книги из ГПНТБ / Крашенинников Е.М. Зимняя эксплуатация лесовозных тракторов и автомобилей

равносилен примерно 16 часам его работы при полной

нагрузке или пробегу автомобиля при прогретом двига­ теле на расстоянии 150—200 км.

Понижение температуры, при которой производится пуск, с +10° до —15°, приводит к увеличению износа двигателя в 3,5—4 раза для автотракторного масла

АК-6 и в два раза для АКЗп-6.

Для уменьшения момента, необходимого для прокру­

чивания коленчатого вала и уменьшения износа, при пуске-прогреве двигателя необходимо применять специ­ альные зимние масла или производить предпусковой

прогрев двигателя и масла в картере.

Предпусковой прогрев двигателя следует осущест­ влять не только при температурах ниже —5 —10°, а на­

чинать с +5° и ниже. Следует отметить, что подогрев

двигателя дает также положительные результаты и при применении загущенных (маловязких) масел.

КАРБЮРАЦИЯ ТОПЛИВА В ПЕРИОД ПУСКА

Легкость пуска карбюраторных двигателей в боль­ шой степени зависит от тонкости распыливания и возмож­ но большего испарения топлива. Испаряемость топлива зависит от скорости воздушного потока, температуры топлива и его фракционного состава. Чем выше скорость воздушного потока, тем быстрее топливо испаряется. Бо­ лее быстрое испарение топлива с увеличением скорости воздушного потока происходит в результате улучшения распыления топлива.

Получаемые практически пусковые обороты коленча­ того вала 20—100 об/мин не могут создать необходимой скорости воздушного потока в карбюраторе. Скорость воздушного потока в диффузоре карбюратора при рабо­ тающем двигателе с полным открытием дроссельной заслонки равна 120—150 м/сек, при понижении скорости воздуха ниже 12—15 м/сек топливо распиливается уже неудовлетворительно.

Из-за малых скоростей воздуха в период пуска двигателя распыление топлива происходит неудовлетво­ рительно, образующиеся крупные капли не могут быть

перенесены воздушным потоком в цилиндры двигателя,

39

Спорость воздуха в м/сек

Рис. 8. Кривая зависимости диаметра топливных шариков от скорости воздуха в диффузоре

а оседают на внутренних стенках впускного трубопро­ вода, образуя на последних пленку топлива.

Тонкость распиливания, которая характеризуется величиной среднего диаметра получаемых капель, в ос­ новном зависит от скорости движения воздуха в диффу­

зоре и от коэффициента поверхностного натяжения топлива.

В качестве примера на рис. 8 приведена кривая влия­ ния скорости воздуха в диффузоре на диаметр топлив­ ных шариков. Плохая испаряемость бензина при малых скоростях воздуха делает почти невозможным получение нормальной горючей смеси при низких температурах,

что является одной из основных причин затруднительно­ го пуска холодного двигателя. Большинство исследова­ телей приходит к выводу, что при температуре ниже нуля во время пуска с закрытой воздушной заслонкой

в цилиндры двигателя попадает 4—10% топлива от об­ щего расхода. Остальная же часть топлива находится

в виде жидкой пленки на внутренней поверхности трубо­ проводов.

40

Различная длина впускных трубопроводов от карбю­ ратора до каждого цилиндра вызывает качественную и количественную неравномерность поступления смеси в отдельные цилиндры, что отрицательно влияет на пуск

двигателя.

Температура впускного трубопровода также оказы­ вает большое значение на испаряемость топлива и на

качество смесеобразования. Чем больше температура

впускного трубопровода, тем лучше будет испаряться топливо, и количество топлива, находящегося в виде пленки, будет меньше. Поэтому при пуске двигателя в зимнее время следует стремиться к повышению темпе­ ратуры впускного трубопровода. Повышение температу­ ры трубопровода осуществляется одновременно с про­ гревом двигателя паром, водой, а также при омывании двигателя горючими газами в период прогрева двигате­ ля индивидуальным подогревателем.

С повышением температуры впускного трубопровода происходит повышение температуры горючей смеси, что в свою очередь оказывает влияние на расширение пре­ делов воспламеняемости смеси.

Пределы воспламеняемости бензиновоздушной смеси при различных температурах приведены в табл. 10.

Наибольшая скорость сгорания наблюдается при несколько обогащенной смеси (а = 0,8—0,9), а при обед­ нении или обогащении скорость сгорания падает, смесь совершенно не воспламеняется при а = 0,4 и 1,6.

41

Чтобы запустить двигатель, требуется не только вращать коленчатый вал с нужной скоростью, но и не­ обходимо провернуть его на определенное суммарное

число оборотов, что вызывается замедленным образова­ нием горючей смеси необходимого состава. С понижени­

ем температуры окружающей среды для пуска двигателя

требуется большее суммарное число оборотов коленча­ того вала.

ПАДЕНИЕ ЕМКОСТИ И НАПРЯЖЕНИЯ АККУМУЛЯТОРНЫХ БАТАРЕЙ

Наличие сильной искры между электродами свечей

в период пуска карбюраторного двигателя так же важ­

но, как и легкое проворачивание коленчатого вала и хо­ рошее смесеобразование. От способности искры воспла­ менять горючую смесь зависит надежность пуска двига­ теля.

Величина искры между электродами свечи в свою очередь зависит от степени заряженности аккумулятор­ ной батареи и от ее напряжения. Понижение темпера­ туры аккумуляторной батареи приводит к снижению электродвижущей силы и ее емкости.

Понижение температуры аккумуляторной батареи приводит к повышению вязкости электролита, вследст­ вие чего проникновение его в поры активной массы пла­ стин затрудняется, в электролитическом процессе начи­

нает участвовать меньшая поверхность активной массы пластин, а поэтому емкость аккумуляторной батареи понижается.

Емкость аккумуляторной батареи уменьшается с по­ нижением температуры от 30° на каждый градус: при медленной разрядке — около 1%, при быстрой разряд­ ке— на 2% и более. Если принять емкость аккумулято­ ра при 25° за 100%, то при температуре —20° аккуму­ лятор теряет 50—60% своей первоначальной емкости.

Таким образом, в зимнее время без утепления батарей

емкость их составляет не более 40—50% от номи­ нальной.

Вторая причина ухудшения работоспособности акку­

муляторных батарей в зимнее время заключается в па­ дении напряжения на клеммах батареи. Падение напря­

42

жения происходит из-за понижения температуры элек­ тролита и повышения нагрузки. '

Как известно, напряжение на клеммах аккумулятор­ ной батареи при его разрядке определяется по следую­ щей формуле;

К=E-J-r,

где V — напряжение на клеммах аккумуляторной бата­ реи (в вольтах);

Е — электродвижущая сила аккумуляторной бата­ реи (в вольтах);

J — сила разрядного тока (в амперах);

г— внутреннее сопротивление аккумуляторной ба­ тареи (в омах).

Из формулы следует, что величина напряжения на клеммах аккумуляторной батареи в значительной сте­ пени зависит от величины внутреннего сопротивления и силы разрядного тока. Электродвижущая сила (эдс) аккумулятора очень незначительно изменяется от тем­

а поэтому понижение температуры электролита от 4-20° до —20° увеличивает внутреннее сопротивление аккуму­ ляторной батареи на 60%.

Следует также отметить, что с понижением темпера­ туры стёпень зарядки аккумуляторной батареи умень­ шается. Как показали опыты, проведенные Научно-ис­ следовательским институтом автоприборов, при темпера­ туре 40° разряженный на 50% аккумулятор полностью

заряжается за 6 часов, а при температуре окружающего воздуха —10° и том же зарядном напряжении (14,5 в)

аккумулятор может быть заряжен только до 62% номи­ нальной емкости. При дальнейшем понижении темпе­

ратуры аккумуляторная батарея заряжается еще меньше.

43

ВЛИЯНИЕ ВЯЗКОСТИ, ТЕМПЕРАТУРЫ ПОМУТНЕНИЯ И ЗАСТЫВАНИЯ ДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА НА ПУСК ДВИГАТЕЛЯ

Понижение температуры дизельною топлива приво­

дит к повышению его вязкости и ухудшению подачи топ­ лива в двигатель, что в значительной степени влияет на пуск и эксплуатацию двигателя в зимнее время.

Ухудшение подачи дизельного топлива может быть

по причине забивания топливных фильтров кристаллами парафина или кристаллами льда.

Кристаллы парафина начинают выделяться из топли­ ва при низкой температуре, и чем выше температура

помутнения дизельного топлива, тем больше их будет

выделяться. Температурой помутнения называется тем­ пература, при которой дизельное топливо мутнеет из-за выделения мельчайших кристаллов твердых углеводо­ родов (парафина). Подача топлива по причине забива­ ния фильтров кристаллами парафина прекращается

подачи топлива из-за его помутнения уменьшается.

Чтобы обеспечить бесперебойную подачу, необходимо применять такое топливо, у которого температура помут­ нения ниже температуры окружающей среды. Например, температура помутнения дизельного топлива ДЛ рав­ на — 5°, а дизельного топлива ДЗ —35°.

Чем больше в дизельном топливе алканов с большим молекулярным весом, тем выше температура помутнения и температура застывания. Температурой застывания называется такая температура, при которой дизельное топливо теряет текучесть и переходит в студенистое состояние. Дизельное топливо застывает вследствие сра­

щивания кристаллов парафина и образования сетчатого или сотового каркаса.

Температура застывания дизельного топлива обычно на 5—15° ниже температуры помутнения. Для пониже­ ния температуры застывания и помутнения в эксплуата­ ционных условиях следует производить смешивание ди­

зельного топлива с тракторным керосином. Процентное содержание керосина в смеси зависит от температуры

окружающей среды и сорта дизельного топлива. Кроме

44

того, для предотвращения образования твердых кристал­ лов рекомендуется производить утепление топливного бака, насоса, топливных фильтров и топливопроводов.

Вода в дизельном топливе может находиться в раст­ воренном состоянии или в виде эмульсии. Растворенная вода содержится в топливе в незначительном количест­ ве, но она влияет на повышение температуры помутне­ ния и застывания дизельного топлива.

Эмульсионная вода, содержащаяся в топливе, замер­ зает с понижением температуры и образует кристаллы льда. Кристаллы льда, находясь во взвешенном состоя­ нии, забивают фильтры грубой и тонкой очистки и пре­ кращают подачу топлива в двигатель.

Чтобы вода не попадала в топливо, необходимо ор­

ганизовать правильное его хранение, а машины заправ­ лять только через плотные матерчатые фильтры.

Повышенная вязкость дизельного топлива при низ­ ких температурах отрицательно сказывается на пуске холодного двигателя зимой, так как топливо при этом плохо распыливается и плохо испаряется.

Таким образом, пониженная температура вызывает ряд трудностей при пуске двигателей лесовозных трак­ торов и автомобилей. Основные трудности следующие.

Снижение прокачиваемости обычных масел не обес­ печивает достаточного подвода их к трущимся поверх­ ностям в период пуска-прогрева, что приводит к увели-' ченному износу в этот период.

Пуск двигателя на бензине резко ухудшается из-за плохой испаряемости топлива и сужения пределов вос­ пламенения горючей смеси.

Большая теплоотдача сжимаемого воздуха в цилинд­ рах дизеля и утечка воздуха через поршневые кольца в период пуска приводит к увеличению времени пуска

двигателя.

Понижение емкости и напряжения аккумуляторной батареи приводит к ослаблению искры между электро­ дами свечи, что в свою очередь резко снижает надеж­ ность запуска двигателя.

43

ПРИБОРЫ И УСТАНОВКИ ДЛЯ ПРЕДПУСКОВОГО ПОДОГРЕВА АВТОТРАКТОРНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

Особенностью эксплуатации лесовозных автомобилей и особенно тракторов на лесозаготовительных предпри­ ятиях является кратковременность их работы на одном месте. Трелевочные тракторы, базирующиеся на верхних

складах, работают на одном месте не более одного-двух месяцев, а затем переезжают на другое место.

При частой смене места работы нецелесообразно строить утепленные гаражи, и тракторы, как правило, хранятся под открытым небом. Чтобы облегчить и уско­ рить пуск холодных двигателей в зимнее время, приме­ няются различные приборы и установки для предпуско­

вого подогрева.

Применяемые на лесозаготовительных предприятиях средства предпускового подогрева подразделяются меж­ ду собою по следующим признакам.

1. По количеству обслуживаемых машин подогрева­ тельные установки подразделяются на:

а) групповые; б) индивидуальные подогревательные установки, яв­

ляющиеся составной частью трактора или автомобиля; в) индивидуальные подогревательные установки, не являющиеся составной частью трактора и автомобиля.

2.По своей подвижности подогревательные установ­ ки подразделяются на стационарные и подвижные.

3.По виду применяемого теплоносителя установки подразделяются на:

а) паровые; б) водяные; в) газовые; г) воздушные; д) пламенные; е) комбинированные.

47

4. По виду применяемого топлива приборы и уста­ новки подразделяются на приборы и установки, работа­ ющие:

Групповые подогревательные установки, как правило, работают на древесном топливе, а индивидуальные на жидком, газообразном или твердом топливе в виде дре­ весного угля или чурок.

СРАВНЕНИЕ ТЕПЛОНОСИТЕЛЕЙ, ПРИМЕНЯЕМЫХ ДЛЯ ПРЕДПУСКОВОГО ПРОГРЕВА ДВИГАТЕЛЕЙ

Для устранения причин, ухудшающих пуск двигате­ ля, самым распространенным способом является пред­ пусковой прогрев двигателя с помощью различных теп­ лоносителей. Теплоносители, применяемые для предпу­

скового прогрева, должны отвечать следующим основ­ ным требованиям.

1. Теплоноситель должен обладать по возможности большим теплосодержанием. Для концентрации большо­ го количества тепла в небольшой массе теплоносителя очень важно, чтобы парообразный теплоноситель обла­ дал большой скрытой теплотой парообразования и ма­ лой удельной теплоемкостью. Для жидких теплоноси­ телей желательно возможно большая удельная тепло­ емкость.

2. Теплоноситель должен иметь высокий коэффи­ циент теплопередачи к греющей поверхности, так как

чем больше коэффициент теплопередачи, тем быстрее будет происходить прогрев греющих поверхностей дви­ гателя.

3. Теплоноситель не должен содержать в себе смол, кислот и твердых частиц. Наличие тех или иных компо­

нентов в теплоносителе может вызывать коррозию,

а также нагаро- и смолообразование на греющих по­

48