книги из ГПНТБ / Бакуревич Ю.Л. Эксплуатация автомобилей на Севере

п-ри зимнем безгаражном хранении автомобилей.

Подогреватель ПЖБ-12 (рис. 70) устанавливают на автомобилях ГАЗ-63А, ГАЗ-53С.

Подогреватель ПЖБ-6, предназначенный для автомобилей «Москвич-408», ГАЗ-24 «Волга» и ВАЗ-2105 «Жигули», имеет кон­ струкцию, аналогичную подогревателю ПЖБ-12; в отличие от пос­ леднего вместо электромагнитного клапана применена регулировоч­ ная игла.

Котел подогревателя неразборной конструкции состоит из четы­ рех цилиндров. Два внутренних цилиндра образуют внутреннюю рубашку охлаждения, а наружный цилиндр и цилиндр, расположен­ ный под ним, — наружную. Внутренняя и наружная рубашки ох­ лаждения соединены между собой в задней части котла двумя труб­ ками, а в передней части котла — кольцевой щелыо. В передней расширенной части внутренней рубашки охлаждения устанавли­ вается съемная горелка. Внутренний цилиндр котла является газо­ ходом, а наружный газоход котла образуется между внутренней и наружной рубашками охлаждения. В передней части наружной ру­ башки охлаждения имеется патрубок отвода отработавших газов.

70

Такая конструкция котла обеспечивает относительно высокую по­ верхность нагрева на единицу объема котла.

В передней части горелки установлен лопаточный направляющий аппарат, создающий вращательное движение воздуха, подаваемого в горелку вентилятором. В испарительной камере горелки бензин смешивается с воздухом и воспламеняется, а через диффузор горя­ щая бензовоздушная смесь подается в завихряющее устройство, состоящее из конуса-рассекателя и криволинейных лопаток, с по­ мощью которых газы и бензовоздушная смесь направляется по ка­ сательной к поверхности нагрева.

По внутреннему и наружному газоходам горячие газы проходят вращающимся потоком, что обеспечивает высокую скорость движе­ ния газов и у поверхности теплообмена при относительно невысо­ кой их средней скорости. Бензин подается в горелку из специально­ го топливного бачка самотеком и воспламеняется с помощью свечи накаливания.

После начала устойчивого режима работы подогревателя свеча отключается.

Подогреватель можно разжечь в течение 15—90 сек в зависи­ мости от температуры окружающего воздуха. Детали котла изготов­ ляются из листовой нержавеющей стали, а детали горелки — из лис­ товой жаростойкой стали.

Котел подогревателя устанавливается на автомобиле, ниже ру­ башки охлаждения блока цилиндра двигателя. В котле подогрева­ теля нагревается охлаждающая жидкость (вода или антифриз), находящаяся в системе охлаждения двигателя. Котел подогревате­ ля и рубашка охлаждения блока цилиндров соединяются между собой с помощью труб и дюритовых шлангов. Жидкость между по­ догревателем и системой охлаждения двигателя циркулирует по принципу термосифона. Отработавшие газы подогревателя по газо­ отводящей трубе направляются под поддон картера двигателя для подогрева масла при пуске. В автомобилях, работающих в услови­ ях Крайнего Севера и снабженных подогревателем, систему охлаж­

Для обеспечения надежного пуска дизелей зимой при безгараж­ ном хранении автомобилей НАМИ совместно с МАЗом, КрАЗом, ШААЗом, НИИАП и другими организациями разработал пуско­ вые жидкостные дизельные подогреватели типа ПЖД трех моделей: ПЖД-22, ПЖД-44 и ПЖД-70.

71

Подогреватели ПЖД (рис. 71) состоят из котла подогревателя с горелкой в сборе, насосного агрегата, электромагнитного топлив­ ного клапана и щитка управления.

Котлы подогревателей ПЖД-44 и ПЖД-70 цилиндрической фор­ мы, имеют одинаковую конструкцию и различаются между собой только размерами. Котел подогревателя состоит из четырех цилинд­ ров, которые образуют рубашку охлаждения: наружную — 15 и внутреннюю — 16, соединенные между собой трубками и кольцевой щелью. Передняя часть внутреннего цилиндра расширена и в ней установлена съемная горелка. Внутренний цилиндр котла 14 яв­ ляется газоходом. Полость между внутренним цилиндром и рубаш­ ками охлаждения образует наружный газоход 17.

Насосный агрегат подогревателя состоит из вентилятора 3, жид­ костного 4 и шестеренчатого 1 топливных насосов, приводимых в движение электродвигателем 2.

72

Охлаждающая жидкость поступает из двигателя через патру­ бок 5 жидкостного насоса, откуда.принудительно подводится к ниж­ ней части котла через подводящий патрубок 18. В -котле жидкость проходит двумя потоками по внутренней 16 и наружной 15 рубаш­ кам охлаждения и из отводящего патрубка 13, расположенного в верхней части котла, поступает в рубашку охлаждения блока ци­ линдров двигателя. Из котла подогревателя жидкость сливается через краник 19.

Воздух в горелку подается вентилятором 3 через воздухоподводящин патрубок. Горелка имеет внутренний И и наружный 12 ци­ линдры. Между крышкой горелки и внутренним цилиндром установ­ лен лопаточный направляющий аппарат 10 для создания враща­ тельного потока воздуха внутри горелки.

Вторичный воздух проходит в горелку между наружным и внут­ ренним цилиндрами и подается в зону горения топлива через три ряда отверстий, расположенных во внутреннем цилиндре горелки. Топливо подается топливным насосом 1 через топливопровод 7 и электромагнитный клапан 8 в горелку, где распыляется с помощью форсунки 9 центробежного типа. Остатки несгоревшего топлива удаляются через дренажную трубку 21.

Для розжига подогревателя сначала включается свеча 6, уста­ новленная в горелке. После накала свечи включаются насосный аг­ регат и электромагнитный топливный клапан, обеспечивая подачу в горелку топлива и воздуха.

После того как установится устойчивое горение, свеча отклю­ чается. Подогреватель приводится в действие в течение 0,5—2,5 м ин в зависимости от температуры воздуха. Отработавшие газы подо­ гревателя через патрубок 20 по газопроводу направляются под под­ дон картера двигателя для подогрева масла.

Котел подогревателей изготовляется из листовой нержавеющей стали, а детали горелки — из листовой жаростойкой стали.

Система подогрева двигателей с жидкостным охлаждением с по­ мощью подогревателей типа ПЖД может работать как при заправ­ ке антифризом, так и водой. В условиях Крайнего Севера рекомен­ дуется заполнять систему охлаждения двигателей на автомобилях антифризом марки 65 ГОСТ 159—52.

Подогреватели ПЖД работают на жидком топливе. Температур­ ные пределы применения различных видов топлива определяются температурой их помутнения (выпадания парафинов в осадок). Исходя из этого, рекомендуется применять следующие сорта топ­ лив: дизельное зимнее—-до минус 30°С; дизельное арктическое — до минус 45° С; керосин марки ТС-1 — ниже минус 45° С.

Испытания подогревателя ПЖД-44 показали, что подогрев, пуск и подготовка двигателя при температурах до минус 60° С осущест­ вляются приблизительно за 30 мин.

Подогреватели ПЖД обеспечивают надежный пуск двигателя, повышение долговечности двигателя (снижаются износы трущихся деталей при пуске), повышение производительности автомобилей.

Технические характеристики подогревателей указаны в табл. 17.

73

\

Кроме указанного семейства подогревателей ПЖ, выпускаются разработанные ранее бензиновые подогреватели П-100 (ЗИЛ-130, Урал-375С, ЛиАЗ-677 и др.) теплопроизводительностью 14 000 ккаліч.

Отличительными особенностями подогревателя П-100 (рис. 72) являются: новый принцип сжигания топлива и оригинальная схема теплообменника, что обеспечивает надежность его в работе. Подо­ греватель не имеет форсунок для распыления топлива, подвержен­ ных засорению, бензин подается самотеком в камеру сгорания через жиклер диаметром 2 мм. Интенсивное перемешивание бензина с воздухом и эффективное сжигание смеси достигаются благодаря вихревой камере сгорания с асбестовой футеровкой.

Котел подогревателя (рис. 73) состоит из четырех концентрично расположенных цилиндров. Они образуют центральную жаровую трубу, газоход и две жидкостные полости. Горячие газы из жаровой трубы после поворота на 180° проходят по газоходу к выпускному патрубку. Такой котел дает возможность при сравнительно неболь­ ших габаритах получить значительные поверхности нагрева, увели­ чить к. п. д. подогревателя, а также устранить выбрасывание откры­ того пламени. Он обеспечивает интенсивную циркуляцию нагревае­ мой жидкости не только благодаря гравитационному напору (термосифона), но также благодаря пародинамическому эффекту, при котором пузырьки воздуха и пара, имея свободный выход, уси­ ливают циркуляцию.

Воздух в камеру горения подогревателя нагнетается центробеж­ ным вентилятором, имеющим привод от электродвигателя постоян-

74

8

ного тока ПЭ-210 напряжением 12 в, в результате чего обеспечи­ вается хорошее перемешивание бензина с воздухом. Смесь воспла­ меняется свечой накаливания, которая отключается после того, как установится устойчивое горение. Благодаря вихревому характеру движения пламени, а также наличию диффузора обеспечивается полное сгорание и высокий коэффициент теплопередачи. Процесс сгорания при этом подобран так, что подогреватель, работая с от­ носительно высоким к. п. д. по нагреву жидкости (68%), имеет одно­ временно высокую температуру уходящих газов, достаточную для эффективного нагрева масла в поддоне картера двигателя.

Управление индивидуальным предпусковым подогревателем ди­ станционное, обеспечивающее пуск в действие и прекращение рабо­ ты подогревателя из кабины автомобиля. Схема пульта управления подогревателем показана на рис. 74. Подогреватель пускают нажа­ тием кнопки запальной свечи, пуск занимает не более 30 сек. Каче-

75

ство работы свечи определяется визуально по накалу контрольного сопротивления, установленного на пульте управления подогревате­ лем. Двухпозиционный переключатель 'П-44 дает возможность при выключении подогревателя продуть его от паров бензина, что гаран­ тирует безопасность последующего пуска подогревателя.

Установка подогревателя П-100 (ем. рис. 72) на автомобиле тре­ бует незначительных конструктивных изменений в двигателе, что дает возможность производить его монтаж в автотранспортных предприятиях. Подогреватель к двигателю подключают двумя тру­ бопроводами и шлангами, что позволяет вести эффективный подо­ грев двигателя как в случае заполнения его систем охлаждения низкозамерзающей жидкостью, так и водой. При использовании воды ее заливают в систему через закрепленную на подогревателе воронку 3.

Эффективность применения подогревателя П-100 для предпуско­ вого разогрева характеризуется данными НАМИ (рис. 75), получен­ ными при испытаниях восьмнцилиндрового Ѵ-образного двигателя автомобиля Урал-375 с рабочим объемом 7 л в холодильной камере при наружной температуре минус 40° С с системой охлаждения, заполненной низкозамерзающей жидкостью.

Время подготовки двигателя к пуску индивидуальным подогре­ вателем при температуре минус 40° С составляет в среднем 20 мин\ тепловая производительность подогревателя 14000 ккал/ч\ расход бензина 2 кг/ч; мощность электродвигателя 30 вт. На время испы­ тания двигатель был установлен в камере без капота. Как видно из графика, даже в этих искусственных условиях двигатель разогре­ вался весьма интенсивно. Через 26 м и н после включения подогрева­ теля температура головки цилиндров достигла максимальной, а тем­ пература масла в картере двигателя достигла 88° С. За указанное

76

2

ников

время температура масла в масляной магистрали, а также коренных подшипников, за исключением четвертого, достигла положительных значений, что свидетельствует о достаточности прогрева и полной подготовленности двигателя к пуску.

Долговечность и надежность подогревателя составляет около 1000 разогревов двигателя, т. е. не менее 5 лет.

Подогреватели ПЖ-200 работают по схеме, аналогичной подо­ гревателям П-100. Если подогреватели П-100 имеют неразборную конструкцию, то подогреватели ПЖ-200 — разборную: внутренняя рубашка охлаждения крепится к наружной болтами, и при необхо­ димости одна из рубашек может быть заменена.

Технические характеристики подогревателей П-100 и ПЖ-200 приведены в табл. 18.

На базе подогревателя П-100 разработана модель подогрева­ теля П-І6, в которую внесен ряд конструктивных элементов, унифи­ цированных с подогревателями ПЖ (котел цилиндрической формы вместо конической, соединение рубашек охлаждения котла двумя трубками вместо щелевых каналов, исключение поплавковой ка­ меры). Это повышает технологичность и долговечность подогрева­ теля, а также облегчает дальнейшую полную унификацию конструк­ ций близких по теплопроизводительности подогревателей.

Индивидуальные подогреватели целесообразно применять в районах со средней температурой января ниже минус 10° С, но они

77

пока не нашли широкого применения из-за недостаточной надеж­ ности в работе и пожароопасности вследствие возможного выброса пламени наружу. Кроме того, при очень низких температурах, ког­ да аккумуляторная батарея имеет пониженную емкость, затруд­ няется пуск индивидуальных подогревателей, особенно работающих на дизельном топливе.

Пуск двигателей с помощью легковоспламеняющихся жидкостей

Пуск холодного двигателя (особенно дизельного) с помощью легковоспламеняющихся жидкостей без его предварительного разо­ грева— дешевый и эффективный способ. По рекомендации НИИАТ его целесообразно применять при температурах наружного воздуха не ниже минус 25° С. В этих условиях при обязательном примене­ нии масел зимних сортов аккумуляторная батарея еще обеспечивает необходимые пусковые скорости провертывания коленчатого вала стартером. Пуск двигателя осуществляется за 10—20 сек при рас­ ходе пусковой жидкости 20—40 см3. Последующий разогрев двига­ теля работой на холостом ходу до рабочих температур занимает 5—6 м и н (при установке на автомобиле устройства для отключения вентилятора и объема радиатора на это время).

Проведенными в последние годы исследованиями А. А. Гуреева, В. В. Карницкого установлено, что наиболее эффективным средст­ вом надежного пуска холодных двигателей при температуре окру­ жающего воздуха даже порядка минус 35—38° С является приме­ нение специальных пусковых жидкостей, в том числе жидкости «Арктика» в сочетании с загущенными маслами для двигателей, изготовленными на маловязкой основе, и карбюраторами, имею­ щими оптимальную пусковую регулировку.

В результате применения указанного комплекса средств обеспе­ чивается уверенный пуск холодного двигателя ЗИЛ-375 при темпе­ ратуре окружающего воздуха минус 35° С за 10—20 сек и прогрев его до состояния, обеспечивающего начало движения автомобиля.

Одновременно установлено, что пусковые износы по результатам 100 пусков холодного двигателя с применением пусковой жидкости в абсолютном значении практически невелики и мало отличимы от

78

Т а б л и ц а 19

величин взносов, полученных при таком же количестве пусков пред­ варительно разогретого двигателя.

В табл. 19 приведены величины средних взносов гильз цилинд­ ров двигателя ЗИЛ-375, полученные по данным микрометража до и после 100 пусков в холодильной камере при температуре воздуха в ней минус 25° С.

Исследованиями и практикой эксплуатации установлено, что пусковые жидкости дают снижение пусковых износов за счет нали­ чия в них специальных масел.

Состав пусковых жидкостей различен по компонентам и про­

следующий состав: этиловый (серный) эфир (40—60%), масло ин­ дустриальное 12 (40-—60%). Практически можно применять смесь из 50% эфира и 50% масла. Большое количество масла в пусковой жидкости создает для холодного двигателя благоприятные условия для смазки цилиндро-поршневой группы.

Для дизелей НАМИ рекомендует применять легковоспламеняю­ щуюся жидкость «Холод-Д-40», а для карбюраторных двигателей — жидкость «Арктика».

Пусковые жидкости хранятся и транспортируются в специаль­ ных металлических герметизированных капсулах, объем которых зависит от литража двигателя, и по количеству содержащейся в них жидкости, предназначенных для одного пуска холодного двигателя. Это предохраняет водителя от вдыхания паров этилового эфира, вредно действующих на нервную систему человека.

Для впрыска пусковой жидкости в цилиндры двигателей НАМИ разработан ряд приспособлений, отличающихся друг от друга кон­ структивными особенностями, объемом топливной камеры и произ­ водительностью насоса.

79