Sw-motors.ru

Автомобильный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое вспомогательный обогрев двигателя

4. Средства подогрева двигателей и автомобилей в целом. Групповые источники тепла Оборудование стоянок безгаражного хранения

К оборудованию стоянок безгаражного хранения можно отнести все средства применяемые для разогрева и подогрева автомобилей находящихся на территории АТП, прилегающих к стоянке безгаражного хранения.

При подогреве не возникает необходимости в мощных, высокопроизводительных источниках тепла. При разогреве автомобиля источник тепла должен обладать большой теплопроизводительностью, чтобы обеспечить обогрев агрегатов и всего автомобиля за короткий промежуток времени.

Групповые источники тепла в качестве теплоносителя используют воду, пар, масло, воздух, газовоздушную смесь. Они могут использоваться при заполненной и порожней системе охлаждения автомобиля.

Наибольшее распространение в практике работы АТП получили водообогрев и парообогрев, воздухообогрев, электрообогрев, и инфракрасный газовый обогрев.

4.1. Водообогрев и парообогрев

Одним из широко распространенных способов подогрева или разогрева автомобильных двигателей при низких температурах является водообогрев или парообогрев. Для осуществления водообогрева необходимы устройства для нагрева воды, или источники пара, или возможность использования горячей воды, получаемой от ТЭЦ. К устройствам для нагрева воды относятся водогрейные и паровые котлы низкого давления, бойлеры, баки, в которых нагрев осуществляется паром, или электронагревательные устройства. Могут также быть использованы подвижные средства (водомаслогрейки).

На автотранспортных предприятиях получили распространение котлы типа HP и «Универсал». Эти котлы могут быть использованы в качестве водогрейных, а при установке на них сухопарников, и как паровые. При использовании котлов в качестве паровых, установку следует снабжать предохранительным устройством. Чугунные котлы HP достаточно производительны и просты в эксплуатации, однако существенным недостатком их является затруднение механической очистки от накипи. Приспособленность их к работе на низкосортном и влажном топливе ограничена. Основные параметры таких котлов низкого давления, до 68 кПа, приводятся в табл. 4.1.

Параметры котлов низкого давления

Поверхность нагрева, м2

Напряжение поверхности нагрева, Вт/м3

Внешняя с дутьем

Продолжение таблицы 4.1.

Котлы с внутренними топками

Водотрубный котел НР-18

Внутрен­няя с дутьем

Сведения о баках для нагрева воды приведены на рис. 4.1, из которого видно, что они могут иметь цилиндрическую или прямоугольную форму. Краткие сведения о баках приводятся в табл. 4.2 и 4.3 соответственно. Составной частью установок водообогрева и парообогрева являются также прямоугольные или круглые баки для сбора конденсата. Сведения о таких баках даны на рис. 4.2. Объем бака выбирается равным объему часового расчетного количества конденсата.

Установки водообогрева и парообогрева оснащаются, как правило, двумя насосами — основным, с электроприводом и запасным, с ручным приводом.

Рис. 4.1. Баки для нагревания воды:

а — цилиндрический; б — прямоугольный

Рис. 4.2. Баки для сбора конденсата:

а — цилиндрический; б — прямоугольный

Характеристики баков для нагрева воды

Масса бака без змеевика, кг

Для пара низкого давления

Поверхность нагрева, м2

Характеристики баков для нагрева воды

Размеры бака, мм

Масса бака без змеевика, кг

Для пара высокого давления

Поверхность нагрева, м2

Давление и температура воды в системе контролируются с помощью манометров и термометров.

Основные сведения о прямоугольных баках для сбора конденсата приводятся в табл. 4.4, а по круглым — в табл. 4.5.

Составными частями установки для водообогрева являются также водомеры, вентили, обратные клапаны, краны и трубопроводы.

Общая схема установки для водообогрева показана на рис. 4.3.

Рис. 4.4. Схема установки для обогрева двигателей водой:

1 — бойлер; 2 — автоматический кран; 3, 6, 9,10 — краны; 4 — муфта; 5 — электродвигатель; 7 — скоростной бойлер; 8 — запасной электродвигатель;11 — резервный насос; 12 — фильтр; 13 — напорный трубопровод; 14 — главный трубопровод; 25 — кран слива воды из двигателя; 16 — патрубки; 17 — дроссельная шайба

Характеристики прямоугольных баков для сбора конденсата

Полезная емкость, л

Характеристики круглых баков для сбора конденсата

Полезная емкость, л

Продолжение таблицы 4.5.

Горячая вода может быть использована как для подогрева двигателей в межсменное время, так и для разогрева их непосредственно перед пуском. При подогреве вода циркулирует по замкнутому контуру: от водогрейного котла или теплообменника подается с помощью насоса в систему охлаждения двигателя, а затем снова возвращается в котел или теплообменник. Система охлаждения двигателя герметизируется. Для этой цели на заливную горловину радиатора устанавливают специальную пробку с резиновыми прокладками, а контрольную трубку радиатора оборудуют краником. Из условий прочности системы охлаждения избыточное давление воды не должно превышать 30—35 кПа, температура воды порядка 90° С.

При разогреве горячая вода (85—90° С) заливается непосредственно в систему охлаждения. Однако достижение необходимого теплового состояния двигателя после однократной проливки (одной емкости) горячей воды возможно лишь при температуре окружающего воздуха не ниже —10° С. При температуре от —10 до —20° С необходимо пропустить через систему 1,5—2,0 емкости воды, а при температуре ниже —20° С — не менее 2,5—3,0 емкостей, поэтому заливка воды продолжается при открытом спускном кранике. Краник закрывают только после того, как двигатель достаточно прогреется.

Количество воды, затрачиваемое на пролив (разогрев) двигателя при более низких температурах, ориентировочно можно определить по формуле

где V — количество воды, необходимое для разогрева, л;

Q — емкость одной заправки воды, л;

U — температура окружающего воздуха, °С.

Для нагрева воды, а также масла для двигателей автомобилей, работающих в отрыве от основной базы, могут быть использованы передвижные средства: автомобили-водомаслозаправщики (ВМЗ) или маслозаправщики (МЗ). На каждом таком автомобиле имеются цистерны с заправочным оборудованием и комплексом устройств для разогрева масла и воды.

В качестве примера на рис. 4.5 показано устройство автомобиля-маслозаправщика МЗ-51М и схема его нагревательной системы. Нагревательная система состоит из одной или двух форсунок, баков для топлива, трубопроводов, регулирующей и контрольно-измерительной аппаратуры. Топливо подаётся к форсункам с помощью сжатого воздуха от компрессора автомобиля. На топливопроводах имеются предохранительные клапаны.

Водомаслозаправщик ВМЗ-ЗИЛ-157К монтируеться на шасси автомобиля ЗИЛ-157К. Его характеристики: ёмкость цистерн для воды 1400 л, для масла 700 л; продолжитесь нагрева масла и воды от 10 до 70—100°С 94 мин; производительность раздачи масла при 85° С через один рукав 170 л/мин, через два рукава 280 л/мин; воды через один рукав 120 л/мин через два рукава 170 л/мин.

При обогреве двигателей паром, последний подводиться с помощью специальных штуцеров в рубашку системы охлаждения двигателя (рис. 4.6). Как показали исследования, проведенные в НИИАТ, наибольшая равномерность распределения теплоты по всему объему двигателя достигается при такой подаче пара в среднюю часть рубашки охлаждения, при которой он направляется к нижней ее части. В этом случае более успешно осуществляется интенсивный обогрев подшипников коленчатого вала.

Рис. 4.5. Автомобиль-маслозаправщик МЗ-51: а — устройство:

1 — дымовая труба; 2 — облицовка; 3 — люк заливной горловины; 4 — внутренняя обечайка; 5 — жаровая труба; 6 — кабина управления; 7 — форсунка; 8 — фильтр; 9 — на­сос; 10 — отражатель газов; 11 — отстойник; 12 — трубопровод подвода выхлопных газов двигателя к эжектору дымовой трубы; б — нагревательная схема МЗ-51М:

Читать еще:  Шевроле круз перебои двигателя почему

1 — компрессор; 2 — влагоотделитель; 3 — обратный клапан; 4 — ресивер; 5 — предохранительный клапан; 6,7 — манометры; 8 — вентиль подачи воздуха; 9 — вентиль подачи керосина к форсункам; 10 — вентиль подачи бензина; 11 — форсунка; 12 — автомат выключения форсунки; 13 — топливный бак

Рис. 4.6. Обогрев двигателей паром:

а — схема стоянки; б — подвод пара к двигателю; 1 — паровой котел; 2 — главный паропровод; 3 — стояк; 4, 9, 13 — шланги; 5 — отвод; конденсата; 6 — резервуар; 7 — насос; 8 — двигатель; 10, 12, 16 — штуцера; 11 — подогрев картера двигателя; 14 — кран; 15 — пароподводящий патрубок

При использовании для обогрева двигателей пара необходимо иметь в виду, что пар является чрезвычайна интенсивным теплоносителем.

В самом деле, для охлаждения на 1ºС 1 кг воздуха выделяется тепла около 1 кДж; антифриза — 3,4; воды 4,19; пара (со скрытой теплотой парообразования) — 2260 кДж.

Процесс обогрева паром может быть организован без возврата или с возвратом конденсата.

В первом случае пар от котла направляется к обогреваемому двигателю и вводится в его систему охлаждения. Здесь пар отдает тепло и конденсируется. Конденсат стекает из системы нa площадку.

Исходя из условий прочности системы охлаждения, избыточное давление не должно превышать 30,0—35,0 кПа. Иногда при вводе пара в рубашку двигателя применяют отражатели, позволяющие более равномерно распределить его.

Способ использования пара без возврата конденсата наиболее прост и потому получил распространение, однако он имеет недостатки, к числу которых относятся возможность образования трещин блока из-за местных перегревов, необходимость постоянного питания котлов свежей водой взамен безвозвратно потерянного конденсата, и, следовательно, усиленное отложение накипи в котлах. Кроме того, стекающий на площадку конденсат образует наледи, которые затрудняют подход к автомобилю, требуют систематической уборки площадки и могут привести к травмам при пуске двигателей рукояткой.

Применение второго способа (с возвратом конденсата) приводит к усложнению оборудования за счет строительства возвратного трубопровода, так как не весь пар конденсируется в системе охлаждения, а интенсивность подогрева двигателя меньше, чем при первом способе. По этим причинам парообогрев с возвратом конденсата получил лишь ограниченное распространение.

Системы охлаждения некоторых автобусов (например, «Икарус-586») включают в себя несколько радиаторов, расположенных на разных уровнях и на значительных расстояниях один от другого, имеют сложные системы охлаждения и теплообменник системы смазки двигателя. Обеспечение эффективного обогрева в этом случае затруднено.

В министерства автомобильного транспорта РФ предложено решать эту задачу путем подключения параллельно потоку охлаждающей жидкости парового инжектора. Инжектор ускоряет циркуляцию жидкости в системе и повышает эффективность обогрева. Схема устройства инжектора и способ включения его в систему охлаждения показаны на рис. 4.7.

Рис. 4.7. Применение парового инжектора для обогрева автобусов Икарус:

а — схема включения; б — схема инжектора; 1 — паропровод; 2 — возврат конденсата; 3— шкаф; 4 — радиатор двигателя; 5 — расширительный бачок; 6 — термостат двигателя; 7 — водяной насос двигателя; 8 — теплообменник; 9 — двигатель; 10 — обратный клапан; 11— инжектор

Применение способа обогрева двигателей паром требует соблюдения обычных правил охраны труда и техники безопасности при эксплуатации паросиловых установок. Персонал, обслуживающий котлы, должен быть специально обучен и иметь об этом подтверждающие документы. Следует иметь в виду, что при резком понижении уровня воды в котле, связанном со значительным единовременным расходом пара, может произойти обнажение верхней части поверхности нагрева котла и возникнет опасность взрыва. Понижение уровня воды в котле ниже установленного недопустимо. Внутренние поверхности котлов должны систематически очищаться от накипи. Неисправности кранов, клапанов, фланцев ведут к прорыву пара и могут повлечь за собой ожоги людей, работающих вблизи установки. Как и всегда при эксплуатации котлов, в установленные сроки должна проводиться их проверка инспекцией Котлонадзора, а результаты проверок оформляться соответствующими документами.

Ожоги обслуживаемого персонала могут произойти при присоединении шланга к двигателю, поэтому подвод пара к нему в этот момент должен быть надежно перекрыт. То же относится к моменту отсоединения шланга от двигателя.

Альтернативные источники тепла: вспомогательный обогреватель из свечи

Существует ли вечный нагревательный прибор, который никогда не сломается? Как можно утилизировать тепло открытого пламени в условиях жилой комнаты? Как своими руками собрать бесплатный комнатный светильник-обогреватель? Обо всём этом читайте в данной статье.

Простые природные материалы в той или иной форме продолжают свою «жизнь и работу» в качестве компонентов современных составов. Так, обычная глина прошла путь от бесплатного и общедоступного сырья для строительства первых домов до нано-компонента состава утепляющей краски (жидкого керамического утеплителя). В сыром виде ею обмазывали стены для утепления, потом стали формовать и обжигать — получились посуда и кирпич. С развитием сталеплавильного производства глину научились вспучивать — так появился керамзит и целый раздел науки — «Применение вспученных керамических материалов». В конце концов, её сформировали в шарики диаметром 0,02 мм с техническим вакуумом внутри. И везде глина была востребована благодаря своему основному свойству: в обожжённом виде (керамика) она эффективно аккумулирует тепло. Это ещё раз доказывает, что всё, что необходимо человеку для жизни, уже изобретено природой.

Возможно ли распределить тепло от огня

Ещё одно свойство керамики, производное от теплоёмкости — способность распределять тепло равномерно по всему объёму (кроме точки нагрева).

  • кирпич начнёт аккумулировать (утилизировать) тепло пламени горелки;
  • температура будет равномерно распределяться по всему объёму кирпича и дойдёт до его граней;
  • на плоскостях кирпича будет происходить теплообмен с окружающим воздухом;
  • в итоге площадь теплообмена увеличится с площади языка пламени до площади всех плоскостей кирпича;
  • при этом температура будет уменьшаться обратно-пропорционально площади поверхности (чем больше площадь, тем ниже температура).

Догадливый читатель, конечно, понял, что выше описан принцип работы русской печи. Наша задача — создать такой же эффективный прибор, но на базе свечки.

Как работает «вечный» обогреватель

Несмотря на свой малый размер, пламя свечи имеет привычные для горения 100 °С. Температура в комнате должна быть ориентировочно +24 °С. Разница составляет 76 °С. Куда она девается?

При горении обычной свечи происходит следующее:

  • разогретый горением воздух поднимается к потолку;
  • под потолком он перемешивается с самым верхним слоем.

Из-за большой разницы температур (76 градусов) окружающий воздух не успевает перемешиваться с отработанными газами горения, и они интенсивно поднимаются к потолку. Образуется как бы столб горячего воздуха, который рассеивается вверху. Это тепло мы будем утилизировать при помощи «ловушки» из керамических куполов.

Из чего можно сделать нагревательный прибор

Итак, для постройки «чудо-микро-печки» нам понадобится:

  • пламя
  • обожжённая глина (керамика)
  • металл

Область применения керамики ограничена лишь фантазией инженера. В данном случае нас интересуют только общедоступные дешёвые материалы, в частности, посуда. Не зря в старину пользовались в печи именно глиняными горшками — они подолгу держат тепло. Ассортимент керамических изделий бытового назначения в наши дни огромен, но мы остановимся на обычных цветочных горшках. Невзрачные с виду, они помогут нам решить проблему вспомогательного обогрева.

Читать еще:  Двигатель 409100 инжектор технические характеристики

Второй компонент обогревателя — источник тепла. Первое, что приходит в голову для использования в помещении, это обычная свеча. Конечно, существуют самые разнообразные виды газовых и керосиновых горелок, но дешевизна и доступность для нас на первом месте. К тому же свеча не имеет срока годности и может храниться на холоде.

Третий компонент — рекордсмен по теплопроводности и аутсайдер по теплоёмкости — металл. Его свойство быстро нагреваться и отдавать тепло (малая теплоёмкость) сыграет нам на руку при создании теплового светильника.

Собираем тепловой светильник своими руками

  1. Горшки керамические (цветочные) трапециевидные с наружным диаметром дна 50, 100 и 150 мм по 1 шт. При этом меньший горшок должен быть ниже большого примерно на 25 мм.
  2. Шпилька с резьбой диаметром 6–12 мм. Она должна проходить через отверстия каждого горшка. При необходимости отверстия рассверлить до нужного диаметра сверлом по плитке.
  3. Шайбы под шпильку с наружным диаметром, равным внутреннему диаметру дна наименьшего горшка — 20 шт. Гайки 7–8 шт.
  4. Каркас, подвес или подставка произвольной формы, удовлетворяющие описанным ниже техническим требованиям (условиям).
  5. По желанию — каминный герметик или негорючие (паронитовые) прокладки.

Порядок работы

1. Устанавливаем шпильку в отверстие наибольшего горшка и наворачиваем гайку снаружи.

2. Надеваем на шпильку внутри горшка несколько шайб, при необходимости фиксируем гайками.

3. Устанавливаем средний горшок на шпильку.

Внимание! Наружные грани меньших горшков должны находиться внутри купола больших на глубине 20–25 мм.

4. Фиксируем шайбами и гайками средний горшок.

5. Выставляем и фиксируем малый горшок.

6. Грани всех трёх куполов должны сходить внутрь ступенями 20–25 мм. Регулируем глубину посадки добавлением шайб и гаек.

7. Если расстояние от одного дна до другого ощутимо велико, заполняем его шайбами вразбежку — это даст большую теплопроводность стержня.

8. Устанавливаем конструкцию над свечой так, чтобы стержень шпильки располагался строго над пламенем на высоте 30–50 мм.

9. Дальнейшая регулировка производится опытным путём на основе наблюдений.

Использование прокладок и герметика. Нахваливая керамику, мы тактично обошли самый неудобный её недостаток — хрупкость (колкость). Даже полнотелый кирпич крошится, упав на бетон, что говорить и цветочных горшках. Собирая светильник, следует очень осторожно затягивать гайки — стоит немного перетянуть и стенка лопнет. Также есть риск случайного раскола при эксплуатации или в момент переноски. Твёрдый металл шпильки крошит керамику и может расколоть. Чтобы смягчить их контакт, используйте герметик или негорючие прокладки.

Какая будет польза от «горшкового» калорифера

На первый взгляд, конструкция предельно понятна, но доверия не вызывает. Следует сразу оговориться — не спешите выпиливать радиаторы парового отопления — наш светильник будет «подмастерьем», но не «мастером». Применение таких приборов в каждой комнате позволит снизить общую температуру подачи котла на несколько градусов совершенно бесплатно — и это уже результат!

Проведём примитивный теплотехнический расчёт на основе общедоступных данных и логики:

  1. Восковая свеча весом 120 грамм (диаметр 30 мм) содержит около 3 МДж энергии.
  2. Примерный срок горения такой свечи — 20 часов.
  3. За это время она выделяет примерно 140 кДж энергии, что составляет около 42,5 Вт.
  4. Парафиновые свечи дают больший эффект выделения тепловой энергии.

Подобрав максимально эффективную свечу, мы сможем добиться 50–55 Вт тепловой энергии на выходе, а это уже 10% мощности электрокалорифера в 500 Вт.

Внимание! Пожароопасность. Нагревательный элемент — открытое пламя. Светильник нельзя оставлять без присмотра.

Область применения

Элементарная конструкция на базе «копеечных» материалов будет служить долго при бережном обращении. Обогреватель не требует каких-либо условий для хранения, срока эксплуатации, профилактики или замены запчастей. Простой, как и всё гениальное, он станет опорой в лесных ночёвках или при отключении электричества, а также в экстремальных условиях.

  1. В местах, где нет электричества: палатки, землянки, убежища, авто, попавшее в метель.
  2. В местах, где есть электричество: небольшая, но приятная экономия на расходах при отоплении.
  3. Если собрать продуманный каркас, то над свечой можно подвесить небольшую ёмкость (котелок, кружку) и греть воду.

Вот такой простой и надёжный помощник получился. Он станет не только тёплым местом в вашем интерьере, но и интересным декоративным украшением.

Виталий Долбинов, рмнт.ру

Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов

Назначение, общее устройство и расположение системы подогрева

Система подогрева жидкостная, предназначена для подогрева двигателя перед запуском и для поддержания его теплового состояния при стоянке машины в условиях низких температур. В систему входят подогреватель и трубопроводы.

Подогреватель форсуночный с жаротрубным котлом установлен в силовом отделении машины. Он состоит из котла с камерой сгорания и насосного узла.

Котел подогревателя сварной, цилиндрической формы, вмонтирован в масляный бак и крепится к его фланцу болтами. Он состоит из корпуса, жаровой трубы, жарового конуса и камеры сгорания.

На машинах выпуска до 1968 г. жаровой конус отсутствует.

Жаровая труба 30 (см. рис. 60) концентрически вварена внутри корпуса котла и отделена от него продольными перегородками 31. Стенки корпуса и жаровой трубы двойные. Полости между стенками заполняются охлаждающей жидкостью.

Полости корпуса и жаровой трубы соединяются между собой шестью трубками 42. Внутренняя полость жаровой трубы является топочным пространством. Жаровой конус 4 с двойными стенками на наружной поверхности имеет ребра 7, предназначенные для лучшей теплоотдачи в масло.

Снизу к корпусу котла приварен патрубок для соединения с трубопроводом 25, подводящим охлаждающую жидкость от водяного насоса

подогревателя. Отвод охлаждающей жидкости в систему двигателя осуществляется через патрубок 10.

В корпус котла вварен штуцер для установки трубки 13 подогрева топлива. Трубка составлена из двух концентрически расположенных трубок, из которых внутренняя — сквозная. Топливо подводится во внутреннюю трубку, проходит вдоль нее и поступает в полость между трубками.

Пройдя между трубками, топливо нагревается за счет тепла в камере сгорания и поступает через боковой штуцер к форсунке 17.

Отвод газов сгорания из котла осуществляется через патрубок 18, нижний фланец которого крепится болтами к днищу машины над лючком, закрытым крышкой. Для равномерного рассеивания газов и лучшего их охлаждения в патрубке 18 (см. рис. 60) снизу установлен направляющий аппарат 28.

На машинах ранних выпусков направляющего аппарата нет.

Работа системы подогрева. При включении подогревателя электро-двигатель приводит во вращение крыльчатку водяного насоса, которая прокачивает охлаждающую жидкость через полость между стенками котла, внутри которого проходят газы сгорания топлива. Охлаждающая жидкость нагревается и, выходя из котла, разделяется на три потока.

Рис. 60. Форсуночный подогреватель:

а — подогреватель; б — привод воздушной заслонки; 1 — топочное пространство

котла; 2 — внутренняя стенка котла; 3 — наружная стенка; 4 — жаровой конус; 5 — кронштейн крепления подогревателя; 6 — опора подогревателя; 7 — ребро жарового конуса; 8 — фланец крепление котла к масляному баку; 9 — болт крепление котла; 10 — патрубок отвода нагретой жидкости из котла в систему охлаждения; 11 — кожух; 12 — горелка; 13 — трубка подогрева топлива;14 — трубопровод подвода топлива к форсунке; 15 — трос управления воздушной заслонкой подогревателя; 16 — воздушная заслонка; 17 — форсунка; 18 — патрубок выпуска отработавших газов; 19 — рукоятка крышки лучка выпуска отработавших газов; 20 — трубопровод подачи воздуха в горелку; 21 — топливопровод из системы питания к крану подогревателя; 22 — насосный узел подогревателя; 23 — входной патрубок водяного насоса подогревателя; 24 — кронштейн крепления насосного узла; 25 — трубопровод подачи охлаждающей жидкости от насоса подогревателя в котел; 26 — фланец; 27 — уплотнение; 28 — направляющий аппарат; 29 — свеча накаливания; 30 — жаровая труба; 31 — продольная перегородка; 32 — корпус котла; 33 — рукоятка крана привода заслонки; 34 — фиксатор; 35 — ось рукоятки; 36 — перегородка силового отделения; 37 — болт; 38 — рычаг воздушной заслонки; 39 — ось заслонки; 40 -пружина; 41 и 42 — трубки, соединяющие полости корпуса и жаровой трубы.

Читать еще:  Двигатель ga15de расход масла

Первый поток проходит через рубашки головок блока и цилиндров, откуда через водяной насос двигателя возвращается в насос насосного узла 10 подогревателя и от него в котел подогревателя.

Второй поток проходит через полость поддона коробки передач, разогревая масляный насос коробки передач, откуда поступает в полость кожуха масляного трубопровода, идущего от масляного бака к двигателю, и через насос подогревателя возвращается в котел.

Третий поток проходит через радиатор 9 (см. рис. 53) системы охлаждения и через водяной насос 1 двигателя и возвращается в котел 5 подогревателя.

Как работает система предпускового подогрева дизеля

Из-за особенностей сгорания дизельного топлива при холодном запуске двигателя к состоянию ЦПГ, стартеру и АКБ выдвигаются высокие требования. Система предпускового подогрева призвана компенсировать теплообмен сжимаемого воздуха с холодными стенками цилиндров и камерой сгорания, облегчив тем самым пуск мотора в мороз. Давайте рассмотрим устройство свечей накаливаний и общий принцип работы системы.

Предназначение

Дизельное топливо самовоспламеняется при температуре около 300°С. Чтобы достичь таких значений в камере сгорания, необходимо с достаточно силой сжать поступивший в цилиндры воздух,. Когда двигатель холодный, на такте сжатия часть тепла расходуется на нагрев стенок камеры сгорания, цилиндров и поршней. Запуск в таких условиях будет очень трудным, а в большие морозы и вовсе невозможным. Свеча накаливая, раскаляясь докрасна, компенсирует термические потери и облегчает запуск в условиях низких температур.

Первоначальная функция получила свое развитие в режиме послепускового подогрева. После запуска свечи накаливания продолжают еще некоторое время работать, уменьшая вредные выбросы в атмосферу, снижая шумность и вибрации при работе холодного двигателя, а также ускоряя его прогрев.

Виды свечей накаливания
  • Металлические свечи штифтового типа. От оболочки из стойкого сплава железа нагревательную спираль отделяет теплопроводный порошок.

  • Керамические свечи накаливания. Свое название нагреватель получили из-за оболочки и нагревательного штифта из керамического материала. Нагреватель керамической свечи раскаляется до 1350° С, а оболочка имеет отличную теплопроводность. Благодаря этому с момента включения свечи до ее нагрева проходит всего 2 с.

Виды металлических свечей по типу нагревательного элемента:
  • моноспиральные. В качестве нагревательного элемента использована одна спираль, которая совмещает функции накаливания и саморегулирования для препятствования перегреву и перегоранию;
  • двухспиральные. Две нити подключены последовательно. Одна из низ служит для быстрого разогрева кончика жала свечи, а вторая при нагреве изменяет свое сопротивление, не давая первой нити перегрееться свыше 1000° С.

По типу подключения свечи могут быть однополюсные или двухполюсные. В первом варианте один из выводов нагревательного элемента подключен на массу через корпус самой свечи. Второй тип предполагает наличие в фишке как плюсового, так и минусового вывода.

Еще одно немаловажное разделение – по степени быстродействия. Старым штифтовым свечам для достижения максимальной температуры требовалось от 10-30 сек. Современным быстродействующим свечам накала для этого нужно до 10 сек, а новейшие саморегулирующиеся модели выходят на пиковую температуру за 2-5 с.

Свеча с дифференциальным датчиком давления

Некоторые модели дизельных двигателей начали оснащаться нагревателями с пьезорезистивным датчиком давления. Чувствительный элемент датчика связан с подвижным штоком нагревательного элемента. На тактах сжатия и рабочего хода давление цилиндра воздействует на шток, заставляя его деформировать мембрану измерительного элемента. Степень деформации мембраны преобразовывается в электрический сигнал. Полученные значения интерпретируются в ЭБУ двигателя для коррекции момента и времени продолжительности впрыска, работы дроссельной заслонки, системы EGR.

Как вы уже могли догадаться, все эти ухищрения по контролю за происходящими в цилиндре процессами необходимы для снижения выбросов вредных веществ, а уже потом лишь для уменьшения шумности, расхода и повышения мощности. И польза от обратной связи действительно есть, но одобрит ли ее владелец авто, узнав, что стоимость такой свечи накала в 10 раз превышает цену обычной (порядка 100-150 $). К тому же, добавление в конструкцию подвижных элементов, датчика и процессорной части заметно снизит ресурс нагревателя.

Системы управления

Подробно о способах подключениях и управлении свечами накаливания мы рассказывали в статье «Как проверить свечи накала», поэтому ограничимся лишь кратким перечислением типов систем и их отличительных особенностей.

  • Ручное включение свечей накала с помощью кнопки в салоне. Ток коммутируется через силовое реле.
  • Автоматическое включение свечей при помощи реле с небольшой электронной схемой.
  • Автоматическое включение свечей ЭБУ двигателя через силовое реле или отдельный блок управления свечами накала.
Регулирование степени накала

На современных системах, пока температура ОЖ не превысит заложенные конструкторами значения (обычно около + 35°С) свечи накаливания включаются каждый раз после запуска двигателя. На автомобилях Skoda, VW, Audi, Seat период дополнительного накала длится не более 3 минут и автоматически отключается при оборотах двигателя свыше 2500 или 4000 (зависит от типа системы), а также при падении напряжения в бортовой сети.

Управление питанием осуществляется от блока управления свечами накаливания с помощью сигнала с широтно-импульсной модуляцией. Благодаря ШИМ-сигналу напряжения на саморегулирующихся и керамических свечах может изменятся от 11,5 В до 4,5 В. Максимальное напряжение подается в момент предпускового подогрева, но не более чем на 2 с, иначе нагреватель оплавится. В режимах послепускового подогрева максимальная температура накала больше не нужна, поэтому блок управления регулирует напряжение на свечах накаливания в соответствии с температурой ОЖ и режимом работы двигателя.

На автомобилях VAG-группы в режиме послепускового подогрева для разгрузки генератора используется сдвинутый по фазе сигнал. Задний фронт сигнала для одной из свечей запускает импульс для нагрева следующей свечи.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector