Преимущества дизельных двигателей
Основным преимуществом дизельных двигателей по сравнению с бензиновыми является относительно низкий расход топлива. Поэтому в последние годы в связи с необходимостью выполнения Киотского соглашения и Самообязательства Европейских Автомобильных Производителей снизить локальные выбросы С02 на 25% для уменьшения парникового эффекта планеты дизельные двигатели находят все большее распространение.
Разработчикам дизельных двигателей приходится решать сложные задачи, связанные с устранением ряда недостатков. Одними из основных недостатков дизельных двигателей по сравнению с бензиновыми являются ухудшение пусковых качеств и осложнение эксплуатации в условиях низких температур.
Каким же образом решаются проблемы пуска дизельных двигателей? У двигателей с неразделенной камерой сгорания (с непосредственным впрыском) пусковые качества лучше, чем при разделенной камере сгорания (вихрекамерные или предкамерные двигатели). Поэтому дизели с разделенной камерой оснащают электрическими свечами накаливания, устанавливаемыми в предкамеру или вихревую камеру. Иногда свечи накаливания устанавливают и в двигателях с непосредственным впрыском топлива.
Свечи накаливания бывают открытого и закрытого типа с одной или двумя спиралями накаливания или нагревательным элементом.
При впрыске топлива за счет затрат теплоты на испарение температура в камере сгорания понижается настолько, что его воспламенения не происходит. Пуск двигателя может быть улучшен при подогреве воздуха во впускном трубопроводе. Это осуществляют, устанавливая свечи подогрева (например, СН-150 мощностью 400 Вт) в специальных бобышках. Номинальная сила тока может доходить до 45 А, время нагрева до 900 °С - около минуты. Однако наибольший эффект достигается в случае применения электрофакельного подогревателя. Подогрев осуществляется подаваемым во впускной трубопровод факелом горящего топлива или специальным электрофакельным устройством. Топливо, подаваемое на испарительную сетку, воспламеняется от штифтовой свечи, нагревающей кожух до 1000 °С, прогревает воздух и камеру сгорания.
Применение предпускового подогрева систем охлаждения и смазки двигателей подогревателем обеспечивает не только хороший пуск, но и снижает износ двигателя, расход топлива за период прогрева, уменьшает загазованность воздуха.
При низкотемпературном пуске иногда (в крайнем случае!) после остановки как бензинового, так и дизельного двигателя в систему смазки добавляют немного бензина, затем на несколько минут снова запускают двигатель, чтобы бензин перемешался с маслом. Это повышает частоту вращения коленчатого вала при пуске даже после длительной стоянки. Чтобы облегчить пуск двигателей в условиях особо низких температур, применяется впрыск пусковых жидкостей в воздушный фильтр. Для дизельных двигателей используют легковоспламеняющиеся жидкости в аэрозольной упаковке («Холод-40», «Автожидкость для пуска двигателя» и др.).
При длительной эксплуатации в условиях особо низких температур рекомендуется предпусковой подогрев систем охлаждения и смазки двигателей подогревателем, подключаемым к электрической сети, или жидкостными подогревателями на соответствующем виде топлива (бензине или дизельном топливе), включенными в систему охлаждения двигателя. Это обеспечивает не только хороший пуск, но и снижает износ двигателя, расход топлива за период прогрева, уменьшает загазованность окружающего воздуха. Существуют жидкостные, воздушные и комбинированные подогреватели. Нагрев охлаждающей жидкости и дизельного топлива позволяет обеспечить прогрев и пуск двигателя за 30 минут при температуре до -60 °С. Прогрев системы смазки осуществляется подачей горячего воздуха на картер двигателя, а иногда и внутрь него.
В условиях низких температур важно обеспечить подогрев дизельного топлива в предпусковой период и поддержание его температуры при работающем двигателе. На схеме изображена система подогревателя топлива.
Режим работы: 3...5 минут от аккумулятора и постоянный от генератора. Максимальная температура нагревателя топлива - 120 °С при мощности 110...140 Вт, а подогревателя - 130 °С при мощности 120...140 Вт. Автоматическое включение - при температуре воздуха ниже +3 °С. Отключение системы подогрева - при падении напряжения сети ниже 7 В.
Для облегчения пуска двигателя и повышения температуры воздуха в салоне эта же фирма выпускает устройства с аккумулятором тепла, обеспечивающие подогрев двигателя и отопителя салона. При работе подогревателя жидкость системы охлаждения обогревает блок и головку цилиндров двигателя, а отработавшие газы - картер двигателя. После прогрева двигателя электроподогреватель отключается, и подогрев топлива осуществляется циркуляцией охлаждающей жидкости в кожухе топливозаборника. Предусмотрено два варианта схемы подключения к радиатору отопителя: последовательно и параллельно.
