Что такое предпусковой подогреватель карбюраторного двигателя

Принцип работы предпускового подогревателя двигателя

Предпусковой подогреватель двигателя устанавливается на различные виды техники, начиная от гражданских легковых авто и заканчивая тяжелыми грузовиками, спецмашинами и т.д. Оснащение устройством предпускового подогрева двигателя и салона позволяет облегчить запуск ДВС, увеличить ресурс силовой установки и в значительной степени повысить комфорт эксплуатации в зимний период.

Далее мы рассмотрим, какие бывают предпусковые подогреватели двигателя, изучим принцип работы предпускового подогрева. Также мы постараемся ответить на вопрос, какие преимущества и недостатки имеет тот или иной тип подогревателей мотор и салона автомобиля из общей группы подобных устройств.

Что такое предпусковой подогреватель двигателя и его устройство

Начнем с того, что существует несколько видов подогревателей ДВС, которые отличаются по принципу действия, назначению, производительности, габаритам и ряду других параметров и характеристик. Как правило, зачастую подогреватели делят на:

  • жидкостные автономные;
  • электрические;

Теперь давайте рассмотрим эти решения более подробно. Итак, самым распространенным вариантом является автономный предпусковой подогреватель двигателя жидкостной. Многие водители хорошо знают такие устройства по брендам Webasto, Hydronic, Теплостар и т.д.

При этом оба типа обогревателей являются автономными. Устройства осуществляют забор топлива (бензин, солярка) из основного бака или отдельного резервуара (идет в комплекте с автономным отопителем). Далее происходит сжигание этого топлива в небольшой камере сгорания.

Данные решения являются экономичными, так как расход топлива небольшой, также потребляется минимум электроэнергии, подогреватели отличаются сниженным уровнем шума во время работы. Еще следует отметить универсальность, так как поставить отопитель можно на бензиновый, дизельный, газовый или газодизельный двигатель, мотор с ГБО и т.д.

Как правило, автономные предпусковые подогреватели устанавливают в моторном отсеке, после чего они также подключаются к системе охлаждения двигателя. Воздушный отопитель в таком подключении не нуждается. Устройство ставят в салоне, так как его задача не греть ОЖ, а подать подогретый воздух в воздуховоды.

Как работает предпусковой подогреватель двигателя автономный

Начнем с того, что жидкостной отопитель представляет собой готовый монтажный комплект. Основными элементами являются:

  • котел с камерой сгорания;
  • жидкостной радиатор;
  • магистрали для подачи топлива;
  • насос для подкачки горючего;
  • насос жидкостной;
  • термореле;
  • электронный блок отопителя;
  • органы управления;

Итак, после того, как на устройство приходит сигнал о запуске, электрический ток начинает подаваться на исполнительный мотор. Такой двигатель приводит в действие специальный топливный насос, который входит в конструкцию отопителя. Параллельно начинает работать и вентилятор. Насос накачивает горючее, после чего топливо испаряется в испарителе. Также в отопитель поступает воздух.

В результате образуется топливно-воздушная смесь, которая поступает в камеру сгорания и воспламеняется от искры на свече зажигания. Тепловая энергия, которая образуется после сгорания, через специальный теплообменник отдается охлаждающей жидкости в системе охлаждения.

Сама ОЖ при этом циркулирует. Циркуляция становится возможной благодаря работе подкачивающего насоса, который входит в конструкцию отопителя. Таким образом, подогретая и циркулирующая по рубашке охлаждения жидкость способна передать тепло холодному двигателю.

Если же говорить о воздушных отопителях, в этом устройстве горелка нагревает только воздух, при этом не греет охлаждающую жидкость. В автоматическом режиме устройство «ориентируется» по показателю температуры воздуха в салоне или кабине. Другими словами, отопитель поддерживает ту или иную температуру воздуха, которую задал пользователь, а также работает столько времени, сколько запрограммировал водитель.

Как жидкостные, так и воздушные отопители комплектуются различными органами управления, что позволяет управлять устройством не только из салона ТС, но и дистанционно. Среди основных функций следует выделить возможность автоматического включения предпускового подогревателя по таймеру, запуск отопителя удаленно с брелка или при помощи мобильного телефона.

Читайте также:  Топливная система дизельного двигателя форд фокус схема

Принцип работы электрического подогрева двигателя

Электрический подогреватель является спиралью, которая вкручивается в блок цилиндров двигателя. Электрическая спираль ставится вместо заглушки в блоке. Принцип работы достаточно прост. Через спираль проходит ток, спираль нагревается, что и позволяет в результате нагреть тосол или антифриз. Циркуляция ОЖ и распределение тепла происходит естественным путем (за счет конвекции).

Дело в том, что электроподогрев двигателя не является автономным. Устройство питается от внешней розетки, что во многих случаях становится существенным недостатком. Еще одним минусом можно считать то, что такое решение потребляет достаточно много электрического тока.

Чтобы обеспечить нагрев ОЖ до определенной температуры и дальнейшее поддержание такой температуры, владелец сам задает температурный диапазон. Если просто, в комплекте идет таймер, что позволяет установить нужную температуру. После того, как ОЖ будет прогрета до нужного значения, спираль отключается.

Затем, когда температура жидкости снизится до определенного порога, устройство снова включится в автоматическом режиме. Еще отметим, что электрообогреватель позволяет прогреть не только двигатель, но и салон. После нагрева ОЖ включается штатный вентилятор печки, после чего теплый воздух идет из воздуховодов. Также имеется возможность реализовать подзарядку АКБ параллельно предпусковому подогреву силового агрегата.

Подогрев двигателя при помощи теплового аккумулятора

Данный тип обогревателей двигателя менее распространен по сравнению с другими аналогами. Подобные решения на рынке представлены системами Гольфстрим, Автотерм и т.д.

Принцип работы указанных тепловых аккумуляторов сводится к тому, что после прогрева ОЖ в результате работы двигателя, тосол или антифриз накапливается в специальной емкости, где остается горячим до 48 часов. При очередном запуске холодного мотора теплая жидкость поступает в систему охлаждения, что позволяет быстро прогреть двигатель и салон.

Предпусковой подогреватель двигателя: плюсы

Как известно, износ двигателя наиболее интенсивен в момент его запуска. При этом низкие температуры влияют на вязкость моторного масла (смазка густеет), смазывающие и защитные свойства ухудшаются.

В результате после холодного пуска усиливается трение, в первые секунды нагруженные детали испытывают масляное голодание. Зачастую быстрее всего изнашиваются элементы КШМ, ЦПГ и ГРМ. При этом возможность избежать холодного пуска и быстрый прогрев ДВС до рабочих температур позволяет говорить о том, что двигатель эксплуатируется в щадящем режиме.

Источник

Устройство автомобилей

Приборы и механизмы жидкостной системы охлаждения

Предпусковые подогреватели

Для чего нужен предпусковой подогрев двигателя

При низких температурах окружающей среды пуск двигателей внутреннего сгорания значительно затрудняется по следующим причинам:

  • большое сопротивление проворачиванию коленчатого вала и перемещению поршней в цилиндрах из-за повышения вязкости масла в картере и застывании масляной пленки на стенках цилиндров;
  • ухудшение испаряемости топлива;
  • конденсация паров уже испарившегося топлива на холодных стенках камеры сгорания ухудшает процесс воспламенения;
  • снижение мощности стартера из-за падения ЭДС аккумуляторной батареи в условиях низких температур.
  • снижение температуры воздуха в конце такта сжатия у дизелей приводит к тому, что самовоспламенение топлива не возникает.

При хранении автомобиля в теплом гараже проблем, связанных с зимними морозами не возникает.
И даже если автомобиль хранится на открытой стоянке, но поблизости есть источники электроэнергии, можно использовать различные электрические нагревательные устройства, чтобы подогреть двигатель, масло в картере, жидкость в системе охлаждения, и причины затрудненного пуска будут устранены.

Но если автомобиль при низких температурах хранится вдали от гаража и источников тепловой и электрической энергии запуск двигателя нередко превращается в трудноразрешимую проблему.
Подогрев поддона и блока цилиндров двигателя при помощи факела или паяльной лампы, зачастую используемый водителями в таких ситуациях, может привести к обгоранию легковоспламеняющихся элементов конструкции автомобиля и даже к пожару.
По этой причине многие грузовые автомобили, а также легковые автомобили, предназначенные для эксплуатации в условиях низких температур, оснащаются средствами автономного предпускового подогрева двигателя для безопасного, быстрого и эффективного приведения автомобиля в работоспособное состояние даже в самые сильные морозы.

Читайте также:  Как узнать обороты двигателя без тахометра на дизельном двигателе

Наиболее оптимальным для достижения цели является предварительный подогрев масла смазочной системы и охлаждающей жидкости системы охлаждения.

Подогретая охлаждающая жидкость передает тепло неподвижным деталям КШМ, в результате чего на них разогревается масляная пленка. Это особенно актуально для гильз цилиндров и поршневых колец, наиболее подверженных износу при холодном запуске.
Кроме того, при подогреве охлаждающей жидкости происходит подогрев головки блока цилиндров и впускных каналов для горючей смеси (у дизелей — воздушных каналов), благодаря чему улучшаются процессы смесеобразования и воспламенения при запуске двигателя.

Однако, разогрев одной лишь охлаждающей жидкости малоэффективен, поскольку, благодаря явлению конвекции, основная часть теплоты передается лишь деталям, имеющим каналы и полости рубашки охлаждения, а масло в поддоне двигателя остается холодным. По этой причине наилучшего результата дает предварительный подогрев и масляного поддона, и охлаждающей жидкости.

Для обеспечения надежного пуска двигателя в условиях низких температур используются предпусковые подогреватели, принцип действия которых одинаков для бензиновых двигателей и дизелей, несмотря на некоторые конструктивные отличия.

Какие технические решения для облегчения запуска двигателей приняли конструкторы рассмотрим на устройстве и принципе работы предварительных подогревателей карбюраторного двигателя автомобиля ЗИЛ-431410 и дизельного двигателя автомобиля КамАЗ.
По понятным причинам первые из этих устройств используют для работы бензин, вторые — дизельное топливо.

Предпусковой подогреватель бензинового двигателя

Устройство и работу предпускового подогревателя, работающего на бензине, рассмотрим на примере подогревателя карбюраторного двигателя автомобиля ЗИЛ-431410, изображенного на рис. 1 .

Предпусковой подогреватель состоит из котла 17, постоянно соединенного трубками 14 и 18 с системой охлаждения двигателя, топливного бачка 1, электродвигателя 5 вентилятора, заключенного в кожух, регулятора подачи топлива с электромагнитным клапаном 8 и пульта управления 21, расположенного в подкапотном пространстве.

Ручка 23 переключателя пульта управления может занимать три положения:

  • О – все выключено (ручка утоплена до отказа);
  • I – включен электродвигатель вентилятора (ручка вытянута наполовину);
  • II – включены электродвигатель вентилятора и электромагнитный клапан регулятора подачи топлива (ручка вытянута до отказа).

Для подогрева электромагнитного клапана 8 во время пуска подогревателя в корпусе клапана установлена спираль 10, соединенная последовательно со свечой накаливания 13 и контрольной спиралью 22.
Спираль 10 включается в электрическую цепь одновременно со свечой накаливания одним и тем же выключателем 24.

Для использования подогревателя в его котел через воронку 3 наливают 1,5 л воды и открывают кран 4, через который из бачка 1 поступает бензин к электромагнитному клапану 8. Клапан при этом находится в закрытом состоянии.
Затем переключают ручку 23 в положение I на 45 секунд.
При этом включается электродвигатель 5 вентилятора, который по гофрированному шлангу 12 нагнетает воздух через котел, продувая его. Поворачивают выключатель 24, напряжение поступает на свечу накаливания 13, спираль 10 подогрева топлива в электромагнитном клапане и контрольную спираль 22 (находится под крестообразной прорезью пульта 21).
Светло-красный цвет контрольной спирали указывает на то, что и свеча накала готова к воспламенению топлива.

Удерживая выключатель 24 во включенном состоянии, ручку 23 переключателя переводят в положение II, при этом клапан 8 открывается и топливо самотеком по трубке 11 поступает в зону свечи накаливания, где с поступающим воздухом образует горючую смесь и воспламеняется.

После установления устойчивого горения выключатель 24 поворачивают в исходное положение, далее горение в жаровой трубе котла продолжается без участия свечи накаливания.

Котел представляет собой теплообменный аппарат, в котором, кроме жаровой трубы со свечой накаливания, имеется своя рубашка охлаждения, включенная посредством трубок 18 и 14 параллельно системе охлаждения двигателя.
Сливной кран 16 котла позволяет слить из него охлаждающую жидкость.
Выходящие из жаровой трубы котла горячие газы по лотку 15 направляются под картер двигателя и нагревают масло.
Регулировочная игла 9 позволяет настраивать горение в котле путем изменения расхода бензина.

Читайте также:  Почему троит двигатель форд сиерра

Через одну-две минуты после начала работы подогревателя в котел дополнительно вливают 6…8 л воды, закрывают пробку воронки, прикрывают капот и продолжают нагрев двигателя. Когда двигатель прогреется, из открытой горловины радиатора пойдет пар. Отключив подачу бензина в котел, 1…2 минуты продувают его воздухом, выключают полностью, пускают двигатель и через заливную горловину радиатора заполняют систему охлаждения до конца.

Предпусковой подогреватель дизеля

Устройство и работу предпускового подогревателя дизельного двигателя, рассмотрим на примере автомобиля КамАЗ-4310, изображенного на рис. 2 .

Предпусковой подогреватель дизельного двигателя включает в себя: котел 2 с горелкой, электромагнитный топливный клапан 1 с форсункой и электронагревателем топлива, насосный агрегат 7, систему электроискрового розжига и систему дистанционного управления подогревателем.

В горелке топливо смешивается с воздухом. Образовавшаяся смесь воспламеняется и сгорает.
Горелка крепится к котлу подогревателя болтами. На ней установлены электроискровая свеча 5 ( рис. 3 ), топливный электромагнитный клапан 6 в сборе с форсункой и электронагревателем 7 топлива.

Насосный агрегат состоит из вентилятора, топливного и жидкостного насосов, приводимых в действие одним электродвигателем.
Жидкостный насос центробежного типа обеспечивает циркуляцию охлаждающей жидкости между предпусковым подогревателем и системой охлаждения двигателя.
Топливный шестеренный насос обеспечивает подачу топлива под давлением к форсунке котла предпускового подогревателя.

Система электроискрового розжига предназначена для обеспечения искрового разряда на электродах свечи зажигания, расположенной в горелке, при пуске предпускового подогревателя.
Высокое напряжение на электродах свечи создается транзисторным коммутатором и индукционной катушкой.

Питание предпускового подогревателя осуществляется из специального топливного бачка 5 ( рис. 2 ), заполнение которого происходит автоматически при работающем двигателе либо ручным топливоподкачивающим насосом ,установленным на насосе высокого давления (ТНВД) системы питания двигателя.

Переключатель управления работой предпускового подогревателя установлен в кабине и имеет четыре положения:

  • О – все выключено;
  • I – включен электродвигатель насосного агрегата, электромагнитный топливный клапан и электроискровая свеча;
  • II – включен электродвигатель насосного агрегата и электромагнитный топливный клапан;
  • III – включен электродвигатель вентилятора и электронагреватель топлива.

Для подготовки предпускового подогревателя к работе переключатель устанавливают в положение III. При этом осуществляется продувка воздухом котла 1 предпускового подогревателя ( рис. 4 ), циркуляция охлаждающей жидкости в системе охлаждения, подача топлива в электронагреватель, где топливо подогревается. Топливо в форсунки при этом не поступает, так как электромагнитный клапан 6 ( рис. 2 ) закрыт.

При переводе ключа в положение I отключается электронагреватель 7 топлива, открывается 6, а на электродах электроискровой свечи 5 происходит искрообразование.
Через открывшийся топливный клапан топливо поступает в форсунку, распыляется ею, и воспламеняется искрами между электродами свечи.

После воспламенения топлива его горение поддерживается самопроизвольно, и переключатель переводят в положение II.

Продукты сгорания через выпускную трубу 3 ( рис. 4 ) направляются под масляный картер 1 двигателя и нагревают в нем масло.

Топливо очищается фильтрами тонкой очистки, установленными в электромагнитном клапане и форсунке.

Расход топлива подогревателем регулируется с помощью регулировочного клапана, установленного на топливном насосе.

Применение подогревателей перед запуском двигателя в холодное время года не только облегчает эксплуатацию автомобиля, но и значительно повышает ресурс двигателя.
При холодном запуске происходит интенсивный износ трущихся поверхностей сопрягаемых деталей, в первую очередь, из-за отсутствия надлежащей смазки. Густое масло плохо закачивается в смазочную систему и трущиеся детали после запуска относительно долго работают в условиях сухого трения.
Кроме того, резкий скачок давления масла в смазочной системе после запуска, обусловленный его высокой вязкостью, нередко является причиной повреждения сальниковых уплотнений и прокладок в двигателе.
Благотворно сказывается предварительный подогрев двигателя и на стартере, работающем в условиях меньших перегрузок.

Источник

Adblock
detector