Влияние подогрева топлива на пусковые качества дизелей работающих на летнем топливе

Анализ таблицы 5.1 показывает, что до температуры окружающего воздуха tC= -8 0C пуск всех двигателей осуществляется, и они выходят на устойчивую частоту вращения холостого хода. Начиная с температуры tC= ‑10 0C, двигатель с пуском от электрического стартера (Д-240 Л) без электроподогревателя в топливной системе не запускается, тогда как для дизеля 1Д12БМ предельная температура пуска составляет tC=-11 0C. Дизель Д-240 без электроподогревателя, оснащенный пусковым двигателем, перестает запускаться при температурах ниже tC=-14 0C.

Установка предлагаемого электронагревательного устройства в топливной системе дизеля позволяет существенно снизить температуру, при которой возможен пуск двигателя. Согласно табл. 5.1 минимальная температура пуска дизеля Д-240, оснащенного электроподогревателем, составляет -21 0С. Двигатель с электрическим стартером (Д-240 Л) с нагревателем в топливной системе имеет минимальную температуру пуска -19 0С. Пуск дизеля 1Д12БМ с нагревательным элементом возможен до температуры -23 0С.

Таким образом, использование предлагаемого электронагревательного устройства позволяет снизить минимальную температуру пуска на 7 .9 0С по сравнению с двигателями обычного исполнения.

В ходе испытаний, кроме определения минимальной температуры пуска, нами осуществлялся контроль работоспособности топливной системы дизеля в зимний период эксплуатации при работе энергетической единицы в течение смены. Испытания проводились в хозяйствах Брестской области и ОАО “Лидсельмаш” на тракторах МТЗ-80/82.

Результаты испытаний проанализированы, обобщены и представлены на рис. 5.13.

Рис. 5.13. Зависимость времени безотказной работы топливной системы дизеля от температуры окружающей среды:

1 — двигатели обычного исполнения;

2 — двигатели с электроподогревательными устройствами

Анализ рис. 5.13 показывает, что время безотказной работы (до остановки двигателя из-за прекращения подачи топлива линией низкого давления) для двигателей обычного исполнения при tC=-10 0C составляет 0.2 часа, при tC=-8 0C двигатели в среднем работают один час. Температура, при которой обеспечивается работоспособность топливной системы в течение смены (7 .8 часов), составляет tC=-5 0C, что соответствует температуре помутнения дизельного топлива. Подача топлива, как свидетельствует опыт эксплуатации и наши исследования, прекращалась из-за засорения кристаллами Н-алканов в узких местах штуцеров, топливопроводов и кранов, а так же фильтрующего элемента ФГО.

Для двигателей с электронагревательными устройствами, установленными на выходе из топливных баков и питаемых от бортовой сети трактора, топливная система работоспособна в течение смены до температур -16 0С, дальнейшее снижение температуры окружающего воздуха ведет к плавному снижению времени безотказной работы.

Таким образом, при эксплуатации дизельных двигателей с использованием предлагаемых электронагревательных устройств обеспечивается нормальное функционирование системы питания в течение смены до температуры окружающего воздуха на 9 .10 0С ниже температуры помутнения топлива.

Опыт эксплуатации дизельных двигателей в зимних условиях свидетельствует о том, что в условиях отрицательных температур в 3…7 раз увеличивается число отказов, при сильных морозах продолжительность тепловой подготовки повышается в 12 раз, а эксплуатационные расходы - в 16 раз, время, затраченное на прогрев и пуск двигателя, составляет 1…1,5 часа. Учитывая взаимовлияние систем и механизмов трактора, решать проблему зимней эксплуатации необходимо комплексно. Исследования работы топливоподающей аппаратуры дизелей сельскохозяйственных тракторов в условиях отрицательных температур показали, что наиболее критическим участком топливоподающей системы является линия всасывания топливоподкачивающего насоса, которая забивается кристаллами Н-алканов при температуре окружающей среды ниже –8.5 0С. Наиболее надежный и экономически выгодный способ обеспечения безотказной работы дизельного двигателя в зимних условиях — тепловое разрушение кристаллов Н-алканов с помощью индивидуальных приборов, устанавливаемых на начальном участке системы питания двигателя и включенных в бортовую электросеть трактора. К наиболее перспективным средствам облегчения пуска и эксплуатации в условиях отрицательных температур можно отнести: легковоспламеняющиеся пусковые жидкости (ЛВЖ), применение присадок-депрессоров, использование электрических подогревателей впускного воздуха, дизельного топлива и охлаждающей жидкости.

Теоретический анализ проведен с учетом характерных особенностей рассматриваемых сред - полимолекулярного состава нефтепродуктов, их полифазности и полидисперсности при низких температурах. При теоретических расчетах температуру подогрева и затраты энергии на подогрев топлива следует определять решением системы дифференциальных уравнений в первом приближении. При решении практических задач, температура подогрева топлива определяется по номограмме.