Системы подогрева, пуска двигателя и выпуска отработавших газов

Установка предпусковых подогревателей двигателя

ПРЕДПУСКОВОЙ ПОДОГРЕВАТЕЛЬ — это идеальное решение для эксплуатации автомобиля зимой. В любой мороз вы гарантированно сядете в теплый автомобиль, двигатель заведется с пол-оборота, и Вы будете получать только положительные эмоции от вождения. Оттаявшие стекла автомобиля, теплое сиденье, теплый руль, не дадут Вам неприятных ощущений от зимней стужи.

Идея подогрева холодного антифриза выхлопными газами: общие аспекты

Предыстория

Конкурентное решение разработано компанией Тойота, которая серийно внедрила подогрев антифриза глушителем на свои гибридные автомобили Toyota Prius. Технология EHR (Exhaust Heat Recovery) использует выхлопные газы для нагрева теплообменника, расположенного в выпускном тракте. Через радиатор непрерывно циркулирует «охлаждайка», снимая тепло с его стенок.

Общие показатели после технического нововведения улучшились:

• Ускорен прогрев ДВС.
• Повышен КПД гибридной установки.
• Снижен расход топлива.

Обогреваемые Приусы японцы делали исключительно для себя, и уж точно не из микроклиматических соображений – для удовлетворения этих целей ставят керамические нагреватели РТС поверх радиатора печки. Верх взяла экологическая ветвь: дополнительный подогрев позволяет раньше переходить в режим «гибрид», а значит, вредные выбросы сократятся.

Конструкция

Интегрировать радиатор внутрь выхлопной трубы – дело плевое. Отключить теплообменник по достижении тосолом определенного температурного состояния – вот основная задача. Если этого не сделать, все плюсы сойдут на нет – мотор будет перегреваться.

Итого технология такова: для радиатора в выхлопном патрубке создан дополнительный контур, на входе в который стоит заслонка. Ее положение регулирует термостат, установленный вне корпуса трубы. Обогревательный комплекс смонтирован за катализатором.

Саморегулируемые свечи SRM/SRC

В свечах накаливания первого поколения время и мощность их нагрева регулировал либо сам водитель, либо отдельный электронный блок управления. Современные свечи меняют свой режим работы самостоятельно благодаря дополнительной регулирующей (управляющей) спирали. Такие свечи накаливания называются саморегулирующимися и обозначаются маркировкой SRM — Self Regulating Metal. Или SRC (Self Regulating Ceramic), если речь о керамической свече.

Сопротивление регулирующей спирали меняется в зависимости от температуры: чем она выше, тем меньший ток управляющая спираль пропускает к основной спирали накаливания. Это позволяет изначально подать на свечу больший ток, ускорив её прогрев, без риска выхода свечи из строя — встроенный предохранитель в виде управляющей спирали не даст ей сгореть.

Подогреватели дизельного топлива

Применяются для предотвращения застывания парафинов, растворенных в дизельном топливе, при низких температурах. Работают данные подогреватели от аккумулятора. При заведенном двигателе предусмотрена работа от генератора.

По принципу действия подогреватели дизельного топлива делятся на:

• Проточные подогреватели — врезаются в топливную систему (как правило, рядом с фильтром тонкой очистки) и нагревают проходящее через них топливо,
• Подогреватели фильтров (бандажные подогреватели) устанавливаются на фильтры тонкой очистки
• Подогреватели — насадки устанавливаются на штатный топливозаборник для локального подогрева топлива при его заборе из бака.
• Ленточные подогреватели (ЭНГЛ ) предназначены для защиты открытых участков топливопроводов.

Наиболее известным производителем устройств данного типа является копания НОМАКОН. Устройства, производимые фирмой Номакон, имеют высокую надежность, удобны в монтаже и эксплуатации, заслужили самые положительные отзывы автовладельцев.

Маневровый тепловоз ТЭМ31

Маневровый тепловоз ТЭМ31 построен на ОАО «Ярославский электровозоремонтный завод» по проекту ОАО «ВНИКТИ» и предназначен для маневровой и выездной работы на железных дорогах с шириной колеи 1520 мм и служит для замены устаревшего парка маневровых тепловозов типа ТГМ, ЧМЭ3, ТЭМ2.
На тепловозе ТЭМ31 используются следующие инновационные решения:
— модульная дизель-генераторная установка мощностью 600 л.с.;
— микропроцессорная система управления и диагностики;
— управление тяговыми двигателями постоянного тока с помощью регуляторов, выполненных на IGBT-транзисторах;
— автоматическая универсальная система измерения уровня топлива в баке;
— модульный винтовой компрессор с системой плавного пуска;
— вентилятор охлаждения тяговых двигателей с возможностью линейного регулирования расхода охлаждающего воздуха;
— новая кабина управления кругового обзора;
— интеллектуальные пульты управления (основной и дополнительный) собственными микропроцессорными устройствами.

Тип дизеля (число цилиндров)

Служебная масса, т

Нагрузка от колесной пары на рельсы, кН

Конструкционная скорость, км/ч

Мощность по дизелю, кВт

Сила тяги (при трогании с места/

Типы дизельных двигателей

Существует несколько типов дизельных моторов. Различие в конструкции камеры сгорания. В дизелях с неразделенной камерой сгорания — их называю дизелями с непосредственным впрыском — топливо впрыскивается в надпоршневое пространство, а камера сгорания выполнена в поршне. Непосредственный впрыск применяется на низкооборотных двигателях большого рабочего объема. Это связано с трудностями процесса сгорания, а также повышенным шумом и вибрацией.

Благодаря внедрению топливных насосов высокого давления (ТНВД) с электронным управлением, двухступенчатого впрыска топлива и оптимизации процесса сгорания удалось добиться устойчивой работы дизеля с неразделенной камерой сгорания на оборотах до 4500 об/мин, улучшить экономичность, снизить шум и вибрацию.

Наиболее распространенным является другой тип дизеля — с раздельной камерой сгорания. Впрыск топлива осуществляется не в цилиндр, а в дополнительную камеру. Обычно применяется вихревая камера, выполненная в головке блока цилиндров и соединенная с цилиндром специальным каналом так, чтобы при сжатии воздух, попадая в вихревую камеру, интенсивно закручивался, что улучшает процесс самовоспламенения и смесеобразования. Самовоспламенение начинается в вихревой камере, а затем продолжается в основной камере сгорания.

При раздельной камере сгорания снижается темп нарастания давления в цилиндре, что способствует снижению шумности и повышению максимальных оборотов. Такие двигатели составляют большинство среди устанавливаемых на современные автомобили.

Подогреватели дизельного топлива

Под воздействием низких температур, дизельное топливо теряет свою текучесть. Солярка становится мутной, кристаллизируется и происходит парафинизация. В результате чего, топливо становится густым, что затрудняет его прокачку через фильтры, либо полностью делает ее невозможной.

Одним из устройств, которое позволяет обезопасить дизельное топливо от замерзания, является предпусковой подогреватель. Благодаря его использованию, отогревается топливо, находящееся в баке, и фильтре-сепараторе. Для этих целей используются подогреватели следующих типов:

• Топливозаборники с подогревом, и подогреватели в бак.

Один из наиболее распространенных вариантов. После завершения прогрева, солярка попадает в топливную магистраль. Тепло сохраняется благодаря поступлению прогретого дизельного топлива из «обратки».

• Бандажные подогреватели (имеют форму гибкой ленты).

Прогревают фильтр тонкой очистки, кнопка управления устройством выведена в салон автомобиля. После достижения рабочей температуры, подогреватель отключается автоматически.

Сайт о внедорожниках, SUV, автомобилях повышенной проходимости

Дизельные двигатели с непосредственным впрыском топлива требуют предпускового подогрева только при температурах ниже нуля градусов для чего оснащаются штифтовыми свечами накаливания, которые в двигателе ЗМЗ-51432 CRS Евро-4 имеет обозначение Bosch 0 250 202 045.

Система электрического предпускового подогрева двигателя ЗМЗ-51432 CRS.

Штифтовая свеча накаливания Bosch 0 250 202 045.

Штифт накаливания герметично запрессовывается в корпус штифтовой свечи накаливания. Он состоит из термо и коррозионностойкой трубки накаливания, внутри которой в уплотненном наполнителе из порошка оксида магния находится спиральная нить накаливания. Эта нить состоит из двух последовательно соединенных резисторов : размещенной на конце трубки накаливания нагревательной спирали и регулирующей спирали.

В то время как нагревательная спираль имеет почти независимое от температуры сопротивление, регулирующая спираль обладает положительным температурным коэффициентом. Ее сопротивление у штифтовых свечей накаливания последнего поколения GSK2 повышается с возрастанием температуры еще быстрее, чем у штифтовых свечей накаливания S-RSK.

Новые штифтовые свечи накаливания отличаются ускоренным достижением необходимой для воспламенения температуры и более низкой тепловой инерцией. Температура для штифтовой свечи накаливания ограничивается, вместе с тем, некритическими значениями.

Следовательно, после подачи напряжения она может работать еще несколько минут. Это вторичное прокаливание вызывает улучшение процесса пуска и прогрева с отчетливо уменьшенными уровнями шума и эмиссии отработавших газов.

Управление временем включения свечей накаливания системы предпускового подогрева.

Электронный блок управления работой (ЭБУ) двигателя ЗМЗ-51432 CRS управляет штифтовыми свечами накаливания через реле. Управление системой предпускового подогрева осуществляется ЭБУ по сигналам датчика положения коленчатого вала двигателя и датчика температуры охлаждающей жидкости.

При переводе ключа замка зажигания в положение I на ЭБУ поступает сигнал и он включает индикатор на панели приборов, а затем подает напряжение на реле свечей накаливания. Начинается фаза предпускового разогрева свечи накаливания.

Длительность этой фазы равна семь секунд, вне зависимости от температуры охлаждающей жидкости. При этом свеча накаливания уже разогревается до 850 градусов. По истечению семи секунд ЭБУ гасит индикатор на панели приборов и отключает подачу напряжения на свечи накаливания.

Далее, после включения стартера для запуска двигателя, ЭБУ вновь подаст напряжение на свечи накаливания, и в течение времени запуска, во время включения стартера, свечи накаливания остаются под напряжением для облегчения запуска двигателя.

В фазе пуска впрыснутые капли топлива испаряются и воспламеняются в сжатом, горячем воздухе. Освобождающаяся тепловая энергия инициирует процесс сгорания. В случае запуска двигателя выключатель зажигания переводится в положение, ЭБУ подает сигнал на реле свечей накаливания и отключает подачу на них напряжения.

Затем для снижения эффекта «голубого» дыма — несгоревшие углеводороды, снижения уровня шума сгорания при работе холодного двигателя на фазе прогрева, ЭБУ снова подключает свечи накаливания на время пока температура охлаждающей жидкости не достигнет плюс 40 градусов.

Независимо от температуры окружающей среды свечи накаливания не включаются только при условии если температура охлаждающей жидкости выше плюс 60 градусов. При температуре охлаждающей жидкости плюс 60 градусов свечи накаливания кратковременно включаются на 2 секунды.

В случае если двигатель не запустился и выключатель зажигания переводится в положение I или 0, электронный блок управления подает сигнал на реле свечей накаливания и отключает на них подачу напряжения. Далее процедура запуска повторяется до тех пор, пока двигатель не запустится или возникшая неисправность препятствующая пуску не будет устранена.

На режиме прогрева двигателя ЗМЗ-51432 CRS его электронный блок управления увеличивает частоту вращения коленчатого вала до 1100 оборотов в минуту и затем по мере прогрева и увеличения температуры охлаждающей жидкости снижает ее до минимальной, равной 850 оборотов в минуту.