опалювачі
Для чого потрібен передпусковий підігрів двигуна
При низьких температурах навколишнього середовища пуск двигунів внутрішнього згоряння значно ускладнюється через наступні випадки:
- великий опір проворачиванию колінчастого вала і переміщенню поршнів в циліндрах через підвищення в'язкості масла в картері і застиганні масляної плівки на стінках циліндрів;
- погіршення випаровуваності палива;
- конденсація парів вже випарувався палива на холодних стінках камери згоряння погіршує процес займання;
- зниження потужності стартера через падіння ЕРС акумуляторної батареї в умовах низьких температур.
- зниження температури повітря в кінці такту стиснення у дизелів призводить до того, що самозаймання палива не виникає.
При зберіганні автомобіля в теплому гаражі проблем, пов'язаних із зимовими морозами не виникає.
І навіть якщо автомобіль зберігається на відкритій стоянці, але поблизу є джерела електроенергії, можна використовувати різні електричні нагрівальні пристрої, щоб підігріти двигун, масло в картері, рідина в системі охолодження, і причини утрудненого пуску будуть усунені.
Але якщо автомобіль при низьких температурах зберігається далеко від гаража і джерел теплової та електричної енергії запуск двигуна нерідко перетворюється в важковирішувану проблему.
Підігрів піддону і блоку циліндрів двигуна за допомогою факела або паяльної лампи, часто використовуваний водіями в таких ситуаціях, може привести до обгорання легкозаймистих елементів конструкції автомобіля і навіть до пожежі.
Найбільш оптимальним для досягнення мети є попередній підігрів масла мастильної системи та охолоджуючої рідини системи охолодження.
Підігріта охолоджуюча рідина передає тепло нерухомим деталей КШМ, в результаті чого на них розігрівається масляна плівка. Це особливо актуально для гільз циліндрів і поршневих кілець. найбільш схильних до зносу при холодному запуску.
Крім того, при підігріві охолоджуючої рідини відбувається підігрів головки блоку циліндрів і впускних каналів для горючої суміші (у дизелів - повітряних каналів), завдяки чому поліпшуються процеси сумішоутворення і займання під час запуску двигуна.
Однак, розігрів однієї лише охолоджуючої рідини малоефективний, оскільки, завдяки явищу конвекції, основна частина теплоти передається лише деталей, які мають канали і порожнини сорочки охолодження, а масло в піддоні двигуна залишається холодним. З цієї причини найкращого результату дає попередній підігрів і масляного піддону, і охолоджуючої рідини.
Для забезпечення надійного пуску двигуна в умовах низьких температур використовуються опалювачі, принцип дії яких однаковий для бензинових двигунів і дизелів, незважаючи на деякі конструктивні відмінності.
Які технічні рішення для полегшення запуску двигунів взяли конструктори розглянемо на будову та принцип роботи попередніх підігрівачів карбюраторного двигуна автомобіля ЗІЛ-431410 і дизельного двигуна автомобіля КамАЗ.
Зі зрозумілих причин перші з цих пристроїв використовують для роботи бензин, другі - дизельне паливо.
Передпусковий підігрівач двигуна внутрішнього згоряння
Пристрій і роботу передпускового підігрівача, що працює на бензині, розглянемо на прикладі підігрівача карбюраторного двигуна автомобіля ЗІЛ-431410, зображеного на рис. 1.
Передпусковий підігрівач складається з котла 17. постійно з'єднаний трубками 14 і 18 з системою охолодження двигуна, паливного бачка 1. електродвигуна 5 вентилятора, укладеного в кожух, регулятора подачі палива з електромагнітним клапаном 8 і пульта управління 21. розташованого в підкапотному просторі.
Ручка 23 перемикача пульта управління може займати три положення:
- Про - все вимкнено (ручка втоплена до відмови);
- I - включений електродвигун вентилятора (ручка витягнута наполовину);
- II - включені електродвигун вентилятора і електромагнітний клапан регулятора подачі палива (ручка витягнута до відмови).
Для підігріву електромагнітного клапана 8 під час пуску підігрівача в корпусі клапана встановлена спіраль 10. поєднана послідовно зі свічкою розжарювання 13 і контрольної спіраллю 22.
Спіраль 10 включається в електричний ланцюг одночасно зі свічкою розжарювання одним і тим же вимикачем 24.
Для використання підігрівача в його котел через лійку 3 наливають 1,5 л води і відкривають кран 4. через який з бачка 1 надходить бензин до електромагнітного клапану 8. Клапан при цьому знаходиться в закритому стані.
Потім переключають ручку 23 в положення I на 45 секунд.
При цьому включається електродвигун 5 вентилятора, який по гофрованого шланга 12 нагнітає повітря через котел, продуваючи його. Повертають вимикач 24. напруга надходить на свічку розжарювання 13. спіраль 10 підігріву палива в електромагнітному клапані і контрольну спіраль 22 (знаходиться під хрестоподібної прорізом пульта 21).
Світло-червоний колір контрольної спіралі вказує на те, що і свічка розжарення готова до займання палива.
Утримуючи вимикач 24 у включеному стані, ручку 23 перемикача переводять в положення II. при цьому клапан 8 відкривається і паливо самопливом по трубці 11 надходить в зону свічки розжарювання, де з вступникам повітрям утворює горючу суміш і запалюється.
Після встановлення стійкого горіння вимикач 24 повертають у вихідне положення, далі горіння в жаровій трубі котла триває без участі свічки розжарювання.
Котел являє собою теплообмінний апарат, в якому, крім жарової труби зі свічкою розжарювання, є своя сорочка охолодження, включена за допомогою трубок 18 і 14 паралельно системі охолодження двигуна.
Зливний кран 16 котла дозволяє злити з нього рідину, що охолоджує.
Вихідні з жарової труби котла гарячі гази по лотку 15 направляються під картер двигуна і нагрівають масло.
Регулювальна голка 9 дозволяє налаштовувати горіння в котлі шляхом зміни витрати бензину.
Через одну-дві хвилини після початку роботи підігрівача в котел додатково вливають 6 ... 8 л води, закривають пробку воронки, прикривають капот і продовжують нагрівання двигуна. Коли двигун прогріється, з відкритою горловини радіатора піде пар. Відключивши подачу бензину в котел, 1 ... 2 хвилини продувають його повітрям, вимикають повністю, пускають двигун і через заливну горловину радіатора заповнюють систему охолодження до кінця.
Передпусковий підігрівач дизеля
Пристрій і роботу передпускового підігрівача дизельного двигуна, розглянемо на прикладі автомобіля КамАЗ-4310, зображеного на рис. 2.
Передпусковий підігрівач дизельного двигуна включає в себе: котел 2 з пальником, електромагнітний паливний клапан 1 з форсункою і електронагрівачем палива, насосний агрегат 7. систему електроіскрового розпалу й систему дистанційного керування підігрівачем.
У пальнику паливо змішується з повітрям. Новоутворена суміш запалюється і згорає.
Пальник кріпиться до котла підігрівача болтами. На ній встановлено електроїськровая свічка 5 (рис. 3), паливний електромагнітний клапан 6 в зборі з форсункою і електронагрівачем 7 палива.
Насосний агрегат складається з вентилятора, паливного і рідинного насосів, що приводяться в дію одним електродвигуном.
Рідинний насос відцентрового типу забезпечує циркуляцію охолоджуючої рідини між передпусковим підігрівачем і системою охолодження двигуна.
Паливний шестерінчастий насос забезпечує подачу палива під тиском до форсунки котла передпускового підігрівача.
Система електроіскрового розпалювання призначена для забезпечення іскрового розряду на електродах свічки запалювання, розташованої в пальнику, при пуску передпускового підігрівача.
Висока напруга на електродах свічки створюється транзисторним комутатором і індукційної котушкою.
Харчування передпускового підігрівача здійснюється зі спеціального паливного бачка 5 (рис. 2), заповнення якого відбувається автоматично при працюючому двигуні або ручним топливоподкачивающим насосом, встановленим на насосі високого тиску (ТНВД) системи живлення двигуна.
Перемикач управління роботою передпускового підігрівача встановлений в кабіні і має чотири положення:
- Про - все вимкнено;
- I - включений електродвигун насосного агрегату, електромагнітний паливний клапан і електроїськровая свічка;
- II - включений електродвигун насосного агрегату і електромагнітний паливний клапан;
- III - включений електродвигун вентилятора і електронагрівач палива.
Для підготовки передпускового підігрівача до роботи перемикач встановлюють в положення III. При цьому здійснюється продування повітрям котла 1 передпускового підігрівача (рис. 4), циркуляція охолоджуючої рідини в системі охолодження, подача палива в електронагрівач, де паливо підігрівається. Паливо в форсунки при цьому не надходить, так як електромагнітний клапан 6 (рис. 2) закритий.
При перекладі ключа в положення I відключається електронагрівач 7 палива, відкривається 6. а на електродах електроіскровий свічки 5 відбувається іскроутворення.
Через відкрився паливний клапан паливо надходить у форсунку, розпилюється нею, і запалюється іскрами між електродами свічки.
Після займання палива його горіння підтримується мимовільно, і перемикач переводять в положення II.
Відпрацьовані гази через випускну трубу 3 (рис. 4) направляються під масляний картер 1 двигуна і нагрівають в ньому масло.
Паливо очищається фільтрами тонкого очищення, встановленими в електромагнітному клапані і форсунки.
Витрата палива підігрівачем регулюється за допомогою регулювального клапана, встановленого на паливному насосі.
Застосування підігрівачів перед запуском двигуна в холодну пору року не тільки полегшує експлуатацію автомобіля, але і значно підвищує ресурс двигуна.
При холодному запуску відбувається інтенсивний знос тертьових поверхонь деталей, в першу чергу, через відсутність належної мастила. Густе масло погано закачується в мастильну систему і деталі, що труться після запуску щодо довго працюють в умовах сухого тертя.
Крім того, різкий стрибок тиску масла в мастильної системі після запуску, обумовлений його високою в'язкістю, нерідко є причиною пошкодження сальникових ущільнень і прокладок в двигуні.
Благотворно позначається попередній підігрів двигуна і на стартері, що працює в умовах менших перевантажень.