CC BY
0УДК 630 Синенков М.В., Охлупин К.А.
Синенков М.В.
магистр наук, кафедра транспортных систем Уральский государственный лесотехнический университет (г. Екатеринбург, Россия)
Охлупин К.А.
магистр наук, кафедра транспортных систем Уральский государственный лесотехнический университет (г. Екатеринбург, Россия)
ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ПРЕДПУСКОВЫХ ПОДОГРЕВАТЕЛЕЙ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ ДЛЯ ЛЕСОЗАГОТОВИТЕЛЬНЫХ МАШИН
Аннотация: в работе представлены особенности применения предпусковых подогревателей двигателей внутреннего сгорания, рассмотрены климатические условия, подходящие для их применения, дана оценка эффективности и экономической целесообразности их использования на машинах лесозаготовительного комплекса.
Ключевые слова: предпусковой отопитель, лесозаготовительная машина, суровый климат, ресурс.
Для достижения высокой скорости выполнения задач, лесозаготовительная техника должна быть способна работать в любое время года в различных климатических условиях без перерывов. Максимальная нагрузка на узлы и агрегаты машин ощущается на крайнем севере с температурой окружающей среды, достигающей -50 °С и в южных регионах, где температура доходит до +40 °С.
В условиях низких температур становится очевидной проблема низкой устойчивости к морозам двигателей внутреннего сгорания. Их запуск обычно
производится ранним утром, в начале смены, когда температура воздуха наиболее низкая, что может потребовать до одного часа на запуск и прогрев двигателя.
При пуске холодного двигателя температура в конце сжатия растёт медленно из-за снижения частоты вращения коленчатого вала (что обусловлено увеличением вязкости моторного масла и снижением ёмкости, мощности и энергоотдачи аккумуляторных батарей). В результате для запуска двигателя требуется несколько попыток приведения стартера в действие. Снижение температуры окружающего воздуха на 10 °С приводит к снижению температуры заряда в цилиндре в конце такта сжатия на 18.. .23 °С. При температурах -30... -50 °С, даже при высокой частоте вращения коленчатого вала, запуск двигателя без предварительного подогрева становится практически невозможным.
Суровые климатические условия в некоторых регионах привели к созданию множества разнообразных способов подогрева двигателя перед запуском. Самым эффективным способом считается подогрев с помощью предпускового подогревателя охлаждающей жидкости, который обеспечивает безопасный и стабильный запуск двигателя в критических условиях. Предпусковой подогреватель обеспечивает надёжный и безопасный запуск двигателя при температуре до -40...-45 °С после 30 минут его работы. Использование данного агрегата также помогает снизить расход топлива на 0,5 л при запуске в течение всего зимнего периода, за который двигатель может запускаться порядка 150. 200 раз. Итоговая экономия может составить 50.100 литров топлива за сезон.
Подогрев двигателя внутреннего сгорания в 2-3 раза увеличивает его срок службы. На долю пусковых износов приходится от 10 до 60 % общего износа при эксплуатации.
Техническое состояние деталей и механизмов меняется из-за работы узлов, случайных причин и внешних факторов. Детали автомобиля могут изменяться из-за износа, пластических деформаций, усталостных разрушений, коррозии и физико-химических изменений материала. Понимание основных
причин изменения технического состояния необходимо для улучшения конструкции автомобилей и выбора наиболее эффективных методов предотвращения неисправностей при эксплуатации.
Жидкостной предпусковой подогреватель двигателя предназначен для прогрева охлаждающей жидкости автомобиля. С помощью этого устройства можно также обогревать кабину машины, но следует учитывать высокое потребление энергии и возможный разряд аккумуляторной батареи.
В жидкостном предпусковом подогревателе двигателя предусмотрен циркуляционный насос, который обеспечивает циркуляцию охлаждающей жидкости по контуру и способен подогреть охлаждающую жидкость до температуры 70-85 градусов Цельсия.
Жидкостный предпусковой подогреватель работает довольно просто. После получения сигнала о запуске отопителя происходят следующие действия:
1. Проверка работоспособности всех систем и узлов отопителя, а также диагностика заряда аккумулятора,
2. Включение циркуляционного насоса для циркуляции охлаждающей жидкости, нагревателя камеры сгорания после предварительной вентиляции, где происходит нагрев жидкости, керамического штифта накаливания, нагревательного элемента, топливного насоса, который будет обеспечивать подачу топлива для нагрева антифриза,
3. Воспламенение топливно-воздушной смеси, образование факела пламени,
4. Нагрев охлаждающей жидкости за счёт передачи тепла от теплообменника отопителя,
5. При начальной стадии работы отопитель выбирает максимальную теплоту отдачи, далее, в зависимости от нагрева, он начинает уменьшать степень горения топлива в камере для равномерного нагрева охлаждающей жидкости,
6. Циркуляция нагретой жидкости прогревает двигатель и салон автомобиля при необходимости. Предпусковой подогреватель двигателя является помощником для оператора техники. Всего за 20-30 минут отопитель
способен прогреть охлаждающую жидкость до рабочей температуры, снижая трудности при запуске двигателя в мороз.
Ведущие производители лесозаготовительной техники по умолчанию устанавливают отопитель в машины, которые эксплуатируются в условиях высоких отрицательных температур. Однако большинство лесовозов не оснащены предпусковым подогревателем с завода. Данный агрегат является дополнительной опцией, что позволяет экономить на его установке.
При дооснащении машины предпусковым подогревателем следует ответственно подойти к его выбору. При выборе производителя стоит учитывать имеющийся опыт использования. Как показывает практика и отзывы потребителей, разные отопители имеют различные характеристики ресурса, цены, стоимости обслуживания и т.д., т.е. при правильном выборе и установке, соответствующем обслуживании, использование предпускового отопителя обосновано и целесообразно.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Жидкостный отопитель, техническое описание. - J. EberspächerGmbH&Co. KG. Eberspächerstr. 24 D - 73730 Esslingen;
2. Жураева Г.Ш., Тахирова Г.Ш. РАБОТОСПОСОБНОСТЬ ПОДШИПНИКОВ СКОЛЬЖЕНИЯ КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА ДВС // Universum: технические науки: электрон. научн. журн. 2024. 1(118). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/16683 (дата обращения: 04.05.2024);
3. Коваленко С. Ю., Ковриков И. Т., Сологуб В. А. Расчетно-экспериментальная оценка пусковых износов подшипников коленчатого вала // Вестник СГТУ. 2014. №2 (71). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/raschetno-eksperimentalnaya-otsenka-puskovyh-iznosov-podshipnikov-kolenchatogo-vala (дата обращения: 04.05.2024)
Sinenkov M. V., Okhlupin K.A.
Sinenkov M.V.
Ural State Forestry Engineering University (Ekaterinburg, Russia)
Okhlupin K.A.
Ural State Forestry Engineering University (Ekaterinburg, Russia)
FEATURES OF APPLICATION OF PREHEATERS OF INTERNAL COMBUSTION ENGINES FOR LOGGING MACHINES
Abstract: the paper presents the features of the use of preheaters of internal combustion engines, considers the climatic conditions suitable for their use, assesses the effectiveness and economic feasibility of their use on machines of the logging complex.
Keywords: pre-start heater, logging machine, harsh climate, resource.
