Современные способы облегчения пуска двигателей в зимнее время

Рис.3.16. Блок-схема электрофакельного подогревателя.

Одним из достоинств электрофакельных подогревателей является возможность их работы на дизельном топливе или бензине, т. е. на том же топливе, что и двигатель, на который они устанавливаются. Это позволяет использовать их на двигателях различной конструкции, в том числе для облегчения пуска многотопливных двигателей. Подогреватели можно использовать и после пуска двигателя в режиме работы его на холостом ходу. Прогрев двигателя ускоряется, уменьшается дымность и снижается токсичность отработавших газов.

На продолжительность пуска влияет расположение электрофакела во впускном коллекторе по отношению к впускным окнам, а также величина выступания его нагревательного элемента. Лучшие результаты были получены, когда колпачок подогревателя или штифт теплового элемента с защитной сеткой выступал в коллектор примерно на 2/3 своей длины, а пламя охватывало примерно 1/3 площади впускного коллектора.

При проектировании новых двигателей, на которых планируется установка электрофакельных подогревателей, необходимо предусматривать в коллекторах специальные пазухи, снижающие скорость всасываемого воздуха и обеспечивающие устойчивое горение факела при самостоятельной работе двигателя.

Рис. 3.17. Электрофакельный подогреватель ВТЗ-НАТИ:

1 — защитный колпачок; 2 — топливный жиклер; 3 — корпус подогревателя; 4 — катушка электромагнита; 5— топливный клапан; 6 — пружина; 7 — фильтр тонкой очистки; 8 — гайка топливного штуцера; 9 — изолирующая втулка; 10 —спираль накаливания

При наличии в двигателе двух впускных коллекторов подогреватели следует располагать в каждом из них.

Электрофакельный подогреватель конструкции ВТЗ-НАТИ (рис.3.17) состоит из спирали накаливания 10, катушки электромагнита 4, завальцованного в корпус, колпачка 1 с отверстиями, сетчатого фильтра 7 тонкой очистки, топливного клапана 5, являющегося сердечником электромагнита 4, и топливного жиклера 2. Клапан удерживается пружиной в закрытом положении. Две клеммы катушки (К и С) предназначены для подключения обмотки катушки электромагнита и спирали накаливания к источнику питания. Закрепляют подогреватель на коллекторе вертикально с помощью фланца и уплотняющей паро-нитовой прокладки.

Топливо к клапану электрофакелыюго подогревателя поступает от фильтра тонкой очитки системы питания дизеля через поворотный угольник, запирающее устройство с дозирующим отверстием 0,3 мм и перепускной клапан, обеспечивающий давление топлива перед штуцером. Топливо в штуцере дополнительно фильтруется сеткой и дозируется. Избыточное топливо от перепускного клапана подается к сливным трубкам форсунок.

Важной деталью подогревателя является электронагревательный элемент, в качестве которого используется спираль открытого типа из нихромовой проволоки диаметром 1,3 мм, имеющая внешнюю и внутреннюю навивку. Внешняя спираль предохраняет внутреннюю от переохлаждения впускным воздухом, скорость которого возрастает с выходом двигателя на самостоятельный режим работы. Спираль включается параллельно обмотке электромагнита.

Через электрофакельный подогреватель проходит ток 18—20 А при напряжении 8,5 В, что обеспечивает нагрев спирали до температуры 1173 К за 15—20с и повышение температуры воздуха на впуске до 300—350 К. Для контроля за работой подогревателя последовательно ему включается контрольный элемент ПД50В, располагаемый на щитке приборов. Клеммы подогревателя соединяются с источником питания с помощью включателя (типа ВК-316) через добавочное сопротивление СЭ50В, которое замыкается накоротко во время пуска, что необходимо для соответствующего нагрева спирали.

Перед пуском включается спираль накаливания. После ее нагрева подается напряжение на катушку электромагнитного клапана, который открывает проход топлива. Топливо проходит через жиклер, попадает на раскаленную спираль, испаряется и перемешивается с воздухом. Топливовоздушная смесь воспламеняется, и образующееся пламя нагревает поступающий в цилиндры воздух. Колпачок, окружающий спираль, создает оптимальные условия для воспламенения, сгорания топливовоздушной смеси и предотвращает попадание в цилиндры двигателя частиц спирали в случае ее перегорания.