Файл: Лосавио Г.С. Эксплуатация автомобилей при низких температурах.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 05.07.2024
Просмотров: 92
Скачиваний: 0
t,c
60,
50 |
|
|
ч |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Щ |
|
\ |
к |
|
|
|
|
|
Г |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
30 |
|
\ |
|
|
1- |
_ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
W |
|
|
к |
|
|
|
|
i.'— —.с И |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
п |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
~ |
" |
i |
'У |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
О |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
» |
/ |
i |
i |
г |
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
-10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-20 |
|
1 |
* |
• |
' |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
SO |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
14 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Рис. |
32. |
Изменение |
теплового |
|
состоя |
Рлс. аз . Изменение теплового |
состояния |
||||||||||||
ния |
автомобиля ЗИЛ-іІвО |
пр« |
подво |
автомобиля З'ИЛ-'.ЗО при совмещенном |
|||||||||||||||
де іго.ріячего |
воздуха на |
радиатор (си |
одновременном |
подводе |
горячего |
возду |
|||||||||||||
ха с расходом 4 ООО м31ч: |
|
|
|
|
|||||||||||||||
стема охлаждени я |
заполнена): |
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
I — подводимый |
горячий |
воздух; |
2 — воздух |
|||||||||||||||
/ — вода |
в рубашке |
блока |
двигателя; 2 — |
||||||||||||||||
под капотом; 3 — нижний |
патрубок радиатора; |
||||||||||||||||||
воздух у |
воздушного |
фильтра; |
3 — вода в |
4 — передний коренной подшипник; |
5—головка |
||||||||||||||
нижнем |
бачке радиатора; |
4 — масло в кар |
блока; |
(Г — з а д н и й коренной |
подшипник; |
7 — |
|||||||||||||
тере; |
5 ^ - в о з д у х в кабине; |
6 — наружный |
|||||||||||||||||
масло в картере |
двигателя; |
8—масло |
в з а д |
||||||||||||||||
воздух |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
нем мосту; |
9 — масло в коробке передач; |
10 — |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
электролит |
в аккумуляторной |
батарее; |
/ / — на |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ружный |
воздух |
|
|
|
|
|
|
туре подводимого воздуха около 100°С расход может быть снижен до 300 м3/ч.
Аналогичный вариант подвода горячего воздуха, его температу
ру и расход можно рекомендовать и для подогрева автобусов ти |
||||
па ПАЗ и ЛиАЗ с карбюраторными |
двигателями. Для подогрева |
|||
автобусов ЛАЗ следует применять вариант нижнего подвода горя |
||||
чего воздуха, так как примененный |
в автобусах данного |
типа вы |
||
нос радиатора системы охлаждения |
в отдельный отсек |
затрудня |
||
ет создание рационально |
направленных |
воздушных потоков и сам |
||
радиатор в этом случае |
уже не удается |
использовать в |
качестве |
|
эффективного теплообменника. |
|
|
|
|
В целом же следует отметить, что, несмотря на некоторое тер |
модинамическое преимущество лобового подвода воздуха, более универсальным, менее сложным и более надежным в эксплуатации
является вариант нижнего подвода, |
особенно для |
двигателей с |
|||||
большой массой. В последнем случае |
исключаются |
операции |
по |
||||
присоединению воздухораздаточного |
рукава, при |
|
невыполнении |
||||
которых -{по ошибке) |
возможно |
размораживание |
двигателя. |
|
|||
Следует также иметь в виду, |
что в случае, неполного заполне |
||||||
ния системы |
охлаждения двигателей |
жидкостью |
нарушается |
ее |
|||
[циркуляция |
и резко снижается тепловое состояние двигателя, т. е. |
||||||
і падает эффективность |
подогрева |
двигателя горячим |
воздухом. По- |
||||
;,6* |
|
|
|
|
|
Ш |
|
I |
|
|
|
|
|
|
|
этому подтекание жидкости из систем охлаждения двигателей должно быть полностью исключено.
Анализ опыта эксплуатации установок для подогрева автомо билей горячим воздухом показывает, что нередко поддерживают слишком высокий температурный режим подогрева (до 60—70°С) в течение всей межсменной стоянки автомобиля. Это не только не экономично (излишний расход тепла), но и вредно; так как воз растают пусковые износы двигателя. Дело в том, что при темпе ратурах выше 30°С горячее масло в процессе длительного подо грева стекает с трущихся поверхностей, что приводит к непосред ственному контакту трущихся пар. В результате при пуске двига теля возможны задиры рабочих поверхностей и значительное уве личение их износа. Поэтому НИИАТ рекомендует в своих требо ваниях к средствам подогрева поддерживать температуру блока цилиндров двигателя на уровне 25—30°С.
Тепловое состояние двигателей в зависимости от температуры окружающей среды можно в определенных пределах регулировать изменением количества расходуемого на подогрев горячего возду ха или применением прерывистого (пульсирующего) процесса по
догрева. |
Однако |
увеличение количества подводимого воздуха (при |
||||
данных |
сечениях |
воздуховодов) не всегда |
дает |
нужный |
аффект. |
|
Иногда |
увеличение |
скорости нагнетания |
горячего воздуха |
приво |
||
дит к бесцельному |
его расходованию, так |
как |
быстро проходящий |
поток воздуха не успевает отдать двигателю содержащееся в нем тепло.
Челябинский политехнический институт провел исследование эффективности использования горячего воздуха при совмещенном
его подводе |
(снизу на |
двигатель и |
на радиатор) для |
разогрева |
и подогрева |
одиночного |
автомобиля |
ЗИЛ-130 (рис. 33) |
при темпе |
ратурах наружного воздуха —50°С. Эти условия характерны для содержания автомобилей на Крайнем Севере. Как видно, такой вариант подвода горячего воздуха обеспечивает удовлетворитель ное тепловое состояние всех агрегатов автомобиля в суровых зим них условиях. Однако достигается это при чрезмерно большом расходе горячего воздуха (1300 м3/ч на один автомобиль вместо 300—400 мгІч\. Трудно ожидать, чтобы котельная автотранспорт ного предприятия в условиях Севера могла справиться с такой за дачей, не говоря уже об экономической стороне вопроса.
Следует иметь в виду, что в суровых климатических условиях Севера приходится принимать меры разогрева не только двигате лей, но и всех остальных агрегатов автомобиля. Без этого автомо биль не может тронуться с места и начать работу даже при до статочно интенсивном разогреве двигателя. Для решения задачи были устроены специальные отводки, направляющие часть потока горячего воздуха на каждый из агрегатов. Однако такая схема чрезвычайно усложняет и удорожает конструкцию установки, за трудняет постановку автомобилей на стоянку. Кроме того, уста новка лишается универсальности, так как для каждой модели
84
автомобиля потребуется отдельная конструкция системы воздухо водов и отводок.
Подогрев грузовых автомобилей горячим воздухом обеспечить сравнительно несложно. Несколько сложнее организовать подо грев автобусов, так как в этом случае целесообразен одновремен ный подогрев и пассажирского помещения.
В 1-м автобусном парке г. Челябинска были построены и ис пытаны две системы подогрева автобусов: с подземным воздухово дом и подачей воздуха снизу на двигатель для автобуса ЛАЗ-695 и : надземным воздуховодом и подачей воздуха на нижнюю часть радиатора для ЛиАЗ-158В. Оказалось, что при температуре на ружного воздуха —21°С и температуре подводимого для подогре ва воздуха 60—80°С с расходом 300 м3/ч двигатель автобуса ЛиАЗ-158В сохраняет в течение межсменной стоянки устойчивое тепловое состояние. В процессе эксперимента температура охлаж дающей жидкости в головке блока поддерживалась в пределах 4*8—55°С, в нижнем патрубке радиатора 30—33°С. Лишь темпера тура масла в картере была отрицательной —3°С'
Подпор горячего воздуха в подкапотном пространстве способ ствует проникновению его в кабину и салон автобуса. Температу ра в кабине сохранялась на уровне 15°С, в передней части салона
5°С и лишь в задней части салона |
температура упала |
до —6°С. |
||
Анализ |
эксплуатации |
установок |
для подогрева |
автобусов |
ЛиАЗ-158В показал, что для поддержания их нормального тепло
вого состояния в межсменное время требуется подвод |
воздуха |
с |
|||||
расходом |
около |
300 м3/ч |
при его |
температуре |
около |
100°С |
или |
400 м3/ч |
при температуре |
70—80°С. |
|
|
|
||
Испытания и |
эксплуатация |
системы подогрева |
автобусов |
||||
ЛАЗ-695 |
с подводом воздуха снизу показали, |
что для |
поддержа |
ния их нормального теплового состояния требуется расход горяче го воздуха порядка 500 м3/ч с температурой 60—80°С. При этом температура двигателя и масла в картере составляет соответствен но 28 и 23°С, а температура воздуха в передней части салона (про тивоположной от места подачи) 15°С и в задней части (у двига теля) 28°С.
В комплект установки для подогрева автобусов ЛАЗ-695 вхо дили водяные калориферы типа КФСО-11 с площадью нагревае мой поверхности 18 м (по четыре калорифера на ветвь из 12 авто бусов) . Расход горячей воды на один автобус составлял 0,3 м3/ч. Температура горячей воды на входе в калориферы не превышала НЭ°С, на выходе 60°С.
Таким образом можно заключить, что способ подогрева авто мобилей горячим воздухом имеет ряд существенных преимуществ. К ним относятся, например, возможность широкого теплового воз действия на весь автомобиль в целом, т. е. разогрева и подогрева не только двигателя, но и всех агрегатов, расположенных в отсеке двигателя, а также пассажирского салона и кабины водителя. Для нагрева воздуха можно использовать самые разнообразные виды
6-46*1 |
85 |
энергии (топлива). Использование воздуха в качестве теплоноси теля позволяет поддерживать тепловое состояние автомобильного подвижного состава любых типов и размеров, любых двигателей, в том числе и с воздушным охлаждением. Применение способа воздухоподогрева возможно как на основных территориях авто транспортных предприятий, так и на временных стоянках' (с по мощью огневых подогревателей и калориферов с надземными воз духоводами). Сравнительно легко обеспечиваются техника безо пасности и пожарная безопасность (за исключением установок с огневыми калориферами). •
Снижаются затраты труда и времени водителя как при подго товке двигателя к пуску, так и при обслуживании автомобиля. На ряду с указанными преимуществами способ подогрева автомоби лей горячим воздухом имеет ряд недостатков. В их числе—необхо димость капитальных работ, связанных с устройством подземных воздуховодов, что неудобно для действующего автохозяйства, име ющего асфальтированную площадку для стоянки автомобилей с уже проложенной подземной канализацией для других нужд; не обходимость приобретения дорогостоящего и дефицитного обору дования (калориферов, огневых подогревателей, вентиляторов и др.), не планируемого для автомобильного транспорта. Данный способ непригоден для использования при работе автомобилей с временным отрывом от базы (междугородные рейсы и др.). Экс плуатация установок с огневыми калориферами требует принятия специальных мер пожарной безопасности и, кроме того, происхо дит загазовывание окисью углерода отсека двигателя, кабины во дителя, салона автобуса.
Наличие на территории стоянки большого числа воздухораздаточных стояков, выступающих над уровнем площадки, затрудняет маневрирование автомобилей, особенно в ночных условиях. Доста точно сложно организовать и систему автоматической сигнализа ции в аварийных ситуациях. Практически трудно обеспечить подо грев трансмиссии автомобиля, что особенно нужно в суровых зим них условиях эксплуатации. Серьезные возражения вызывает и по стоянная установка на автомобиле воздухораспределительной рам ки, которая создает повышенный шум при движении и затрудняет обслуживание.
Кроме того, молено отметить неэкономичность использования групповой системы воздухоподогрева в .случаях неодновременного выхода автомобилей на линию и возвращения их на стоянку, а также при временном отсутствии на линии подогрева'не котор огочисла автомобилей (находящихся, например, в командировке, в ремонте, на обслуживании). Работа установки в режиме кратко временного (1—1,5'ч) предпускового разогрева холодных двигате лей (например, при небольших морозах) также не оправдывает затрат на ее оборудование. Следовательно, эксплуатация.группо вой системы подогрева автомобилей горячим воздухом в климати-
86
ческих зонах с температурами до минус 15—20°С, где работает основная масса автомобильного парка нашей страны, не может быть признана достаточно экономичной.
У С Т А Н О В К И С Г А З О В Ы М И Г О Р Е Л К А М И И Н Ф Р А К Р А С Н О Г О И З Л У Ч Е Н И Я Д Л Я П О Д О Г Р Е В А А В Т О М О Б И Л Е Й
Газовая беспламенная горелка (рис. 34) является источником инфракрасного излучения, которое нагревает предметы, не про пускающие эти лучи. Газ, подводимый по шлангу из .сети или бал лона к штуцеру 6, истекает из сопла форсунки 7 в газовоздушный смеситель 8. Лри этом с потоком газа в смеситель увлекается и воздух, необходимый для сгорания. Из газовоздушного смесителя газ и воздух поступают в распределительную камеру 10, где про исходит их окончательное смешивание.
Подготовленная газовоздушная смесь из распределительной ка меры выходит наружу через отверстия в керамической или много
слойной металлической объемной сетке-излучателе 5 |
и |
сгорает на |
|
ее поверхности без видимого |
пламени. Первоначальное воспламе |
||
нение газовоздушной смеси у |
поверхности объемной |
|
сетки осу |
ществляется от электрической спирали накаливания или факела запальника. При сгорании смеси объемная сетка нагревается до температуры 800—900° С и стано вится источником лучистой энер гии инфракрасной области спек тра электромагнитных -колеба ний.
Основное свойство инфра красных лучей—способность проникать івнутрь плотных тел на некоторую глубину и отдавать свое тепло. Воздух, пропускаю щий эти лучи, не нагревается, и поэтому нет потерь тепла, что повышает к. п. .д. горелки. При помощи инфракрасных лучей к нагреваемому телу, например х автомобилю, подводится около 50% тепловой энергия. Осталь ная часть тепла передается с продуктами сгорания.
Благодаря указанным свой ствам газовые горелки и были использованы для подогрева дви гателей. Технические характери стики наиболее распространен-
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 2Ц |
|
|
Технические |
характеристики газовых |
горелок инфракрасного |
излучения |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
Тнпы |
горелок |
|
|
Показателоказатели |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
ГИИВ - 1 |
Г И И В - 2 |
Г И И Б л |
„Звездочка" |
Тепловая |
производитель |
|
|
|
|
||||
ность, |
ккал/ч: |
|
|
|
2200-4010 |
4400--8000 |
2200-4000 |
1300-2400 |
|
•сжиженный |
газ |
|
|||||||
.природный |
» |
|
|
2400-4500 |
4S00--9000 |
2400 - 4500 |
1500-2700 |
||
Р а с х о д газа, |
м3/ч: |
|
0 , 1 0 - 0 , I S |
0,20- - 0,36 |
0 . 10 - 0 . 1 8 |
0,06 - 0,1 1 |
|||
•сжиженный |
газ |
|
|||||||
природный |
» |
|
|
0,28 - 0,5 3 |
0,56- - 1,06 |
0,28 - 0 . 5 3 |
0 , 1 8 - 0 , 3 2 |
||
Давление |
газа, |
мм |
вод. |
|
|
|
|
||
ст.: |
|
|
|
|
|
150 -500 |
150- -500 |
150-500 - |
120-400 |
сжиженный |
газ |
|
|||||||
природный |
» |
|
|
70 - 25 0 |
70- -250 |
70 - 25 0 |
50 - 16 0 |
||
Ветроустойчивость, |
м/сек: |
3 , 0 - 5 , 0 |
3 . 0 - - 5, 5 |
— |
— |
||||
сжиженным |
газ |
|
|||||||
природный |
» |
|
|
3 , 5 - 5 , 5 |
3,0 - - 5, 5 |
— |
1,0— |
||
•Вес, |
кг |
|
|
|
|
2.7 |
4 7 |
1,7 |
700 - 950 |
Температура |
|
керамиче |
700 - 950 |
700- -950 |
700 - 950 |
||||
ской поверхности, |
°С |
|
|
|
|
|
ных газовых горелок, применяемых для подогрева автомобилей, приведены в табл. 21. Установки с газовыми горелками инфракрас ного излучения, предназначенные для предпусковой или межсмен ной тепловой подготовки автомобилей к работе, выполняются ста ционарными и передвижными.
Стационарная установка с газовыми горелками инфракрасного излучения включает газорегуляторный пункт (ГРП) или газорегуляторный шкаф (ШРП), предназначенный для снижения давле ния газа до рабочего давления; общий подводящий газопровод с запорной арматурой; групповые отводы с общими отключающими пробковыми кранами и индивидуальными пробковыми кранами у каждой горелки; газовые горелки инфракрасного излучения типа ГИИВ-1, ГИИіВ-2 или «Звездочка», присоединенные к стационар ной газовой сети; резнно-тканевые рукава (шланги) для присоеди нения горелок к штуцерам стояков.
В стационарных |
установках газовые горелки могут размещать |
|
ся под автомобилем на расстоянии 500—600 мм от передней |
стен |
|
ки поддона картера |
двигателя, под днищем теплообменника, |
вклю |
ченного в нижний патрубок радиатора двигателя, под днищем мас ляного поддона картера двигателя, под коробкой передач и карте ром заднего моста, на расстоянии около 200 мм от них. В послед нем случае автомобили располагаются в ряд на специально отве денных для подогрева местах, но без строгой их фиксации. При расположении газовых горелок под автомобилем излучатели сле дует направлять под углом 45° в сторону блока двигателя и масля ного поддона картера для повышения эффективности их подогре-