Причины затрудненного пуска автомобильных двигателей при низких температурах.

Затруднения пуска двигателей возникают из-за сложности

создания пусковой частоты вращения коленчатого вала, ухудшения

условий смесеобразования и воспламенения смеси. Для надежного

пуска двигателя скорость проворачивания или частота

вращения его коленчатого вала (n_дв) должна быть равна или

превышать минимальную пусковую частоту вращения (n_min),

обеспечивающую процесс подготовки горючей смеси в карбюраторном

двигателе или достаточную_температуру конца сжатия

в дизеле, т. е. должно быть выполнено условие n_дв n_min. Величина минимальной пусковой частоты вращения сильно зависит от температуры окружающего воздуха

Основное затруднение в получении необходимой пусковой частоты вращения

коленчатого вала при низких температурах связано прежде всего со

значительным увеличением энергии, затрачиваемой на преодоление сил

трения. Эти силы резко возрастают при понижении температуры вследствие

повышения вязкости моторного масла.

Вместе с тем на получение пусковой частоты вращения ко­ленчатого вала двигателя в большей мере влияет снижение энер­гетических возможностей аккумуляторной батареи, которое, в первую очередь, происходит из-за изменения ее внутреннего сопротивления. Напряжение на клеммах аккумуляторной батареи:

U=E-IR,

где U — напряжение, В;

Е — электродвижущая сила батареи, В;

R — / внутреннее сопротивление батареи, Ом;

I — сила тока, отдаваемая батареей, А.

Величина Е изменяется при понижении температуры незна­чительно. Так, с изменением температуры от +20 до —70°С электродвижущая сила снижается лишь с 2,12 до 2,08 В. В то же время, при разрядке батареи стартерными токами сущест­венно возрастает величина произведения IR, что происходит не только за счет увеличения силы тока I, но и за счет роста внут­реннего сопротивления батареи R. В свою очередь, внутреннее сопротивление батареи складывается из сопротивления перемы­чек, пластин, электролита и сепараторов. Можно считать, что сопротивление пластин и перемычек практически не зависит от температуры. Сопротивление электролита с понижением температуры изменяется заметно. По данным Г. С. Лосавио, удель­ное сопротивление электролита с плотностью 1,3 г/см³ при изменении температуры от +20 до — 18°С увеличивается в 2,5 раза.

С понижением температуры возрастает также и внутреннее сопротивление сепараторов. Причиной этому является сужение каналов, в которых находится электролит в сепараторах.

Одновременно с падением напряжения при низких температурах понижается и емкость аккумуляторной батареи. В среднем при понижении температуры электролита на 1С⁰ емкость батареи снижается на 1,0—1,5%. При температурах электроли­та ниже —30°С батарея не принимает заряд и часто фактиче­ски эксплуатируется разряженной до 50—60% номинальной ем­кости.

Снижение возможностей пускового устройства при низких температурах еще больше затрудняет получение максимальной пусковой частоты вращения коленчатого вала двигателя.

Значительную роль в затруднении пуска играет ухудшение условий смесеобразования и воспламенения рабочей смеси. Можно выделить пять факторов: температуру всасываемого воздуха, температуру охлаждающей воды, темпе­ратуру масла, температуру электролита, температуру топлива.

Снижение температуры всасываемого воздуха приводит к снижению температуры стенок цилиндров и температуры воз­духа в конце такта сжатия. Для надежного воспламенения ра­бочей смеси в цилиндре дизеля температура конца сжатиядолжна быть выше температуры самовоспламенения топлива на 200—300 К.

В зимнее время температура всасываемого воздуха сни­жается. Кроме того, уменьшается и значение показателя поли­тропы сжатия. Уменьшение вызывается увеличением тепло­отдачи от находящегося в цилиндрах двигателя воздуха в хо­лодные стенки двигателя. Таким образом, при снижении температуры окружающего воздуха температура конца сжатия уменьшается, а следовательно, ухудшаются условия воспламенения смеси и пуск двигателя.

К аналогичным результатам приводит и снижение темпера­туры охлаждающей жидкости.

При снижении температуры масла значительно увеличивает­ся его вязкость, в результате чего увеличивается сопротивление прокручиванию коленчатого вала и снижается скорость его вра­щения. Это, естественно, вызывает ухудшение условий воспламенения.

Снижение температуры электролита аккумуляторной батареи в значительной мере ухудшает энергетические возможности ак­кумулятора, а следовательно, уменьшает и скорость проворачи­вания коленчатого вала и, в конечном итоге, ухудшает воспла­менение топлива.

При холодном пуске топливо хуже испаряется, так как испа­рение — процесс эндотермический, т. е. проходящий с поглоще­нием теплоты. Достаточно полно в этом случае испаряются лишь легкие фракции топлива.

Высокая вязкость дизельного топлива при низких темпера­турах ухудшает его распыливание. При снижении температуры дизельного топлива с+ 20 до —20°С вязкость дизельного топ­лива увеличивается в 8—10 раз. При этом топливо попадает в цилиндры двигателя в виде сравнительно крупных капель с малой относительной поверхностью. Это затрудняет его воспламенение. Кроме увеличения вязкости охлаждение топлива при­водит к перебоям и нестабильности работы двигателя.

Воздухообогрев

Обогрев воздухом и газовоздушной смесью.

Для получения горячего воздуха используются специальные установки в состав которых входит:

1. Устройство для прогрева и подачи воздуха (калориферный агрегат).

2. Воздуховоды (труба).

3. Соединительные рукава для подвода воздуха к агрегатам.

4. Система контроля и сигнализации

Калориферный агрегат- это водовоздушный или паровоздушный, или огневой теплообменник. Основные части калорифер и теплообменник.

Огневые калориферы бывают двух типов:

1. Подает чистый воздух КПД=0,65

2. Использование смеси воздуха с продуктами сгорания КПД=0,95

Воздуховоды могут быть трех исполнений:

1. Наземное

2. Надземное

3. Подземное

Приемущества воздухообогрева:

1. Практически полная безопасность теплоносителя.

2. Широкий выбор источников тепла.

3. Комплексность тепловой подготовки автомобиля.

4. Отсутствие необходимости в дооборудовании автомобиля.

Недостатки воздухообогрева:

1. Низкое использование тепла.

Для снижения потерь горячего воздуха используется рециркуляционный подогрев.