книги из ГПНТБ / Лосавио Г.С. Эксплуатация автомобилей при низких температурах

шихся положительных температур во всех зонах двигателя 20—• 45°С составила 4—5 ч. Результаты испытаний позволяют заклю­ чить, что применение газовых горелок с общей теплопроизводительностью 8000 ккал/ч в режиме предпускового разогрева холод­ ного двигателя рационально в зоне умеренного климата (до —20°С). Для Северной зоны режим предпускового разогрева хо­ лодного двигателя не может быть рекомендован вследствие слиш­ ком длительного периода разогрева (более 4-—5 ч).

Использование горелок ГИИВ-1 в режиме межсменного подо­ грева двигателей может быть признано вполне рациональным для

от его передней стенки 500—600мм. Такая схема имеет некоторые недостатки, так как известно, что максимальное использование тепла газовых инфракрасных излучателей возможно только при минимальных расстояниях между, горелкой и нагреваемым телом, которое не должно превышать 10—15 мм. Увеличение этого рас­ стояния ведет к снижению экономичности использования газа и к росту его расхода. Следовательно, требуется повышение произво­ дительности горелки, а значит, увеличение ее размеров, веса, сто­

Однако свободно расположенная перед двигателем горелка не может быть установлена ближе, чем на расстоянии 500—600 мм от него, так как она должна обогревать рассредоточенные в под­ капотном пространстве поверхности — нижнюю часть радиатора, нижний патрубок, двигателя (в том числе и масляный картер). Кроме того, приближение горелки к подогреваемым поверхностям может вызвать повреждение резиновых, пластмассовых прокладок и деталей, шин, электроизоляции и пр. (температура у поверхно­ сти излучателя достигает 900°С).

Вынужденное увеличение расстояния между горелкой и объек­ том подогрева не обеспечивает циркуляцию жидкости в системе охлаждения, что замедляет процесс подготовки автомобиля к вы­ ходу на линию. Потери тепла при отдаленном расположении го­ релки достаточно велики и устойчивость процесса горения значи­ тельно ухудшается. Потери тепла становятся еще более значитель­ ными в связи с обдувом горелки, особенно при скоростях ветра бо­

в систему охлаждения двигателя. Такой подогреватель состоит из теплообменника 2, имеющего форму пирамиды с прямоугольным днищем и закрытого направляющим кожухом, и газовой горелки / малой производительности типа «Звездочка». Горелка расположе­ на под днищем теплообменника и укреплена на кожухе полозковым соединением. Установка кожуха вокруг теплообменника по­ зволяет защитить от ветра излучающую панель горелки и, следо­ вательно, устраняет возможность рассеивания тепла, продуктов сгорания, направляемых вдоль стенок теплообменника. Все это резко повышает ветроустойчивость газовой горелки и к.п.д. ис­ пользования тепла при сгорании газа. Кроме того, направляющий кожух защищает от разрушения инфракрасными лучами резино­ вые детали и окрашенные поверхности автомобиля.

Испытания жидкостного подогревателя с газовой горелкой «Звездочка» (производительностью 2100 ккал/ч) в режиме меж­ сменного подогрева (при температуре наружного воздуха 0°С) по­ казали, что температура блока цилиндров поднялась с 65 до 75°С, воды в нижнем бачке радиатора и воздуха во впускном трубопро­ воде — с 37 до 43°С. Температура масла в картере двигателя при этом упала за первые 2 ч стоянки с 68 до 28°С и стабилизирова-

91

использовании воды в системе охлаждения будет обеспечивать до­ статочно высокую температуру двигателя (порядка 40°С), во вся­ ком случае превышающую требуемые для нормального пуска зна­ чения (20—30°С). -Температура масла может упасть при этом до минус 5—10°С, но его можно подогреть той же горелкой перед са­ мым пуском двигателя до требуемого положительного значения. Этот вывод подтверждается экспериментом, проведенным при тем­ пературе наружного воздуха —Ю°С (рис. 38). В'данном* случае использовалась горелка со значительно меньшей тепловой произ­ водительностью (1500 ккал/ч), притом в более тяжелом режиме подогрева предварительно охлажденного двигателя до температу­ ры 0°С. Как видно, температура воды в нижнем бачке радиатора поднялась за первые 1,5 ч подогрева с 0 до 42—47°С и стабилизи­ ровалась на этом уровне; температура блока цилиндров поднялась за то же время до 32—38°С, температура воздуха, во впускном тру­ бопроводе и масла в картере двигателя — до 7—10°С. Масло в' ко­ робке передач сохраняло свою первоначальную температуру 0°С в течение всего межсменного подогрева.

Следует, однако, заметить, что подобный метод подогрева при­ меним лишь на тех автомобилях, где расстояние между радиато­ ром и блоком цилиндров достаточно велико для размещения теп­ лообменника с горелкой. Поэтому использование инфракрасного излучателя в качестве стационарного источника тепла в известной мере ограничено.

92

зовой горелкой через жидкостный теплооб­ менник:

/ — вода в нижнем бачке радиатора; 2 — головка

блока двигателя; 3 — воздух у впускного трубо­ провода; 4 — масло в картере; 5 — коробка пере­

дач; 6—наружный воздух

Газовая горелка (с теплообменником) представляется особен­ но перспективной при ее использовании в качестве переносного средства. Она может служить и как аварийный отопитель кабины водителя, и как печь для подогрева пищи, и как нагреватель от­ дельных деталей, которые нужно ремонтировать в пути.

Эксплуатация установок с газовыми горелками инфракрасного' излучения. Эксплуатация газовых горелок ведется операторами и водителями автохозяйств, прошедшими соответствующее обучениеили инструктаж. В автохозяйствах должны быть разработаны спе­

фракрасного излучения после их расконсервации или кратковре­ менного перерыва в работе необходимо провести некоторые подго­ товительные мероприятия. ,В частности, следует проверить по схе­ ме наличие всех элементов газопровода, горелок, шлангов, газо­

Пуск установки после длительного перерыва в использовании^ например по окончании летнего периода, осуществляется работни­ ками контор «Промгаз» по специальной инструкции. При этом со­ блюдается следующий порядок: открывают пробковый кран на вводе (или вентиль на баллоне); подносят зажженную спичку или: горящий запальник к излучателю горелки; открывают пробковый кран у горелки; по появлению голубого пламени убеждаются, чтогорелка зажжена; если горелка не разжигается, то следует немед­ ленно перекрыть подачу газа к ней и выяснить причины.

При использовании установки с газовыми горелками инфра­ красного излучения типа «Звездочка» и теплообменниками опера­ ции осуществляются в следующем порядке: извлекают горелку из--

В процессе эксплуатации установки необходимо систематически" контролировать работу горелки. Не должно быть видимых языковпламени, горелка должна работать бесшумно и без вибраций. Все газовые горелки инфракрасного излучения, краны и газопроводы следует содержать в чистоте, а керамика горелок не должна иметь-

93.

•трещин, зазоров и других повреждений. Вблизи места установки шли работы газовых горелок инфракрасного излучения не допус­

кронштейн шкафа. .После остывания горелки убирают ее в шкаф. Выключение установки на длительный период осуществляется ѳ следующем порядке: закрывают краны, отключающие подачу газа

к горелкам; закрывают кран в шкафу, отключающий подачу газа к группе горелок; закрывают кран на узле учета; вызывают пред­ ставителя газовой службы для установки необходимых заглушек аз оборудовании; снимают горелки со шлангами и передают их для

.хранения на склад. В процессе хранения горелок в шкафах "необ­ ходимо устранить возможность попадания на них атмосферных' осадков и грязи.

В аварийных ситуациях немедленно отключается подача газа к установке. Это необходимо при обнаружении утечки газа в систе- :ме газоснабжения, повреждении газопровода и оборудования ГРП, возникновении пожара вблизи действующей • установки, в случае изменения давления газа после ГРП (ШРП) выше или ниже дав-

..ления, указанного в паспорте горелок.

При пользовании газовыми горелками запрещается: пускать в работу и эксплуатировать установку лицам, не допущенным к экс­ плуатации газового оборудования; оставлять без присмотра рабо­ тающую установку; пользоваться установкой, если вблизи нее по­ явился запах газа; размещать посторонние предметы на террито­ рии автохозяйств вблизи установки, мест хранения баллонов и в шроездах для автотранспорта; располагать вблизи от мест работы газовых горелок инфракрасного излучения взрывоопасные и горю­ чие материалы (не ближе \5 м); эксплуатировать установку при утечке газа в газопроводе или появлении языков пламени в горел­ ке; транспортировать передвижную установку при работающей горелке; направлять тепловые лучи в сторону баллона или емко­ сти сжиженного газа и газопровода; пользоваться огнем на рас­ стоянии ближе 1,5 м от баллона или емкости со сжиженным га-

.зом; ставить на подогрев автомобили, предназначенные для пере­ возки легковоспламеняющихся жидкостей и сжиженного газа, а •также автомобили со спущенными шинами; включать горелку с ^поврежденной керамикой.

Необходимо систематически (не реже 2 раз в месяц) контро­ лировать автоматическими газоанализаторами состояние воздуш­ ной среды (загазованность) в коллекторах, каналах, технических гкоридррах ,и подполье. Контроль осуществляет специализирован­ ная организация, либо выделенная для этой цели служба автохо­ зяйства. 'Водитель автомобиля, устанавливаемого на подогрев га­ зовыми горелками, обязан устранять, при необходимости, течь топ-

*Э4

лива, масла и воды, проверять полноту заполнения системы охлаждения и в случае необходимости доливать ее водой, прове­ рять наличие пробки в горловине радиатора и укрытие капота утеплительным чехлом. В кузове автомобиля не должно быть го­ рючих и взрывоопасных материалов, поверхности днища тепло­ обменника и картеров агрегатов, под которыми будут установлены газовые горелки, должны быть очищены от снега и грязи. Весьма важно правильно установить автомобиль на место для подогрева (разогреваемые агрегаты должны располагаться над газовыми го­ релками).

При наличии теплообменника, включенного в систему охлажде­ ния двигателя, водитель разжигает горелку и устанавливает ее на место. По окончании подогрева водитель отключает подачу газа, извлекает из теплообменника горелку и вешает ее на кронштейн для охлаждения.

Хранение и транспортирование газобаллонного оборудования.

Хранение оборудования для сжиженного газа должно быть орга­ низовано в соответствии с «Правилами устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением», утвержденны­ ми Госгортехиадзором СССР. При использовании передвижной га-, зобаллонной установки разрешается иметь не более двух баллонов со сжиженным газом, подключенных к работающим горелкам. Не­ работающие или использованные баллоны следует убирать с рабо­ чего места в специальные складские помещения, оборудованные для этой цели, или в металлические ящики на территории авто­ транспортного предприятия.

Запрещается размещать баллоны в помещениях, под которыми имеются подвалы и погреба со входом из данного помещения. При хранении баллонов для сжиженного газа вне зданий их необходи­ мо устанавливать в запираемых шкафах, имеющих жалюзи для проветривания. При обнаружении на баллонах вмятин, трещин, а также утечки газа через вентиль их следует немедленно вынести в

ность главного инженера автотранспортного предприятия и ава­ рийную газовую службу.

Баллоны со сжиженным газом в пределах автотранспортного предприятия перевозят на специальной тележке, а за его предела­ ми — обычным транспортом в соответствии с «Техническими усло­ виями на транспортировку газобаллонного оборудования». Устрой­ ство подземных резервуаров со сжиженным газом предусматри­ вается специальной инструкцией. Присоединение автоцистерн к трубопроводам резервуаров потребителей осуществляется с по­ мощью гибких дюритовых рукавов.

от места работы. Слив и налив газа производятся только в днев­ ное время не менее чем двумя рабочими, знающими инструкцию

95

по сливу газа, сдавшими экзамены по техминимуму и имеющими соответствующие удостоверения. В целях противопожарной безо­ пасности на территории должны быть ящик с песком, лопаты и не менее двух пенных огнетушителей. Все металлические части емко­ стей должны быть окрашены масляной краской. На предохрани­ тельных кожухах должны быть сделаны надписи: «Не курить», «Огнеопасно». Место установки наземной' емкости должно быть ограждено металлическим забором, иметь входную калитку, за­ крывающуюся на замок.

При профилактическом обслуживании емкостей для сжиженно­ го газа необходимо проверять наличие жидкого газа и давление в цистернах по указателю уровня жидкости и манометру и содер­ жать огнетушители в исправном состоянии. При ремонте резерву­ аров или внутреннем их осмотре обязательна продувка их паром или инертным газом. Пропуски газа через неплотности должны немедленно устраняться. Значительная утечка газа может быть обнаружена на слух или по обмерзанию дефектного места. Не­ большие утечки выявляются с помощью мыльной эмульсии. Во из­ бежание воспламенения все ремонтные работы на цистернах про­

Использование электрической энергии для облегчения пуска двигателей является весьма перспективным. Электронагреватель­ ные приборы широко распространены в технике и быту, они отли­ чаются простотой конструкции и высокой надежностью. Стоимость электрической энергии относительно невелика, à ресурсы ее огромны.

Таким образом, методы электроразогрева имеют неоспоримые преимущества перед всеми другими известными групповыми спо­ собами облегчения пуска двигателей. Все же они не заняли до сих пор подобающего им места на автомобильном транспорте. Лишь около 10% автомобилей нагревается с помощью электроэнергии.

Подобного рода ограничения объясняются, прежде всего, недо­ статочно обоснованными опасениями использования высокого (127—220 в) напряжения. Применявшиеся попытки разогревать всю систему охлаждения двигателя также не давали желаемых ре­ зультатов.

Электронагреватели низкого напряжения (менее 60 в) обычно имеют большие габариты, что ограничивает возможности их мон­ тажа на автомобиле, а подогрев всей системы охлаждения требует слишком мощных нагревателей.

В последние годы было испытано немало различных конструк­ ций электронагревателей (в основном закрытого типа ТЭН) для подогрева жидкости в системе охлаждения и масла в картере. Наиболее простыми, надежными, эффективными и дешевыми при-

96

знаны два типа нагревателей, разработанных в НИИАТе: труб-, чатый электродный нагреватель (рис. 39) для разогрева охлаж­ дающей жидкости в объеме рубашки двигателя и наружный нагре­

торых вставлена внутрь другой. Нагреваемая жидкость поступает во внутреннюю трубку, откуда через прорези в ее стенах она по­ падает в пространство между трубками, где нагревается и выходит из электронагревателя через второй конец внутренней трубки. При включении в сеть напряжением 220 в и нагреве воды мощность электронагревателя равна 3,0—3,5 кет.

В практике зимней эксплуатации автомобилей использование электроэнергии для предпускового разогрева двигателей не нашло широкого распространения. Для разогрева охлаждающей жидко­ сти в полном объеме системы охлаждения в течение 35—45 мин необходим нагреватель большой мощности. Так, для предпусково­

на период разогрева позволяет уменьшить вдвое объем разогре­ ваемой в системе охлаждения жидкости. Благодаря этому значи­ тельно снижаются теплопотери в атмосферу и, следовательно, поч­ ти вдвое удается снизить потребную мощность электронагревателя (3,5 кет вместо 5—6 кет).

• Эксперименты, проведенные в НИИАТе, показывают, что разо­ грев жидкости только в рубашке охлаждения двигателя при тем­ пературе воздуха —20°С и нагреве стенок цилиндров двигателя типа ЗИЛ или ЯМЗ до 50° в течение 40—45 мин позволяет сни­ зить расход электроэнергии до 2—2,5 квт-ч.

Межсменный электроподогрев жидкости в системе охлаждения особенно выгоден на автобусах, работающих обычно в две смены.

97

Поскольку межсменный простой автобусов не превышает 6—8 ч, удается снизить расход электроэнергии на поддержание их в теп­ лом состоянии.

В пассажирском автотранспортном предприятии г. Копейска (Челябинская обл.) успешно эксплуатируется система межсменно­ го электроподогрева 90 автобусов ЛАЗ-695 и ПАЗ-652. Система охлаждения постоянно заполнена водой. В нижний патрубок ра­ диатора двигателей вмонтированы трубчатые электронагреватели из нихромовой спирали мощностью в 1,6 кет для ПАЗ-672 и 3,5 кет для ЛАЗ-695. Используется напряжение 70 в. Понижение напря­ жения с 220 до 70 в осуществляется трансформатором типа ТМ 50/6 или сварочным трансформатором ТС-300 (или ТС-500). Вто­

для двигателя автобуса ЛАЗ-695 (3,5 кет) сильно завышена. При температуре окружающего воздуха порядка —20°С нагреватель поддерживает температуру охлаждающей жидкости в двигателе на уровне 80—85°С. Это недопустимо высокая температура для режи­ ма межсменного подогрева, так как горячее масло полностью сте,- кает с трущихся поверхностей и резко возрастают пусковые изно­ сы деталей. Кроме того, явно завышенный расход электроэнергии делает работу нагревательной установки неэкономичной.

Исследования показывают, что мощность нагревателя 3,5 кет необходима лишь для режима кратковременного (до 1 ч) предпус­ кового разогрева полностью холодного двигателя типа ЗИЛ-130. Для межсменного поддержания двигателя в теплом состоянии до­ статочна мощность нагревателя около 2 кет.

Следует иметь в виду, что злектроподогрев охлаждающей жид­ кости двигателя не оказывает теплового воздействия на масло в картере. Поэтому без дополнительного подогрева масла такой ме­ тод может применяться только при межсменной стоянке автомо­

В этих случаях для обеспечения нормальной работы двигателя не­ обходим предпусковой разогрев масла.

Конструкции электронагревательных элементов, применяемых для разогрева масла в картерах, обычно имеют завышенную мощ­ ность— 1,2—1,5 кет вместо необходимой 0,6 кет. Они различают-

98

s

ся в основном способом размещения нагревательного элемента в масляном картере.

Электронагреватель, разработанный автором в НИИАТе, обла­

нительных клемм. В случае необходимости, например при перего­

—25°С до 20—25°С в течение 15—20 мин. В качестве электронагре­ вательного элемента используется) стандартная бытовая плитка ПЭ-600 (ГОСТ 306—55) мощностью 0,6 кет при напряжении .127 и: 220 в.

рах и в подшипниках вала не повышается даже после 60-минутно­ го разогрева масла в картере до температуры выше 60°С. Это под­ тверждает сделанный ранее вывод о том, что даже интенсивный разогрев одного только масла в картере двигателя не может об­ легчить пуск двигателей в зимнее время, так как при этом не сни-

99Ï