42 Особенности эксплуатации автомобилей в условиях низких температур.
Эксплуатация автомобилей в зимний период имеет следующие особенности:
Затрудняется пуск холодного двигателя.
Увеличивается интенсивность изнашивания двигателя и других агрегатов.
Появляется опасность замерзания электролита в аккумуляторной батарее, воды в отстойниках и топливопроводах, воды в системе охлаждения (если в ней не используется антифриз).
Увеличиваются потери мощности на преодоление сопротивления вращению валов и шестерен в двигателе и агрегатах.
Все перечисленные факторы, если не применять специальных мер, приводят к уменьшению долговечности и надежности автомобиля ухудшению условий труда водителей и значительному увеличению эксплуатационных затрат.
Наибольшее число отказов наблюдается в самые холодные месяцы года (рис.6.1).
Рис.6.1. Распределение количества отказов по месяцам года:
1 – двигатель; 2 – подвеска; 3 – рулевой механизм
43 Причины затрудненного пуска двс в условиях низких температур.
Пуск холодного двигателя затрудняется и тем, что даже испарившееся топливо, соприкасаясь с холодными поверхностями коллектора и цилиндров конденсируется, образуя жидкую топливную пленку, не воспламеняющуюся от искрового разряда. В частности, при температуре – 200С только порядка 10…15% топлива подается в цилиндры в виде паров, что равнозначно сильному обеднению смеси.
Другой причиной затрудненного пуска ДВС является снижение энергетических возможностей аккумуляторной батареи (АКБ), в основном из-за изменения её внутреннего сопротивления.
Напряжение на клеммах АКБ U = E – IR, где Е – ЭДС; I – ток; R – внутреннее сопротивление АКБ.
При понижении температуры ЭДС изменяется незначительно. В то же время, при разряде АКБ стартерным током возрастает величина произведения IR, так как ток, потребляемый стартером, увеличивается из-за большого момента, необходимого для прокручивания холодного двигателя.
Сопротивление R также увеличивается, так как с понижением температуры возрастает сопротивление электролита и сепараторов за счет сужения каналов, в которых находится электролит.
Одновременно с уменьшением напряжения снижается и емкость АКБ. В среднем, при понижении температуры электролита на один градус, емкость АКБ уменьшается на 1…1,5%.
Снижение напряжения и емкости приводят к уменьшению пусковых оборотов (и энергии искры.
На воспламенение топлива в цилиндрах дизельного двигателя влияет температура всасываемого воздуха Тв. Для надежного воспламенения рабочей смеси температура воздуха в конце такта сжатия должна на 200…300 градусов превышать температуру самовоспламенения топлива tc. В свою очередь, температура конца такта сжатия Тс = Тв εn-1 , где ε – степень сжатия; n – показатель политропы сжатия.
В зимнее время температура воздуха снижается. Кроме того, из-за увеличения теплоотдачи воздуха холодным стенкам цилиндра, уменьшается показатель политропы сжатия n. В итоге формируется неравенство Тс < (tc+300) и двигатель не запускается.
Дополнительным фактором, затрудняющим пуск двигателя в условиях низких температур, является увеличение вязкости топлива. Например, при уменьшении температуры топлива с +200С до –200С, его вязкость увеличивается примерно в 10 раз. Вязкое топливо плохо распыливается и трудно воспламеняется.