигатель М насосного агрегата и электронагреватель ЕК топлива, по­требляющие токи большой силы, включаются переключателем S через реле К1 и К2.

Для приведения в действие подогревателя переключатель S из положения 1 (все выключено) устанавливают в положение 2, включая электродвигатель М насосного агрегата и электронагреватель ЕК топлива. Через 15 - 20 с переклю­чатель переводят в нефиксируемое положение 3. В этом положении включают­ся электромагнитный клапан YA и транзисторный коммутатор. После подклю­чения транзисторного коммутатора к источнику питания через первичную об­мотку L1 катушки зажигания Т проходит ток заряда конденсатора С. Индукти­руемая при этом ЭДС в управляющей обмотке L2 открывает транзистор VT. Си­ла тока в первичной обмотке и ЭДС в управляющей обмотке возрастают. Кон­денсатор С разряжается через открытый транзистор VT. Когда сила тока в пер­вичной обмотке достигает установившегося значения, ЭДС в управляющей об­мотке не индуцируется и транзистор закрывается. Сила тока в первичной об­мотке и магнитный поток резко уменьшаются и во вторичной обмотке L3 катуш­ки зажигания Т индуцируется ЭДС, достаточная для пробоя искрового проме­жутка свечи зажигания EV. Стабилитроны VD1 и VD2 обеспечивают защиту транзистора VT от перенапряжений.

При установившемся горении, признаком которого является равномерный гул в котле подогревателя, после снятия усилия с рукоятки переключателя она ав­томатически переходит в положение 4, при котором транзисторный коммутатор отключается, а электродвигатель М насосного агрегата продолжает работать.




Краткое описание документа:

Статья «Облегчение пуска двигателя в зимних условиях» в ней описываются различные способы применяемые для облегчения пуска двигателя в зимних условиях.Расказано об  отрицательном влиянии низкой температуры на работопособность двигателя и других узлов и агрегатов автомобиля.Их достоинства и недостатки, устройство,обслуживание, ремонт .В статье изложено описание о следующих устройствах для облегчения пуска двигателя : свечи накаливания и подогрева воздуха, свечи подогрева воздуха во впускном коллекторе, электрофакельные подогреватели воздуха,устройство для подачи пусковой жидкости, электрические подогреватели и предпусковые подогреватели.
Автор
Дата добавления 24.05.2014
Раздел Иностранные языки
Подраздел Другие методич. материалы
Просмотров589
Номер материала 111304052409
Получить свидетельство о публикации

Выберите специальность, которую Вы хотите получить:

Обучение проходит дистанционно на сайте проекта "Инфоурок".
По итогам обучения слушателям выдаются печатные дипломы установленного образца.

ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ КУРСОВ

Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх