Устройство для обеспечения пуск холодного двигателя - Авто журнал "Гараж"
3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Устройство для обеспечения пуск холодного двигателя

Холодный запуск двигателя

Холодный запуск
Для запуска холодного двигателя необходимо обеспечить специальные условия. Это необходимо потому, что угловая скорость проворачивания коленчатого вала двигателя стартером недостаточна для того, чтобы трубка Вентури могла создать необходимое разрежение. Кроме того, когда на холостом ходу в двигатель поступает воздух, это приводит к тому, что большое количество топлива осаждается на стенках впускного коллектора. Поскольку коллектор и цилиндры холодные, топливо испаряется плохо, зажигание при таких условиях затруднено.
Топливо состоит из различных углеводородов (СН) и фракций (групп СН), вследствие чего топливо может иметь различные температуры кипения в диапазоне от 85 до 220 °С.. Легкие фракции кипят (испаряются) при низкой температуре, тогда как тяжелые фракции не кипят до тех пор, пока температура не достигнет 220 °С.
При подаче дополнительного топлива при холодном запуске двигателя надо обеспечить в первую очередь подачу легких фракций, которые могут испаряться в холодном двигателе. Если количество газа, образующегося при таком испарении, достаточно, можно зажечь этот газ и получить достаточное количество тепла для дальнейшей работы двигателя, даже если холодное масло оказывает большое сопротивление.
Устройство подачи топлива помогает преодолеть трудности, связанные с холодным запуском, в том случае, если топливо для зимнего периода содержит большее количество легких фракций. Летом состав заменяется на другой, поскольку сильно летучее топливо может образовывать паровые пробки в топливопроводах, подвергаемых действию летнего тепла.
Используемые в настоящее время системы холодного запуска делятся на два основных типа:
* Воздушная заслонка
* Отдельный карбюратор для холодного запуска
Воздушная заслонка
На рис. 16.12 изображен принцип работы воздушной заслонки. Она состоит из створчатого клапана, расположенного в месте подачи воздуха в карбюратор. Когда клапан закрыт, перекрытие подачи воздуха увеличивает величину разрежения в трубке Вентури.

В результате подается дополнительное топливо, обеспечивающее очень высокое обогащение смеси, с соотношением приблизительно 8:1.
Когда двигатель начинает работать, степень обогащения смеси должна быть уменьшена до величины, обеспечивающей стабильную работу двигателя. Это уменьшает риск быстрого износа цилиндров из-за смывания топливом масляной пленки с верхней части цилиндров, а также риск «заливания» топливом свечей зажигания и прекращения их нормального функционирования.
На приборной панели имеется вытягиваемая кнопка, служащая для управления воздушной заслонкой. Эта кнопка соединена с тросиком, который воздействует на клапан воздушной заслонки. Вытягивание кнопки ведет также к открытию на небольшую величину дроссельной заслонки, чтобы обеспечить быстрые обороты холостого хода и дополнительную тягу двигателя, пока он еще холодный.
Водитель не должен закрывать воздушную заслонку слишком сильно, поскольку при этом двигатель «заливается» парами топлива и испытывает нехватку воздуха. При таких условиях не может возникнуть зажигание; такая ситуация часто возникает в том случае, когда водитель пытается завести еще горячий двигатель, который он заглушил несколько минут назад. В течение этого времени топливо во впускном коллекторе испаряется и вытесняет воздух, поэтому, когда коленчатый вал двигателя затем проворачивается стартером, топливо не зажигается до тех пор, пока не будет добавлено достаточное количество воздуха. Если водитель не учтет имеющиеся температурные условия и вытянет кнопку воздушной заслонки, двигатель будет «залит» топливом, а возможно будут «залиты» и свечи зажигания. При запуске прогретого двигателя водитель должен вдавить кнопку воздушной заслонки, а затем провернуть коленчатый вал двигателя стартером, открыв при этом дроссельную заслонку (нажать на педаль подачи топлива). Это позволит запустить двигатель, не «заливая» свечи бензином. Для того, чтобы свести к минимуму проблемы связанные с запуском двигателя, в воздушной заслонке обычно имеются дополнительные приспособления для обеднения смеси сразу же после того, как двигатель будет запущен. На рис. 16.13 изображен сдвиговый клапан воздушной заслонки, который позволяет движущемуся воздуху воздействовать на клапан и частично открывать его после того, как двигатель начнет работать.

Автоматическая воздушная заслонка
Неправильное использование водителем воздушной заслонки, в особенности задержка возвращения ее в закрытое положение, приводит к появлению проблем, связанных с вредными выбросами, а также к проявлению описанных выше недостатков. Для преодоления этих недостатков устанавливается автоматическая воздушная заслонка.
На рис. 16.14 показан принцип действия такой системы; в ней в качестве датчика температуры охлаждающей жидкости используется биметаллическая пластина.

Когда температура в системе охлаждения двигателя меньше приблизительно 15 °С, биметаллическая пластина тянет воздушную заслонку, заставляя ее закрываться.
При наличии такого устройства водитель должен нажать, а затем отпустить педаль подачи топлива до запуска двигателя. Это позволит воздушной заслонке и кулачковому механизму связи занять требуемое положение, соответствующее температуре двигателя.
После запуска двигателя воздушная заслонка частично открывается при помощи мембраны, расположенной в вакуумной камере; эта мембрана активизируется высоким разрежением в впускном коллекторе.
Когда двигатель прогревается, повышение температуры охлаждающей жидкости приводит к постепенному изгибанию биметаллической пластины таким образом, что тяговое усилие, приложенное к воздушной заслонке, уменьшается. Это происходит в течение некоторого времени, так что степень обогащения смеси медленно изменяется, подстраиваясь под температуру двигателя.
Обычно имеются возможности для двух регулировок:
1 Закручиванием биметаллической пластины можно изменять температуру, при которой система включается в работу. Часто на корпусе наносятся регулировочные метки, при помощи которых можно выбирать режим работы двигателя согласно имеющимся климатическим условиям.
2 Винт регулировки оборотов холостого хода позволяет регулировать обороты двигателя при работе воздушной заслонки. При прогретом двигателе этот винт должен отходить от кулачка.

Читать еще:  Датчик температуры двигателя альфа ромео

Требования к средствам облегчения пуска двигателей и их разновидности

Современные средства облегчения пуска двигателей при отрицательных температурах должны:

обеспечивать высокую эффективность пуска двигателя. Высокая эффективность пуска характеризуется: низким значением предельной температуры, при которой возможно осуществлять пуск двигателя; минимальным временем, затрачиваемым на пуск двигателя; небольшой величиной минимальной пусковой частоты вращения коленчатого вала двигателя, необходимой для обеспечения пуска двигателя;

обеспечивать подготовку автомобиля к движению в минимально короткие промежутки времени. Для средств облегчения пуска двигателя это требование выражается в подготовке двигателя к возможности принятия Нагрузки с затратой небольшого времени;

потреблять минимальное количество электрической энергии аккумуляторных батарей автомобиля для работы самого средства облегчения пуска и последующие невысокие значения нагрузок на электростартерную пусковую систему двигателя автомобиля при пусках;

обеспечивать пуск двигателя при использовании товарных эксплуатационных материалов (масел для двигателя, топлив, воды в системе охлаждения двигателя); не вызывать больших износов деталей двигателей при пусках; снижать жесткость работы дизельного двигателя при холодных пусках;

обеспечивать возможность работы в условиях Снежной пурги, пониженного атмосферного давления и сохранять работоспособность в летний период эксплуатации автомобилей без специальных мер консервации;

быть простыми по конструкции и технологичности, иметь невысокую стоимость, обслуживаться одним лицом;

обеспечивать соблюдение техники безопасности и правил пожарной безопасности при использовании;

быть долговечными (на весь срок службы автомобиля).

Наряду с основными общими требованиями к средствам облегчения пуска двигателей существуют специальные требования, определяемые особенностями конструкции и назначением того или иного средства. Эти требования будут перечислены далее при рассмотрении основных конструкций средств облегчения пуска двигателей.

Естественно, что создать универсальное средство облегчения пуска двигателей, полностью отвечающее всем этим требованиям, практически невозможно. Поэтому в зависимости от условий эксплуатации и назначения автомобиля необходимо выбирать и применять такое средство, которое в достаточной мере отвечало бы поставленной задаче.

Все устройства, предназначенные для пуска автомобильных двигателей при отрицательных температурах окружающего воздуха, делятся на два вида: устройства, обеспечивающие возможность пуска холодного двигателя, и устройства, обеспечивающие возможность пуска путем предпускового разогрева двигателя.

Первый вид устройств дает возможность обеспечивать пуск двигателя без предварительного изменения его теплового состояния, второй изменяет тепловое состояние двигателя перед пуском, прогревая его до температуры, при которой возможен надежный пуск.

В свою очередь, устройства для производства холодного пуска двигателей можно подразделить на устройства, обеспечивающие снижение величины минимальной пусковой частоты вращения коленчатого вала двигателя (калильные свечи, электронагревательные решетки, факельные подогреватели, электрофакельные подогреватели-термостарты, устройства, изменяющие степень сжатия при пусках, пусковые приспособления для впрыска легковоспламеняющейся жидкости), и устройства, обеспечивающие повышение частоты вращения коленчатого вала двигателя стартером (устройства для подогрева электролита и обеспечения теплоизоляции аккумуляторных батарей, подключение дополнительных батарей при пуске, устройства, обеспечивающие пуск от внешнего источника, устройства для подогрева масла в двигателе).

Устройства, обеспечивающие снижение величины минимальной пусковой частоты вращения коленчатого вала в пусковой период, оказывают непосредственное влияние на процессы смесеобразования, воспламенение (самовоспламенение) и сгорание топлива в цилиндрах двигателя, повышая температуру и давление в конце такта сжатия, создавая условия для получения необходимого состава рабочей смеси и обеспечивая возможность для воспламенения топлива при невысоких значениях параметров в конце такта сжатия.

Устройства, обеспечивающие повышение частоты вращения коленчатого вала двигателя при пусках, воздействуют на процессы за счет повышения средней скорости поршня и снижения неравномерности вращения коленчатого вала стартером. При этом снижаются тепловые потери в процессе сжатия и уменьшаются утечки в зазорах между поршнями и цилиндрами, что повышает конечные значения температуры и давления в конце такта сжатия. Повышение частоты вращения коленчатого вала стартером положительно сказывается на работе топливной аппаратуры и на условии испаряемости топлива.

Устройства, обеспечивающие предпусковой подогрев двигателя, подразделяются на: индивидуальные предпусковые подогреватели (работающие на бензине или на дизельном топливе); стационарные средства подогрева двигателей автомобилей на стоянках (водо-, паро-, воздухо- или электроподогрев, а также подогрев с использованием инфракрасных горелок) и переносные (передвижные) групповые средства. Все типы устройств могут использоваться не только для предпускового подогрева, но при необходимости и для длительного поддержания требуемого теплового состояния двигателя.

Устройства, обеспечивающие снижение величины минимальной пусковой частоты вращения коленчатого вала для дизельных и карбюраторных двигателей, могут иметь одинаковую конструкцию или различаться. Устройства, обеспечивающие повышение частоты вращения коленчатого вала, и устройства, обеспечивающие предпусковой прогрев двигателя, по принципу действия одинаковы для карбюраторного и дизельного двигателей.

Читать еще:  Акрос 530 технические характеристики двигателя

Устройства для холодного пуска, основанные на использовании во впускном трубопроводе двигателя факела пламени или нагревательных элементов с высокой температурой (выше температуры вспышки бензина), не могут применяться в карбюраторных двигателях с внешним смесеобразованием. Поэтому калильные свечи, факельные и электрофакельные подогреватели используются только на дизельных двигателях. Устройства, повышающие величину действительной степени сжатия в период пуска двигателя, основанные на введении масла в камеру сгорания, уменьшающего ее объем, или на отсоединение дополнительных объемов камеры сгорания, или совсем неприемлемы для карбюраторных двигателей, или не дают должного эффекта, поэтому также используются только на дизельных двигателях.

Все остальные устройства, приведенные выше, одинаково приемлемы как для дизельных, так и для карбюраторных двигателей. В нашей стране наибольшее распространение получили средства облегчения пуска двигателя, обеспечивающие предпусковой его подогрев. Это обстоятельство связано с тем, что большая территория страны имеет продолжительные и суровые зимы, а для средств предпускового подогрева температурного предела по использованию практически не существует. Кроме того, при использовании предпускового подогрева снижается величина износов деталей двигателя в период пуска, в меньшей мере требуется применение специальных загущенных масел в двигателе, менее сказывается на пуск двигателя его техническое состояние и состояние аккумуляторных батарей, снижается расход топлива на подготовку автомобилей к движению.

К недостаткам устройств предпускового подогрева по сравнению с устройствами для пуска холодного двигателя следует отнести несколько повышенную стоимость и сложность конструкции, причем это характерно в большей мере для стационарных групповых средств подогрева.

Наряду со средствами предпускового подогрева все большее распространение получают средства для пуска холодного двигателя.

Эти средства облегчения пуска особенно оправдывают себя в условиях эксплуатации, характерных для средней полосы страны, где температура окружающего воздуха не снижается ниже минус 30°С. По этой же причине большинство западно-европейских и американских автомобильных фирм делают акцент на средства пуска холодного двигателя.

Наибольший эффект средства облегчения пуска холодного двигателя дают при применении на дизельных двигателях.

Основными достоинствами средств облегчения холодного пуска являются: простота конструкции и невысокая стоимость, удобство обслуживания, сокращение времени на пуск и подготовку двигателя к принятию нагрузки. К недостаткам средств холодного пуска можно отнести: ограниченность по предельной температуре пуска двигателя; зависимость эффективности пуска от температурно-вязкостных свойств масла, применяемого для двигателя, и состояния аккумуляторных батарей; несколько повышения величина износов деталей двигателя при пусках по сравнению с пусками предварительно прогретого двигателя.

Ниже будут рассмотрены наиболее широко применяемые и перспективные средства облегчения холодного пуска двигателей: электрофакельные устройства и приспособления для впрыска легковоспламеняющейся жидкости; индивидуальные средства предпускового подогрева — предпусковые подогреватели.

Предельная температура надежного пуска холодного двигателя с системой предпускового подогрева и время его подготовки к принятию нагрузки

* Пуск двигателя с применением устройств облегчения пуска холод­ного двигателя.

Надежность пуска двигателей автомобилей, предназна­ченных для эксплуатации в условиях низких температур, мо­жет обеспечиваться применением системы предпускового подогрева, использованием соответствующих топлив и масел, специальных устройств для обеспечения пуска холодного дви­гателя, системы теплоизоляции и подогрева аккумуляторных батарей.

Для предпускового индивидуального подогрева двигате­лей используются встроенные предпусковые подогреватели типа П или ПЖБ, работающие на бензине, или типа ПЖД — на дизельном топливе. Они обеспечивают одновременный разог­рев охлаждающей жидкости в системе охлаждения и масла в картере. Применение индивидуальных подогревателей особенно эф­фективно при температурах наружного воздуха ниже -30°С. При -12°С .-30°С для облегчения пуска холодные двигате­лей эффективно использовать приспособления для впрыска легковоспламеняющейся пусковой жидкости.

Для снижения сопротивления провертыванию коленчатого вала двигателя при пуске необходимо применять специальные зимние масла с пологой вязкостно-температурной характерис­тикой, с температурой застывания до -(60 .70) °С. Для сокра­щения времени прогрева двигателя при пуске должна быть предусмотрена возможность временного отключения вентиля­тора. Аккумуляторные батареи для сохранения необходимой емкости должны иметь теплоизоляцию и регулируемый обо­грев от работающего двигателя или других источников тепло­вой энергии. Имея степень заряженности 75 %, они должны обеспечивать надежный пуск двигателя без предварительного подогрева с применением средств облегчения его после 24-часовой стоянки автомобиля на открытом воздухе.

С целью снижения изнашивания деталей двигателя в период пуска желательно предусматривать в его конструкции воз­можность ввода масла под давлением в масляную магистраль за 1 .2 мин до пуска двигателя, а также в период его прогрева.

Система охлаждения двигателей должна иметь теплорегулирующий комплекс, обеспечивающий поддержание нормаль­ного теплового состояния двигателя на всех режимах работы температурах наружного воздуха с учетом того, что в зимнее время часть теплоты должна отводиться в систему отопления кабины , а также пассажирского салона у автобусов. Этот комплекс включает автоматически регулируемое утепление

радиатора (жалюзи или сплошные шторки), термо­стат, устройство для автоматического отключения вентилято­ра при понижении температуры охлаждающей жидкости,

Читать еще:  Датчик температуры масла двигателя на форестер

утеплительные чехлы капота или передней стенки кабины (при бескапотной компоновке). Применение последних позволяет сохранять тепло при неработающем двигателе, что очень важ­но для сокращения времени его пуска и прогрева после непро­должительной стоянки. Способность двигателя сохранять тепло характеризуется средней скоростью остывания жидко­сти в нижних точках системы охлаждения. Она не должна пре­вышать 0,75°С в минуту в интервале температур жидкости от 85°С до 20°С при температуре наружного воздуха -55 .-60°С и при отсутствии ветра.

Пусковые качества двигателей

Рисунок 1.4.1 – Способы пуска двигателей

Особенности электростартерного пуска

Пусковые качества двигателей на автомобилях оценивают по минимальной температуре надежного пуска и времени подготовки двигателя к принятию нагрузки. Минимальная температура – это наиболее низкая температура окружающего воздуха, при которой возможен надежный пуск двигателя. При этом температура узлов и деталей двигателя, охлаждающей жидкости и моторного масла не должна отличаться от температуры окружающего воздуха более чем на 1оС. Допускается отклонение температуры электролита аккумуляторной батареи на 2оС.

Под надежным электростартерным пуском понимается пуск двигателя, оборудованного всеми навесными агрегатами, на основном топливе и при использовании заряженных на 75 % штатных аккумуляторных батарей не более чем за три попытки пуска. Продолжительность каждой попытки не должна превышать 10 с для карбюраторных двигателей и 15 с для дизельных. Интервалы между попытками устанавливаются равными 1–1.5 мин. Продолжительность пуска тракторных дизелей не должна превышать 5 мин при использовании пусковых карбюраторных двигателей.

Время подготовки двигателя к принятию нагрузки включает время, затрачиваемое на приведение в действие и работу устройства для облегчения пуска холодного двигателя или системы предпускового подогрева, и время, затрачиваемое на пуск двигателя и его работу на холостом ходу до момента принятия нагрузки. Время подготовки двигателя к работе под нагрузкой может меняться в широких пределах в зависимости от условий пуска, пусковых качеств двигателя, типа, конструкции и характеристик основного и вспомогательных пусковых устройств.

Время подготовки двигателя к принятию нагрузки с понижением температуры возрастает вследствие большей продолжительности послепускового прогрева.

Благодаря использованию высокоэффективных средств облегчения пуска и маловязких загущенных масел пусковые системы обеспечивают пуск автомобильных и тракторных двигателей без предварительного подогрева при температурах от –20 до -30 oC. Пуск холодных двигателей получает все большее распространение. Многими экспериментальными исследованиями доказана малая степень возможного при таком способе пуска изнашивания деталей двигателя.

Пуск начинается с момента включения электростартера и продолжается до момента перехода двигателя на устойчивый режим работы. Пусковое устройство должно вращать коленчатый вал с частотой, при которой создаются благоприятные условия для протекания рабочих процессов в двигателе. Минимальная пусковая частота nmin – наименьшая при заданных условиях частота вращения коленчатого вала, достаточная для обеспечения пуска двигателя за две попытки пуска продолжительностью 10 с для карбюраторных и 15 с для дизельных двигателей. От минимальной пусковой частоты и соответствующего ей среднего момента сопротивления вращению коленчатого вала Мср зависит требуемая мощность системы пуска.

Момент сопротивления Мс вращению коленчатого вала периодически изменяется по времени t и углу поворота j коленчатого вала вследствие чередования тактов сжатия и расширения. Кроме того, применяемые в автомобилях электростартеры постоянного тока с последовательным и смешанным возбуждением имеют механические характеристики, отличающиеся значительным изменением частоты вращения с изменением вращающего момента М. Поэтому для электростартерного пуска характерна высокая неравномерность вращения коленчатого вала даже при установившемся вращении его с постоянной средней частотой nср. коэффициент неравномерности вращения, определяемый как отношение разности максимальной и минимальной частот вращения к средней частоте в течение периода изменения частоты, у автотракторных двигателей в диапазоне пусковых частот 50–250 об/мин находится в пределах 0.1–2. У карбюраторных двигателей по сравнению с дизельными степень сжатия и неравномерность вращения коленчатого вала меньше. Неравномерность вращения зависит также от числа цилиндров двигателя.

Размеры движения гружёных поездов
Размеры движения гружёных поездов определяются по формуле: nгр=Nгр/mгр где Nгр – гружёный вагонопоток, mгр – состав гружёного поезда. Размеры движения порожних поездов определяются по формуле: nпор=Nпор/mпор где Nпор – порожний вагонопоток, mпор – состав порожнего поезда. Результаты расчёта сведены .

Общие выводы по составу транспортных потоков на контрольных участках проспекта Ленинградский за 2005 г
Состав транспортных потоков на контрольных участках пр. Ленинградский приведен в Таблице 3.6. Таблица 3.6 Состав транспортных потоков на пр. Ленинградском в пиковый период в рабочий день, % Состав транспортного потока 1 участок 2 участок 3 участок 4 участок 5 участок Легковой транспорт 60 53 53 49 .

Анализ конструкций конечных передач
Назначение, классификация, требования и устройство. Конечной передачей называется агрегат трансмиссии, размещенный между ведущим колесом и дифференциалом колесного трактора или механизмом поворота гусеничного трактора. Число конечных передач трактора зависит от количества его ведущих колес. Конечны .

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector