Современные способы облегчения пуска двигателей в зимнее время

Для устранения отмеченных недостатков пар следует подводить непосредственно к рубашке охлаждения (к каждому из блоков цилиндров в случае V-образного двигателя), предусмотрев специальное устройство, исключающее утечку пара в атмосферу. Разогрев масла в поддоне картера осуществляют с помощью фальшподдонов. В фальшподдон пар попадает из распределительного устройства, укрепляемого на автомобиле или тракторе. От источника пар поступает в магистраль паропровода (наружную или скрытую в земле) с давлением не более 196 кПа; к двигателю — по шлангам с давлением не более 29,4—78,5 кПа, проходя через штуцер с дросселирующим отверстием. Разогрев двигателей при температуре наружного воздуха порядка 248 К обеспечивается при избыточном давлении пара в сети 29,4— 39,2 кПа, при более низких температурах эта величина должна быть повышена до 49—68,6 кПа. Для осуществления равномерного разогрева блока цилиндров двигателя пар подводят к средним цилиндрам, и конденсат направляется вниз. При этом довольно быстро прогреваются подшипники коленчатого вала двигателя.

Применение электрической энергии для разогрева двигателей по сравнению с другими источниками тепла имеет ряд преимуществ, заключающихся в высокой надежности, широкой доступности, компактности нагревательных элементов и быстроте их приведения в действие.

Во многих случаях электронагрев является наиболее экономичным способом. Приведенные затраты на нагрев жидкости в расчете на 1 т условного топлива составляют: при использовании электроэнергии— 173 тыс.руб., жидкого топлива — 257 тыс.руб., каменного угля — 212 тыс.руб., привозного газа — 220 тыс.руб.

В настоящее время электрические нагреватели применяют для подогрева жидкости в системе охлаждения двигателя, масла в картере, воздуха во впускном коллекторе перед пуском двигателя и в электрокалориферах для подачи его по воздуховодам на разогрев машин.

Лучший разогрев двигателя обеспечивается при закреплении электронагревателя в блоке двигателя.

Разогрев одного масла в большинстве случаев не обеспечивает пуска двигателя, так как блок двигателя и подшипники не нагреваются до необходимой температуры. Поэтому длительный нагрев и разогрев масла перед пуском сочетают с заполнением системы охлаждения двигателя горячей водой, нагрев которой производится отдельно, или путем установки электронагревателей непосредственно в системе охлаждения.

Мощность нагревательных элементов для подогрева жидкости в системе охлаждения двигателей принимают с учетом поддержания температуры ее в радиаторе до 300 К, масла в картере — до 285 К. Обеспечить пуск можно и при меньших температурах, но потребуется дополнительное время на прогрев двигателя после пуска, без этого нагружать его не рекомендуется.

Для различных климатических зон необходимая эффективность подогрева обеспечивается за счет изменения подводимой мощности и времени нагрева, а также укрытия двигателей теплыми капотами.

Наибольший эффект при наименьшем расходе энергии получается при подогреве охлаждающей жидкости до рабочей температуры непосредственно в блоке двигателя с одновременным подогревом масла в картере. При таком способе циркуляция жидкости происходит внутри блока, минуя радиатор двигателя, что снижает расход электроэнергии, способствует ускоренному разогреву подшипников двигателя и обеспечивает полную тепловую подготовку двигателя к работе в соответствии с техническими условиями эксплуатации.

Время разогрева автомобильных и тракторных двигателей зимой с применением электрических нагревателей различной мощности изменяется в очень широких пределах — от 20 мин до 15 ч. У каждого типа двигателей имеется свое оптимальное время разогрева, зависящее от теплопроводности перегородок, по которым передается тепло от теплоносителя к подшипникам коленчатого вала двигателя и каналам, пропускающим масло. При применении нагревателя с большой теплопроизводительностью быстро повышается температура наружных частей двигателя и происходит рассеивание значительной части подведенного тепла. Излишний расход энергии наблюдается и при малой мощности нагревателя, если время разогрева не соответствует оптимальному значению. Оптимальное время разогрева двигателя 2—4 ч при мощности нагревательных элементов, подогревающих жидкость в блоке двигателей автомобилей: ГАЗ-51А—1,5 кВт, ГАЗ-53А —2 кВт, ЗИЛ-130-3,5 кВт, КрАЗ — 6 кВт. В этом случае обеспечиваются равномерный разогрев всего двигателя и условия, необходимые для принятия двигателем нагрузки сразу после пуска. В распространенных нагревательных устройствах электронагрев производят с применением различных ТЭНов.