Современные способы облегчения пуска двигателей в зимнее время

Применение штифтовых свечей накаливания позволяет осуществить пуск двигателя Д-37Е при температуре наружного воздуха 243 К, на частоте вращения 70—80 об/мин при использовании масла М8В, разжиженного добавкой 10% бензина.

Рис. 3.14. Свечи накаливания:

1, 2 и 3 — закрытого типа; 4 — открытого типа

Предварительный нагрев свечей накаливания производится за 15—60 с до пуска дизеля, при этом сила тока достигает значений 30—50 А при напряжении 8 или 12 В соответственно для четырех- или шестицилиндрового дизеля.

Для облегчения пуска дизелей путем повышения температуры впускного воздуха применяют свечи подогрева. Выпускаемая серийно однопроводная свеча подогрева воздуха СН-150 (рис. 3.15) устанавливается во впускном коллекторе двигателей Д-21 и Д-37М. Нагревательный элемент свечи (спираль) изготавливается из проволоки диаметром 2 мм высокого омического сопротивления. Крепится свеча накидной гайкой в специальном гнезде впускного коллектора. Герметичность при посадке обеспечивается уплотнительной шайбой. Номинальное напряжение свечи 8,5 В, номинальный ток 45—47 А, температура нагрева спирали за 30—40 с достигает 1173—1223 К.

Рис. 3.15. Свеча подогрева СН-150 впускного воздуха:

1 — гайка контактная; 2 — шайба изоляционная; 3 — корпус; 4 — стержень; 5 — шайба уплотнительная; 6 — слюда; 7 — спираль

Свечу подогрева СН-150 следует включать на 40—60 с, так как практически ток в цепи не превышает 42—45 А; при меньшем времени нагрев недостаточен. Схема подключения свечи СН-150 аналогична двухпроводным свечам накаливания. В схеме используются контрольный элемент ПД51 и дополнительное сопротивление СЭ52. В модернизированной схеме трактора Т-28Х4 контрольный элемент заменен лампочкой. Свеча СН-150 подогревает воздух на впуске в среднем до 298—308 К.

Место установки свечи СН-150 во впускном коллекторе выбирается экспериментально. Для получения наибольшего нагрева воздуха желательно максимально приблизить свечу к впускным окнам цилиндров. Для двигателей с рабочим объемом более 4 л следует применять две свечи, а при наличии двух впускных коллекторов устанавливать свечи в каждом из них.

Для повышения эффективности подогрева воздуха во впускном патрубке применяют свечи подогрева фланцевого типа. У свечей фланцевого типа при той же мощности увеличена площадь поверхности теплоотдачи за счет увеличения длины спирали. Кроме этого, фланцевые свечи могут устанавливаться ближе к впускным окнам, что уменьшает потери тепла. Недостатком фланцевых свечей является отсутствие возможности унификации их конструкций для различных типов дизелей.

Использование свечей подогрева снижает предельную температуру холодного пуска дизеля в среднем на 5 К. Вместе с тем, эффективность применения уменьшается с понижением температуры, что требует существенного повышения их мощности. Целесообразно применять свечи подогрева для облегчения пуска дизелей с неразделенной камерой сгорания до температур порядка 263 К в сочетании с топливными насосами, имеющими увеличенную цикловую подачу топлива при пуске.

Электрофакельные подогреватели. Схема работы (рис. 3.16) подобных устройств достаточно проста. Топливо из основного бака подается в специальную камеру сгорания через форсунку, где попадая на разогретую спираль накаливания воспламеняется и нагревает охлаждающую жидкость двигателя, которая для улучшения процесса прогрева прокачивается дополнительным насосом.

Если же рассматривать данные устройства более подробно, то нельзя не отметить, что современные факельные подогреватели шагнули далеко вперед. Если раньше водитель включал спираль накаливания, убеждался, что накал есть, затем открывал подачу топлива на форсунку, контролировал процесс образования факела в камере сгорания и только потом заливал заранее приготовленную воду для прогрева двигателя, то теперь все иначе. Все современные устройства этого типа имеют собственную автоматику, обеспечивающую самостоятельную устойчивую работу. Кроме того, практически все устройства этого класса снабжены программируемыми таймерами включения, а некоторые и устройствами дистанционного управления. Использование электрофакельных подогревателей впускного воздуха одновременно с заливкой в двигатель маловязких масел снижает в среднем температуру пуска холодного двигателя на 10—15 К. Наиболее совершенной отечественной конструкцией является подогреватель, разработанный Владимирским тракторным заводом совместно с НАТИ [9]. Из зарубежных подогревателей представляют интерес конструкции фирмы «Бош» (ФРГ) и «Лукас» (Англия). Подогреватель ВТЗ-НАТИ планируется устанавливать на дизелях Д-37Е, Д-160 и Д-240, а подогреватель конструкции фирмы «Бош» — на дизелях ЯМЗ-240, ЯМЗ-740 и ЯМЗ-741. Подогреватель фирмы «Лукас» устанавливается на дизелях фирмы «Перкинс», эксплуатируемых в нашей стране.