5. Электрические подогреватели

Электрические подогреватели используются для подогрева жидкости в системе охлаждения двигателя, масла в картере, топлива в топливной системе и электролита аккумуляторной батареи. По принципу работы их разделяют на индукционные, полупроводниковые, электродные, сопротивлений, инфракрасные излучатели и т. д. Наибольшее распространение получили нагреватели сопротивлений.

Конструкция электрических подогревателей приведена на рис. 7.5. Требованиям электробезопасности в наибольшей степени удовлетворяют герметичные трубчатые электронагреватели (ТЭНы). ТЭН представляет собой металлическую оболочку в виде трубки из жаропрочного материала любой формы, внутри которой запрессована спираль из нихромовой проволоки, изолированная от оболочки наполнителем с высокой теплопроводностью (периглаз).

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

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

6. Предпусковые подогреватели

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

Индивидуальные предпусковые подогреватели отличаются по типу теплоносителя, потребляемому топливу и степени автоматизации рабочего процесса. Все подогреватели должны быть пожаробезопасными. Не допускается вылет пламени на выходе газов из котла, скопление топлива в котле подогревателя как в период розжига котла, так и после его остановки. Система предпускового подогрева двигателя должна надёжно работать при её заполнении низкозамерзающей жидкостью и водой.

Дизельный подогреватель ПЖД-30 (рис. 7.6) устанавливают на автомобилях КамАЗ-740 и ЗИЛ-133ГЯ. Образование, воспламенение и сгорание топливо-воздушной смеси происходит в съёмной горелке 5 котла 9. Воспламенение топливо-воздушной смеси осуществляется свечой зажигания 4. Высокое напряжение подаётся на свечу от транзисторного коммутатора. Топливо из топливного бачка 14 подаётся к горелке 5 топливным насосом 16 и распыляется форсункой 6. Расход топлива регулируется редукционным клапаном топливного насоса16. В электромагнитном клапане 7 и в форсунке 6 предусмотрены фильтры тонкой очистки. Электромагнитный топливный клапан конструктивно объединён со штифтовой свечой и установлен на горелке.

Воздух под напором подаётся в горелку вентилятором 18. Для облегчения циркуляции жидкости между котлом 9 подогревателя и водяной рубашкой блока цилиндров в предпусковой период в насосный агрегат включён гидравлический насос 2. Привод гидравлического, воздушного и топливного насосов осуществляется от одного электродвигателя17.

Электрическая схема дистанционного управления подогревателем ПЖД-30 приведена на рис.7. 7. В схеме используется переключатель S, имеющий четыре положения. В положении 1 подогреватель выключен. Для включения подогревателя переключатель S переводится в положение 2. В этом положении включаются электродвигатель М насосного агрегата и электронагреватель ЕК топлива, потребляющие токи большой силы.

Через 15 ÷ 20 с переключатель переводят в нефиксируемое положение 3. В этом положении включаются электромагнитный клапан YA и транзисторный коммутатор. Подключение коммутатора к источнику питания вызывает ток в цепи L₁, С. В обмотке L₂ индуцируется Э.Д.С., открывающая транзистор Т. Сила тока в первичной обмотке L₁ и Э.Д.С. управляющей обмотки L₂ возрастают, а конденсатор С разряжается через открытый транзистор Т. Когда ток через первичную обмотку достигает номинального значения, Э.Д.С. управляющей обмотки уменьшается до нуля и транзистор закрывается. Сила тока первичной обмотки и магнитный поток резко уменьшаются, а Э.Д.С. вторичной обмотки L₃ увеличивается до величины, достаточной для пробоя искрового промежутка свечи зажигания EV. Далее процессы периодически повторяются. Стабилитроны D₁ и D₂ обеспечивают защиту транзистора Т от перенапряжений.

При установившемся горении, признаком которого является равномерный гул в котле подогревателя, необходимо снять усилие с переключателя S. При этом он автоматически переходит в положение 4. В этом положении транзисторный коммутатор отключается, а электродвигатель М, электронагреватель ЕК и электромагнитный клапан YA остаются в работе.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

7.1. Перечислите известные вам устройства облегчения пуска ДВС. При каких температурах необходимо применять устройства облегчения пуска и предпускового подогрева?

7.2. В чем заключается принципиальное отличие свечей накаливания от свечей подогрева воздуха?

7.3. На каком функциональном узле ДВС могут устанавливаться электрофакельные подогреватели воздуха?

7.4. Пользуясь рис. 7.3, а, поясните принцип работы факельной штифтовой свечи.

7.5. Какие функции выполняет термореле и добавочный резистор в составе электрофакельного устройства?

7.6. Почему жидкости «Арктика» и «Холод – 40» применяются в качестве пусковых?

7.7. Пользуясь рис. 7.4, поясните устройство и принцип работы аэрозольного баллона.

7.8. Для чего предназначены и как разделяются по принципу работы электрические подогреватели?

7.9. Для чего предназначены и по каким признакам разделяются предпусковые подогреватели?