Министерство образования науки и РФ Северо-Восточный федеральный университет им. М. К. Аммосова Автодорожный факультет Кафедра «Эксплуатация автомобильного транспорта и автосервис» Тема презентации: Затруднение пуска двигателей при низких температурах Проверила ст. преподаватель кафедры ЭАТи. АС Андреева Л. С Выполнила студент 4 курса гр. АС-12 Николаева С. А Якутск 2015 г
Затруднения пуска двигателей возникают из-за сложности создания пусковой частоты вращения коленчатого вала, ухудшения условий смесеобразования и воспламенения смеси. Рис. 1. Изменение коэффициента технической готовности автомобильного парка в зависимости от температуры окружающего воздуха
Величина минимальной необходимой для пуска частоты вращения коленчатого вала существенно зависит от изменений в распределении положительных и отрицательных потоков энергии при пуске. Эти изменения происходят при снижении температуры окружающей среды. К положительным составляющим энергетического баланса двигателя при пуске относятся энергия аккумуляторной батареи и химическая энергия топлива. Как видно из рисунка, энергия аккумуляторной батареи расходуется на привод стартера. В свою очередь, энергетические возможности стартера реализуются в двигателе по трем главным направлениям: на сжатие воздуха; на преодоление сил трения на преодоление сил инерции. Отрицательную часть потока энергии аккумуляторной батареи и стартера составляет теплота, которая уходит безвозвратно в окружающую среду. Эти потери тем больше, чем больше перепад температур между аккумулятором (стартером) и окружающей средой. Рис. 2. Зависимость минимальной пусковой частоты вращения карбюраторных двигателей от температуры воздуха
Основное затруднение в получении необходимой пусковой частоты вращения коленчатого вала при низких температурах связано прежде всего со значительным увеличением энергии, затрачиваемой на преодоление сил трения. Эти силы резко возрастают при понижении температуры вследствие повышения вязкости моторного масла. С понижением температуры возрастает также и внутреннее сопротивление сепараторов. Причиной этому является сужение каналов, в которых находится электролит в сепараторах. Одновременно с падением напряжения при низких температурах понижается и емкость аккумуляторной батареи. В среднем при понижении температуры электролита на 1 °С емкость батареи снижается на 1, 0— 1, 5%. При температурах электролита ниже — 30 °С батарея не принимает заряд и часто фактически эксплуатируется разряженной до 50— 60% номинальной емкости. Снижение возможностей пускового устройства при низких температурах еще больше затрудняет получение максимальной пусковой частоты вращения коленчатого вала двигателя. Значительную роль в затруднении пуска играет ухудшение условий смесеобразования и воспламенения рабочей смеси. Схема факторов, влияющих на воспламенение топлива в цилиндрах дизеля, и связь между ними показана на рис. 6. Как видно из рисунка, можно выделить пять таких факторов: температуру всасываемого воздуха, температуру охлаждающей воды, температуру масла, температуру электролита, температуру топлива.
Снижение температуры всасываемого воздуха приводит к снижению температуры стенок цилиндров и температуры воздуха в конце такта сжатия. Для надежного воспламенения рабочей смеси в цилиндре дизеля температура конца сжатия Тс должна быть выше температуры самовоспламенения топлива на 200— 300 К. В зимнее время температура всасываемого воздуха Та снижается. Кроме того, уменьшается и значение показателя политропы сжатия п. Уменьшение п вызывается увеличением теплоотдачи от находящегося в цилиндрах двигателя воздуха в холодные стенки двигателя. Таким образом, при снижении температуры окружающего воздуха температура конца сжатия уменьшается, а следовательно, ухудшаются условия воспламенения смеси и пуск двигателя. К аналогичным результатам приводит и снижение температуры охлаждающей жидкости. При снижении температуры масла значительно увеличивается его вязкость, в результате чего увеличивается сопротивление прокручиванию коленчатого вала и снижается скорость его вращения. Это, естественно, вызывает ухудшение условий воспламенения. Снижение температуры электролита аккумуляторной батареи в значительной мере ухудшает энергетические возможности аккумулятора, а следовательно, уменьшает и скорость проворачивания коленчатого вала и, в конечном итоге, ухудшает воспламенение топлива.
Схема факторов, влияющих на воспламенение топлива в цилиндрах дизеля
При холодном пуске топливо хуже испаряется, так как испарение — процесс эндотермический, т. е. проходящий с поглощением теплоты. Достаточно полно в этом случае испаряются лишь легкие фракции топлива. Высокая вязкость дизельного топлива при низких температурах ухудшает его распыливание. При снижении температуры дизельного топлива с +20 до — 20° С вязкость дизельного топлива увеличивается в 8— 10 раз. При этом топливо попадает в цилиндры двигателя в виде сравнительно крупных капель с малой относительной поверхностью. Это затрудняет его воспламенение. Кроме увеличения вязкости охлаждение топлива приводит к перебоям и нестабильности работы двигателя.
Факторы, влияющие на воспламенение и сгорание рабочей смеси при низких температурах, могут быть разделены на поддающиеся управлению в процессе эксплуатации и конструктивные, управление которыми в эксплуатации невозможно. На рис. 7 показана схема взаимодействия факторов, влияющих на воспламенение смеси в начальный период пуска. Пунктирным прямоугольником па схеме выделены факторы, управление которыми возможно в эксплуатации. Так, например, качество работы топливной системы зависит от вида топлива, его цетанового числа, температуры. В эксплуатации на эти параметры можно влиять путем добавления легковоспламеняющихся жидкостей, выбора топлива с соответствующим значением цетанового числа и подогрева топлива, подаваемого в двигатель. При низких температурах ухудшается пропускная способность фильтров (загрязнение, обледенение). Эти помехи также могут быть исключены при техническом обслуживании или путем обогрева самих топливных фильтров.
Чтобы повысить температуру всасываемого в двигатель воздуха, необходим его специальный подогрев. Для поддержания работоспособности аккумуляторных батарей и обеспечения достижения необходимой величины температуры сжатия необходимо, с одной стороны, уменьшение потерь тепла от батарей в окружающую среду, с другой, использование батарей только с достаточно высокой степенью заряженности. На частоту вращения коленчатого вала при пуске и на воспламенение топлива влияет качество моторного масла. Выбирая соответствующую марку и характеристики моторного масла, можно добиться повышения частоты вращения коленчатого вала и, как следствие, улучшения воспламенения смеси.
Скачать презентацию Министерство образования науки и РФ Северо-Восточный федеральный университет
затруднение пуска двиг при низких темп.pptx