Альтернативные способы облегчения пуска двигателя

Индивидуальные подогреватели для подогрева и разогрева двигателя применяют в полевых условиях при работе автомобилей на длительных рейсах с отрывом от своих баз, а также в тех случаях, когда в местах открытого хранения автомобилей отсутствуют источники тепловой энергии. Существуют подогреватели различных типов.

По виду теплоносителя подогреватели могут быть подразделены на:

• воздушные и газовоздушные
• жидкостные и парожидкостные
• воздушно-жидкостные, включаемые в систему охлаждения двигателя

Для двигателей с жидкостной системой охлаждения наиболее эффективны жидкостные и, в частности, подогреватели термосифонного типа.

Подогреватель этого типа состоит из малогабаритного жаротрубного водогрейного котла, соединенного трубопроводами с рубашкой охлаждения и радиатором. Воду в котле нагревают чаще всего паяльной лампой. Подогрев двигателя осуществляется за счет циркуляции охлаждающей жидкости под действием гравитационного (термосифонного) напора.

Горячими газами, выходящими из этого подогревателя, обогревают также и масляный картер.

Недостатками таких обогревателей являются большая длительность разогрева двигателя и выброс пламени наружу, что делает их опасными в пожарном отношении.

В последних конструкциях жидкостных подогревателей термосифонного типа применяется цилиндрический теплообменник с большой длиной прохождения горячих газов, исключающий выброс пламени. Примером такой конструкции может служить подогреватель П-100 и семейство подогревателей ПЖ.

Рис. Подогреватель П-100

Подогреватель П-100 представляет собой котел, состоящий из камеры сгорания 10, жаровой трубы 12, обратного газохода 7 и двух жидкостных рубашек 8, соединяющихся между собой. Воздух в камеру сгорания 10 подается вентилятором 5, приводимым во вращение электродвигателем, а топливо (бензин) по топливопроводу 6 поступает самотеком из поплавковой камеры 1 через жиклер с электромагнитным клапаном 2.

Для воспламенения топлива при пуске служит свеча 4 накаливания. Продукты сгорания проходят по жаровой трубе 12 и обратному газоходу 7, нагревая жидкость в рубашках котла, затем через выпускной патрубок 11 направляются под картер двигателя для прогрева масла. Подогреватель присоединяется к системе охлаждения двигателя при помощи двух патрубков 3 и 9 и соединительных труб с резиновыми шлангами. Подогреватель П-100 приспособлен для работы на воде и антифризе. Продолжительность пуска подогревателя 40 сек. Прогрев двигателя автомобиля типа ЗИЛ при окружающей температуре — 40°С длится 20 мин.

Охлаждающие жидкости с низкой температурой замерзания (антифризы) применяют в качестве средства, предупреждающего замерзание воды в системе охлаждения двигателей. Применение охлаждающих жидкостей в сочетании с маловязкими маслами и различными вспомогательными средствами, улучшающими смесеобразование, обеспечивает надежный пуск двигателя при температурах до —25 — 30°С.

Наиболее распространенными являются антифризы марок 40 и 65 состоящие из этиленгликоля (соответственно 53 и 66%) и воды (47 и 34%), замерзающие при температуре 40 и 65°С ниже нуля.

Преимуществом этиленгликоля является, во-первых, малое увеличение в объеме при замерзании. Так, при 40% содержании его в воде объем смеси при замерзании увеличивается всего на 0,25%, тогда как объем воды возрастает на 9%. Во-вторых, смесь этиленгликоля с водой замерзает до состояния рыхлой массы, что не опасно в смысле повреждения системы охлаждения двигателя.

Важным эксплуатационным свойством этиленгликоля является также высокая точка кипения ( + 197°С при 760 мм рт. ст.), что обусловливает при нагреве смеси до 100°С испарение из нее воды, а не этиленгликоля.

Это обстоятельство позволяет заправлять систему охлаждения смесью один раз в течение всего зимнего сезона, добавляя только воду.

К недостаткам этиленгликолевого антифриза относятся его гигроскопичность, способность к сильному расширению при нагревании и токсичность. Вследствие гигроскопичности этиленгликоля (он поглощает до 60% воды) могут изменяться его концентрация и температура замерзания. Свойство значительного теплового расширения обусловливает необходимость поддерживать в системе охлаждения температуру не выше +85°С и заполнять систему охлаждения на 5—6% меньше ее емкости, чтобы не вызвать выбрасывания антифриза наружу через наливную горловину радиатора.

Поскольку этиленгликоль представляет собой яд, при обращении с ним следует соблюдать соответствующие правила по технике безопасности и в частности, при попадании антифриза на руки или другие части тела необходимо тщательно мыть их водой с мылом.

Вспомогательные средства, облегчающие пуск двигателя

При эксплуатации автомобилей, когда возникает необходимость пуска охлажденного двигателя без горячей воды в системе охлаждения (или с низкозамерзающей жидкостью), применяют вспомогательные средства, облегчающие пуск двигателя. К ним относятся специальные зимние масла для двигателей и топлива, а также приспособления, улучшающие условия смесеобразования и воспламенения рабочей смеси.

Применение зимних масел и топлив

Подбором масла, обладающего соответствующими вязкостно-температурными свойствами, можно обеспечить пуск двигателя без подогрева. В наибольшей степени удовлетворяют условиям легкого проворачивания коленчатого вала и пуска двигателя при низкой температуре масла АКЗп-6 и АКЗп-10. Эти масла позволяют проворачивать коленчатый вал холодного двигателя при температуре —20—22°С (АКЗп-10) и —26—28°С (АКЗп-6).

Применение дизельного масла ДП-8 обеспечивает надежный пуск дизельного двигателя при температуре до —15° С. При использовании зимой машинного масла С У его разбавляют в соотношении 30—35% веретенного масла АУ или индустриального 12 и 65—70% СУ. Аналогичное масло можно получить разбавлением масла АК-Ю индустриальным маслом 12 в количестве 50% и др. Надо иметь в виду, что применение заменителей является временной мерой.

Для облегчения пуска охлажденного карбюраторного двигателя можно применять зональный бензин АЗ-66, у которого 10-процентная точка кривой разгонки лежит в пределах 65°С. Это обеспечивает надежный пуск холодного двигателя при температуре —8° 15°С. Для пускового топлива устанавливают специальные бачки, откуда бензин через топливный насос в период пуска поступает в карбюратор.

Пуск непрогретого дизельного двигателя при температуре окружающего воздуха — 30°С обеспечивается применением арктического топлива ДА.

Приспособления, улучшающие воспламенение рабочей смеси и пуск двигателя

Улучшение воспламенения может быть достигнуто подогревом рабочей смеси (топлива и воздуха в дизелях) перед поступлением в цилиндры и принудительным распыливанием топлива, вводимого во впускной трубопровод или камеру сгорания.

Для подогрева всасываемого воздуха в дизелях применяют огневые подогреватели.

За последние годы широкое распространение за рубежом получили пусковые жидкости, обладающие свойством легкого воспламенения и смазывания стенок цилиндров.

Пусковая жидкость в распыленном виде вводится во впускную трубу двигателя. В состав пусковой жидкости в качестве основного компонента входит эфир (этиловый или диэтиловый), обладающий хорошей испаряемостью в смеси с маловязким маслом для двигателей, веретенным маслом АУ или другими маслами.

Пусковые жидкости вводятся при помощи пускового устройства. Принципиальная схема подобного пускового устройства показана на рисунке.

Рис. Схема приспособления для впрыска пускового топлива

Полиэтиленовая, желатиновая или алюминиевая ампула 4 с пусковой жидкостью вставляется в резервуар 5 и закрывается крышкой 2, где пробивается пробойником 3. После прокола ампулы жидкость заполняет часть объема резервуара 5. Затем с помощью воздушного насоса 1 в резервуар нагнетают воздух и создают в нем давление. В результате пусковая жидкость по каналу подается через топливный жиклер 8 в смесительную камеру 7. Одновременно воздух из верхней части резервуара через воздушный жиклер 6 поступает в смеситель, где и образуется топливо-воздушная смесь, заполняющая систему до распылителя 9, ввернутого во впускную трубу двигателя. При выходе из распылителя воздух распыливает пусковую жидкость.

Для облегчения пуска двигателей зимой и экономии энергии аккумуляторных батарей применяют передвижной селеновый выпрямитель. Питание выпрямителя подводят от электросети переменного тока по кабелю. Выпрямитель состоит из трехфазного понижающего трансформатора, селеновых столбов, вольтметра, контрольной лампочки и переключателя постоянного напряжения. Использование такого выпрямителя увеличивает срок службы аккумуляторных батарей на 30 — 35%.

Рассмотренные выше вспомогательные средства облегчения пуска холодного двигателя не исчерпывают всех имеющихся приспособлений и способов. Однако они показывают, что при отсутствии специально оборудованных стоянок, применяя описанные средства, можно облегчить пуск холодного двигателя при сохранении достаточной его долговечности.