Облегчение пуска холодного двигателя обычно достигается за счет создания в камере сгорания необходимой концентрации паров горючих жидкостей (легковоспламеняющиеся пусковые жидкости «Холод-40» для дизелей и «Арктика» для бензиновых двигателей) или путем повышения температуры воздушного заряда, поступающего в цилиндры.
На автомобилях КамАЗ для обеспечения пуска холодного двигателя в зимний период применено электрофакельное устройство подогрева воздуха, поступающего в цилиндры. Подогрев воздуха осуществляется от факела, образующегося во впускных трубопроводах двигателя при сгорании дизельного топлива в период пуска. Повышение температуры всасываемого воздуха дает возможность увеличить температуру конца сжатия в цилиндрах двигателя и этим облегчить условия самовоспламенения топлива.
Применение электрофакельного устройства обеспечивает пуск холодного двигателя при температуре воздуха до минус 30 °С.
Устройство включает в себя:
· две электрофакельные свечи типа «Термостарт»,
· электромагнитный клапан,
· термореле с добавочным резистором,
· кнопочный выключатель,
· реле выключения электрофакельного устройства и
· контрольную лампу.
Включение ЭФУ при пуске двигателя осуществляется выключателем приборов и стартера.
Кнопочный выключатель и контрольная лампа находятся на щитке приборов слева от рулевой колонки.
Электрофакельные свечи обеспечивают воспламенение топлива и создание факела для нагрева воздуха, поступающего в цилиндры двигателя. Свечи устанавливаются на правом и левом впускных трубопроводах. Свеча, по существу, представляет собой испарительную горелку с электрическим нагревательным элементом в виде тонкостенной гильзы, внутри которой размещена спираль накаливания в специальном наполнителе (керамическом порошке), обладающем хорошей теплопроводностью. Наполнитель обеспечивает электрическую изоляцию спирали от металлической гильзы. Такое устройство нагревательного элемента позволяет защитить спираль от окисления при нагреве и увеличивает срок ее действия. В нижней части факельной свечи прикреплена объемная сетка, окруженная экраном с двумя рядами отверстий для прохода воздуха. Сетка позволяет в небольшом объеме получить большую поверхность испарения и сгорания топлива, а экран предотвращает срыв и затухание факела при повышении скорости движения воздуха во впускных трубопроводах двигателя. Такая конструкция за счет создания оптимальных условий для испарения и сгорания поступившего топлива дает возможность получать устойчивый факел.
Топливо к свече подается из магистрали низкого давления по топливопроводу, который крепится к ней с помощью штуцера. Топливо очищается в фильтре, ввертываемом в штуцер. Количество подаваемого топлива дозируется жиклером.
| Рисунок - Электрофакельная свеча: 1 — нагревательный элемент; 2 —, кожух нагревательного элемента;, 3— корпус; 4 — топливный фильтр; 5 — топливный жиклер; 6 — трубка:’ 7 — сетка; 8 —гайка; 9 — объемная сетка; 10 — экран |
Электромагнитный клапан предназначен для включения подачи топлива к факельным свечам в соответствии со схемой управления и представляет собой прибор, в корпусе которого имеется топливный канал с двумя штуцерами для подвода и отвода топлива. В канале имеется запорное устройство (клапан). Подача топлива включается при открытии запорного устройства, приводимого в действие катушкой — соленоидом. Подача топлива отключается закрытием клапана за счет пружины в случае снятия напряжения с катушки.
Принцип работы электрофакельного подогревателя. При установке ключа выключателя стартера в первое рабочее положение (включение приборов ЭО) и нажатии кнопки выключателя ЭФУ электрическое питание подается на нагревательные элементы факельных свечей через резистор. Контакты термореле разомкнуты, поэтому работают лишь факельные свечи. По истечении 50…70 с замыкаются биметаллические контакты термореле, подавая питание на контрольную лампу и катушку электромагнитного клапана. Загорание лампы сигнализирует о том, что свечи достаточно накалились и электромагнитный клапан открылся.
После загорания лампы переключатель переводится во второе рабочее положение (СТАРТ). В этом случае одновременно включается стартер двигателя и подается питание на факельные свечи помимо резистора, реле отключает обмотку возбуждения генератора на время пуска двигателя. Во время пуска к свече из системы питания топливоподкачизающим насосом подается топливо, которое проходит в кольцевую щель вокруг нагревательного элемента, нагревается и начинает испаряться.
Попадая затем на горячую сетку, парогазовая смесь воспламеняется и образует факел, проникающий внутрь впускного трубопровода. Выделяющаяся при горении топлива теплота вызывает нагрев воздушного заряда и обеспечивает повышение его температуры в конце сжатия на 100…150 °С по сравнению с пуском холодным воздухом. Кроме этого, положительное влияние на пуск оказывает наличие в факеле большого количества продуктов неполного окисления, активизирующих воспламенение основной дозы топлива в цилиндре.
После пуска двигателя и возвращения ключа выключателя стартера в первое рабочее положение водитель имеет возможность некоторое время поддерживать горение факела во впускных трубопроводах, держа включенной кнопку выключателя ЭФУ не более 1 мин.
Пусковой подогреватель
Пусковой подогреватель двигателя предназначен для прогрева двигателя перед его пуском при низкой окружающей температуре воздуха. Подогреватель работает на топливе, применяемом для двигателя.
Подогреватель может прогревать двигатель, система охлаждения которого заполнена водой или антифризом.
Подогреватель установлен на двигателе с правой стороны (рис. 1). Подогреватель представляет собой неразборный котел 15, состоящий из камеры сгорания, жаровой трубы, газохода и двух соединенных между собой жидкостных рубашек (теплообменника). Котел постоянно включен в систему охлаждения двигателя.
Рис 1. Подогреватель.
В камеру сгорания котла топливо подается из бачка 1 самотеком. Для управления подачей топлива установлен электромагнитный клапан 23 с регулировочной иглой 4 и топливным фильтром.
Клапан работает следующим образом: когда переключатель 21 пульта управления выключен, сердечник под действием пружины перекрывает топливопровод; при включении переключателя ток поступает в катушку, сердечник оттягивается, и топливо беспрепятственно попадает в камеру сгорания подогревателя.
Воздух в камеру сгорания подается вентилятором, установленным под капотом двигателя.
Первоначально воспламенение смеси производится свечой накаливания 11. После того как в камере установится устойчивое горение, свеча выключается, и дальнейшее горение топлива происходит от ранее зажженного пламени.
В цепь свечи последовательно включено дополнительное контрольное сопротивление, установленное на пульте управления подогревателем. По накалу спирали сопротивления судят о работе свечи.
После воспламенения топлива от свечи подогревателя, образующиеся горячие газы закрученным потоком проходят по жаровой трубе и отдают тепло подогреваемой жидкости, залитой в котел.
Газы, проходящие через выпускной патрубок, лотком 13 направляются под картер двигателя, где используются для обогрева масла в картере.
Жидкостная полость котла подогревателя посредством трубок 12 и 17 соединена с системой охлаждения двигателя.
На щите двигателя установлен в отдельном кожухе пульт 18 управления подогревателем, на котором установлены выключатель 20 свечи, контрольная спираль 19 и переключатель 21.
Переключатель имеет три положения:
- положение 0 — все выключено (ручка переключателя нажата до отказа);
- положение 1 — включен электродвигатель вентилятора (ручка вытянута на половину хода);
- положение II — включены электродвигатель вентилятора и магнитный клапан (ручка вытянута до отказа).
Электрическая схема пульта управления подогревателем показана на рис. 2.
Рис. 2