Средства для облегчения пуска дизеля

Средства для облегчения пуска дизеля

Как известно, воспламенение топлива в цилиндрах дизелей происходит за счет теплоты, которая образуется в результате большого сжатия воздуха в цилиндрах двигателя движущимися поршнями. Причем чем ниже тем-тература окружающего воздуха, тем дольше нужно вращать коленчатый вал дизеля, что сопряжено с повышенным износом пусковых устройств.

Чтобы сократить время пуска дизеля и тем самым облегчить работу пускового устройства, применяют легковоспламеняющиеся пусковые жидкости, свечи подогрева, электрофакельные подогреватели, жидкостные подогреватели и др.

Пусковая жидкость «Холод Д-40», подаваемая ручным насосом, находит применение при температурах ниже —20°С, особенно при электростартерном пуске. Она достоит из диэтилового спирта (60%), петролей-ного эфира (15%), изопропилнитрата (15%) и моторного масла (10%). Благодаря высокому давлению насыщенных паров, низкой температуре самовоспламеняемости эфира и широким пределам воспламеняемости смеси пусковой жидкости с воздухом в камере сгорания двигателя достаточно обеспечить при пуске температуру конца сжатия 260…280°С. Этого можно достигнуть, прокручивая коленчатый вал дизеля с частотой 60…80 мин.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Дополнительные материалы по теме:

Жидкость «Холод Д-40» подается во впускную трубу специальным устройством, устанавливаемым на тракторе во время пуска.

Пусковое приспособление аэрозольного типа ППА предназначено для облегчения пуска дизеля без предварительного его подогрева при температуре окружающего воздуха до —30 °С и сокращения продолжительности разогрева его предпусковым подогревателем при температурах до —50 °С.

Устройство. Приспособление состоит из корпуса, внутри которого расположен электромагнит с обмотками (рис. 58), сердечника, заканчивающегося нажимным штоком, и пружины. В нижней части корпуса установлен аэрозольный баллон с пусковой жидкостью, находящейся под давлением вытесняющего газа.

Действие. При подаче электрического тока в электромагнит (нажатием на специальную кнопку) сердечник под действием магнитного поля перемещается вниз и нажимает на клапан аэрозольного баллона. Пусковая жидкость при этом через сквозное отверстие в сердечнике и трубопровод поступает к форсунке, установленной во впускной трубе дизеля, там смешивается с воздухом и подается в виде смеси в цилиндры, где и воспламеняется.

Свеча накаливания состоит из корпуса (рис. 59), на котором укреплены стержень и спираль накаливания. Свеча однопроводного исполнения устанавливается во впускной трубе дизеля. Последовательно со свечой в цепь аккумуляторной батареи включается дополнительное сопротивление и параллельно ему контрольная лампочка.

Рис. 58. Пусковое приспособление аэрозольного типа ППА:
1 — кнопка; 2 — трубопровод; 3 — обмотки; 4 — сердечник; 5 — пружина; 6 — клапан; 7— аэрозольный баллон; 8 — форсунка; 9 — впускная труба.

Действует это устройство следующим образом. При повороте ключа на 45° по часовой стрелке спираль начнет нагреваться, а контрольная лампочка загорится. Через 40…60 с ключ следует повернуть в ту же сторону еще на 45°, при этом включится стартер. При включении стартера для сохранения постоянной силы тока в цепи и соответственно температуры нагрева спирали автоматически выключатся дополнительное сопротивление и контрольная лампочка. После того как дизель заведется, ключ нужно повернуть в обратную сторону на 90°, т. е. выключить свечу и стартер. Свеча накаливания повышает температуру воздуха, поступающего в цилиндры двигателя, на 25…35 °С. Обычно такое устройство используют на тракторах, работающих при температурах воздуха не ниже —15 °С.

Электрофакельный подогреватель (рис. 60) размещается также во впускной трубе дизелей, работающих при температуре воздуха до — 20 °С.

Устройство. Подогреватель состоит из корпуса, внутри которого расположены клапан и обмотка электромагнита. В верхней части подогревателя имеется полый болт, через который подается дизельное топливо, идущее от фильтра тонкой очистки или из специального бачка, а в нижней укреплена спираль накаливания, закрытая кожухом с отверстиями.

Действие. При повороте ключа в положение II ток из аккумуляторной батареи поступит в цепь спирали накаливания, предварительно пройдя через контрольный элемент и добавочное сопротивление. Напряжение в цепи упадет до 10 В (на это и рассчитана спираль накаливания) . Через 30…35 с спираль разогреется до +950 °С.

Затем ключ нужно поставить в положение III. В этом случае ток направится в реле 8 (включающему стартер), а от него в обмотку 6 электромагнита подогревателя. Спираль при этом останется включенной, а контрольный элемент и добавочное сопротивление будут выключены. Так как для работающего стартера требуется большой ток, то напряжение в цепи не повысится.

При прохождении тока по обмоткам электромагнит втянет клапан (поднимет вверх), и через открывшееся отверстие дизельное топливо будет вытекать на раскаленную спираль, испаряться, воспламеняться и нагревать тем самым проходящий по трубе воздух. Температура воздуха на входе в цилиндры дизеля достигнет 300…350 °С.

Рис. 59. Схема подогрева воздуха свечой накаливания:
1 — спираль; 2 — стержень; 3 —-корпус; 4 — впускная труба; 5 — дополнительное сопротивление; 6 — лампочка; 7 — ключ.

Рис. 60. Электрофакельный подогреватель:
1 — спираль накаливания; 2 — полый болт; 3 — добавочное сопротивление; 4— контрольный элемент; 5—ключ; 6 — обмотка; 7—клапан; 8— реле; 9 — кожух.

После пуска дизеля включатель стартера прекратит подачу тока в обмотку подогревателя и клапан закроет отверстие, по которому топливо вытекало. Ключ при этом будет находиться в положении.

Жидкостные подогреватели применяются на тракторах, работающих при температуре окружающего воздуха до —40 °С.

Пусковой жидкостный подогреватель представляет собой котел для подогрева воды с заливной горловиной. Вода в котле нагревается горелкой, в которую из бака через электромагнитный клапан по трубке поступает бензин. Бензин воспламеняется при помощи свечи накаливания. Во время горения бензина в котел вентилятором подается воздух. Горячие газы, образовавшиеся в результате сгорания бензина, по патрубку направляются в кожух, закрывающий картер двигателя, где и нагревают масло.

Холодная вода из рубашки двигателя поступает в котел через трубку, соединенную с нижним патрубком радиатора, а нагретая в котле вода возвращается в рубашку и обогревает цилиндры и головку блока. Управляют подогревателем при помощи переключателя и включателя свечи накаливания.

Декомпрессионный механизм. У дизелей давление воздуха в цилиндрах в конце такта сжатия большое. Поэтому даже мощные стартеры и пусковые двигатели не всегда могут преодолеть это давление и заставить поршни проходить в.м.т. в начале вращения коленчатого вала. Для облегчения первоначальной раскрутки коленчатого вала на некоторых дизелях устанавливают специальные устройства — де-компрессионные механизмы, т. е. механизмы, которые нарушают компрессию (сжатие) в цилиндрах.

Устройство. Декомпрессионный механизм состоит из валика (рис. 61, а), размещенного в подшипниках над клапанными коромыслами механизма газораспределения, и рычага управления. На валике сделаны выточки, расположенные над коромыслами, или в эти валики ввернуты болты (см. рис. 61, б) с круглыми головками. У некоторых дизелей применена иная конструкция: на толкателях (см. рис. 61, в) делают выточки, а рядом располагают валики с рычагом. Валики также на своих концах имеют выточки, которые входят в выточки толкателей.

Действие. У первых двух конструкций перед началом раскручивания коленчатого вала поворотом рычага нажимают на коромысла, клапаны при этом открывают каналы, по которым поступает чистый воздух и выходят отработавшие газы. У конструкции, показанной на рисунке 61, в, при повороте рычага валика валик приподнимает штангу толкателя и клапаны также при этом открывают соответствующие клапаны.

Рис. 61. Декомпрессионный механизм:
а, б, в — варианты; 1, 5—рычаги; 2— валик; 3— коромысло; 4 — штанга; 6 — толкатель; 7 — болт.

Так как в цилиндрах не будет происходить сжатия воздуха, стартер (или пусковой двигатель) легко и быстро раскрутит коленчатый вал дизеля, в результате чего маховик и другие вращающиеся детали накопят достаточное количество кинетической энергии.

Как только коленчатый вал начнет быстро вращаться, рычаги переводят в исходное положение и включают подачу топлива. Кинетическая энергия, накопленная маховиком и другими вращающимися деталями, помогает стартеру преодолевать мертвые точки криво-шипно-шатунного механизма, и дизель легко запускается.

4. Средства облегчения пуска двигателей

При
температурах
пуска
карбюраторных
и
дизельных
двигателей
минус 30
С
должны
применяться
устройства
для
облегчения
пуска
холодного
двигателя,
а
при
температурах
минус 40
°С
и
ниже
должна
применяться
система
предпускового
подогрева.

К
средствам
облегчения
пуска
двигателя
относятся:
пусковые
жидкости,
свечи
накаливания,
спирали
подогрева
воздуха,
элекрофакельные
подогреватели,
предпусковые
подогреватели,
подогреватели
аккумуляторной
батареи
и
др.

В
системах
электростартерного
пуска
энергия
аккумуляторной
батареи
расходуется
на
управление
предпусковым
подогревателем
охлаждающей
жидкости
(двигатели
3M3)
и
стартером,
электрофакельного
(двигатель
Д-240,
Д-245,
КамАЗ-740)
подогревателя
всасываемого
воздуха
и
стартера
при
пуске,
электропривода
насоса
предпусковой
прокачки
масла
(двигатель
ЯМЗ-240В14).

Наибольшее
количество
устройств,
облегчающих
пуск
холодного
двигателя,
предназначено
для
дизелей.

Для
бензиновых
двигателей
выпускаются
устройства
для
впрыскивания
легковоспламеняющейся
жидкости,
имеющей
компоненты
с
низкой
температурой
самовоспламенения.
Ее
применение
облегчает
воспламенение
топлива
и
повышает
эффективность
его
сгорания.
Разработаны
также
и
выпускаются
средства
подогрева
аккумуляторных
батарей.

В
отечественной

практике
применяются
пусковые
легковоспламеняющиеся
жидкости
«Арктику»
для
бензиновых
двигателей
и
«Холод-40»
–
для
дизелей.

Пусковая
жидкость
впрыскивается
во
всасывающий
трубопровод
или
патрубок
специальным
приспособлением.
Выпускаются
пусковые
жидкости
и
в
аэрозольных
баллончиках.
В
этом
случае
пусковая
жидкость
вводится
в
патрубок
воздушного
фильтра.
Применение
пусковых
жидкостей
снижает
минимальную
температуру
пуска
двигателя
до
30
–
35
°С.

Аэрозольное
пусковое
приспособление
с
электромагнитным
приводом
для
подачи
пусковой
жидкости
во
впускной
трубопровод
приведено
на
рисунке
3. Пусковая
жидкость
находится
под
давлением
в
аэрозольном
баллоне
13
с
клапанным
устройством.
В
качестве
вытесняющего
газа
применяют
пропан,
бутан
и
др,
давление
которых
мало
изменяется
с
изменением
температуры.
Аэрозольное
приспособление
устанавливается
с
помощью
кронштейна
5
в
моторном
отсеке
в
легкодоступном
для
смены
баллона
месте.
Управление
приспособлением
— дистанционное
из
кабины
водителя.
При
включении
электромагнита
7
якорь
8
перемещается
вниз,
нажимает
эмульсионной
трубкой
на
шток
клапана
аэрозольного
баллона
и
одновременно
открывает
проход
для
аэрозоли
в
трубопровод
10
через
пластинчатый
клапан
9.
К
форсунке
11
распылителя,
расположенной
во
впускном
трубопроводе
двигателя,
аэрозоль
поступает
через
эмульсионную
трубку
6 и
внутреннюю
полость
якоря
электромагнита
7.

Рисунок 3. Аэрозольное
пусковое
приспособление
с
электромагнитным
приводом

1 – регулировочный
винт;
2 –
нажимной
подпятник;
3 –
складывающиеся
дужки; 4
– ось
дужек;
5 –
кронштейн крепления;
6 –
эмульсионная
трубка;
7 – электромагнит;
8 – сердечник;
9 –
пластинчатый
клапан;
10 –
трубопровод;
11 – форсунка;
12 –
резиновый
уплотнитель;
13 –
аэрозольный баллон

Один
аэрозольный
баллон
может
обеспечить
8 – 10
пусков
двигателя
при
температуре
минус 30
°С.
При
установке
в
приспособление
верхнюю
часть
нового
баллона
совмещают
с
корпусом
и
прижимают
к
нему
опорной
пятой
2,
перемещающейся
по
дужкам
3
с
помощью
регулировочного
винта
1.
Уплотнение
в
стыке
баллона
с
корпусом
обеспечивается
резиновым
уплотнителем
12.
Дужки
3
поворачиваются
относительно
корпуса
на
осях
4.

Свечи
накаливания
(рисунок
4) применяются
для
облегчения
пуска
дизелей.
Они
бывают
с
открытой
спиралью
и
со
спиралью,
расположенной
внутри
защитного
кожуха
(штифтовые
свечи).

Свечу
накаливания с открытым нагревательным
элементом устанавливают в камере
сгорания таким образом, чтобы струи
распыляемого топлива не касались
спирали.

Штифтовые
свечи устанавливаются таким образом,
чтобы конус струи распыляемого топлива
касался конца ее кожуха. Свечи с закрытой
спиралью обладают большим сроком службы
и меньшими габаритами. Пусковые свечи
накаливания выпускаются как однопроводными,
так и двухпроводными. Время нагрева
свечи до пуска дизеля 30
– 60
с,
сила, потребляемого тока 40
– 50
А. Спираль свечи нагревается до
температуры 900
– 1050
°С.

Свечи
подогрева воздуха устанавливаются во
впускном коллекторе двигателя и
подогревают всасываемый воздух.
Относительно невысокая мощность свечей
подогрева (400
– 1000
Вт) ограничивает их применение на дизелях
с рабочим объемом до 5 л.

Для
обеспечения пуска дизелей с большим
рабочим объемом вместо свечей накаливания
и подогрева применяют элекрофакельные
подогреватели воздуха и элекрофакельные
штифтовые свечи (рисунок 5). Перед пуском
дизеля первоначально включается спираль
накаливания. После ее нагрева подается
напряжение на катушку электромагнитного
клапана, в результате чего клапан
открывается и топливо подается на
раскаленную спираль, испаряется и
перемешивается с поступающим воздухом.
Топливовоздушная смесь воспламеняется
и образуется пламя, нагревающее
поступающий в цилиндры воздух. После
пуска двигателя подогреватель выключают.
Топливный клапан под действием пружины
перекрывает подачу топлива, и горение
прекращается.

Применение
такого подогревателя позволяет снизить
предельную температуру пуска холодного
двигателя на 10
– 15
°С.

Предпусковой
подогреватель охлаждающей жидкости
дизельных двигателей состоит из котла
в сборе с горелкой, электродвигателя
насосного агрегата с вентилятором
(рисунок 6), жидкостным и топливным
насосом (24 В, 300 Вт), электромагнитного
топливного клапана 2
с форсункой, электронагревателя
(топливной мощностью 200 Вт), высоковольтной
искровой свечи 3,
источника
высокого напряжения –
транзисторного
коммутатора с катушкой зажигания,
контактора К1
цепи электродвигателя, реле К2
нагревателя топлива и топливного
клапана, переключателя B1
режимов работы.

Рисунок 4. Пусковые свечи подогрева

а
– сердечник искровой
свечи подогрева: 1 – изолятор; 2
– ниппель; 3,
4 — уплотнительные
шайбы, верхняя и нижняя; 5
– центральный
электрод; 6 –
контактная гайка; 7 – стержень; б
– однопроводная свеча накаливания
СН150:

1 – гайка; 2
– шайба стальная;
3 –
шайба изолирующая; 4
– корпус; 5
– спираль; 6 –
стержень; 7 – шайба уплотнительная;
8 –
изоляция; 9 – шайба;

10 –
шайба пружинная ; 11
– контактная
гайка;
в – однопроводная
свеча накаливания CP65A:
1 – гайка; 2, 9 — шайбы;
3 – шайба
изоляционная; 4 –
шайба уплотнительная; 5 – спираль; 6
– экран; 7 – стержень;
8 –
корпус; 10 – шайба
пружинная; 11 – контактная гайка; г
– двухпроводная
свеча накаливания СНД100БЗ; 1 – контактная
гайка; 2 –
шайба пружинная; 3
– шайба; 4 – изолятор;
5 – корпус; 6 –
уплотнительная шайба; 7 – спираль; 8
– заглушка; 9 –
сердечник; 10
– кольцо
контактное; 11 – стержень;
д
— схема включения
свечей накаливания: 1 – свечи накаливания;
2 –
контрольный элемент; 3
– дополнительный
резистор; 4 –
выключатель свечей и
стартера; 5 – стартер;
6 –
батарея

Подогреватель
работает следующим образом. Сначала
рычажок переключателя
В1
устанавливают в положение III
(продувка, нагрев). При этом подается
питание в обмотку контактора, который
включает электродвигатель M1
насосного агрегата для продувки котла,
а через нормально замкнутые
контакты
реле
К2
поступает
ток
в
электронагреватель
1
для
подогрева
топлива
в
специальной
камере
котла.
Время
продувки
и
нагрева
топлива
–
от
20 до
90 с
в
зависимости
от
температуры
окружающего
воздуха
(20…
50
°С).
Затем
рычажок
переключателя
переводят
в
положение
1
(пуск).
В
этом
положении
продолжает
работать
электродвигатель
насосного
агрегата,
отключается
нагреватель
топлива,
а
включаются
электромагнитный
топливный
клапан
2
через
замыкающиеся
контакты
(«86», «87») реле
К2
и
искровая
свеча
3,
на
которую
подаются
импульсы
высокого
напряжения
с
катушки
коммутатора
TK-107.
Происходит
воспламенение
топлива.

Рисунок 5. Предпусковой
электрофакельный подогреватель дизеля
Д-240

1, 5 —
токоподводящие клеммы катушки
электромагнита и спирали; 2
— болт штуцера; 3
— дозирующий элемент;
4 —
гайка; 6 — штуцер; 7 — пружина перепускного
клапана;

8 —
катушка электромагнита; 9
— клапан; 10
— корпус клапана; 11
— спираль; 12 — кожух

Рисунок 6.
Схема
предпускового
подогревателя

1 – нагревательный
элемент
топлива;
2 –
электромагнитный
топливный
клапан;

3 —
свеча;
M1
– электродвигатель
насоса
и
вентилятора;
K1
– контактор;
К2
– реле
нагревателя
топлива
и
электромагнитного
клапана;
В1 —
переключатель
режимов
работы;
ТК-107-транзисторный
коммутатор.

Когда
в
котле
появится
характерный
гул
горящего
топлива,
рычажок
переключателя
устанавливают
в
положение
1.
При
этом
выключается
электроискровая
свеча,
и
остаются
включенными
электродвигатель
насосного
агрегата
и
электромагнитный
топливный
клапан.

Лекция №11 — Средства облегчения пуска холодного двигателя

          Существуют различные способы и устройства для облегчения пуска холодного двигателя.

          Эти устройства делятся на действующие:

• в предпусковой период и
• в процессе пуска двигателя.

          Устройства, облегчающие пуск двигателя в предпусковой период. 

          К ним относятся подогреватели, обеспечивающие предпусковой прогрев двигателя и его систем, обеспечивающий не только повышение частоты прокручивания двигателя и улучшение условий воспламенения топлива, но и снижение процесса изнашивания при пуске, сокращение времени до начала самостоятельной работы двигателя и уменьшение объема выбросов вредных веществ в окружающую среду.

      Предпусковые подогреватели различаются между собой по виду потребляемой энергии. Для автомобильных двигателей применяются жидкостные подогреватели, работающие на бензине и дизельном топливе, и подогреватели с использованием электрической энергии. Последние имеют ряд преимуществ: высокая надежность, быстродействие, возможность автоматизации процесса прогрева.

       По методу превращения электрической энергии в тепловую различают нагреватели сопротивлений, индукционные, электродные, инфракрасные излучатели и полупроводниковые.

       Широкое распространение получили электронагревательные элементы в виде герметичных трубчатых электронагревателей (ТЭН). Однако установка ТЭНов на двигатели не всегда удобна и возможна, поэтому обычно их используют в теплообменнике (котле).

       Устройства, облегчающие пуск двигателя и действующие непосредственно в процессе пуска, улучшают условия смесеобразования и воспламенения топлива.  

       К таким устройствам относятся:

• свечи накаливания,
• электрофакельные подогреватели,
• электроподогреватели топливновоздушной смеси,
• устройства для впрыскивания легковоспламеняющейся жидкости.

Электрофакельное устройство (эфу)

         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. 

       Термореле представляет собой спираль, закрытую защитным кожухом, и два контакта. Один из контактов выполнен на конце биметаллической пластины, которая проходит внутри спирали. По спирали пропускается электрическйй ток. В результате нагревания пластина деформируется и замыкает контакты термореле. Питание подается на контрольную лампу и катушку электромагнитного клапана.

        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.

     Рисунок — Добавочный резистор с термореле: 1 — термореле; 2 — резистор добавочный

      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.

       Как показывают испытания, применение электрофакельного устройства обеспечивает значительное уменьшение минимальных пусковых оборотов и снижает предельную температуру надежного пуска холодного дизеля до минус 30 °С. При этом указанный предел определяется не трудностями воспламенения топлива, а энергетическими возможностями электропусковой системы. Само же электрофакельное устройство может обеспечить воспламенение рабочей смеси в цилиндрах двигателя при температурах до минус 40 °С.

     Устройства, облегчающие пуск двигателя и действующие непосредственно в процессе пуска, улучшают условия смесеобразования и воспламенения топлива. К таким устройствам относятся свечи накаливания, электрофакельные подогреватели, электроподогреватели топливновоздушной смеси, устройства для впрыскивания легковоспламеняющейся жидкости.

Электрические свечи накаливания

        Пуск дизелей с раздельными камерами сгорания улучшается при установке в предкамере или вихревой камере свечей накаливания, которые обеспечивают воспламенение впрыскиваемого топлива.

         Свечи накаливания бывают открытого и закрытого типов.

       Рисунок — Свечи накаливания: а — с открытым; б -.с закрытым нагревательным элементом;1 -вывод; 2 -центральный электрод; 3 -корпус;4 -спираль; 5-кожух спирали

       Свеча накаливания с открытым нагревательным элементом устанавливается в камере сгорания таким образом, чтобы струи распыленного топлива не касались раскаленной спирали во избежание сокращения срока службы свечи. Последовательно со спиралью включается дополнительный резистор, служащий для компенсации падения напряже­ния в момент включения стартера, в результате чего ток в цепи остается постоянным и степень накаливания не изменяется. Время нагрева спирали до рабочей температуры 850…1000°С составляет30…60с при силе тока 45…50А и напряжении 12В. Спираль свечи нагревается до 900…1000°С, затем свечи остаются под напряжением 1,2…1,7В в течение пуска двигателя. После начала работы двигателя свечи должны быть отключены.

    Спираль накаливания закрытой свечи (штифтовой) находится внутри кожуха, заполненного электроизоляционным материалом свысокой теплопроводностью. Материалом кожуха служит сплав инконель (железо-никель-хром).

         Время нагрева в зависимости от конструкции нагревательного элемента составляет 7…60с.

    Свечи устанавливают в камеру так, чтобы конус струи распыляемого топлива касался лишь раскаленного конца ее кожуха. Вследствие большой тепловой инерции таких свечей нет необходимости устанавливать в их цепь питания дополнительный резистор. Преимущество таких свечой -большая механическая прочность, продолжительный срок службы и небольшие габаритные размеры.

Подогрев воздуха во впускном трубопроводе

Для обеспечения пуска дизелей с большим объемом применяют электрофакельные подогреватели воздуха и штифтовые свечи. В электрофакельных подогревателях электрическая спираль потребляет ток небольшой силы, так как она служит только для подогрева и воспламенения топлива. Воздух во впускном трубопроводе подогревается за счет теплоты, выделяемой при сгорании топливно-воздушной смеси.

Электрофакельный подогреватель автомобилей КамАЗ состоит из двух факельных штифтовых свечей, электромагнитного топливного клапана, термореле с добавочным резистором, кнопочного выключателя, реле электрофакельного устройства, реле отключения обмотки возбуждения, генератора, контрольной лампы и топливопроводов.

3.13.Предпусковой подогреватель

Предпусковой подогреватель предназначен для нагрева жидкости в системе охлаждения и масла в поддоне картера дизельного двигателя перед пуском. Он работает на том же топливе, что и двигатель. На автомобилях устанавливают подогреватель типа ПЖД-ЗО (рис. 3.11)

Рис. 3.11.Электрическая схема управления подогревателем.

Электрическая часть подогревателя состоит из переключателя S, реле включения электродвигателя насоса К1, электродвигателя М насосного агрегата, реле включения электронагревателя К2 электромагнитного топливного коммутатора ТК и свечи зажиганияF. Управление работой подогревателя осуществляется переключателем S, имеющим четыре положения.

Сначала переключатель устанавливается в положение 2и реле К1 включает электродвигатель М насосного аппарата и электронагреватель ЕК топлива. При этом происходит подогрев топлива в специальной камере котла подогревателя и продувка котла. Через 15…20спереключательпереводят в нефиксируемое положение 3.В этом положении К4 включает электромагнитный клапан и транзисторный коммутатор ТК. Топливо, поступающее через клапан, распыляется форсункой, смешиваясь с воздухом, подаваемым вентилятором, который воспламеняется от свечиF.

      При эксплуатации автомобилей, когда возникает необходимость пуска охлажденного двигателя без горячей воды в системе охлаждения (или с низкозамерзающей жидкостью), применяют вспомогательные средства, облегчающие пуск двигателя. К ним относятся специальные зимние масла для двигателей и топлива, а также приспособления, улучшающие условия смесеобразования и воспламенения рабочей смеси.

Применение зимних масел и топлив

Подбором масла, обладающего соответствующими вязкостно-температурными свойствами, можно обеспечить пуск двигателя без подогрева. В наибольшей степени удовлетворяют условиям легкого проворачивания коленчатого вала и пуска двигателя при низкой температуре масла АКЗп-6 и АКЗп-10. Эти масла позволяют проворачивать коленчатый вал холодного двигателя при температуре —20—22°С (АКЗп-10) и —26—28°С (АКЗп-6).

Применение дизельного масла ДП-8 обеспечивает надежный пуск дизельного двигателя при температуре до —15° С. При использовании зимой машинного масла С У его разбавляют в соотношении 30—35% веретенного масла АУ или индустриального 12 и 65—70% СУ. Аналогичное масло можно получить разбавлением масла АК-Ю индустриальным маслом 12 в количестве 50% и др. Надо иметь в виду, что применение заменителей является временной мерой.

Для облегчения пуска охлажденного карбюраторного двигателя можно применять зональный бензин АЗ-66, у которого 10-процентная точка кривой разгонки лежит в пределах 65°С. Это обеспечивает надежный пуск холодного двигателя при температуре —8° 15°С. Для пускового топлива устанавливают специальные бачки, откуда бензин через топливный насос в период пуска поступает в карбюратор.

Пуск непрогретого дизельного двигателя при температуре окружающего воздуха — 30°С обеспечивается применением арктического топлива ДА.

Приспособления, улучшающие воспламенение рабочей смеси и пуск двигателя

      Улучшение воспламенения может быть достигнуто подогревом рабочей смеси (топлива и воздуха в дизелях) перед поступлением в цилиндры и принудительным распыливанием топлива, вводимого во впускной трубопровод или камеру сгорания.

       Для подогрева всасываемого воздуха в дизелях применяют огневые подогреватели.

      За последние годы широкое распространение за рубежом получили пусковые жидкости, обладающие свойством легкого воспламенения и смазывания стенок цилиндров.

Пусковая жидкость в распыленном виде вводится во впускную трубу двигателя. В состав пусковой жидкости в качестве основного компонента входит эфир (этиловый или диэтиловый), обладающий хорошей испаряемостью в смеси с маловязким маслом для двигателей, веретенным маслом АУ или другими маслами.

Пусковые жидкости вводятся при помощи пускового устройства. Принципиальная схема подобного пускового устройства показана на рисунке.

Рис. Схема приспособления для впрыска пускового топлива

Полиэтиленовая, желатиновая или алюминиевая ампула 4 с пусковой жидкостью вставляется в резервуар 5 и закрывается крышкой 2, где пробивается пробойником 3. После прокола ампулы жидкость заполняет часть объема резервуара 5. Затем с помощью воздушного насоса 1 в резервуар нагнетают воздух и создают в нем давление. В результате пусковая жидкость по каналу подается через топливный жиклер 8 в смесительную камеру 7. Одновременно воздух из верхней части резервуара через воздушный жиклер 6 поступает в смеситель, где и образуется топливо-воздушная смесь, заполняющая систему до распылителя 9, ввернутого во впускную трубу двигателя. При выходе из распылителя воздух распыливает пусковую жидкость.

Для облегчения пуска двигателей зимой и экономии энергии аккумуляторных батарей применяют передвижной селеновый выпрямитель. Питание выпрямителя подводят от электросети переменного тока по кабелю. Выпрямитель состоит из трехфазного понижающего трансформатора, селеновых столбов, вольтметра, контрольной лампочки и переключателя постоянного напряжения. Использование такого выпрямителя увеличивает срок службы аккумуляторных батарей на 30 — 35%.

Рассмотренные выше вспомогательные средства облегчения пуска холодного двигателя не исчерпывают всех имеющихся приспособлений и способов. Однако они показывают, что при отсутствии специально оборудованных стоянок, применяя описанные средства, можно облегчить пуск холодного двигателя при сохранении достаточной его долговечности.

Система помощи при холодном пуске двигателя внутреннего сгорания и метод определения последовательности запуска для нее

Изобретение относится к системе помощи при холодном пуске двигателей внутреннего сгорания.

Двигатели внутреннего сгорания с воздушным охлаждением используются в различных сферах повседневной жизни, от мопедов до семейного транспорта, больших грузовиков и промышленных электростанций. Современные двигатели предназначены для надежной работы в ограниченном диапазоне температур, обычно от -20°C до 40°C. При столкновении с экстремальными условиями эксплуатации, такими как низкие температуры, нельзя полагаться на стабильный запуск и работу двигателя без посторонней помощи.

Чтобы инициировать сгорание топливно-воздушной смеси в камере сгорания двигателя, необходимо довести внутреннюю энергию смеси до критического уровня. Для бензиновых двигателей это обычно достигается за счет сжатия воздушно-топливной смеси и последующего зажигания от свечи зажигания. Если запуск двигателя не происходит немедленно, то мощность, подаваемая аккумуляторной батареей, используется для запуска двигателя в течение длительного периода времени, пока двигатель не запустится. В экстремально холодных условиях иногда можно положиться на блок-нагреватель, чтобы прогреть блок двигателя и, таким образом, повысить внутреннюю энергию топлива и воздуха, ближайших к камере сгорания, в сочетании с циклом сжатия и искрой зажигания. Недостатки этого вспомогательного средства запуска заключаются в том, что оно расходует энергию, не используемую во время запуска, требует времени для прогрева блока двигателя перед попыткой запуска, а для питания нагревателя блока необходимо использовать внешний источник энергии. Нередко батарея разряжается при экстремально низких температурах до запуска.

При эксплуатации дизелей в экстремальных температурных условиях повышение внутренней энергии топливно-воздушной смеси осуществляют только сжатием топливно-воздушной смеси или сжатием и применением электрической свечи накаливания. Эти пусковые системы подходят только для двигателей меньшего размера с высокой степенью сжатия и высокими оборотами (автомобильные дизельные двигатели). Двигатели большего размера, например, у транспортных грузовиков, требуют различных средств запуска. Некоторые используют те же нагреватели блока, что и для бензиновых двигателей. На блочные обогреватели обычно не полагаются из-за труднодоступности в пути (отсутствие внешнего источника питания для подключения обогревателя). Поэтому при низких температурах нередко оставляют двигатель работающим, а не перезапускают его. Кроме того, использование блочного нагревателя практично, если двигатель имеет водяное охлаждение, но в некоторых случаях предпочтительны двигатели с воздушным охлаждением. Запуск дизельных двигателей может иметь и другие недостатки, а именно разрядку аккумуляторной батареи, длительное время запуска и чрезмерное использование энергоресурсов.

Одним из средств запуска дизельных двигателей является подогрев всасываемого воздуха с помощью свечей накаливания, работающих на топливе. Это облегчение запуска надежно только в том случае, если двигатель всасывает избыточное количество воздуха через впускной коллектор для подачи кислорода как к свечам накаливания, работающим на топливе, так и к топливному заряду в камере сгорания. В противном случае свеча накаливания, работающая на топливе, может поглотить весь кислород воздуха и «уморить» двигатель голодом.

Особая проблема возникает, когда двигатель внутреннего сгорания используется для привода стационарного оборудования, например. генератор или насос. Такие устройства используются с перерывами и могут простаивать или храниться в течение длительного времени. Устройства обычно транспортируются в удаленное место, и двигатель должен иметь возможность запускаться быстро и надежно без значительной подготовки.

Таким образом, целью настоящего изобретения является создание системы помощи при холодном пуске и способа пуска, которые устранят или ослабят вышеуказанные недостатки.

В общем, настоящее изобретение относится к системе холодного пуска двигателей внутреннего сгорания и способу ее использования. В одном аспекте изобретения предлагается система холодного пуска двигателя, имеющая по меньшей мере одну топливную форсунку и впускной коллектор для подачи топлива и воздуха соответственно в камеру сгорания. Система холодного пуска включает по меньшей мере один нагревательный элемент, который должен быть расположен во впускном коллекторе для нагревания массы воздуха, и по меньшей мере один нагревательный элемент, который должен быть расположен вокруг топливной форсунки для нагрева содержащегося в ней топлива.

Предпочтительно использовать контроллер, включающий ряд переключателей, для регулирования подачи энергии от батареи к стартеру и множеству нагревательных элементов. Контроллер подключен к микропроцессору с соответствующим программным обеспечением для управления питанием. Программное обеспечение направляет контроллер через контур обратной связи, подключенный к датчику температуры окружающей среды, чтобы выбрать соответствующий цикл нагрева и запуска. В контроллер могут быть встроены дополнительные датчики, в том числе датчик числа оборотов, который определяет, запущен ли двигатель, датчик давления масла, который контролирует давление масла, датчик воды, который определяет наличие воды в топливе, и диапазон Датчик оборотов, который определяет, выходит ли частота вращения двигателя за пределы нормального рабочего диапазона.

В предпочтительном варианте система предварительного подогрева топлива состоит из корпуса нагревателя, установленного вокруг топливной форсунки. В корпусе находится топливная форсунка, и между корпусом и топливной форсункой может быть расположена теплопроводная прокладка для улучшения теплопередачи между ними. Множество нагревательных элементов вставлено в ряд отверстий, расположенных вокруг внешней части корпуса, что сводит к минимуму расстояние между системой предварительного подогрева топлива и камерой сгорания.

Система предварительного подогрева воздуха предпочтительного варианта включает в себя распорку, расположенную во впускном коллекторе воздуха, и множество нагревательных элементов. Ряд отверстий предпочтительно расположен в периферийной стенке распорки, в которую вставлены нагревательные элементы. Теплоизолятор может быть расположен между прокладкой и воздухозаборным коллектором. Для крепления распорки к воздухозаборному коллектору и минимизации теплопередачи используется множество изолирующих крепежных деталей.

Эти и другие особенности предпочтительных вариантов осуществления изобретения станут более очевидными в последующем подробном описании, в котором делается ссылка на прилагаемые чертежи, на которых:

РИС. 1 представляет собой схематическое изображение двигателя внутреннего сгорания, включающего в себя систему помощи при холодном пуске.

РИС. 2 представляет собой вид сверху подогревателя топлива, используемого в системе, показанной на фиг. 1 .

РИС. 3 — разрез по линии А-А на фиг. 2 .

РИС. 4 — вид сбоку на воздухонагреватель.

РИС. 5 представляет собой разрез по линии В-В на фиг. 4 .

РИС. 6 показаны подробности пусковых последовательностей.

РИС. 7 показаны подробности пусковых последовательностей.

РИС. 8 показаны подробности пусковых последовательностей.

РИС. 9 показаны подробности пусковых последовательностей.

На фиг. 1, типичный двигатель внутреннего сгорания с воздушным охлаждением 10 включает в себя картер 11 , коленчатый вал 12 , соединенный с поршнем 9.0029 14 , который размещен в цилиндре 16 , и камеру сгорания 18 , расположенную между поршнем 14 и цилиндром 16 . Впускной коллектор 24 и выпускной коллектор 26 соединены с камерой сгорания 18 . Стартер 22 соединен с коленчатым валом 12 . Электрический топливный насос 30 соединен топливопроводами 13 с топливной форсункой 28 , который подает топливо 34 в камеру сгорания 18 . Топливный насос 30 управляется соленоидом «Fuel ON» 31 и соленоидом «Fuel OFF» 32 для регулирования подачи электроэнергии от аккумулятора 56 к насосу 30 . Напряжение, подаваемое в систему от аккумулятора 56 , может составлять 12 В постоянного тока или 24 В постоянного тока. В двигатель 10 встроена система помощи при холодном пуске 8 состоит из нагревателя топлива 35 , установленного вокруг топливной форсунки 28 для нагрева топлива 34 , и нагревателя воздуха 43 , расположенного на впускном коллекторе 24 для нагрева воздуха 30 .

Подогреватель топлива 35 , показанный на РИС. 2 и 3, включает в себя корпус нагревателя 38 , который установлен на цилиндре 16 по фиг. 1, и углубление 42 в корпусе 38 для охвата корпуса топливной форсунки 28 . Теплопроводящая прокладка 40 расположена между корпусом нагревателя 38 и инжектором 28 для улучшения передачи тепла между ними. Множество нагревательных элементов 37 , которые в предпочтительном варианте представляют собой электрические картриджи Firerod, вставлены во множество соответствующих отверстий 41 , расположенных вокруг внешней стороны корпуса 38 нагревателя. Эти нагревательные элементы 37 питаются от аккумулятора 56 на фиг. 1 .

Воздухонагреватель 43 предпочтительного варианта, показанный на РИС. 4 и 5, включает прокладку 48 и множество нагревательных элементов 36 . Ряд отверстий 44 расположен в периферийной стенке 46 распорки 48 в шахматном порядке, в которые вставлены нагревательные элементы 36 . В предпочтительном варианте элементы нагрева воздуха представляют собой электрические свечи накаливания, которые питаются от 12-вольтовой батареи постоянного тока 9.0029 56 . Для систем, использующих питание постоянного тока 24 В, прокладка 48 разделена на первую часть 47 и вторую часть 49 . Электрический изолятор 51 вставлен между частями 47 , 49 распорки 48 , чтобы разделить электрическое заземление двух частей 47 , 49 . Термоизолятор 50 расположен между проставкой 48 и впускным коллектором 9.0029 24 , чтобы предотвратить передачу тепла к остальной части двигателя 10 , которая может действовать как теплоотвод. Тот же теплоизолятор 50 действует как электрический изолятор, который электрически изолирует распорку от воздушного коллектора 24 . Закругленный корпус 80 , изготовленный из теплопроводного материала, такого как алюминий, установлен с обеих сторон распорки 48 для защиты нагревательных элементов 36 от попадания посторонних предметов. Множество изоляционных креплений 45 используются для крепления прокладки 48 , теплоизолятора 50 и закругленного корпуса 80 на воздушном коллекторе 24 .

Контроллер 52 , включающий серию переключателей 54 , используется для регулирования подачи питания от аккумуляторной батареи 56 к стартеру 22 , соленоиду «Fuel ON» 31 , соленоид «Отключение топлива» 32 и нагревательные элементы 36 . Контроллер 52 подключен к микропроцессору с часами реального времени 62 и управляется соответствующим программным обеспечением управления питанием 60 . Программное обеспечение 60 направляет контроллер 52 через контур обратной связи 57 , подключенный к датчику температуры 58 , для выбора соответствующего цикла нагрева и запуска. Цикл нагрева/запуска зависит от температуры окружающей среды, считываемой датчиком температуры 58 . В предпочтительном варианте температура масла 9 в картере 11 контролируется индикация температуры окружающей среды. Дополнительные датчики могут быть включены для подачи различных сигналов в контроллер, чтобы контролировать работу двигателя. Примеры дополнительных датчиков включают в себя бесконтактный датчик 64 , который определяет, запущен ли двигатель 10 , датчик давления масла 66 , который контролирует давление масла 9 , датчик воды в топливе 68 , который обнаруживает если в топливе есть вода 34 и датчик диапазона оборотов 70 , который определяет, находится ли скорость двигателя 10 за пределами нормального рабочего диапазона. Все состояния работы или неисправности, отслеживаемые различными датчиками, отображаются на контроллере 52 рядом индикаторов 69 .

Работа системы помощи при холодном пуске 8 в сочетании с двигателем внутреннего сгорания 10 управляется серией различных пусковых последовательностей 71 , 72 , 73 , 74 , 75 , 76 , 77 и 30, приведенные на фиг. с 6 по 9. Каждая из последовательностей запуска 71 — 78 обеспечивает различную последовательность работы стартера 22 , топливного насоса 30 , соленоидов 31 , 32, 9 и нагревательных элементов. 36 , 37 . Логика последовательности программного обеспечения управления питанием 60 определяет порядок, в котором компоненты 22 , 31 , 32 , 36 , 37 включаются или отключаются, чтобы свести к минимуму количество энергии, необходимой для запуска двигателя 9002 10 . В некоторых случаях воздух 33 и топливо 34 либо одновременно, либо по отдельности нагреваются в течение определенной единицы времени приращения перед подачей в камеру 18 сгорания. В других случаях воздух 33 и топливо 34 подаются в камеру сгорания 18 без подвода тепла.

Программное обеспечение управления питанием 60 выбирает, какой из конкретных последовательностей запуска 71 — 78 следует следовать, предпочтительно на основе температуры окружающей среды, измеренной датчиком температуры 58 в масле 9 . Исключительно в качестве примера схема последовательности запуска 77 для диапазона температур от -32°C до -41°C, показанная на фиг. 9теперь описано.

В течение первых шести секунд обесточивается стартер 22 и подается питание на топливный насос 30 и подогреватели воздуха и топлива 35 , 43 , нагревая тем самым воздух 33 , расположенный рядом с проставкой 48 и подогрев топлива 34 , отложенного в топливную форсунку 28 насосом 30 , перед вращением коленчатого вала 12 . После шестой секунды до конца пятнадцатой секунды топливный насос 30 обесточивается, стартер 22 остается обесточенным, а системы подогрева топлива и воздуха 35 , 43 остаются под напряжением, тем самым происходит дополнительный нагрев воздуха 33 возле распорки 48 9003 и подогрев топлива 34 оставшегося в форсунке 28 . После пятнадцатой секунды до конца восемнадцатой секунды включается топливный насос 30 , системы подогрева топлива и воздуха 35 , 43 обесточиваются, а на стартер 22 подается питание, что позволяет предварительно нагретому воздуху 33 и подогретому топливу 34 втягиваться в камеру сгорания 18 в качестве коленчатого вала 12 поворачивается. Дальнейшее количество топлива 34 и воздуха 33 , подаваемых в камеру сгорания 18 , предварительно не нагревается. После восемнадцатой секунды до конца тридцатой все компоненты 30 , 35 , 43 и 22 , в результате чего топливо 34 и воздух 33 нагреваются, когда они текут в камеру сражения 18 , во время ротации осадки 12 12. . Если двигатель 10 запускается, бесконтактный датчик 64 обнаруживает увеличение скорости и дает указание контроллеру 52 остановить цикл нагрева и запуска.

Если после тридцатой секунды двигатель 10 не запустился, топливный насос 30 и стартер 22 обесточены, а системы подогрева топлива и воздуха 35 , 43 остаются под напряжением до тридцать девятой секунды. Эти системы 35 , 43 продолжают подогревать воздух 33 , расположенный вблизи распорной втулки 48 , и топливо 34 , удерживаемое в форсунке 28 3 0 0 10 перед коленчатым валом. дальше вращается. После окончания тридцать девятой секунды до конца сорок пятой секунды топливный насос 30 и стартер 22 , а системы подогрева топлива и воздуха 35 , 43 обесточены, тем самым подавая подогретый воздух 33 и подогретое топливо 34 в камера сгорания 18 , при вращении коленчатого вала 12 . Дальнейшее количество топлива 34 и воздуха 33 , подаваемых в камеру сгорания 18 , предварительно не нагревается. После сорок пятой секунды до конца шестидесятой секунды все компоненты 30 , 35 , 43 и 22 , в результате чего воздух 33 и топливо 34 Поставляется в камеру сгорания 18 .

Последовательность запуска 77 завершается после окончания шестидесятой секунды, причем к этому моменту, если двигатель 10 не запустился, последовательность 77 может быть повторена до четырех раз. Датчик приближения 64 прервет последовательность запуска 77 после запуска двигателя 10 в любой момент процесса зажигания. Другие датчики 66 , 68 и 70 также могут прервать процесс розжига.

При различных температурах окружающей среды инициируются различные последовательности, указанные последовательностями 71 — 76 и 78 , где «1» указывает на включенное состояние, а «0» — на обесточенное. Следует отметить, что повторение и прерывание последовательности испытывают другие последовательности запуска 71 — 76 и 78 .

Система помощи при холодном пуске 8 может использоваться с батареями постоянного тока 12 В и 24 В постоянного тока 56 . Топливные нагревательные элементы 37 в предпочтительном варианте представляют собой электрические заглушки патронов Firerod и предпочтительно запрессовываются в отверстия 41 корпуса нагревателя 38 . Корпус обогревателя 38 изготовлен из проводящего материала, например алюминия. Прокладка 40 между корпусом 38 и инжектором 28 изготовлен из компаунда на основе силикона, содержащего оксид цинка, такого как Wakefield Engineering Thermal Joint Compound, который обычно податлив для заполнения пространства между корпусом 38 и инжектором. 28 . Размещение подогревателя топлива 35 вокруг топливной форсунки 28 минимизирует расстояние между нагревателем 35 и камерой сгорания 18 , как показано на ФИГ. 1 . Это приводит к нагреву топлива 34 , расположенного ближе всего к камере 18 сгорания, что снижает потенциальный риск испарения топлива 34 в топливопроводах 13 , в результате чего может возникнуть паровая пробка. Воздушные нагревательные элементы 36 в предпочтительном варианте представляют собой электрические свечи накаливания и предпочтительно ввинчиваются в отверстия 44 распорки 48 . Применение негорючих нагревателей 36 в воздухозаборнике 24 обеспечивает нагрев воздуха 33 без потери кислорода в воздухе 33 внутри впускного коллектора 24 . Тепловой изолятор 50 , электрический изолятор 51 и застежка 45 изготовлены из изоляционного материала, такого как тефлон.

Во время испытаний тепловая мощность четырех картриджей Fireroad, используемых в качестве нагревательных элементов топлива 37 для нагрева топлива 34 вблизи топливной форсунки 28 , достиг максимальной мощности 200 Вт менее чем за 4 секунды. Четыре свечи накаливания, используемые в качестве нагревательных элементов 36 для воздушного отопителя 43 , обеспечивают максимальную тепловую мощность 480 Вт менее чем за 4 секунды. Количество тепла, выделяемого для нагрева топлива 34 и воздуха, было адекватным и достаточным для обеспечения надежного запуска двигателя менее чем за одну минуту и ​​продолжительной работы во всех исследованных диапазонах температуры окружающей среды.

Все последовательности запуска 71 — 78 обычно длятся одну минуту. Эти процессы зажигания могут повторяться до четырех раз и прерываться, если датчик приближения 64 определяет, что двигатель 10 запущен. Испытанные диапазоны температуры масла составляли от 140°С до 4°С для последовательности 71 , от 4°С до -4°С для последовательности 72 , от -4°С до -12°С для последовательности 73 , от -12°С до -18°С для последовательности 74 , от -18°С до -25°С для последовательности 75 , от -25°С до -32°С для последовательности 76 , от -32°С до -41°С для последовательности 77 и от -41°С до -55°С. для последовательности 78 . Температура других сред, таких как окружающий воздух, также может использоваться в качестве входных данных для программного обеспечения управления питанием 60 .

Хотя изобретение было описано со ссылкой на некоторые конкретные варианты осуществления, специалистам в данной области техники будут очевидны его различные модификации без отклонения от сущности и объема изобретения, изложенных в прилагаемой формуле изобретения.

Принадлежности (тахометры, средства запуска, кондиционеры)

Эрик Рего

02 января 2017 г.

Приводы тахометра

При использовании тахометра с механическим приводом для двигателей серии B можно приобрести детали как от CaseIH, так и от Cummins, позволяющие использовать такой тахометр. Этот привод тахометра установлен в передней крышке ГРМ и представляет собой привод на 90 градусов (суммарное снижение частоты вращения относительно частоты вращения коленчатого вала 2:1). В некоторых случаях для доступа к диску потребуется более длинный кабель тахометра. Кабель от White 2-135/155 — хороший вариант, когда требуется дополнительная длина кабеля для доступа к приводу тахометра. Обратите внимание, что в некоторых приложениях Perkins используется передаточное отношение 1:1, и для работы с тахометром Cummins 2:1 потребуется другой тахометр.

Показан механический привод тахометра, установленный на передней крышке распределительного механизма

Комплект механического привода тахометра, предлагаемый CaseIH и Cummins поместите компрессор на головку блока цилиндров со стороны водителя. В этой конфигурации компрессор приводится в движение клиновидным ремнем, который приводится в движение шкивом, зажатым между поликлиновым шкивом и проставкой ступицы вентилятора, установленной на ступице вентилятора.

Изображение клиноременного шкива, используемого для привода насоса кондиционера воздуха условия окружающей среды. В пикапах двигатели серии B оснащались электросетевым нагревателем для подогрева воздуха, поступающего во впускной коллектор. Это жизнеспособный вариант, но он может ограничить количество готовых вариантов воздухозаборных труб. Другой вариант — установить заводской эфирный стартовый комплект. Хотя эфир иногда имеет плохую репутацию, при правильном использовании с заводской системой эфира риск повреждения двигателя невелик. Фактически, в некоторых современных двигателях большого объема электроника двигателя будет контролировать частоту вращения коленчатого вала после холодного запуска и подавать эфир даже во время работы двигателя, чтобы улучшить стабильность работы на холостом ходу и уменьшить количество белого дыма.

The A172900 ether injection nozzle avaliable from CaseIH

The ether starting kit used by CaseIH on B series Cummins engines when a cold weather starting aid is required

		Номер детали CaseIH	Номер детали Cummins
Трубки для заливки масла	Трубка для заливки масла, установленная на блоке	J 6 907:00	6″> 3 6
	Крышка заливной горловины	А77424
Монтаж компрессора кондиционера	Крепление компрессора кондиционера Sanden от CaseIH 1640 Combine	А189290
	Рычаг натяжителя	87306665
	Клиновой ремень	J 4
	V-образный ременный шкив	А184596
Система введения эфира	Насадка для эфира	А172900
	Трубка 72 дюйма, обрезанная по длине	1954063C1
	Держатель канистры с эфиром/соленоид	87105749
	Фитинг канистры к шлангу	289970C91
Привод тахометра 907:00	Привод тахометра	Дж7	37
	Прокладка	Дж915800	3915800
	Ступица	Дж6	36
	Адаптер	Дж918215	3918215
	Прокладка	Дж5	35
	Шайба (2 шт. )	Т103877
	Болт (M6x12) (2 шт.) 907:00	86977726

Предыдущий пост

Следующий пост

Руководство по поиску и устранению неисправностей — Thriving Yard

Поделиться или сохранить на потом

• Поделиться

• Твит

Дизельные двигатели считаются более надежными, чем бензиновые, поскольку в них значительно меньше деталей, которые потенциально могут выйти из строя. Однако это не означает, что у вас не возникнет проблем с дизельным трактором.

Если ваш дизельный трактор не заводится, в первую очередь нужно проверить топливный фильтр. Фильтр может быть грязным, что забивает вентиляционные отверстия и не позволяет топливу поступать в двигатель из топливного бака. Снимите и очистите топливный фильтр или полностью замените его. Это, вероятно, решит вашу проблему.

Если это не решит вашу проблему, возможно, трактор не запускается по другим причинам. В этом руководстве по устранению неполадок мы рассмотрим пошаговые инструкции, чтобы определить, что может происходить с вашим трактором, и как это исправить.

Ознакомьтесь с ловушкой DynaTrap для комаров и летающих насекомых. Убивает комаров, мух, ос, комаров и других летающих насекомых. Защищает до 1/2 акра (ссылка на Amazon).

Как работают дизельные двигатели

Прежде чем мы попытаемся починить дизельный двигатель, мы должны кратко рассмотреть, как он работает.

Дизельный двигатель — это двигатель внутреннего сгорания. Это означает, что он создает силу, воспламеняя топливо внутри. Дизельное топливо дизельного двигателя фактически загорается внутри двигателя, создавая энергию, необходимую для движения вашего трактора.

Это сгорание происходит в четыре этапа:

1. Впуск: Здесь воздух впервые попадает в цилиндры. Внутри цилиндров происходит сгорание.
2. Сжатие: Воздух в цилиндрах должен быть сжат и нагрет до такой температуры, чтобы при попадании топлива в воздух оно мгновенно воспламенялось.
3. Зажигание: Дизельное топливо впрыскивается в цилиндры форсункой. Он равномерно распыляется в цилиндры, где немедленно воспламеняется. Это создает энергию, заставляющую трактор двигаться.
4. Выхлоп: Когда топливо воспламеняется, в результате реакции образуются пары. Это нужно выпустить в воздух, иначе двигатель треснет от давления. В дизельном двигателе этот выхлоп иногда содержит частицы сажи, поэтому он часто бывает черным.

Одна из замечательных особенностей дизельных двигателей заключается в том, что в них нет карбюратора и свечей зажигания . Они используются в бензиновых двигателях для предварительного смешивания и воспламенения топлива и воздуха в цилиндрах.

Мы можем смело исключить, что проблемы с вашим дизельным трактором не связаны с этими деталями.

Почему мой дизельный двигатель не запускается

Теперь, когда мы знаем, как работает дизельный двигатель, мы можем рассмотреть некоторые из потенциальных причин, по которым ваш дизельный двигатель может не запускаться .

• Разряженный аккумулятор
• Забитый топливный фильтр или топливопроводы
• Поврежденные или сломанные механические части
• Перегрев двигателя
• Загрязненное дизельное топливо
• Заклинивший топливный насос высокого давления0865
• Воздух в топливопроводах или топливопроводах

Пошаговое руководство по определению причин, по которым ваш дизельный трактор не запускается

Как указано выше, существует множество причин, по которым ваш дизельный трактор может не запускаться. Мы рассмотрим их в порядке от наиболее вероятного к наименее вероятному.

Проверьте топливный фильтр

Из всех проблем, из-за которых дизельный двигатель не запускается, эта, кажется, стоит на первом месте. Снимите топливный фильтр и осмотрите его. Если он грязный, он может быть полностью засорен и не позволяет топливу попадать в двигатель.

Очистите или замените топливный фильтр и попробуйте снова запустить трактор.

Также обязательно проверьте топливопроводы. Если они забиты, они могут вызвать те же проблемы, что и грязный топливный фильтр.

Проверка аккумулятора

Если трактор не заводится, возможно, аккумулятор разряжен. Вы можете услышать небольшой щелчок при попытке запустить трактор или ничего подобного. Если вы это сделаете, прочитайте это конкретное руководство для дизельного двигателя, который щелкает, но не переворачивается.

Если вы подозреваете аккумулятор, вы можете попробовать очистить посты. Удалите сначала ОТРИЦАТЕЛЬНОЕ (-) вложение, затем ПОЛОЖИТЕЛЬНОЕ (+) (источник). Очистите штифты чем-то абразивным, например, смесью воды и пищевой соды. Полностью высушите клеммы перед повторным подключением кабелей. Не забудьте сначала прикрепить ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЙ (+), а затем ОТРИЦАТЕЛЬНЫЙ (-).

Если это не сработает, возможно, ваша батарея полностью разряжена. Ищите утечку, вздутие или вздутие корпуса аккумулятора. Любой из них означает конец срока службы вашей батареи.

Это видео с YouTube является отличным ресурсом для определения того, действительно ли проблема связана с аккумулятором или генератором:

Как проверить неисправный аккумулятор или генератор ✔

Посмотрите это видео на YouTube

Вы также можете взять аккумулятор механику, и они могут проверить его на всю жизнь. Многие механики предлагают эту услугу бесплатно, поэтому воспользуйтесь ею, прежде чем инвестировать в новый аккумулятор.

Заполните топливный бак

Хотя это может показаться слишком очевидным, возможно, у вас закончилось топливо. Проверьте топливный бак, чтобы увидеть уровень топлива внутри. Если у вас закончилось топливо и вы снова заправили бак, но трактор все равно не заводится, возможно, вы столкнулись с другой проблемой.

Общеизвестно, что когда в дизельном двигателе заканчивается топливо, вы не можете просто заправить бак и запустить его снова. Двигатель требует заливки топлива и повышения давления . Это означает, что вам необходимо вручную заправить двигатель топливом, прежде чем он снова заработает.

Удаление воздуха из топливопроводов с помощью встроенного в двигатель насоса для подкачки топлива.

Обычно процесс выглядит следующим образом:

1. Найдите насос для подкачки топлива и прокачной винт.
2. Ослабьте винт для удаления воздуха, чтобы воздух из топливопроводов куда-нибудь вышел.
3. Прокачивайте топливозаправщик в течение 5–10 минут, чтобы удалить воздух из трубопроводов и восстановить давление топлива.
4. Продолжайте качать до тех пор, пока топливо не начнет выходить из прокачного винта.
5. Затяните винт для удаления воздуха и замените топливный насос.
6. Попытка запуска двигателя.
7. Если двигатель не запускается через 10–15 секунд, повторите описанный выше процесс.

Это основные этапы, но посмотрите это короткое видео на YouTube, чтобы наглядно продемонстрировать весь процесс:

ЛУЧШИЙ способ прокачки дизельной топливной системы (шаг за шагом)

Посмотреть это видео на YouTube

Охладите двигатель

Другая распространенная проблема, связанная с тем, что дизельные двигатели не запускаются, заключается в перегреве частей двигателя. Чтобы определить, является ли это вашей проблемой, выполните следующие действия.

1. Проверьте охлаждающую жидкость. Простейшая причина перегрева — нехватка охлаждающей жидкости. Подождите, пока двигатель остынет, затем снимите крышку радиатора и проверьте уровень охлаждающей жидкости. Если низкий, долейте охлаждающую жидкость той же марки, что и в радиаторе, или замените ее вовсе.
2. Осмотрите ребра радиатора на наличие грязи. Грязные ребра радиатора не пропускают достаточно воздуха для охлаждения двигателя. Чтобы очистить их, подождите, пока двигатель остынет, а затем используйте воздушный компрессор, чтобы сдуть грязь с ребер. Следите за тем, чтобы металлические детали не погнулись.
3. Термометр двигателя неисправен. Ваш термометр может показывать ложную температуру, что приводит к преждевременной остановке двигателя. Чтобы проверить свой термометр, снимите его с машины и используйте для измерения кипящей воды на плите.
4. Проверьте шланги радиатора на наличие повреждений. Шланги, идущие от радиатора к двигателю, со временем могут изнашиваться. Если нет отверстий, которые можно увидеть невооруженным глазом, это не значит, что нет гораздо меньших отверстий, вызывающих проблему. Для диагностики этой проблемы необходимо пригласить специалиста.
5. Проверка водяного насоса и охлаждающего вентилятора. Если какой-либо из них выйдет из строя, двигатель перегреется и не сможет работать.

Проверьте топливо на загрязнение

Другая причина, по которой ваш двигатель может не запускаться, заключается в загрязнении вашего дизельного топлива. Если он запускается, это частая причина остановки.

Сначала понюхайте топливо в баке, чтобы убедиться, что в нем нет следов бензина. В этом случае немедленно промойте бак и залейте дизельное топливо.

Затем проверьте хранящееся дизельное топливо. По мере старения дизельного топлива оно заражается микробами, обычно попавшими в него через воду, которые превращаются в бактерии и грибки. Это также может помешать запуску вашего трактора.

Как избежать загрязнения дизельным топливом 🔧

Посмотреть это видео на YouTube

Учитывайте температуру наружного воздуха

Известно, что дизельные двигатели плохо запускаются в холодную погоду. Более низкие температуры создают множество проблем для дизельных двигателей, в том числе влияют на топливо, масло и детали (источник).

При понижении температуры моторное масло может загустеть, что может привести к торможению двигателя. Это может вызвать такое сильное сопротивление, что двигатель не сможет создать достаточную компрессию в цилиндрах для воспламенения топлива, а это означает, что он не запустится.

Чтобы диагностировать это, проверьте масломерный щуп на наличие комков, вязкого масла. Возможно, вам понадобится замена масла на зимнее масло, чтобы все снова заработало.

Холод также может повлиять на вашу батарею. Это снижает выходную мощность батареи, а это означает, что для питания двигателя доступно меньше ампер. Этому двигателю, скорее всего, понадобится пусковой толчок, чтобы он заработал.

Дизельное топливо также подвержено влиянию низких температур. Когда температура достигает 40°F (4,4°C) или ниже, углеводороды в летнем дизельном топливе начинают превращаться в парафин .

Эти кристаллы парафина могут образовываться в водо-топливном сепараторе, вызывая его засорение. Чтобы решить эту проблему, вам нужно переместить трактор в теплый гараж, чтобы топливо могло быть доведено до температуры, а кристаллы растворились.

Проверка наличия воздуха в топливопроводах

Для работы дизельных двигателей требуются три вещи; топливо, воздух и сжатие (или тепло). Если в ваших топливопроводах есть воздух, двигатель не сможет должным образом нагнетать давление и предотвратит попадание потока топлива в двигатель.

Возможно, вам придется прокачать эти линии, чтобы они снова функционировали должным образом. Чтобы удалить воздух из дизельной топливной системы, выполните следующие действия:

1. Перекройте топливный кран.
2. Очистите внешний корпус топливного фильтра.
3. Установите новый топливный элемент и прокладки. Добавьте масло в прокладки, чтобы обеспечить надежное уплотнение.
4. Откройте ближайшую к топливному баку пробку для выпуска воздуха.
5. Полностью откройте клапан подачи топлива, чтобы топливо могло проходить по системе.
6. Найдите топливный насос, обычно прикрепленный к машине.
7. Прокачайте в течение 5-10 минут, пока из пробки для выпуска воздуха не пойдет топливо без пузырьков.
8. Закройте эту пробку для выпуска воздуха и перейдите к следующей пробке, ближайшей к топливному баку.
9. Продолжайте через все пробки для выпуска воздуха в системе.
10. Плотно закройте все пробки для выпуска воздуха.
11. Попытка запуска двигателя.
12. Если двигатель не запускается, повторите шаги 1–11.

Осмотрите ТНВД

Как мы видели в начале этой статьи, ТНВД играет решающую роль в системе дизельного двигателя.

Если насос застрял в открытом или закрытом положении, он либо не будет подавать топливо, либо будет блокировать доступ воздуха к двигателю. Любое из этих действий не позволит вашему двигателю запуститься. Если он запустится, он, скорее всего, заглохнет или потеряет мощность под нагрузкой или при движении в гору.

Если проблема связана с топливным насосом, лучше всего обратиться к профессиональному механику. Впрыск топлива — сложная часть для работы в домашних условиях. В долгосрочной перспективе это может стоить вам дороже, если вы попытаетесь исправить это самостоятельно.

Тем не менее, если вы хотите увидеть, как выглядит восстановление одного из них, это видео на YouTube очень информативно:

Как работает дизельный насос-форсунка Сборка CAV DPA, часть 1 Трактор не заводится

Если вы прочитали все это руководство и так и не поняли, почему ваш трактор не запускается, возможно, у вас возникла одна из следующих проблем.

Механическая часть повреждена и не подлежит ремонту

Есть шанс, что часть вашего двигателя просто сломана. Для чего-то подобного нет быстрого решения, вам придется обратиться к профессиональному механику или заказать новую деталь самостоятельно, если вы можете определить проблему.

Свечи накаливания

Свечи накаливания используются для запуска дизельных двигателей в холодную погоду (источник). Эти свечи накаливания размещаются в форкамере дизельного двигателя с форкамерой, в то время как в двигателях с непосредственным впрыском свечи накаливания находятся в камере сгорания.

Эти маленькие устройства имеют нити, которые нагреваются, что помогает воздуху в цилиндрах дизельного двигателя достичь достаточно высокой температуры, чтобы сжечь дизельное топливо, когда оно попадает в камеры.

В вашем дизельном двигателе может быть до 10 свечей накаливания. Обычно, если один из них выходит из строя, вы не заметите разницы в производительности вашего трактора. Однако, если два или три из них выходят из строя, вы можете заметить, что ваш трактор гораздо труднее запустить, если он вообще запустится.

Чтобы узнать, работают ли ваши свечи накаливания, выполните следующие действия:

1. Оставьте свечи накаливания установленными в двигателе
2. Отсоедините провод, ведущий к каждой свече накаливания ссылка на Amazon), к ПОЛОЖИТЕЛЬНОЙ (+) клемме аккумулятора
3. Прикоснитесь концом контрольной лампы к проводу каждой свечи накаливания
4. Если контрольная лампа светится, свечи в порядке, если она остается темной, эти свечи нужно заменить

Крышка топливного бака создает вакуум в двигателе

Когда двигатель работает, дизель подается топливным насосом через топливопроводы и топливный фильтр в цилиндры. В результате сгорания в цилиндрах образуются пары, которые выбрасываются через выхлоп трактора.

Втягивание этого газа из топливного бака в цилиндры создает небольшой вакуум; величина давления в топливном баке .

Когда дизельное топливо выходит из топливного бака, бак находится под давлением выходящего из него вещества. Его необходимо заменить либо большим количеством топлива, либо воздуха, чтобы уравнять давление внутри. Даже если ваш трактор заведется, он будет работать с перебоями и дымить, если соотношение воздуха и топлива не сбалансировано.

В прошлом крышка бака для дизельного топлива имела открытое отверстие с перегородкой или сеткой, которая позволяла воздуху попадать в бак, не допуская попадания грязи и мусора.

Сегодня наши крышки топливных баков для дизельного топлива делают то же самое, только в более совершенной форме. Крышки топливных баков для дизельных двигателей имеют вентиляционные отверстия для доступа воздуха, который выравнивает давление в топливном баке .

Эти вентиляционные отверстия маленькие, и грязь и мусор не могут попасть через них в бак.

Однако они могут засориться из-за грязи в воздухе. При достаточном засорении вентиляционные отверстия будут заблокированы, и воздух не сможет попасть в топливный бак. Если воздух не может заменить топливо, выходящее из бака, топливопроводы не могут подавать топливо к двигателю.

Это называется созданием «вакуума» в двигателе. Это предотвратит запуск вашего трактора.

Чтобы исправить это, вы можете попробовать почистить крышку топливного бака, хотя, возможно, вам лучше заменить ее полностью. При замене крышки топливного бака обязательно приобретите крышку топливного бака для дизельного топлива с вентиляционными отверстиями, не газовая крышка . В большинстве газовых крышек нет вентиляционных отверстий, и ваша проблема будет только сохраняться.

Когда следует обращаться к специалисту

Если вы прочитали эту статью и не решили проблему, связанную с тем, что ваш дизельный трактор не запускается, возможно, пришло время обратиться к специалисту. Профессиональный механик, хотя и дорогой, скорее всего, сможет определить причину проблемы за меньшее время, чем вы когда-либо могли.

Еще одно общее правило, которому следует следовать: если вы совсем нервничаете из-за работы с крупным оборудованием, обратитесь к профессионалу.

Резюме

Причин, по которым ваш дизельный трактор не заводится, может быть много. Многие из них являются простыми ремонтами, такими как грязные фильтры, которые требуют только очистки, в то время как некоторые, такие как сломанный насос топливной форсунки, сложны и требуют профессионального механического вмешательства.

Рассмотрим некоторые причины, по которым ваш дизельный трактор может не запускаться:

• Засорение топливного фильтра или топливопроводов
• Разряженный, слабый или холодный аккумулятор
• Пустой топливный бак
• Низкая температура наружного воздуха
• Воздух в топливопроводах
• Поврежденный или заклинивший ТНВД
• Сломанные механические детали
• Неисправные свечи накаливания
• Крышка топливного бака создает вакуум руководства для легковых автомобилей, грузовиков, тракторов, мотоциклов и т.д. Загрузите один сегодня.

  (ссылка на электронное руководство в Интернете).