CC BY
28
■штат* №тяп mi p.
ы s
В
S®
go
M О
u и
о x
Он ^
>>
u
Ы
— Qошс с cj ш 5m ш cl
НАУКА. «НАУЧНО-ОБОСНОВАННАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ ПУТЕЙ...»
liliji £§м
"Jell
ЛШЕИШ
issie
И|Ь
ло оборотов провертывания КВ двигателя, тем выше тем' первтура конца сжатия в цилиндре, тем легче воспламене ние топливо-воздушной смеси, тем легче пуск двигателя. В свою очередь,
р* дг М_-М -*Ф*1,
2л* а
(5)
(без учета магнитных и механических потерь), где Р-число пер полюсов, N - число проводников в обмотке якоря, а - число параллельных ветвей обмотки якоря, I - сипа тока в цепи якоря, Ф - магнитный поток одного полюса. Сипа тока 1а зависит от состояния АКБ, сопротивления электрической цепи и частоты вращения якоря (па). Магнитный поток также зависит от силы тока, потребляемой электростартером.
Поэтому, в условиях эксплуатации »в увеличение Мя можно влиять увеличением разрядного тша АКБ, поддержанием ее в заряженном состоянии, уменьшением сопротивления в цепи батарея - стартер, а при создании стартера - совершенствованием его конструкции.
Момент сопротивления провертыванию КВ двигателя М . Уменьшение М коленчатого вала одзывает такое же качественное влияние на успех пуска двигателя, как и увеличение М стартера. Уменьшение М макет быть достигнуто за счет: Уменьшения поверхности тртия в ДВС, уменьшения коэффициента трения, выключения компрессии (деюмпрес-сором), проквчки подшипников жидким (теплым) маслом от электронасоса, подачей теплого масла не зеркало цилиндров, предварительным прокручиванием колежятого вала, отключением трансмиссии сцеплением и т.п. способами
Улучшение условий начала рабочего процесса в конце сжатия ДВС. В уравнение второй стадии пуска это входит в виде суммы индикаторных моментов £ М^ цилиндров. Чем больше 1М , тем короче время пуска, быстрее выход двигателя на установившийся режим прогреве, меньше "время подготовки двигателя к принятие нагрузки', т.е. выше пусковые качества двигателя. Улучшение условий начала рабочего процесса в конце сжатия ДВС мажет быть достигнуто целым рядом способов: использование соответствующего топлива (с легкими фрекцтми); использованием ЛВЖ или пускового топлива; обогащением горючей смеси; повышением цетанового числа топлива; обеспечением необходимого распыла топлива; подогревом топлива перед форсунками; подогревом воздуха или горючей смеси не входе в цилиадры; подогревом в камере сгорания (свечами); подбором оптимального угле опережения или зажигания; повышением оборотов коленчатого вала при пуске; подогревом головки блока (ОЖ, газ, воздух); использованием мощного источника зажигания (искра, факел, спираль), и т.п.
На рис. 1 приведена авторская схема классификации путей и методов повышения надежности пуска холодного двигателя при низких температурах окружающей среды
С учетом вышеприведенных разъяснений классификация по отдельным направлениям (М , М , IМ ) ясна и понятна, и не требует дополнительных поясненийЛЗместе с тем, на схеме даны направления комплексного характера, объединяющие2 или 3 отдельных направления. Это-использование теплых стоянок, использование независимых ото-пителей и котлов - подогревателей, в такие использование аккумуляторов тепла.
Теплые стоянки, по сути, и определению практически решеют проблему пуска холодного двигателя в зимний период р сводят ее до уровня летней эксплуатации. Однако они очень дороги и не всем пользователям машинного парка доступны.
Независимые огопитвли и котлы - подогреватели главным образом должны устанавливаться на машину нв предприятиях-изготовителях транспортной машины [3]. В последнее время некоторые зарубежные фирмы и отечественные заводы предлагают независимые отолители и котлы-подогреветели, которые могут быть установлены нв машину на станции технического обслуживания или специализированной фирме - распространителе данной продукции [5,0]. Эти аппараты также очень дороги (> 7.5 тыс. руб.) и не полностью отвечают установленным требованиям. Кроме того, как показали исследования ряда организаций, за время прогрева > 40 мин. эти подогреватели и котлы не обеспечивают подогрева подшипников КВ двигателя до положительной температуры. Отсюда повышенный износ подшипников и коленчатого вала на режимах пуска - прогреве дви-
гателя остается не устраненным [4,7]
Распространяемые зарубежными фирмами подогреватели и огопитвли типа ЕЬегерасЬег, кроме того, не могут надежно работать при температурах ниже -2£РС из-за закупоривания топливных фильтров выпавшим из топлива парафином, т.е. для их нормальной работы в этих условиях им самим нужен подогреватель топлива.
Особо следует сказать об аккумуляторах тепла. Это перспективное направление завтрашнего дня: их работоспособных конструкций, удовлетворяющих требовениям ДВС, на сегодня пока нет. Однако идея теплового еккумуля тора заключается в там, чтобы тепловая энергия работающего двигателя в течение дня не выбрасывалась бы без думно, безоглядно в окружающую среду через радиаторы, открытые поверхности двигателя и с отработавшими газами, а хотя бы частично накапливалась в тепловых аккумуляторах и затем, например, в начале следующего рабочего дня, быле бы полезно использована на предпусковой разогрев холодного двигателя. Тоща будет обеспечен теплый пеший пуск двигателя, исключено или сокращено время подготовки двигателя к принятию нагрузки, все без дополнительных затрат времени, энергии и топлива. Покв это все лишь в стедии научных исследований.
Анализ пугай и методов предпусковой подготовки двигателей в зимний период показывает, что наиболее эффективными и доступными сегодня являются электрические подогреватели масла, топлива и охлаждающей жидкости, а по показателям беспригарности, надежности и ресурса работы - ленточные электрические подогреватели [8]. Эти их потребительские качества были нами неоднократно подтверждены как в лабораторных испытаниях, так и в условиях реальной эксплуатации в составе различных автомобилей и автобусов [8,9].
В заключение следует отметить, что предложенная классификация (рис, 1) может быть дополнена новыми, до-сале, возможно, мало известными методами и средствами предпусковой подготовки двигателей при низких температурах Однако она позволяет по-новому подойти к решению проблемы создания экологически чистых, экономичных технологий зимней эксплуатации транспортных машин. Она может быть полезно кек специалистам, занятым эксплуатацией автомобилей, тракторов, дорожно-строительных и других машин транспортного и специального назначения, так и конструкторам, разработчикам двигателей и агрегатов для машин нового поколения.
литеттуп*
1. Н.В. Семенов. Эют^втвция автомобтй в условиях нкмих температур. М. Транспорт., 1983
2. Л. Г ики др. Эффектна цсть иоютьзова тя ввгомо-билейвраяпмшх условии энелгуатации. МТронспорг., 1968.
3. ОСТ 37.001.052-87. Требован» к пусковым качествам автомобильных двигателей.
4.Ю.В. Миугмн и др. Пускшподныхдвившлей гри ниэгай температура. М. Мвимрггроним., 1971.
5. Отошлет и подогреватели независимого действия. Ма-териагы фщмы ЕЬепресЬаг. ЭссгингеЦГермания), 1996.
6. Каталог АО *Эпвктрообордавввнио тракторное и внго-мобильное' (ЭПТЯА), "Новинтж-прва?, Тверь, 19193.
7 . Б.А. Григорьев . Исследование теплового сосшяж«дви-гвгеля КамАЗ-740 в процессе предпускового подогрева. В сб. нвучшх трдов НИИАТ "Повыше»« эффективности тахнтес-кой эютлувтеции подвижного ид ¡вин автомобильного транспорта'. М. 1968, с. 117-122.
8. Нопып пплргр—цщимоторного масшидизвгьноготоп-лива.Инф. листок N(43-97. Омский ЦНП4,Омск1997.
9. В. В. ВДустев, Н. Г Певнев, А П. Жигвдго. Исследование ленточных элвкгртесхюс подогррввтвпвй моторного масла д ля автомобммй. Сб. трудов СнбАДИ, вып. 2. ч.1. Омск, 1968.
РОБУСТОВ Валентин Валентинович - кандидат технических наук, доцент, научный руководитель отделе топливных и масляных систем.
ПЕВНЕВ Николай Гаврилович - кандидат технических наук, профессор, заведующий кафедрой эксплуатации и ремонта автомобилей.
ЖИГАДЛО Александр Петрович - аспирант кафедры эксплуатации и ремонта автомобилей.
ФОМИН Сергей Георгиевич - заместитель главного конструктора моторного завода.
3.11.99 г.
Увеличение числа пер полюсов
Увеличение числа проеовников в обмотаю якоря_
Уменьшение числа параллельных ветвей _в обмолы» товя_
Прение методы
Подзарядка АКБ
Переключение двух АКБ нв параллель _припуске_
Повышение плотности электролита
Подогрев электролита
Вместо штатной АКБ
Совместно со штатной АКБ
Разжижение масел (бензин, керосин)
Подогрев масла
Комплексный подогрев главных систем
Использование »жидких» масел
Подогрев блока цилиндров через охлаждающую жидкость или воздух
Конструктивное совершенствование стартера для увеличения крутящего момента —
Поддержание стартера в исправном состоянии —
Уменьшение внутреннего сопротивления АКБ —
Уменьшение сопротивления соединительных проводов и соединительных контактов —
Повышение разрядной емкости АКБ —
Использование АКБ с высокими разрядными характеристиками —
Использование внешнего источника тока —
Уменьшение мехвничвеких потерь стартере —
• -
Уменьшение поверхности трения
Использование декомпрессора
Уменьшение коэффициента трения
Под&а масла на зеркало цилиндра
- Прокачка подшипников жидким маслом от электронасоса
Предварительное проворачивание коленчатого вала двигателя
Отключение трансмиссии сц еплением
Использование топлива с большим содержв-_нием легких фракций_
Использование ЛвЖ или пускового топлива
Обогащение горючей смеси
Повышение цетвнового числа топлива
Обеспечение необходимого распыла топлива
Подогрев топлива перед форсунками
Подоврав воздуха или горючей смеси на __аходввиипиндоы_—.,
Подогрев в цилиндре (в камере сгорания)
Подогрев головки блока цилиндров (ОЖ, газ, воздух)
Подбор ептима/ъного угла впрыска или _ зажигания_.
I Повышение оборотов КВ от привода при пуске
Использования мощного искрового или _факельного зажигания_
Рис. 1 Классификация путай и методов повышения надежности пуска холодного двигателя
