2.13.2 Устройства и средства для облегчения пуска двигателей

Устройства и средства для облегчения пуска ДВС могут быть подразделены на три группы, облегчающие вращение коленчатого вала, воспламенение и сгорание топлив в цилиндрах, а также обеспечивающие комплексную подготовку двигателя к пуску.

Для облегчения вращения коленчатого вала при низких температурах должны применяться масла с соответствующей условиям работы вязкостью. Для снижения вязкости масла в холодное время его при пуске можно разжижать легким топливом, которое при работе испаряется. Однако часто применять такой способ не рекомендуется.

На дизелях гусеничных тракторов применяются специальные декомпрессионные механизмы, вмонтированные в механизм газораспределения.

Декомпрессионный механизм дизеля (рис. 2.85) обеспечивает одновременное открывание всех или части клапанов. При этом при движении поршня полости цилиндров сообщаются с атмосферой, в результате для перемещения поршня требуются меньшие усилия и проворачивание коленчатого вала облегчается. При предварительном проворачивании коленчатого вала смазка подается на трущиеся детали дизеля, тем самым облегчается последующий его пуск и уменьшается изнашивание основных деталей двигателя.

Декомпрессионный механизм дизеля

Рис. 2.85. Декомпрессионный механизм дизеля:
1 — рукоятка управления; 2 — валик; 3 — штанга;  → — направление вращения детали

Рукояткой 1 управления через тягу и рычаг поворачивается валик 2 декомпрессионного механизма. На валике имеется специальная плоскость — лыска. Когда штанга попирается нижним концом на эту лыску, верхний ее конец не контактирует с коромыслом, и газораспределительный механизм работает в штатном режиме. При повороте валика 2 штанга декомпрессионного механизма нижним концом опирается на цилиндрическую поверхность валика, а верхним в рычаг коромысла, поворачивая его на некоторый угол. При этом клапан открывается и остается в таком положении, обеспечивая вращение коленчатого вала до пусковой частоты. Затем декомпрессионный механизм выключается, и двигатель переходит в штатный режим работы.

Для облегчения воспламенения топлива в цилиндрах на двигателях применяется ряд устройств. В центробежном регуляторе ТНВД дизелей применяются обогатители, которые при пуске увеличивают цикловую подачу топлива в 2—3 раза.

В муфте опережения впрыска топливного насоса предусмотрено устройство, обеспечивающее при пуске уменьшение угла опережения впрыска топлива, чтобы топливо попадало в более нагретый воздух.

В дизелях для повышения температуры сжатого воздуха при пуске применяются свечи накаливания, которые устанавливаются в камерах сгорания и питаются от аккумуляторов. Свечи с открытой спиралью применяются на дизелях с разделенными камерами сгорания. На дизелях с неразделенными камерами сгорания применяются пальчиковые свечи накаливания с закрытой спиралью. Свечи включаются в электрическую сеть за 60 с до пуска двигателя. С началом работы двигателя свечи отключаются.

Для облегчения пуска дизелей в холодное время применяют электрофакельные устройства для подогрева воздуха во впускном тракте двигателя. На рис. 2.86 показана схема электрофакельного устройства «Термостат», применяемого на дизеле ЯМЗ-238, установленном на автомобиле КрАЗ. При пуске двигателя спираль факельных штифтовых свечей 5 предварительно накаляется в течение
не менее 60 с. Затем с началом прокручивания коленчатого вала в свечу топливоподкачивающим насосом 10 подается дизельное топливо, которое испаряется, смешивается с воздухом и воспламеняется. Около свечи образуется факел пламени, который разогревает нагнетаемый в цилиндры воздух.

Схема электрофакельного устройства «термостат», подключенного к системе питания двигателя

Рис. 2.86. Схема электрофакельного устройства «термостат», подключенного к системе питания двигателя: 1 — форсунка; 2 — перепускной клапан ТНВД; 3 — фильтр тонкой очистки топлива; 4 — клапан-жиклер фильтра тонкой очистки топлива; 5 — факельные штифтовые свечи; 6 — электромагнитный клапан; 7 — ТНВД; 8 — топливный бак; 9 — фильтр грубой очистки топлива; 10 — топливоподкачивающий насос; → — направление подачи топлива

При установке показанного на рис. 2.87 электрофакельного подогревателя воздуха на впускном тракте двигателя используется электромагнитное включение спирали 2 накаливания. Применение таких устройств позволяет снизить температуру пуска на 10… 15°С. Для облегчения воспламенения топлива при пуске дизелей и бензиновых двигателей применяют также разные легковоспламеняющиеся жидкости, которые впрыскиваются через специальные
устройства во впускной тракт двигателя. Попадая со свежим зарядом в цилиндры, такие жидкости обеспечивают более низкую температуру воспламенения топлива. Иногда такие жидкости смешиваются с топливом и подаются обычным способом через систему питания.

Электрофакельный подогреватель воздуха

Рис. 2.87. Электрофакельный подогреватель воздуха:

1 — колпачок с окнами; 2 — спираль накаливания; 3 — пружина; 4 — клапан; 5 — обмотка электромагнита; 6 — якорь; 7 — топливный бачок

Для пуска дизелей при температуре окружающего воздуха до – 2 7 °С применяют пусковую жидкость ВНИИАТ, состоящую из 60 об. % этилового эфира и 40 об. % масла для газовых турбин. При температурах до -40 “С применяют пусковую жидкость «Холод Д-40», имеющую в своем составе 60 об. % этилового эфира,
15 об. % изопропилнитрата, 15 об. % бензина и 10 об. % масла для
газовых турбин.

Для пуска карбюраторных двигателей при температуре до -40 °С применяют пусковую жидкость «Арктика». В состав этой жидкости вместо масла, которое, попадая на электроды свечей зажигания, препятствует искровому разряду, входят противоизносные и антикоррозионные присадки.

Пусковые жидкости обычно находятся под давлением в специальных баллонах, которые при пуске вставляются в специальные гнезда на впускном коллекторе.

Для обеспечения комплексной предпусковой подготовки двигателей при низких температурах они могут оснащаться специальными предпусковыми подогревателями. Схема такого подогревателя для дизеля ЯМЗ-238 показана на рис. 2.88.

Схема предпускового подогревателя для дизеля ЯМЗ-238

Рис. 2.88. Схема предпускового подогревателя для дизеля ЯМЗ-238:
1 — фильтр тонкой очистки топлива; 2, 3, 14, 21 — топливопроводы; 4 — бачок; 5 — запорный кран; 6, 23, 27 — водяные трубы; 7 — труба для заливки охлаждающей жидкости; 8 — масляный поддон; 9 — сливные краники; 10 — направляющий кожух; 11 — котел подогревателя; 12 — выпускной патрубок; 13 — дренажная трубка; 15 — топливный насос; 16 — электродвигатель; 17 — труба подвода воздуха к горелке; 18 — вентилятор; 19 — жидкостный насос циркуляции охлаждающей жидкости в котле; 20 — шланг; 22— жидкостный насос двигателя; 24 — электромагнитный клапан с форсункой; 25 — электроискровая свеча; 26 — горелка; 28— водяные рубашки двигателя; I, II — закрытое и открытое положения рукоятки крана; — — направление движение горячего воздуха; → — направление движение охлаждающей жидкости

В систему входит котел 11, нагреваемый специальной горелкой 26, работающей на том же топливе, что и двигатель. Котел соединен с системой охлаждения двигателя. Охлаждающая жидкость, нагреваемая в котле, поступает в систему охлаждения двигателя и нагревает его. Горячие газы из камеры сгорания котла 11 подогревателя попадают в направляющий кожух 10, под масляный поддон 8 двигателя. Таким образом, нагревается и двигатель, и масло. Топливный насос 15 подогревателя, вентилятор 18 подачи воздуха в котел и в горелку, а также жидкостный насос 19 циркуляции охлаждающей жидкости в котле приводятся в движение электродвигателем 16.

Предпусковые подогреватели могут работать на бензине (предпусковые подогреватели типа ПЖБ), дизельном топливе (ПЖД) и на разных топливах (ПЖУМ). Теплоотдача таких подогревателей колеблется в пределах 80…300 МДж/ч.

На стоянках, где, как правило, одновременно находятся много автомобилей, могут применяться установки для группового нагрева при использовании пара, электричества или воздуха. Выбор типа группового подогревающего устройства зависит от места нахождения стоянки транспортных средств, числа машин и режима их работы.