Наша сеть партнеров Banwar
При використанні автомобілів у відриві від баз, особливо при роботі в тривалих рейсах, необхідно обладнати їх індивідуальними засобами полегшення пуску двигуна.
Індивідуальний підігрівач, що працює на рідкому паливі шляхом розігріву рідини в системі охолодження і масла в картері двигуна, є одним із засобів теплової підготовки двигуна до пуску.
Застосування індивідуальних передпускових підігрівачів має дві основні переваги:
- По-перше, наявність на автомобілі включеного в його конструкцію підігрівача забезпечує можливість розігріву двигуна в будь-яких умовах зберігання автомобіля незалежно від зовнішніх джерел енергії.
- По-друге, підігрівач дозволяє широко використовувати низкозамерзающие рідини, що усуває необхідність в щоденній заправці і зливі води із системи охолодження двигуна.
Як правило, індивідуальний підігрівач працює на тому ж виді палива, що і двигун, - бензині або дизельному паливі.
Масло в картері двигуна розігрівається спрямованим на нього потоком газів, що мають при виході з випускного патрубка жаровой камери котла підігрівача температуру близько 250-300 ° С.
У НАМИ і інших проектно-конструкторських і дослідницьких організаціях були проведені роботи по створенню рідинних бензинових підігрівачів ПЖБ-12 і ПЖБ-6, що забезпечують надійний пуск карбюраторних двигунів при зимовому безгаражном зберіганні автомобілів.
Підігрівач ПЖБ-12 встановлюють на автомобілях ГАЗ-63А, ГАЗ-63С.
Підігрівач ПЖБ-6, призначений для автомобілів «Москвич-408», ГАЗ-24 «Волга» і ВАЗ-2105 «Жигулі», має конструкцію, аналогічну підігрівнику ПЖБ-12; на відміну від останнього замість електромагнітного клапана застосована регулювальна голка.
Котел підігрівача нерозбірними конструкції складається з чотирьох циліндрів. Два внутрішніх циліндра утворюють внутрішню сорочку охолодження, а зовнішній циліндр і циліндр, розташований під ним, - зовнішню. Внутрішня і зовнішня сорочки охолодження з'єднані між собою в задній частині котла двома трубками, а в передній частині котла - кільцевої щілиною. У передній розширеній частині внутрішньої сорочки охолодження встановлюється знімна пальник. Внутрішній циліндр котла є газоходів, а зовнішній димохід котла утворюється між внутрішньою і зовнішньою сорочками охолодження. У передній частині зовнішньої сорочки охолодження є патрубок відводу відпрацьованих газів.
Така конструкція котла забезпечує відносно високу поверхню нагріву на одиницю об'єму котла.
У передній частині пальника встановлено лопатки направляючий апарат, що створює обертальний рух повітря, що подається в пальник вентилятором. У випарної камері пальника бензин змішується з повітрям і запалюється, а через дифузор палаюча бензоповітряна суміш подається в завихрюватися пристрій, що складається з конуса-розсікача і криволінійних лопаток, за допомогою яких гази і бензоповітряна суміш направляється по дотичній до поверхні нагрівання.
По внутрішньому і зовнішньому газоходам гарячі гази проходять обертовим потоком, що забезпечує високу швидкість руху газів і у поверхні теплообміну при відносно невисокій їх середньої швидкості. Бензин подається в пальник зі спеціального паливного бачка самопливом і запалюється за допомогою свічки розжарювання.
Після початку стійкого режиму роботи підігрівача свічка відключається.
Підігрівач можна розпалити протягом 15-90 сек в залежності від температури навколишнього повітря. Деталі котла виготовляються з листової нержавіючої сталі, а деталі пальника - з листової жаростійкої стали.
Котел підігрівача встановлюється на автомобілі, нижче сорочки охолодження блоку циліндра двигуна. В котлі підігрівача нагрівається охолоджуюча рідина (вода або антифриз), що знаходиться в системі охолодження двигуна. Котел підігрівача і сорочка охолодження блоку циліндрів з'єднуються між собою за допомогою труб і дюрітових шлангів. Рідина між підігрівачем і системою охолодження двигуна циркулює за принципом термосифона. Відпрацьовані гази підігрівача по газовідвідної труби направляються під піддон картера двигуна для підігріву масла при пуску. В автомобілях, що працюють в умовах Крайньої Півночі і забезпечених підігрівачем, систему охолодження двигуна слід заповнювати антифризом марки 65 ГОСТ 159-52.
Випробування підігрівача ПЖБ-12-показали, що для підігріву двигуна при температурі навколишнього повітря мінус 58-63 ° С витрачається 34-37 хв.
Застосування підігрівачів ПЖБ сприяє підвищенню довговічності двигунів і полегшує працю водіїв.
Для забезпечення надійного пуску дизелів взимку при безгаражном зберіганні автомобілів НАМИ спільно з МАЗом, КрАЗом, ШААЗ, ІІІАП і іншими організаціями розробив пускові рідинні дизельні підігрівачі типу Придніпровська залізниця трьох моделей:
- Придніпровська залізниця-22
- Придніпровська залізниця-44
- Придніпровська залізниця-70
Мал. Підігрівач типу Придніпровська залізниця для автомобільних дизелів: А - надходження охолоджувальної рідини в котел підігрівача; Б - надходження відпрацьованих газів до піддону картера двигуна
Підігрівачі Придніпровська залізниця складаються з котла підігрівача з пальником в зборі, насосного агрегату, електромагнітного паливного клапана і щитка управління.
Котли підігрівачів ПЖД-44 і ПЖД-70 циліндричної форми, мають однакову конструкцію і розрізняються між собою тільки розмірами. Котел підігрівача складається з чотирьох циліндрів, які утворюють сорочку охолодження: зовнішню -15 і внутрішню -16, з'єднані між собою трубками і кільцевої щілиною. Передня частина внутрішнього циліндра розширена і в ній встановлена знімна пальник. Внутрішній циліндр котла 14 є газоходів. Порожнина між внутрішнім циліндром і сорочками охолодження утворює зовнішній димохід 17.
Насосний агрегат підігрівача складається з вентилятора 3, рідинного 4 і шестеренчатого 1 паливних насосів, що приводяться в рух електродвигуном 2.
Охолоджуюча рідина надходить з двигуна через патрубок 5 рідинного насоса, звідки примусово підводиться до нижньої частини котла через підвідний патрубок 18. В котлі рідина проходить двома потоками по внутрішній 16 і зовнішньої 15 сорочок охолодження і з відвідного патрубка 13, розташованого у верхній частині котла, надходить в сорочку охолодження блоку циліндрів двигуна. З котла підігрівача рідина зливається через краник 19.
Повітря в пальник подається вентилятором 3 через повітропідвідному патрубок. Пальник має внутрішній 11 і зовнішній 12 циліндри. Між кришкою пальника і внутрішнім циліндром встановлений лопатковий направляючий апарат 10 для створення обертального потоку повітря всередині пальника.
Вторинне повітря проходить в пальник між зовнішнім і внутрішнім циліндрами і подається в зону горіння палива через три ряди отворів, розташованих у внутрішньому циліндрі пальника. Паливо подається паливним насосом 1 через паливопровід 7 і електромагнітний клапан 8 в пальник, де розпорошується за допомогою форсунки 9 відцентрового типу. Залишки незгорілого палива видаляються через дренажну трубку 21.
Для розпалювання підігрівача спочатку включається свічка 6, встановлена в пальнику. Після напруження свічки включаються насосний агрегат і електромагнітний паливний клапан, забезпечуючи подачу в пальник палива і повітря.
Після того як встановиться стійке горіння, свічка відключається. Підігрівач наводиться в дію протягом 05-25 хв залежно від температури повітря. Відпрацьовані гази підігрівача через патрубок 20 по газопроводу направляються під піддон картера двигуна для підігріву масла.
Котел підігрівачів виготовляється з листової нержавіючої сталі, а деталі пальника - з листової жаростійкої стали. Система підігріву двигунів з рідинним охолодженням за допомогою підігрівачів типу Придніпровська залізниця може працювати як при заправці антифризом, так і водою. В умовах Крайньої Півночі рекомендується заповнювати систему охолодження двигунів на автомобілях антифризом марки 65 ГОСТ 159-52.
Підігрівачі Придніпровська залізниця працюють на рідкому паливі. Температурні межі застосування різних видів палива визначаються температурою їх помутніння (випадання парафінів в осад). Виходячи з цього, рекомендується застосовувати такі сорти палив:
- дизельное зимнее - до мінус 30 ° С;
- дизельне арктичне - до мінус 45 ° С;
- гас марки ТС-1 - нижче мінус 45 ° С.
Випробування підігрівача ПЖД-44 показали, що підігрів, пуск і підготовка двигуна при температурах до мінус 60 ° С здійснюються приблизно за 30 хв.
Підігрівачі Придніпровська залізниця забезпечують надійний пуск двигуна, підвищення довговічності двигуна (знижуються знос деталей, що труться при пуску), підвищення продуктивності автомобілів.
Крім зазначеного сімейства підігрівачів ПЖ, випускаються розроблені раніше бензинові підігрівачі П-100 (ЗІЛ-130, Урал-375С, ЛіАЗ-677 і ін.) Теплопродуктивністю 14 000 ккал / ч.
Мал. Підігрівач П-100:
1 - трубопровід до компресора; 2 - трубопровід подачі гарячої води; 3 - заливна воронка; 4 - трійник; 5 - паливопровід; 6 - кран; 7 - паливний бачок; 8 - пробка; 9 - вмикач свічки; 10 пульт управління; І - контрольна спіраль; 12 - перемикач; 13-кронштейн; 14-екран; 15-вентилятор; 16-повітропровід; 17-регулятор подачі палива; 18 - електромагнітний клапан; 19 - свічка розжарювання; 20 - зливний кран; 21 - лоток; 22- трубопровід для подачі холодної води в котел; 23 - атмосферна трубка; 24 - котел
Відмінними рисами підігрівача П-100 є: новий принцип спалювання палива і оригінальна схема теплообмінника, що забезпечує надійність його в роботі. Підігрівач не має форсунок для розпилення палива, схильних до засмічення, бензин подається самопливом в камеру згоряння через жиклер діаметром 2 мм. Інтенсивне перемішування бензину з повітрям і ефективне спалювання суміші досягаються завдяки вихровий камері згоряння з азбестового футеровкою.
Мал. Схема котла підігрівача П-100:
1 - жарова труба; 2 - камера згоряння; 3 - випускний патрубок; 4 - газохід; 5 - рідинні порожнини котла
Котел підігрівача складається з чотирьох концентрично розташованих циліндрів. Вони утворюють центральну жаровую трубу, газохід і дві рідинні порожнини. Гарячі гази з жарової труби після повороту на 180 ° проходять по газоходу до випускного патрубка. Такий котел дає можливість при порівняно невеликих габаритах отримати значні поверхні нагрівання, збільшити к. П. Д. Підігрівача, а також усунути викидання відкритого полум'я. Він забезпечує інтенсивну циркуляцію рідини, що нагрівається не тільки завдяки гравітаційному напору (термосифона), але також завдяки пародінаміческому ефекту, при якому бульбашки повітря і пара, маючи вільний вихід, підсилюють циркуляцію.
Повітря в камеру горіння підігрівача нагнітається відцентровим вентилятором, що має привід від електродвигуна постійного струму ПЕ-210 напругою 12 в, в результаті чого забезпечується хороше перемішування бензину з повітрям. Суміш запалюється свічкою розжарювання, яка відключається після того, як встановиться стійке горіння. Завдяки вихревому характеру руху полум'я, а також наявності дифузора забезпечується повне згоряння і високий коефіцієнт теплопередачі. Процес згоряння при цьому підібраний так, що підігрівач, працюючи з відносно високим к. П. Д. По нагріванню рідини (68%), має одночасно високу температуру відхідних газів, достатню для ефективного нагріву масла в піддоні картера двигуна .
Управління індивідуальним передпусковим підігрівачем дистанційне, що забезпечує пуск в дію і припинення роботи підігрівача з кабіни автомобіля. Підігрівач пускають натисканням кнопки запальної свічки, пуск займає не більше 30 сек. Якість роботи свічки визначається візуально за напруженням контрольного опору, встановленого на пульті управління підігрівачем. Двохпозиційний перемикач П-44 дає можливість при виключенні підігрівача продути його від парів бензину, що гарантує безпеку подальшого пуску підігрівача.
Установка підігрівача П-100 на автомобілі вимагає незначних конструктивних змін в двигуні, що дає можливість виробляти його монтаж в автотранспортних підприємствах. Підігрівач до двигуна підключають двома трубопроводами та шлангами, що дозволяє вести ефективний підігрів двигуна як в разі заповнення його систем охолодження низкозамерзающей-рідиною, так і водою. При використанні води її заливають в систему через закріплену на підігрівачі воронку.
Ефективність застосування підігрівача П-100 для передпускового розігріву характеризується даними НАМИ, отриманими при випробуваннях восьмицилиндрового V-образного двигуна автомобіля Урал-375 з робочим об'ємом 7 л в холодильній камері при зовнішній температурі мінус 40 ° С з системою охолодження, заповненої низкозамерзающей рідиною.
Мал. Ефективність застосування підігрівача П-100 при розігріві двигуна автомобіля Урал-375:
1 - температура головки циліндрів; 2 - температура масла в картері двигуна; 3 - температура масла в масляній магістралі; 4 - температура корінних підшипників
Час підготовки двигуна до пуску індивідуальним підігрівачем при температурі мінус 40 ° С становить в середньому 20 хв; теплова продуктивність підігрівача 14 000 ккал / год; витрата бензину 2 кг / ч; потужність електродвигуна 30 пт. На час випробування двигун був встановлений в камері без капота. Як видно з графіка, навіть в цих штучних умовах двигун розігрівався дуже інтенсивно. Через 26 хв після включення підігрівача температура головки циліндрів досягла максимальної, а температура масла в картері двигуна досягла 88 ° С. За зазначений час температура масла в масляній магістралі, а також корінних підшипників, за винятком четвертого, досягла позитивних значень, що свідчить про достатність прогріву і повної підготовленості двигуна до пуску.
Довговічність і надійність підігрівача становить близько 1000 розігріву двигуна, т. Е. Не менше 5 років.
Підігрівачі ПЖ-200 працюють за схемою, аналогічною підігрівників П-100. Якщо підігрівачі П-100 мають нерозбірну конструкцію, то підігрівачі ПЖ-200 - розбірну: внутрішня сорочка охолодження кріпиться до зовнішньої болтами, і при необхідності одна з сорочок може бути замінена.
На базі підігрівача П-100 розроблена модель підігрівача П-16, в яку внесено ряд конструктивних елементів, уніфікованих з підігрівниками ПЖ (котел циліндричної форми замість конічної, з'єднання сорочок охолодження котла двома трубками замість щілинних каналів, виняток поплавковою камери). Це підвищує технологічність і довговічність підігрівача, а також полегшує подальшу повну уніфікацію конструкцій близьких по теплопродуктивності підігрівачів.
Індивідуальні підігрівачі доцільно застосовувати в районах з Середня температура січня нижче мінус 10 ° С, але вони поки не знайшли широкого застосування через недостатню надійність в роботі і-пожежонебезпеки внаслідок можливого викиду полум'я назовні. Крім того, при дуже низьких температурах, коли акумуляторна батарея має знижену ємність, утрудняється пуск індивідуальних підігрівачів, особливо працюючих на дизельному паливі .