§ 4. Уровень механизации и экономическая эффективность применения средств механизации

Уровень механизации при техническом обслужива­нии и текущем ремонте автомобиля определяется по удельному весу рабочего времени механизированного труда к общему объему работ на данном производственном участке.

Уровень механизации К оценивается в процентах к общему объему работ следующим выражением:

К = -^--100%,

/об

где Т_ы— механизированный объем работ чел-ч (чел-мин);

Т₀б— общий объем работ (механизированный и ручной), чел-ч (чел-мин).

Экономическую эффективность от внедрения средств механизации при техническом обслуживании и теку­щем ремонте рассчитывают в соответствии с методикой, разра­ботанной Госпланом и Академией Наук СССР.

Экономическая целесообразность внедрения средств ме­ханизации оценивается сравнением капитальных вложений и эксплуатационных затрат до и после внедрения средств механи­зации.

Разность сумм эксплуатационных затрат и капитальных вло­жений, приведенных к эксплуатационным затратам, а также эко­номия оборотных фондов до и после внедрения данного средства механизации определяют размер полученной экономии и, следо­вательно, целесообразность его внедрения.

Годовая экономия Э в этом случае определяется из следую­щего выражения:

где КВ₁ и КВ₂ —капитальные вложения до и после внедре­ния средств механизации (первоначаль­ная стоимость средств механизации); а — коэффициент эффективности капитальных вложений (величина, обратная сроку оку­паемости или сроку службы данного сред­ства механизации или оборудования);

С₁ — годовые затраты на эксплуатацию или рас­ходы на производство данного вида работ до внедрения средств механизации;

С₂ — годовые затраты на эксплуатацию или рас­ходы на производство данного вида работ после внедрения механизации.

При определении экономической эффективности сравнение вариантов следует производить по варианту, обеспечивающему больший объем продукции. Так, например, если после внедре­ния станка для монтажа и демонтажа шин годовая производи­тельность этого участка составила 20000 шин, то расчет затрат ири отсутствии средств механизации следует производить, ис­ходя из указанной программы.

Экономия оборотных фондов характеризуется сроком оку­паемости капитальных вложений, определяемым из следующего выражения:

п — ^KBs ~ ^КР'^] s, Л

где О — срок окупаемости капитальных вложений;

Si и S₂—себестоимости годового объема продукции по сравниваемым вариантам (до и после внедрения средств ме­ханизации) .

Примеры расчета экономической эффективности подробно рассматриваются в брошюре НИИАТа «Методика экономиче­ской эффективности внедрения новой техники на автомобиль­ном транспорте», издательство «Транспорт», 1967.

Глава V хранение автомобилей и прицепов

§ 1. Способы хранения

Под хранением автомобилей (тягачей) и прицепного соста­ва понимают способы содержания технически исправного под­вижного состава на территории автохозяйства.

Наибольшее распространение на автомобильном транспорте имеют два способа хранения автомобилей: в отапливаемых зда­ниях и на открытых площадках.

При хранении автомобилей в отапливаемых зданиях зимой в помещении стоянки поддерживают температуру не ниже + 5°С. Эта температура достаточна для того, чтобы предо­хранить систему охлаждения двигателей от замерзания, пре­дотвратить загустевание масла в картерах двигателей и транс­миссий, а также уменьшить связанное с понижением темпера­туры ухудшение работоспособности аккумуляторных батарей.

Хранение автомобилей на открытых площадках при окру­жающей температуре ниже нуля связано с необходимостью мероприятий, предупреждающих замерзание воды в системах охлаждения и обеспечивающих легкий пуск двигателя.

Хранение автомобилей в отапливаемых зданиях

Здания для хранения автомобилей подразделяют на на­земные и подземные. Здания могут быть одноэтажны­ми и многоэтажными.

Строительство многоэтажных и подземных стоянок в боль­шинстве случаев обусловливаются ограниченными размерами земельных участков, отводимых под застройку гаражей в круп­ных городах. Одноэтажные стоянки более просты, экономичны и поэтому более распространены.

В одноэтажных зданиях в зависимости от эксплуатацион­ных требований, предъявляемых к передвижению и маневри­рованию автомобилей при установке их на месте и выезде, применяют стоянки с внутренним проездом (рис. 204, а—г) и стоянки без внутреннего проезда (рис. 204, е—и).

Способы расстановки автомобилей в пределах стоянки мо­гут быть классифицированы по следующим признакам:

по числу рядов — однорядные (рис. 204, а, в, е, з), двух­рядные (рис. 204, б, г, ж, и), многорядные (рис. 204, д);

по углу установки автомобилей по отношению к оси проез­да— прямоугольные (рис. 204, а, б), косоугольные (рис. 204 _г в, г);

по условиям движения при установке на места хранения и выезде с них — тупиковые (рис. 204, а, б, в, г, е, ж, з, и) и прямоточные (рис. 204, д).

4)

г)

а)

6)

Г

У//Л 17771

E2Z1 (SZS EZ3 C2Z1 ЕСТ t^

4ZZZ2 cm

ртта ега EZ2 GZ3 Е23

S3 |

II

——

ЧГН >4 I

vm 4222ZZZZ —

Рис. 204. Схемы расстановки автомобилей при хранении

Стоянки без внутреннего проезда, обеспечивающие незави­симый выезд или въезд через одни ворота каждого автомоби­ля (рис. 204, е) или группы автомобилей (рис. 204, ж, з, и).

В многоэтажных зданиях каждый этаж является самостоятельной стоянкой. Чаще всего применяют прямо­угольную однорядную, реже двухрядную расстановку автомоби­лей.

В зависимости от способа перемещения автомобилей между этажами и по этажам многоэтажные стоянки разделяют на немеханизированные, полумеханизированные и механизирован­ные.

В немеханизированных стоянках движение автомобилей между этажами и по этажам осуществляется соб­ственным ходом. Движение между этажами совершается по наклонным плоскостям-рампам (пандусам), которые в зави­симости от их очертаний в плане могут быть прямолинейными (рис. 205, с) и криволинейными, круговыми (рис. 205, б) или эллиптическими.

По взаимному расположению в пространстве и организации движения по ним различают рампы, выполненные по принципу одиоходового и двухходового винта. В первом случае подъем или спуск производится по раздельным рампам, при этом дви­жение при подъеме или спуске по рамке и каждому

последующему этажу осуществляется водном и том же направле­нии (рис. 205, с, б), причем витки рампы, расположенные между этажами и лежащие в одной вертикальной плоскости, автомо­биль преодолевает последовательно один за другим. Когда рампа устроена по принципу двухходового винта, подъем и спуск происходят по двум симметрично расположенным прямо­линейным рампам (рис. 206) либо по одной криволинейной с движением по рампе и проездом каждого последующего этажа

4°эташ

■лг'ШЬ^Е.

W/////7//////

1-й этаж

Рис. 205. Схема многоэтажной стоянки с одноходовыми рам­пами:

прямолинейными; б — круговыми

J

Я

L

Я

2^й эташ

SH

спуск Подъем

)

ш

а

в направлении, обратном предыдущему. В данном случае при подъеме или спуске витки одной рампы используются через один.

Рампы, по которым происходит подъем или спуск автомо­билей на полную высоту следующего этажа, называются пол­ными рампами (см. рис. 205), а на высоту половины этажа — полурампами (рис. 207). Полурампы применяют в тех случаях, когда этажи двух смежных секций смещены один относительно другого на половину этажа.

По числу полос параллельного движения рампы разделя­ются на однопутные и двухпутные. Рампы могут иметь раз­личное расположение в плане стоянки и размещаются как

внутри здаиия, так и снаружи, примыкая к зданию в виде стек­лянных галерей. По обеим сторонам рампы, а при двухполос­ном движении и посередине устраиваются ограничительные от­бои (барьеры) размером 0,2X0,2 м.

Иногда на рампах с краю устраивают тротуар для пешеход­ного движения шириной не менее 0,75 м.

Уклон рамп, измеряемый по средней линии полосы движе­ния, не должен превосходить для прямолинейных полных рамп 16%, для криволинейных — 13%.

А-А

		4-й этаж
		3
		2
7—г		1

со 2-го этажа

с 1-го этажа

на 2-й эта»

А-А

Рис. 207. Схема стоянки с по­лурампами

на 3-й этак

J

с 1-го этажа

Рис. 206. Схема стоянки с двухходо­вой прямолинейной рампой

3-й этак

наk-й этаж-

на 1-й этаж

I

2-й этаж

шш

с J -го эта/ко.

Число этажей в стоянках этого типа не превышает 4—6.

В полумеханизированных стоянках подъем и спуск автомобилей совершается при помощи лифтов, а по эта­жам автомобили движутся своим ходом.

Клеть лифта может иметь вместимость в один, два и три автомобиля. По способу въезда автомобиля в лифт и выезда из него лифты подразделяются на тупиковые и проездные.

Скорость движения клети лифта при подъеме в зависимости от числа этажей стоянки составляет 0,3—2,0 м/сек.

В механизированных стоянках вертикальное перемещение автомобилей (подъем и спуск) происходит при

помощи лифтов, а горизонтальное (в пределах этажа) — при помощи катучих подвесных и опорных шахт лифта, траверс­ных и буксирующих тележек или транспортеров.

Наибольшее распространение получила схема механизации, заключающаяся в устройстве лифтов с подвижными шахтами для вертикального и поперечно-горизонтального перемещения автомобилей.

Различают шахты подвесные (рис. 208), катучие — на опорных роликах и поворотные, располагаемые в центре коль­цевой стоянки.

Tww¹ «.m-fi^Ss

Рис. 208. Схемы механизированных стоянок с подвижными шахтами

лифтов:

а — стоянка с подвесной шахтой; б — стоянка с катучей шахтой иа опорных роликах; в — стоянка с поворотной шахтой лифта; / — кабина лифта; 2— буксирующая тележка; 3— шахта лифта

.х - -ч	t -
-и		L J 1
"u ; : -	IC3EJ	. ■
		pl I

Автомобиль устанавливается на место хранения или в каби­ну лифта (при выезде) при помощи осевой буксирующей те­лежки, расположенной в кабине лифта и передвигающейся по рельсам, устроенным в кабине и вдоль мест хранения.

Кроме рассмотренных схем механизации перемещения ав­томобилей в многоэтажных стоянках применяют нории, или элеваторы, транспортеры, подъемники с вильчатой платфор­мой типа автопогрузчика и другие механизмы.

В некоторых механизированных многоэтажных стоянках применяют для горизонтального перемещения автомобилей вра­щающиеся кольцевые платформы в комбинации с одним или несколькими лифтами для вертикального подъема автомобилей.

Кроме механизации передвижения автомобилей в много­этажных стоянках, в зарубежной практике применяется пол­ная автоматизация управления транспортными механизмами.

10 крамаренко 2S9

Механизированные гаражи-стоянки фактически устраняют ограничение в количестве этажей зданий, значительно сокра­щают потребные на один автомобиль площадь и объем помеще­ния стоянки, резко уменьшают потребную площадь земельного участка под здание стоянки и затраты на искусственную венти­ляцию, а также уменьшают опасность возникновения пожара.

Полезная площадь помещения стоянки на один легковой автомобиль при механизированной многоэтажной стоянке со­ставляет L3—20 м² против 20—30 м² при одноэтажной стоянке, при этом резко сокращается площадь застройки. Так, напри­мер, для гаража на 600 легковых автомобилей площадь за­стройки составляет 1 м² на один автомобиль.

К недостаткам механизированных стоянок следует отнести значительные первоначальные затраты на механизмы и повы­шенные эксплуатационные расходы на содержание механизмов и электроэнергию.

Хранение автомобилей на открытых площадках

Стоянка автомобилей на открытой площадке исключает необходимость в капитальных строительных сооружениях, од­нако при этом требуются специальные мероприятия и устрой­ства для обеспечения в холодное время технической сохранно­сти автомобилей, надежного пуска двигателей и предупрежде­ния преждевременного износа механизмов.

Влияние низкой температуры на техническое состояние ав­томобилей было рассмотрено в главе I.

Способы хранения автомобилей на откры­тых площадках зависят от климатических условий, ха­рактеризующихся наиболее низкой температурой воздуха в году в данном климатическом поясе.

Для соблюдения указанных выше требований применяют: утеплительные чехлы (на радиатор и капот) для сохране­ния накопленного тепла в системе охлаждения двигателя за время предыдущей его работы;

посторонний источник тепла (горячая вода, пар, электро­энергия, горячий воздух, инфракрасные лучи и различные ин­дивидуальные подогреватели) для создания необходимого теп­лового режима двигателя;

жидкости с низкой температурой замерзания для системы охлаждения и маловязкие масла для двигателя и агрегатов трансмиссии, а также специальные средства по облегчению пус­ка холодного двигателя.

Использование жидкостей с низкой температурой замерза­ния можно сочетать с подогревом двигателя от постороннего источника тепла в целях облегчения пуска.

Утеплительные чехлы являются средством сохране­ния тепла двигателя при кратковременном хранении автомобилей на стоянках или непродолжительных остановках в пути. Кроме того, отеплительные чехлы, надеваемые на капот и ра­диатор двигателя, способствует снижению потерь тепла и под­держанию постоянной (20—30^СС) температуры воздуха в под­капотном пространстве при движении автомобиля.

В результате применения утеплительных чехлов охлажде­ние двигателя на стоянке замедляется в 2—2,5 раза. Стандарт­ные чехлы изготовляют из дерматина на вате с хлопчатобу­мажной подкладкой. В передней части чехла радиатора дела­ют откидные клапаны или шторки.

При эксплуатации автомобилей в суровых климатических условиях (полярная зона) дополнительно применяют утепли­тельные кожуха на картер двигателя и чехлы (из простеган­ного войлока) на картеры коробки передач и заднего моста.

Применение утеплительных чехлов при разогреве двигателя от постороннего источника тепла обеспечивает по сравнению с разогревом без чехлов экономию в расходовании тепла до 15%.

Необходимое тепловое состояние двигателя при пуске обес­печивают двумя способами: подогревом двигателя в тече­ние всего периода длительного хранения автомобиля и разо­гревом двигателя перед пуском и выездом на линию.

Температура, до которой должен быть нагрет двигатель пе­ред пуском, зависит от окружающей температуры, длительнос­ти хранения перед пуском, конструкции двигателя, в частности его системы охлаждения, а также от качества топлива и масла.

В связи с тем, что температура отдельных частей двигателя (картер, блок цилиндров и др.) может быть различной, на­грев принято оценивать по температуре воды в рубашке охлаж­дения головки цилиндров, определяемой по указателю темпе­ратуры воды на щитке приборов автомобиля.

Температуру в головке цилиндров при длительном подогреве необходимо устанавливать в пределах 40—60°С и при разогре­ве 80—90°С.

Разогрев и подогрев двигателя водой

Разогрев двигателя водой состоит в заливке горя­чей воды в систему охлаждения.

Чтобы разогреть двигатель до температуры, обеспечиваю­щей нормальный пуск, необходимо пролить через систему ох­лаждения воду, имеющую температуру не ниже 85—90°С в ко­личестве, равном 1,0—2,5 емкости системы, в зависимости от окружающей температуры.

Для этого заполняют систему охлаждения горячей водой и после ее остывания воду сливают через спускные краники (например, у двигателя автомобиля ЗИЛ-130 через три сливных краника — два в блоке цилиндров и один в патрубке радиато­ра). Затем заливают вторую порцию горячей воды. Если дви-

10* 291

гатель сильно охлажден, спускные краники при заливке пер­вой порции воды должны быть открыты.

Кран отопителя кабины (если отопитель имеется в системе охлаждения) в период прогрева двигателя должен быть за­крыт. Кран отопителя открывают после пуска и прогрева дви­гателя.

Для более быстрого разогрева двигателя горячую воду зали­вают непосредственно в рубашку охлаждения блока цилинд­ров с отключением радиатора¹ на период разогрева (рис. 209), При этом тепло расходуется главным образом на разогрев цилиндро-поршневой группы, обеспечивая возможность быст­рого и надежного пуска двигателя.

Конструктивные изменения в системе ох­лаждения двигателя заключаются в замене отводящей трубки радиатора петлеобразной трубкой («повышающей петлей») с прива­ренной к ней наливной воронкой². Колено трубки, соединяемое с нижним патрубком радиатора, поднято на 5 мм выше уровня воронки, а воронка расположена на 5 мм выше уровня головки цилиндров. Таким об­разом, при заполнении системы охлаждения через воронку радиатор остается незапол- Рис. 209. Приспособ- иенным.

ление НИИАТ для При разогреве двигателя горячую воду предпускового разо- заливают через воронку (при этом кран ото­грева двигателя ЗИЛ- _пителя кабины должен быть закрыт). Если 164 горячей водой „ „ г >

(с автоматическим блок от одной порции заливки не прогрелся, отключением радиа- то продолжают заливку небольшими порци- ^Т0Р^а)^: ями при немного открытом спускном крани-

2-^за"лив™я^ЮмронкаГз- ^ке (^или краниках) рубашки охлаждения. сливной краник; 4—резь- Если вод а из краника не вытекает, его ото-

бовая пробка ~

гревают. I орячую воду заливают до тех пор, пока температура головки цилиндров не достигнет 40—50° С, после чего закрывают спускной краник, если нужно доливают воду, закрывают горловину воронки и пус­кают двигатель. Затем, не выключая двигатель, заливают горя­чую воду в радиатор. Если вода вытекает из предварительно от­крытого краника радиатора, его закрывают. Через 5—6 мин работы на холостых оборотах двигатель полностью прогре­вается.

Для получения горячей воды при разогреве двигателей при­меняют стационарные или передвижные установки.

Стационарная установка представляет собой водонагре- вательную котельную с использованием обычных отопительных

котлов (Стребеля, Универсал, HP, Б-1) с раздачей горячей во­ды (или антифриза) через патрубки с кранами, выведенными из здания котельной наружу.

В качестве подвижных средств для подогрева воды и масла применяют водомаслогрейки различных систем, смонтирован­ные на колесном или санном ходу.

Подогрев двигателя горячей водой состоит в создании постоянной ее циркуляции в системе охлаждения. Го­рячая вода из теплоисточника (котла или бойлера) подается насосом по трубопроводу через гибкий шланг в нижний водя­ной патрубок системы охлаждения двигателя (или горловину наливного патрубка радиатора) и далее в рубашку охлаждения

трубкой

Рис. 210. Пробка радиатора с от­водной трубкой для воды

блока цилиндров. Затем вода через горловину наливного пат­рубка радиатора (или через нижний патрубок) отводится по обратному трубопроводу и возвращается к теплоисточнику. Во избежание повреждения радиатора избыточное давление по­ступающей в систему воды не должно превышать 0,3— 0,35 кГ/см² при температуре 80—90°С.

Для отвода воды в обратный трубопровод устанавливают на горловину наливного патрубка радиатора специальную пробку (рис. 210) с резиновой прокладкой и трубкой и за­жимают гайкой.

Контрольная трубка в этом случае снабжается краником, который во время подогрева закрывают.

Так как теплосодержание нагретой воды по сравнению с па­ром значительно ниже, а устройство замкнутой системы трубо­проводов связано с повышенными затратами, данная система как менее эффективная и более дорогая по сравнению с рас­сматриваемыми ниже получила ограниченное распространение.

Разогрев и подогрев двигателя паром

Разогрев двигателя паром, содержащим по сравнению с горячей водой большее количество тепла (около 500 ккал в I кг пара), является весьма эффективным способом.

Пар из котла под избыточным давлением 0,3—0,5 кГ/см² поступает в трубопровод. Оттуда через стояк с паровым вен­тилем и резиновый шланг пар подводится к системе охлажде­ния двигателя, куда поступает через штуцер с калиброванным отверстием и там конденсируется.

ной пластиной) для разогрева двигателя ЗЙЛ-164 па­ром:

/—блок цилиндров двигателя; 2—распределительная пластина;

3 — впускной кран

Наиболее целесообразно подводить пар непосредственно в блок цилиндров через специальный штуцер с краником (рис. 211), вваренный в крышку люка рубашки охлаждения блока цилиндров (двигатель ЗИЛ-164) или ввернутый в отвер­стие головки цилиндров (двигатель ГАЗ-51), а у двигателей ЗИЛ-130 и ГАЭ-53 — через отверстия, предусмотренные в ру­башке блока для индивидуального подогревателя. 294

В двигателях ЯМЗ-236 пар можно вводить в штуцер подо­гревателя.

При использовании указанных способов и применении в штуцере, подводящем пар, калиброванного отверстия диамет­ром 3,5—4 мм для двигателей ЗИЛ-164 и ГАЗ-51 и 7 мм для двигателя ЯМЗ, продолжительность разогрева составляет 25—30 мин.

Для разогрева холодного двигателя со слитой из системы охлаждения водой открывают пробку наливного патрубка ра­диатора, продувают паром подводящий шланг, затем присое­диняют его к штуцеру и пускают пар. Радиатор и капот укры-

Рис. 212. Колодец для нагрева двигателей паром:

/—железобетонные плиты; 2 — паропровод; 3 — трубопровод горячей воды; 4 — цир­куляционный трубопровод; 5 — асбозуритовая изоляция; б — люк; 7— скользящая

опора

вают утеплительными чехлами. После прогрева паром в систе­му постепенно заливают воду, продолжая прогревать ее до на­чала легкого проворачивания коленчатого вала от руки, чем и обеспечивается пуск двигателя.

Подогревать двигатель (длительно в межсменное время) можно вводом пара непосредственно в систему охлаждения, заполненную водой.

Избыток воды, образующийся в результате конденсации пара, вытекает через контрольную трубку радиатора наружу.

Устройство коммуникаций. При непрерывном подогреве двигателей обычно применяют однопроводную систему разда­чи пара. При разогреве двигателей перед пуском применяют систему с двумя основными трубопроводам-и, в один из кото­рых подается пар, а в другой — вода, заливаемая в систему охлаждения двигателя. Линию водоснабжения выполняют в два трубопровода, один из которых — циркуляционный. Для более быстрого разогрева двигателя иногда подают горячую воду из бойлера.

Для предупреждения потерь тепла и замерзания воды тру­бопроводы прокладывают в деревянных или бетонных коробах, засыпая шлаком или инфузорной землей, или изолируют трубы асбозуритом и другими теплоизолирующими материалами. Прокладка труб бывает как наземной, так и подземной (на глубине 1 м) с применением скользящих опор с учетом линей­ного расширения труб. Для отвода конденсата, образующегося при охлаждении пара, питательный трубопровод прокладывают с уклоном 0,005 в сторону движения пара. На концах магистра­лей устанавливают конденсационные горшки, откуда конденсат сливают наружу или в канализационную сеть.

Трубопроводы должны иметь компенсаторы (U-образные вставки), предохраняющие систему от повреждений при темпе­ратурных деформациях.

Вдоль линии питательного трубопровода делают стояки, устанавливаемые в кирпичных или бетонных колодцах (рис. 212) или в люках (при наземном коробе). На концах стояка ставят гребенку с вентилями и штуцерами для присоединения двух или четырех шлангов, одновременно подающих пар к си­стемам охлаждения двигателей.

Разогрев и подогрев двигателя электрической энергией

При использовании электрической энергии в нагревательных элементах применяют: проводники первого рода — в виде про­волоки из чистого металла или сплава и проводники второго рода — жидкости (охлаждающая жидкость — вода или анти­фриз).

В качестве проводника первого рода используют хромоникелевый сплав — нихром, выдерживающий высокую температуру нагрева (до 1150°С) и почти не увеличивающий свое электрическое сопротивление, а также железо-хромонике- левые сплавы (кантал, фехраль и хромаль).

Электронагревательные приборы с проводниками первого рода по конструкции подразделяются на приборы с открытым нагревательным элементом, погружаемым непосредственно в жидкость, и с закрытым нагревательным элементом, изолиро­ванным от жидкости.

Электронагревательный прибор с открытым элементом, рас­считанный на напряжение 65 в, состоит из открытой спирали из нихромовой проволоки диаметром 2 и длиной 2000 мм, поме­щенной на крестовину из шифера. Электронагревательный эле­мент монтируют в нижней трубе системы охлаждения двигате­ля ЯАЗ-204.

Открытый элемент неудобен в эксплуатации, так как покры­вается накипью и загрязняется маслянистыми осадками, про­никающими в охлаждающую жидкость, в результате чего спи­раль замыкает на массу.

Прибор с закрытым нагревательным элементом со спиралью из фехралевой проволоки показан на рис. 213. Проволочная спираль диаметром 1,2 мм и длиной 19 м помещена внутри металлической трубки (рис. 213, б), заполненной изолирующим составом — порошком окиси магния. Нагревательный элемент устанавливают вместо горизонтального патрубка радиатора и заключают его в кожух из листового железа, изолированный снаружи асбестом. Потребляемая мощность подогревателя 3 кет. Подогреватель поддерживает температуру в системе ох­лаждения (двигателя ЯАЗ-204) на уровне 60 —70°С при тем-

Рис. 213. Электронагревательный прибор с закрытым элементом:

а — электронагревательный прибор; б — схема установки прибора на двигателе ЯМЗ

пературе окружающей среды 25°С. По опытным данным срок службы прибора 3 — 4 зимних сезона.

Для проводников второго рода используется вода или антифриз в системе охлаждения двигателя. Так как элек­тропроводность жидкости значительно изменяется в зависимо­сти от ее температуры и содержания примесей газа, солей и т. д. (с изменением температуры от 5 до 90°С удельное сопро­тивление воды уменьшается в 3,5 — 4 раза), то соответственно будет изменяться и мощность электронагревателя. Поэтому данный тип электронагревателя целесообразно использовать при подогреве двигателей, когда температура охлаждающей жидкости постоянна или изменяется в небольших пределах (50 — 70°С), что обусловливает и незначительное изменение расхода электроэнергии.

Рис. 214. Электронагреватель охлаждающей жидкости: а — схема включения; б — электронагреватель; /—труба диаметром '//'; 2 — труба диаметром Г/г"; 3—резиновые шлан­ги; 4 — провода, подводящие ток

Электродный цилиндрический электронагреватель (рис. 214), применяемый при этом способе нагрева, состоит из двух труб диаметром '/г и IV2". вставленных одна в другую и изо­лированных резиновыми втулками. Прибор включают в ниж­нюю часть рубашки охлаждения двигателя Охлаждающая жид­кость, поступающая во внутреннюю трубку, проходит через имеющиеся в ней прорези в пространство между трубками, на­гревается там и выходит через другой конец внутренней труб­ки. Мощность прибора для двигателей типа ЗИЛ-164 — 3 кет и ГАЗ-51 — 2 кет.

В электронагревательных приборах большое значение име­ет расход электроэнергии. Применение электронагревателей малой мощности (до 1—2 кет) значительно увеличивает вре­мя разогрева двигателя до пусковой температуры по сравнению с более мощными приборами. С другой стороны, применение

Рис. 215. Схема групповой подводки электроэнергии к подогревате­лям автомобильных двигателей:

/ — провода; 2— предохранитель; 3— розетка для включения; 4 заземление;

5 — электронагревательный прибор; б - понижающий трансформатор; 7 — контакты реле; 8—красная сигнальная лампа; реле

значительному расходу электроэнергии. Поэтому электронагре­вательные приборы малой мощности целесообразно применять для длительного подогрева, а электронагреватели большой мощности (3 кет и более) — для разогрева двигателя перед пуском.

Учитывая большой расход электроэнергии в условиях дли­тельного подогрева, целесообразно устанавливать в системе ох­лаждения термореле, выключающее электронагреватель при достижении температуры охлаждающей жидкости 40 — 50°С.

Схема групповой подводки электроэнергии к подогревате­лям двигателей показана на рис. 215. При включении посредст­вом трехполюсной вилки электронагревательный прибор дву­мя выводными зажимами соединяется с токонесущими провода­ми сети напряжением 220 в. Одновременно третьим проводом вилки рама автомобиля соединяется с проводом, присоединен­ным к земле, обеспечивающем заземление автомобиля во время стоянки.

В электрической схеме предусмотрена сигнализация, позво­ляющая следить за работой нагревательных приборов. Система сигнализации состоит из красной сигнальной лампы, включен­ной в сеть напряжением 12 в, и контактного реле. При включе­нии электронагревательного прибора контакты реле замыкают­ся и автоматически включают сигнальную лампу.

При отключении прибора от сети или его повреждении кон­такты реле размыкаются и лампа гаснет.

Разогрев масла в картере двигателя применяют лишь в со­четании с разогревом двигателя заливкой системы охлаждения горячей водой.

Рис. 216. Монтажная схема установки трубчатого нагре­вательного элемента в картере двигателя ГАЗ-51:

1 — трубка; 2— спираль; 3—штуцер; 4—изоляционная втулка; 5 — шпилька; 6—нагревательный элемент

Существуют различные конструкции электронагревателей масла в картере двигателя. На рис. 216 показана монтажная схема электронагревательного элемента для разогрева масла в картере двигателя ГАЗ-51. Элемент выполнен из стальной труб­ки, внутри которой помещена спираль из нихромовой проволо­ки. Электрическая мощность нагревателя в зависимости от ем­кости масляного картера и продолжительности прогрева при данной температуре окружающего воздуха составляет от 0,35 до 0,9 вт.

При длительном подогреве двигателя разогрев масла в кар­тере не требуется. Хотя при этом способе и наблюдается сниже­ние температуры масла в картере, но происходит оно довольно медленно и после 7 — 8 ч подогрева при температуре возду­ха —20°С температура масла удерживается в пределах 0°С, т. е. масло еще сохраняет вязкость, удовлетворяющую услови­ям пуска двигателя.

Согласно действующим нормам по технике безопасности допускаемое напряжение электрического тока при электроподо­греве не должно превышать 36 в. Учитывая, что снижение на­пряжения приводит к возрастанию силы тока, вследствие чего электрические устройства получаются громоздкими, на практи­ке используют напряжение 65, 120 и 220 в с обязательным за­щитным заземлением.

Воздухоподогрев

Этот способ применяют преимущественно для межсменного подогрева двигателей без слива воды из систем охлаждения. Горячий воздух (с температурой 60°С) подводится в подкапот­ное пространство двигателя через радиатор, обтекая его труб­ки. Радиатор при этом служит теплообменником, а охлаждаю­щая жидкость — аккумулятором теплоты.

Кроме того, теплый воздух в подкапотном пространстве изо­лирует двигатель от воздействия низкой окружающей темпе­ратуры, способствуя сохранению тепла в системе охлаждения. Таким образом, совместное действие термосифониой циркуля­ции охлаждающей жидкости (вследствие обогрева радиатора) и термоизоляции двигателя обеспечивает поддержание темпе­ратуры блока на уровне 40—50°С. Установка для воздухоподо- грева (рис. 217) двигателей состоит из следующих агрегатов:

1. источника тепла — парового или водогрейного котла, ТЭЦ или пламенного воздухонагревателя;

2. калориферов с вентиляторами;

3. воздуховодов;

4. патрубков, соединяющих воздуховоды с подкапотным пространством двигателя;

5. оборудования системы контроля и сигнализации.

Холодный воздух вентилятором 1 нагнетается через раст­руб 2 в калорифер 3, где нагревается и через диффузор 4 по­ступает в воздуховод 5. Из воздуховода через имеющиеся в нем окна-отводы горячий воздух по соединительным патрубкам 6 поступает через радиатор в подкапотное пространство двига-

I

Рис. 218. Калориферный агрегат:

/ — вентилятор; 2—калорифер; 3- конфузор; 4— станина калориферов; 5 — вентили; в—трубопроводы;

7 — диффузор

телей автомобилей. Как видно из схемы, калориферный агре­гат (1, 2, 3 и 4) состоит из двух параллельно работающих ус­тановок.

Такая схема допускает работу как одного, так. и обоих ка­лориферов в зависимости от окружающей температуры. При­менение раструба 2 вызывается размерами калорифера и необ­ходимостью использования его рабочей поверхности.

Устройство стационарного калориферного агрегата показа­но на рис. 218. В зависимости от числа обогреваемых автомо­билей стандартные калориферы соединяются последовательно

Рис. 219. Наземный воздуховод: / — кровельное железо; 2 — пергамин; 3— шлаковата; 4—стяжка; 5 — уплотнение

в группы (из расчета 6— 10 м² на один автомобиль). В качест­ве теплоносителя, нагревающего калориферы, используется пар или горячая вода, поступающие по трубопроводам от стаци­онарной котельной или теплоцентрали.

В ряде случаев в качестве источника тепла используют ог­невой калориферный агрегат, представляющий собой пламен­ный воздухонагреватель (авиационного типа МП-85), в кало­риферах которого происходит смешение воздуха с горячими продуктами сгорания. Горячая газовоздушная смесь нагнетает­ся вентилятором (типа ЭВР) по воздуховодам.

воздуховоды, распределяющие воздух, делают как назем­ными, так и подземными круглого или прямоугольного сечения с переменными размерами по мере удаления от калориферно­го агрегата.

Наземные воздуховоды (рис. 219) изготовляются сборными из отдельных конусных секций (конусность секции в среднем 10 мм на длине 3000 мм), металлическими (круглого сечения) или деревянными (квадратного сечения) с обивкой внутри жестью; снаружи их утепляют слоем шлаковой ваты толщиной 10—12 см. В наземных воздуховодах для раздачи воздуха с одной или обеих сторон делают окна с отводами, расположен­ными под углом 60°. Соединительный патрубок изготовляют ко­ническим, гибким, из двойного брезента с уплотнительной про­кладкой. Подземные воздуховоды изготовляют кирпичными или на бетонном основании со стенами и перекрытием из деревян­ных щитков или железобетонных плит. В щитах перекрытия делают раздаточные окна, через которые по отводам (нижняя часть которых расположена также под углом 60°) подается воз­дух для обогрева одновременно двух автомобилей. Надежность работы установки контролируют по температуре воздуха, вы­ходящего из калорифера при помощи электроконтактных тер­мометров. Подогрев автомобилей в большинстве случаев про­изводится периодически с перерывами в 1,5—2 ч и более в за­висимости от окружающей температуры.

При межсменном подогреве автомобилей с карбюраторны­ми двигателями и окружающей температуре от 0° до — 25°С расход воздуха на каждый автомобиль составляет 150 — 250 м^ъ при температуре 40 ■— 50°С.

Разогрев и подогрев горелками инфракрасного излучения

Инфракрасные лучи легко поглощаются твердыми и жид­кими телами, проникая внутрь их на небольшую глубину, и практически не поглощаются чистым воздухом. При поглоще­нии телами лучистой энергии происходит преобразование ее в тепловую, которая и нагревает тела. Это свойство инфракрас­ных лучей используют для подогрева и разогрева двигателя и других агрегатов автомобиля.

Инфракрасные лучи получают при помощи специальной га­зовой горелки инфракрасного излучения. Предварительно сме­шанный с воздухом газ до выхода в зону горения поступает в виде однородной газовоздушной смеси в объемную керамичес­кую или металлическую сетку по многочисленным каналам ма­лого сечения, где и нагревается до температуры, близкой к температуре горения. При выходе же газовоздушной смеси в зону горения у наружной поверхности сетки происходит мгно­венное и полное ее сгорание без образования видимого пламе­ни, т. е. беспламенное горение. При этом поверхность сетки на­гревается до 800 — 900°С.

В качестве топлива используют природные и сжиженные газы пропан и бутан (зимой — пропан). Газовая горелка ин­фракрасного излучения (рис. 220) состоит из корпуса 2, блока керамики 3, форсунки 1, сетки 4, рефлектора 5 и кожуха 6. Блок керамики состоит из 10 стандартных плиток размером 65x45x12 мм, собранных в металлической рамке. Каждая плитка имеет 1350 цилиндрических отверстий диаметром 1 мм. В рефлекторе предусмотрены отверстия 7, через которые посту­пает воздух в пространство между корпусом и рефлектором, что обеспечивает выравнивание давления снаружи и внутри корпуса горелки, благодаря чему горелка не задувается. Тепло-

тика

производительность горелки от 2400 до 4000 ккал1ч. Аналогич­ная газовая горелка Мосгазпроекта выполнена с объемной ме­таллической стенкой из жаропрочной стали, что делает ее бо­лее надежной в эксплуатации. При групповом обогреве авто­мобилей на открытой площадке ее оборудуют трубопроводами для газа со стояками, на которых при помощи телескопических или шарнирных штанг крепятся горелки инфракрасного излуче­ния (рис. 221). Телескопические штанги могут вращаться вок­руг оси стойки, перемещаться вдоль своей оси и вращаться во­круг нее, что обеспечивает установку горелки в любом месте. Горелки зажигаются от искры кремневой зажигалки на длин­ном штативе.

Для подогрева двигателя горелки следует устанавливать на расстоянии 300 — 500 мм от картера двигателя под углом при­мерно 45° с направлением излучения на блок и масляный кар­тер. Вентиляционный ремень защищают металлическим экра­ном для предохранения его от разрушения инфракрасными лу­чами.

Рис. 221. Схема установки горелки инфракрасного излучения для разогрева

двигателей:

/ — газовая горелка; г —шланги; 3 — кран; 4 — газопровод; 5 — колодец; 6 — защитный кран; 7—направляющая реборда

Для разогрева карбюраторного двигателя грузового авто­мобиля зимой при окружающей температуре —20 — 25°С ис­пользуют одну горелку теплопроизводительностью 6000 ккал/ч в течение 15 — 20 мин, а дизельного двигателя (автомобиля МАЗ-205) — 1,5 ч.

При длительном подогреве двигателя грузовых и легковых автомобилей при температурах наружного воздуха —20—25°С для надежного пуска достаточно одной горелки инфракрасного излучения теплопроизводительностью 5500 — 6500 ккал/ч.

Экономическая целесообразность способа хранения при низких температурах окружающего воздуха зависит от уровня

издержек, необходимых на создание соответствующих соору­жений и стоимости их эксплуатации. Указанные затраты зависят от: стоимости строительства и оборудования стоянки; количества автомобилей в автохозяйстве и % обеспеченнос­ти закрытым хранением;

стоимости каждого из видов энергии, используемой в качест­ве теплоносителя;

числа зимних дней в году в данном климатическом районе; продолжительности межсменного хранения; уровня зарплаты обслуживающему персоналу. Ниже приводятся примерные данные по удельным капи­тальным затратам и эксплуатационным расходам на один ав­томобиль в зависимости от способа хранения:

Хранение в отапливаемом помещении

Разогрев паром

Воздухоподогрев (10 ч 150 дней!. Разогрев индивидуальным подогре­вателем

Подогрев газовыми горелками ин фракрасного излучения .

Электроразогрев

Разогрев горячей водой

Удельные капиталовло­жения на один авто­мобиль, руб.

1000—1200 200 120¹

45²

Эксплуата­ционные рас­ходы и а один автомо­биль в год, руб.

67—70 60²

50

51з 32 35

30—40¹ 31' 26¹

Другие способы облегчения пуска двигателя

Индивидуальные подогреватели для подогрева и разогрева двигателя применяют в полевых условиях при работе автомо­билей на длительных рейсах с отрывом от своих баз, а также в тех случаях, когда в местах открытого хранения автомобилей отсутствуют источники тепловой энергии. Существуют подогре­ватели различных типов. По виду теплоносителя подогревате­ли могут быть подразделены на: воздушные и газовоздушные; жидкостные и парожидкостные; воздушно-жидкостные, вклю­чаемые в систему охлаждения двигателя.

Для двигателей с жидкостной системой охлаждения наибо­лее эффективны жидкостные и, в частности, подогреватели тер­мосифонного типа.

Подогреватель этого типа состоит из малогабаритного жа- ротрубного водогрейного котла, соединенного трубопроводами

с рубашкой охлаждения и радиатором. Воду в котле нагрева­ют чаще всего паяльной лампой. Подогрев двигателя осущест­вляется за счет циркуляции охлаждающей жидкости под дей­ствием гравитационного (термосифонного) напора.

Горячими газами, выходящими из этого подогревателя, обо­гревают также и масляный картер.

Недостатками таких обогревателей являются большая дли­тельность разогрева двигателя и выброс пламени наружу, что делает их опасными в пожарном отношении.

В последних конструкциях жидкостных подогревателей тер­мосифонного типа применяется цилиндрический теплообменник

с большой длиной прохождения горячих газов, исключающий выброс пламени. Примером такой конструкции может служить подогреватель П-100 и семейство подогревателей ПЖ-

Подогреватель П-100 (рис. 222) представляет собой котел, состоящий из камеры сгорания 10, жаровой трубы 12, обратного газохода 7 и двух жидкостных рубашек 8, соединяющихся меж­ду собой. Воздух в камеру сгорания 10 подается вентилято­ром 5, приводимым во вращение электродвигателем, а топливо (бензин) по топливопроводу 6 поступает самотеком из поплав­ковой камеры 1 через жиклер с электромагнитным клапаном 2. Для воспламенения топлива при пуске служит свеча 4 накалива­ния. Продукты сгорания проходят по жаровой трубе 12 и обратно­му газоходу 7, нагревая жидкость в рубашках котла, затем через выпускной патрубок 11 направляются под картер двигателя для прогрева масла. Подогреватель присоединяется к системе ох­лаждения двигателя при помощи двух патрубков 3 и 9 и соеди­нительных труб с резиновыми шлангами. Подогреватель П-100 приспособлен для работы на воде и антифризе. Продолжитель­ность пуска подогревателя 40 сек. Прогрев двигателя автомоби­ля типа ЗИЛ при окружающей температуре — 40°С длится 20 мин.

Охлаждающие жидкости с низкой температурой замерза­ния (антифризы) применяют в качестве средства, предупрежда­ющего замерзание воды в системе охлаждения двигателей.

Применение охлаждающих жидкостей в сочетании с мало­вязкими маслами и различными вспомогательными средствами, улучшающими смесеобразование, обеспечивает надежный пуск двигателя при температурах до ■—25 — 30°С.

Наиболее распространенными являются антифризы марок 40 и 65 (ГОСТ 159 — 52)состоящие из этиленгликоля (соответст­венно 53 и 66%) и воды (47 и 34%), замерзающие при темпера­туре 40 и 65°С ниже нуля.

Преимуществом этиленгликоля является, во-первых, малое увеличение в объеме при замерзании. Так, при 40% содержании его в воде объем смеси при замерзании увеличивается всего на 0,25%. тогда как объем воды возрастает на 9%. Во-вторых, смесь этиленгликоля с водой замерзает до состояния рыхлой массы, что не опасно в смысле повреждения системы охлажде­ния двигателя.

Важным эксплуатационным свойством этиленгликоля являет­ся также высокая точка кипения ( + 197°С при 760 мм рт. ст.), что обусловливает при нагреве смеси до 100°С испарение из нее воды, а не этиленгликоля.

Это обстоятельство позволяет заправлять систему охлажде­ния смесью один раз в течение всего зимнего сезона, добавляя только воду.

К недостаткам этиленгликолевого антифриза относятся его гигроскопичность, способность к сильному расширению при на­гревании и токсичность. Вследствие гигроскопичности этилен­гликоля (он поглощает до 60% воды) могут изменяться его концентрация и температура замерзания. Свойство значитель­ного теплового расширения¹ обусловливает необходимость под­держивать в системе охлаждения температуру не выше +85°С и заполнять систему охлаждения на 5—6% меньше ее емкости, чтобы не вызвать выбрасывания антифриза наружу через на­ливную горловину радиатора.

Поскольку этиленгликоль представляет собой яд, при об­ращении с ним следует соблюдать соответствующие правила по технике безопасности и в частности, при попадании анти­фриза на руки или другие части тела необходимо тщательно мыть их водой с мылом.

Вспомогательные средства, облегчающие пуск двигателя.

При эксплуатации автомобилей, когда возникает необходимость пуска охлажденного двигателя без горячей воды в системе ох­лаждения (или с низкозамерзающей жидкостью), применяют вспомогательные средства, облегчающие пуск двигателя.

К ним относятся специальные зимние масла для двигателей и топлива, а также приспособления, улучшающие условия сме­сеобразования и воспламенения рабочей смеси.

Применение зимних масел и топлив.

Подбором масла, обладающего соответствующими вязкост­но-температурными свойствами, можно обеспечить пуск дви­гателя без подогрева. В наибольшей степени удовлетворяют условиям легкого проворачивания коленчатого вала и пуска двигателя при низкой температуре масла АКЗп-6 и АКЗп-10. Эти масла позволяют проворачивать коленчатый вал холодно­го двигателя при температуре —20 —22°С (АКЗп-10) и —26 — 28°С (АКЗп-6).

Применение дизельного масла ДП-8 обеспечивает надеж­ный пуск дизельного двигателя при температуре до —15° С.

При использовании зимой машинного масла СУ его разбав­ляют в соотношении 30 — 35% веретенного масла АУ или ин­дустриального 12 и 65 — 70% СУ. Аналогичное масло можно по­лучить разбавлением масла АК-Ю индустриальным маслом 12 в количестве 50% и др. Надо иметь в виду, что применение за­менителей является временной мерой.

Для облегчения пуска охлажденного карбюраторного дви­гателя можно применять зональный бензин АЗ-66, у которого 10-процентная точка кривой разгонки лежит в пределах 65°С. Это обеспечивает надежный пуск холодного двигателя при тем­пературе —8° 15°С. Для пускового топлива устанавливают

специальные бачки, откуда бензин через топливный насос в пе­риод пуска поступает в карбюратор.

Пуск непрогретого дизельного двигателя при температуре окружающего воздуха — 30°С обеспечивается применением арк­тического топлива ДА.

Приспособления, улучшающие воспламене­ние рабочей смеси и пуск двигателя. Улучшение вос­пламенения может быть достигнуто подогревом рабочей смеси (топлива и воздуха в дизелях) перед поступлением в цилиндры и принудительным распыливанием топлива, вводимого во впу­скной трубопровод или камеру сгорания.

Для подогрева всасываемого воздуха в дизелях применяют огневые подогреватели.

За последние годы широкое распространение за рубежом получили пусковые жидкости, обладающие свойством легкого воспламенения и смазывания стенок цилиндров.

Пусковая жидкость в распыленном виде вводится во впуск­ную трубу двигателя. В состав пусковой жидкости в качестве основного компонента входит эфир (этиловый или диэтиловый), обладающий хорошей испаряемостью в смеси с маловязким маслом для двигателей, веретенным маслом АУ или другими маслами.

Пусковые жидкости вводятся при помощи пускового уст­ройства¹. Принципиальная схема подобного пускового устрой­ства² показана на рис. 223.

вого топлива

Полиэтиленовая, желатиновая или алюминиевая ампула 4 с пусковой жидкостью вставляется в резервуар 5 и закрывает­ся крышкой 2, где пробивается пробойником 3. После прокола ампулы жидкость заполняет часть объема резервуара 5. Затем с помощью воздушного насоса 1 в резервуар нагнетают воздух и создают в нем давление. В результате пусковая жидкость по каналу подается через топливный жиклер 8 в смесительную ка­меру 7. Одновременно воздух из верхней части резервуара через воздушный жиклер 6 поступает в смеситель, где и обра­зуется топливо-воздушная смесь, заполняющая систему до рас­пылителя 9, ввернутого во впускную трубу двигателя. При вы­ходе из распылителя воздух распыливает пусковую жидкость.

Для облегчения пуска двигателей зимой и экономии энер­гии аккумуляторных батарей применяют передвижной селено­вый выпрямитель. Питание выпрямителя подводят от электро­сети переменного тока по кабелю. Выпрямитель состоит из трех­фазного понижающего трансформатора, селеновых столбов, вольтметра, контрольной лампочки и переключателя постоянного напряжения. Использование такого выпрямителя увеличивает срок службы аккумуляторных батарей на 30 — 35%.

Рассмотренные выше вспомогательные средства облегчения пуска холодного двигателя не исчерпывают всех имеющихся приспособлений и способов. Однако они показывают, что при отсутствии специально оборудованных стоянок, применяя опи­санные средства, можно облегчить пуск холодного двигателя при сохранении достаточной его долговечности.