книги из ГПНТБ / Гаркави, Н. Г. Эксплуатация средств технического вооружения железнодорожных и дорожных войск учебник

При увеличении количества подаваемого воздуха возможно также образование вредных завихрений и подсасывание холодно­ го воздуха внутрь обогреваемого пространства (инжекция).

духа до —20°С). Увеличение температуры воздуха вызывает уменьшение расхода воздуха, но не в прямой пропорции.

220

Установки для воздухоподогрева могут быть изготовлены в подземном и наземном вариантах. Последний может использо­ ваться для полевых парков. Составными частями установок яв­ ляются:

— калориферный агрегат (узел подогрева воздуха);

—воздуховод с отводками (узел распределения и подачи воз­

духа);

—система управления, контроля и сигнализации. Калориферы представляют собой агрегаты, в которых воздух,

топлива внутри калорифера. Нагрев воздуха можег осуществлять­ ся и в электрических калориферах до температур около 60° С теп­ лом. выделяемым электронагревательными элементами.

Современные передвижные калориферные агрегаты обеспечи­ вают одновременный подогрев 12—18 машин при часовом расходе на одну машину около 100 Вт электооэнергии и жидкого топлива

0,2—1.0 л.

Воздуховоды бывают бетонные, металлические и деревянные. Сечение их обычно переменное по длине, так как в противном слу­ чае, вследствие диффузорного эффекта, скорость движения возду­ ха к глухому концу уменьшается, а статическое давление увели­ чивается.

Отводки воздуховодов соединяются с нагреваемыми узлами машин с помощью патрубков — жестких (насадок) или мягких. Насадки применяются для нижней подачи воздуха, они не присое­ диняются жестко к машине, требуется только точно центрирован­ ная установка машины на насадку. Мягкие патрубки изготавли­ ваются из парусины или прорезиненной ткани на спиральном или рамочном каркасе и присоединяются к любому месту машины с помощью болтов или штырей.

Разогрев двигателей с использованием электрической энергии

может осуществляться с помощью электронагревательных прибо­ ров различных типов. В качестве проводников используются ме­ таллы (нихром, фехраль и др.) или жидкости (вода и анти­ фризы)-

Для того, чтобы в жидкости не происходил электролиз, следует применять только переменный электрический ток. Электрическое сопротивление охлаждающих жидкостей меняется с их температу­ рой (рис. 44); это вызывает изменение мощности электронагрева­ телей и затрудняет их конструирование и эксплуатацию. Поэтому жидкостные электронагреватели, являющиеся надежными и дол­ говечными, пока применяются мало.

Металлические электронагреватели состоят из спирали, укреп­ ленной на изолированном корпусе. При расчете этих нагревателей определяется диаметр и длина проводника спирали.

221

Диаметр проводника для подогрева нефтепродуктов определя­ ется по эмпирической формуле

его поверхности Г0,, Ом-м.

222

Электронагреватели могут быть с открытой или закрытой спи­ ралью. Использование первых для разогрева жидкости вызывает образование накипи на ее поверхности, приводящей к быстрому сгоранию спирали, сопровождается утечкой тока и замыканием на массу. При разогреве масла может иметь место коксование его.

По этим причинам более целесообразно применение электрона­ гревателей с закрытой спиралью и, в частности, трубчатых элект­ ронагревателей (ТЭН), которые представляют собой металличе­ скую трубку, внутри которой запрессована спираль из нихромовой проволоки, изолированной от трубки кварцевым песком или плав­ леной окисью магния. Указанные материалы обеспечивают хоро­ шую передачу тепла внутри нагревателя и изоляцию спирали от трубки.

Трубчатые электронагреватели имеют большую механическую прочность, их спираль защищена от доступа воздуха, чем предо­ храняется от окисления при нагреве. Срок службы ТЭН —.более пяти лет. При их монтаже на машинах не требуется дополнитель­ ной изоляции.

При нагреве воды предельная допустимая удельная мощность ТЭН 10—15 Вт/см2, масла — 3 Вт/см2. При больших значениях может иметь место коксование масла. Рекомендуемые для работы удельные мощности примерно на 20—40% меньше предельных.

По действующим нормативам безопасным считается напряже­ ние до 36 В, однако при этом резко возрастает сила тока, увели­ чивается сечение провода и электрические устройства становятся громоздкими. Поэтому рациональнее использование более высо­ кого напряжения. За рубежом применяется напряжение 220 В, а иногда и более. В этом случае обязательны защитные заземление

2 2 а

и отключение. Ряд систем электроподогрева снабжается автомати­ ческими устройствами для поддержания необходимой температу­ ры двигателей.

Большого внимания заслуживают коаксиальные подогревате­ ли, основанные на «эффекте близости» (авторы—инженеры Благушко). Сущность этого способа нагрева состоит в том, что в по­ верхностях с параллельными образующими при прохождении пе­ ременного тока происходит наложение электромагнитных полей, вследствие чего эти поверхности нагреваются. Для нагрева тре буется ток силой 300—1000 А и напряжением в 2—5 В. Нагрева­ тельным элементом служат две трубы, вставленные одна в дру­ гую и разделенные изолирующим теплостойким материалом. Рас­ стояние между сопряженными трубами 2,5—3,00 мм. Основные достоинства коаксиальных подогревателей — их экономичность к компактность.

Довольно широкое распространение в настоящее время полу­ чил разогрев двигателей газовыми горелками инфракрасного из­ лучения. Достоинствами этого способа являются высокий к. п. д. установки, ее сравнительная компактность, возможность исполь­ зования в полевых парках. Недостатки—затруднения с обеспече­ нием требований техники безопасности, некоторые неудобства

.подводится газ. В дальнейшем он истекает из сошла форсунки, увлекая с собой воздух, необходимый для горения, в смеситель, из которого газовоздушная смесь поступает в распределительную камеру, где происходит ее окончательное приготовление. После распределительной камеры смесь идет наружу через отверстия в керамической или многослойной объемной металлической сеткеизлучателе и сгорает без пламени на ее поверхности. При этом сетка нагревается до 800—900° С и становится источником инфра­ красного излучения. Инфракрасные лучи проникают в глубь тела, не нагревая при этом воздух. К нагреваемому телу подается 40— 50% тепловой энергии. Ее остальная часть уходит с продуктами сгорания. Первоначальное воспламенение газовоздушной смеси на поверхности сетки производится электрическим или огневым заиальником. Газ подается как от стационарной сети, гак и из бал­ лонов. В последнем случае газонагревательные установки явля­ ются передвижными.

Газовые горелки могут применяться не только для разогрева двигателей, но и для их подогрева.

За работой горелок требуется постоянный надзор. Для обеспе­ чения безопасности работы нужна система сигнализации и отклю­ чения подачи газа в случае погасания горелок.

Горелки устанавливаются на расстоянии 500—600 мм от нагре­ ваемой поверхности таким образом, чтобы одновременно нагрева­ лись блок цилиндров и картер двигателей. Опыт показывает, что при наружной температуре —20° С температура блока цилиндров

224

^ 41-

ка; 7—сопло; 3—газовоздушный смеситель; 9—корпус горелки; 10—распределительная камера; //-креплен и е горелки.

15 Заказ № 696.

Резкое снижение эффективности газового подогрева происхо­ дит при наличии ветра со скоростью более 3—5 м/с. Ветер гасит горелку, охлаждает излучатель, уносит тепло продуктов сгорания в окружающую среду.

Для защиты от действия инфракрасных лучей шланг радиато­ ра, вентиляторные ремни должны закрываться несгораемыми экранами.

Очень просты и удобны каталитические печи, которые доволь­

ненный ватой, заливается бензин, который по хлопчатобумажному фитилю поднимается вверх. В верхней части находится слой пла­ тинированного асбеста или другого пористого материала. На верх­ ний слой асбеста наливают немного спирта и поджигают егоПла­ тинированный асбест нагревается и проходящие через него пары бензина сгорают без пламени. Каталитические печи дают около 3—4 ккал/ч с 1 см2 поверхности, потребляют очень мало бензина. В их продуктах сгорания содержится 0,1—2,0% СО. Вследствие безопасности и экономичности применение этих печей, особенно в полевых парках, вполне целесообразно.

В таблице 28 приводится экономическое сравнение различных способов тепловой подготовки двигателей, проведенное в Челя­ бинске (затраты отнесены к одному автомобилю).

226

ОСОБЕННОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ МАШИН В ГОРНОЙ МЕСТНОСТИ

И ЖАРКОМ КЛИМАТЕ

Эксплуатация машин в горной местности имеет следующие основные особенности:

1. Изменение температуры, давления и плотности воздуха. Если на уровне моря давление равно 760 мм рт. ст.; температура + 15° С; плотность воздуха 1,225 кг/м3, то на высоте 5000 м над уровнем моря эти цифры соответственно равны: 405,1 мм рт. ст.;

— 17,5° С; 0,736 кг/м3.

В результате этого у личного состава появляется кислородное голодание, а с высоты 2500 м и горная болезнь. Вес воздуха в еди­ нице объема рабочей смеси уменьшается и, следовательно, смесь переобогащается, мощность двигателя падает. Нарушается рабо­ та систем охлаждения, из-за понижения точки кипения воды, и охлаждающего эффекта воздуха, вследствие его малой плотности.

Давление воздуха в ресиверах компрессорных станций, в пнезмосистемах управления падает, их работа делается менее надеж­ ной. Внутреннее давление в пневмошинах, из-за уменьшения внеш­ него давления, возрастает.

2. Резкие колебания температуры воздуха в течение суток. По­ этому даже летом приходится применять приемы эксплуатации машин в зимних условиях (например, сливать воду из систем охлаждения, иметь устройства, обеспечивающие быстрый запуск двигателей, и т. п.).

3. Тяжелые условия работы машин (особенно землеройных) и их перемещения. Это вынуждает работать при полной подаче горючего, часто на низших передачах, что с учетом падения мощ­ ности двигателя приводит к большому перерасходу горючего, уси­ ленному нагарообразованию и изнашиванию, перегреву и разжи­ жению картерного масла. Перемещение машин происходит по уз­ ким, крутым дорогам с малыми радиусами кривых. При этом при­ ходится часто пользоваться тормозами, ехать на пониженных ско­ ростях, поэтому машины должны обладать повышенной надеж­ ностью. Специфика условий работы и перемещения машин требует особенно внимательного соблюдения правил техники безопасности.

4. Тяжелые условия использования машин, частые изменения режимов их работы приводят к увеличению интенсивности изна­ шивания деталей и узлов, к более частой их проверке и регули­ ровке, нормативные сроки между проведением технических обслуживаний сокращаются.

Все перечисленные особенности вызывают необходимость про­ ведения специальных мероприятий, обеспечивающих эффективную эксплуатацию машин в горах. В частности, требуется изменение режимов работы всех основных систем двигателей.

Для получения оптимального состава рабочей смеси необхо­ димо уменьшить подачу горючего в цилиндры. Для этого произво­ дится высотная корректировка жиклеров карбюраторов (или за­

228

мена их жиклерами с меньшей на 1 0 —2 0 % подачей горючего) и снижение уровня бензина в поплавковой камере на 2 —3 мм.

Высотная корректировка дизельных двигателей заключается в уменьшении количества подаваемого топлива или в увеличении угла опережения подачи горючего на 2—3°.

Высотная корректировка любых двигателей обычно проводится через каждые 1500—2000 м подъема над уровнем моря.

Для снижения потерь воды увеличивается величина затяжки пружины паровоздушного клапана с целью сохранения в системе охлаждения расчетного давления.

Большое внимание должно уделяться надежной работе систем охлаждения, нормальному тепловому состоянию масла, состоянию электродов свечей (вследствие интенсивного нагарообразования), уровню электролита в аккумуляторных батареях, состоянию кре­ пежа (который ослабляется из-за повышенной тряски).

Необходимо принимать меры, обеспечивающие надежную ра­ боту тормозов и остановку машин на уклонах. Имеются специаль­ ные приспособления, препятствующие скатыванию машин назад при остановках на подъемах-— башмаки, горные упоры и т. д. Торможение часто производится двигателем. Для повышения его эффективности можно использовать специальное устройство —за­ медлитель, который обеспечивает прекращение подачи топлива в цилиндры и создание противодавления на выпуске при перекры­ тии отверстия выпускной трубы.

При подготовке машин к эксплуатации в горной местности не­ обходимо досрочное проведение очередного технического обслу­ живания с включением в него ряда специальных дополнительных работ.

Одним из основных факторов, которые следует учитывать при эксплуатации машин в условиях жаркого климата, является вы­ сокая температура наружного воздуха, которая вызывает ряд на­ рушений в работе агрегатов и узлов машин:

1. В результате снижения плотности воздуха, при одновремен­ ном увеличении объема паров топлива, в составе рабочей смеси изменяется коэффициент наполнения и, вследствие этого, мощностные и экономические параметры двигателей ухудшаются. Так, у двигателя ЗИЛ-130 эффективная мощность падает при повыше­ нии температуры на каждые 10° С (в интервале от +13 до +77°С) в среднем на 1,45%, а удельный расход топлива увеличивается на 0,3%. У дизельных двигателей, несмотря на повышение коэф­ фициента наполнения из-за уменьшения степени подогрева воз­ духа во впускном тракте, весовой заряд цилиндров уменьшается. Это вызывается уменьшением удельного веса воздуха и приводит

2 . Значительно ухудшаются антидетонационные свойства топ­ лива, что вызывает необходимость применения топлив с октано­

229