Средства облегчения пуска поршневого двигателя.
При низких температурах ухудшаются испаряемость и воспламеняемость топлива, моторное масло густеет, в результате пуск двигателя затрудняется. Кроме того энергоотдача аккумуляторной батареи на морозе также понижена, что дополнительно усложняет условия пуска.
Свечи накаливания. Свеча накаливания с открытым нагревательным элементом (рис. 5.1, а) устанавливается в камере сгорания двигателя таким образом, чтобы раскаленная спираль 3 находилась на некотором расстоянии от границы струи распыливаемого топлива. Если струя топлива задевает спираль, процесс воспламенения улучшается, но сокращается срок службы свечи из-за быстрого перегорания нагревательного элемента.
Рис. 5.1. Свечи накаливания: α — с открытым нагревательным элементом; б — штифтовая; 1 — центральный электрод; 2 — корпус; 3 — спираль; 4 — вывод;
5 — кожух спирали
Эффективность применения свечей накаливания при пуске дизелей зависит от рабочей температуры открытой спирали или кожуха штифтовой свечи, которая определяется силой проходящего по спирали тока. Пуск дизелей при использовании свечей накаливания обеспечивается до температур -10...-15° С при частоте вращения коленчатого вала 60-80 мин -1
Свечи подогрева воздуха во впускном трубопроводе. На дизелях с неразделенными камерами сгорания применяют электрические свечи и электрофакельные подогреватели для нагрева воздуха, поступающего в цилиндры двигателя при такте впуска.
Рис. 5.2. Свечи подогрева воздуха во впускном трубопроводе: а — СН150-А:
б — фланцевая свеча; 1 — спираль накаливания; 2 — стержень; 3 — уплотнительная шайба; 4 — корпус; 5 — изоляционная шайба; 6 — контактная гайка;
7 — изоляционная втулка
Электрофакельные подогреватели воздуха. На дизелях устанавливают электрофакельные подогреватели воздуха во впускном трубопроводе, что в сочетании с маловязким моторным маслом позволяет снизить минимальную температуру пуска холодного дизеля на 10-15° С. В электрофакельных подогревателях через электрическую спираль проходит ток небольшой силы, так как она служит только для подогрева, испарения и зажигания топлива. Воздух во впускном трубопроводе подогревается за счет теплоты сгорания топливовоздушной смеси.
Рис. 5.4. Электрофакельные устройства: а — факельная штифтовая свеча; б —электромагнитный топливный клапан; в — добавочный резистор с термореле; 1— защитный экран; 2 — испарительная сетка; 3, 7, 8 — гайки; 4 испаритель; 5 — фильтр; 6 — топливный жиклер; 9 — изоляционная шайба; 10 — изоляционная втулка; 11 —нагреватель; 12 — корпус свечи; 13 — основание клапана; 14 — гильза; 15 — якорь;16 -катушка; 17 — сердечник; 18 — штекер; 19, 23 — выводы; 20 — защитный кожух;21 — спираль добавочного резистора; 22 — биметаллическая пластина с подвижным контактом; 24 — изолятор; 25 — неподвижный
контакт
Дозирование топлива, его испарение, смешивание с воздухом, воспламенение и сгорание происходят в факельной штифтвой свече. Топливо, подаваемое к свече, очищается фильтром 5 (см. рис. 5.4, а), дозируется жиклером 6, проходит по кольцевой полости между кольцевой вставкой и нагревателем 11. Объемная испарительная сетка 2 в нижней части факельной свечи имеет большую поверхность и облегчает испарение топлива. Сетка окружена защитным экраном 1 с отверстиями для прохода воздуха.
Электромагнитный топливный клапан открывает подачу топлива к факельным штифтовым свечам при подключении катушки 16 (см. рис. 5.4, б) к аккумуляторной батарее. При отключении электромагнитный клапан закрывается под действием пружины. Топливо к электромагнитному клапану подводится из системы питания дизеля.
Термореле имеет контакты и биметаллическую пластину 22 (см. рис. 5.4, в), расположенные внутри спирали 21 добавочного резистора. По мере прогрева за счет теплоты, выделяемой добавочным резистором, биметаллическая пластина деформируется и замыкает контакты реле.
Добавочный резистор уменьшает силу тока во время предварительного нагрева штифта факельной свечи и замыкается накоротко в момент включения стартера.
Устройства для подачи пусковой жидкости. Широкое распространение при пуске (рис. 5.5) получил способ использования легковоспламеняющихся жидкостей, которые содержат компоненты с низкой температурой самовоспламенения и отличаются большим разнообразием составов. Пусковая жидкость подается непосредственно в цилиндры двигателя вместе с основным топливом или с помощью специальных приспособлений во впускной трубопровод. Второй способ удобнее и экономичнее.
Рис. 5.5. Аэрозольное пусковое приспособление с электромагнитным приводом:
1 — регулировочный винт; 2 — нажимной подпятник; 3 — складывающиеся дужки; 4 — ось дужек; 5 — кронштейн крепления; 6 — эмульсионная трубка; 7 — электромагнит; 8 — сердечник; 9 — пластинчатый клапан; 10 — трубопровод;
11 — форсунка; 12 — резиновый уплотнитель; 13 — аэрозольный баллон
Пусковая жидкость находится под давлением в аэрозольном баллоне 13 с клапанным устройством. Управление приспособлением дистанционное из кабины водителя. При включении электромагнита 7 якорь перемещается вниз, нажимает эмульсионной трубкой на шток клапана аэрозольного баллона и одновременно открывает проход для аэрозоли в трубопровод 10 через пластинчатый клапан 9.
К форсунке 11 распылителя, расположенной во впускном трубопроводе двигателя, аэрозоль поступает через эмульсионную трубку 6 и внутреннюю полость якоря электромагнита 7.
Электрические подогреватели. Электрические подогреватели используются для подогрева жидкости в системе охлаждения двигателя, масла в картере, топлива в топливной системе и электролита аккумуляторной батареи. По способу превращения электрической энергии в тепловую их подразделяют (Рис. 5.6) на нагреватели индукционные, полупроводниковые, электродные, сопротивлений, инфракрасные излучатели и т. д.
Рис. 5.6. Электрические подогреватели: а—электроподогреватель моторного масла; б электроподогреватель охлаждающей жидкости; в — универсальный электроподогреватель; 1 — изолятор с клеммой; 2 — стержень; 3 -— нихромовая спираль; 4 — корпус; 5 — распорное кольцо; 6 — наружный электрод; 7 — внутренний электрод; 8 — изолятор; 9 — выводы; 10 — патрубки; 11 — прокладка; 12 — изолятор; 13 — нагревательный элемент: 14 - теплообменник
Наибольшее предпочтение отдают нагревателям сопротивлений и полупроводниковым подогревателям. Такие теплообменники можно устанавливать вместо индивидуальных предпусковых подогревателей, работающих на жидком топливе.
Электроподогреватели компактны, надежны в работе, обладают достаточным быстродействием, требуют минимальных затрат на обслуживание. При использовании тэнов возможна автоматизация процесса подогрева. Электроподогреватели можно применять не только как средство предпускового подогрева двигателя, но и в течение всего периода межсменной стоянки автомобиля.
Пусковой бензиновый подогреватель. Этот подогреватель (рис. 101) служит для предпускового подогрева двигателя при низкой температуре окружающего воздуха.
Основной его частью является котел 15, жидкостная полость которого постоянно соединена трубками 12 к 17 с системой охлаждения двигателя. Конструкция котла неразборная. Он состоит из четырех вставленных один в другой цилиндров, изготовленных из листовой стали и сваренных между собой. Они образуют камеру сгорания, жаровую трубу, газоход и две соединенные между собой жидкостные полости. В камеру сгорания котла топливо поступает из бачка 1 самотеком и дозируется регулятором 8 подачи топлива, а воздух подается вентилятором 5, вращаемым электродвигателем. Топливо воспламеняется свечой накаливания 11, которую выключают, когда наступает устойчивое горение. Пульт 20 управления подогревателем расположен под капотом двигателя, на передней панели кабины.
Рис. 101. Пусковой подогреватель: 1 — топливный бачок; 2 — пробка бачка; 3 — наливная воронка; 4 — кран; 5 — вентилятор с электродвигателем; 6 — ручка управления краном; 7 — сливной кран трубопровода подогревателя; 8 –регулятор подачи топлива с электромагнитным клапаном; 9 — регулировочная
игла; 10 — шланг подвода воздуха; 11 — свеча накаливания; 12— отводящая (от двигателя к котлу) трубка; 13 — лоток; 14 — сливной.кран котла; I5 — котел подогревателя; 16 и 23 — топливопроводы; 17 — подводящая (от котла к двигателю) трубка; 18 — штуцер; 19 — контрольная спираль; 20 — пульт управления;
21 — выключатель свечи; 22 — ручка переключателя
Выходящие из котла горячие газы подогревают масло, находящееся в масляном картере двигателя. В некоторых конструкциях пусковых подогревателей (например, в подогревателе ПЖД автомобиля КрАЗ) подача топлива и циркуляция охлаждающей жидкости осуществляются специальными насосами.