Материал: 1892

Для создания необходимых условий пуска двигателя большое количество тепла расходуется на нагрев его составных частей, обслуживающих систем и эксплуатационных материалов. Определенная часть тепла теряется в окружающую среду с отработавшими газами и путем ее передачи от нагретых узлов силовой установки.

Внастоящее время широкое применение получили эффективные, в том числе программируемые подогреватели. Как показывает практика эксплуатации, оснащение дорожно-строительных машин, промышленных тракторов и автомобилей автоматизированными средствами для предпускового разогрева холодного двигателя с жидкостными системами охлаждения сделали актуальным разработку программ для первоначальной настройки их таймеров-терморегуляторов. Таймер-терморегулятор, например, подогревателя жидкостного ПЖД может выполнять следующие операции:

–индикацию текущего времени;

–предварительное программирование работы подогревателя;

–пуск подогревателя для разогрева холодного двигателя;

–принудительное выключение подогревателя;

–кратковременное (в течение 2 – 3 ч) автоматическое поддержание теплового режима двигателя;

–поддержание комфортной температуры в кабине (салоне) машины.

Втаймере-терморегуляторе предусмотрена постоянная запрограммированная продолжительность работы подогревателя в течение 30 мин, которую, при необходимости, машинист (водитель) может изменить в интервале от 5 до 99 мин с учетом температуры окружающего воздуха и необходимого при этом времени разогрева силовой установки машины. Опыт эксплуатации подогревателей с программируемыми параметрами работы выявляет один из основных их конструктивных недостатков – невозможность точной настройки таймера-терморегулятора на требуемую продолжительность работы подогревателя машинистом (водителем). Обоснование теплопроизводительности подогревателя жидкостного для заданных условий эксплуатации машины и разработка методик расчета продолжительности его работы в зависимости от температуры окружающего воздуха позволит автоматизировать процесс предпускового разогрева силовой установки и сократить его продолжительность по времени.

Неавтономные подогреватели двигателя. В основе работы неавтономных подогревателей лежат два физических явления: подогрев с помощью электрической энергии и теплообмен в жидкой среде, называемый конвекцией. Конвекция охлаждающей жидкости происходит в замкнутом объеме системы охлаждения двигателя с установленным в ней нагревательным элементом.

55

При встраивании подогревателя в блок цилиндров двигателя управлять конвекцией при установке, естественно, невозможно. Для получения эффективного подогрева следуют рекомендациям их изготовителей, которые выбирают и опытным путем находят наиболее подходящие места установки подогревателей. При использовании подогревателей, подключаемых к системе охлаждения с помощью шлангов, эффективность конвекции и, следовательно, подогрева в большей степени зависит от длины и мест подсоединения шлангов, а также от их прокладки.

Для улучшения конвекции могут использоваться система подогрева, в которой применяется принудительная конвекция жидкости, достигаемая ее прокачкой специальным электронасосом. Такие системы подогрева весьма эффективны, и, несмотря на дополнительные затраты, они начали широко применяться на практике. В системах подогрева со шланговыми подогревателями иногда применяется гидравлический элемент, называемый обратным клапаном.

Основным элементом неавтономной системы подогрева является нагревательный элемент (ТЭН). Типовая конструкция представляет собой цилиндрический корпус, в который впаян нагревательный элемент с одной стороны и электрический разъем – с другой. Такой подогреватель предназначен для установки в технологические отверстия блока цилиндров, закрытые заглушкой.

Подогреватели различаются по величине электрической мощности. Подогреватели для грузовых автомашин имеют мощность от 1000 до 2000Вт. Мощность используемого шлангового подогревателя определяется объемом системы охлаждения (табл. 2.7) [17]. Более мощные устройства относятся к шланговым подогревателям. Выполнены они как герметичные камеры. В них встроены патрубки для подвода и выхода охлаждающей жидкости и электрический разъем. На патрубки подогревателя надеваются шланги, которые соединяются с системой охлаждения двигателя.

Важной характеристикой системы подогрева является значение превышения температуры нагретого двигателя над температурой внешней среды [17]. Оно может составлять не более 50 °C. К сожалению, его

56

величина не приводится предприятиями-изготовителями. Определяется превышение опытным путем. Зная его величину, можно оценить температуру двигателя для конкретных условий. Например, если превышение составляет 35 °C, то двигатель при наружной температуре минус 30 °C прогреется до 5 °C, что гарантирует его легкий пуск. А при наружной температуре минус 10 °C двигатель будет нагрет уже до 25 °C. Значение превышения может значительно различаться для разных машин и типов подогревателей.

Компания DEFA предлагает самые разнообразные модели подогревателей двигателя. Ассортимент включает подогреватели, предназначенные для автомобилей, тракторов и стационарных двигателей. Существует 9 конструктивных серий подогревателей, которые различаются принципом работы и способом установки (рис. 2.18).

Рис.2.18. Подогреватели компании DEFA

Втабл. 2.8 приведены характеристики шланговых подогревателей 700-

йсерии компании DEFA, а в табл. 2.9 – подогревателей UMV компании

Calix [17].

Таблица 2.8

Характеристики шланговых подогревателей 300-й серии DEFA

57

Наличие термостата предотвращает перегорание элемента в случае утечки тосола или образования воздушных пробок в системе охлаждения. Термостат является первым уровнем защиты подогревателя. Второй уровень защиты – встроенные автоматические термопредохранители, отключающие ток при температуре охлаждающей жидкости 140 °C. Подогреватели с двумя уровнями защиты обладают наиболее высокой надежностью.

Выбор подогревателя производится с учетом объема системы охлаждения машины или потребной его мощности.

Российская компания «Лидер» выпускает три конструктивные серии подогревателей: «Беспризорник», «Северс» и «Напарник» (табл. 2.10) [17].

58