Влияние низких температур на пуск и работу двигателя.

Техническая готовность машин в условиях низких температур определяется в основном надежным пуском двигателя и готовностью его к принятию нагрузки.

Определяющим в процессе пуска является соотношение крутящего момента, развиваемого стартером, и момента сопротивления провертыванию коленчатого вала двигателя.

1.1.1. Увеличение сопротивления провёртыванию коленчатого вала двигателя.

Из темы № 3 «Эксплуатационные материалы» вам хорошо известно, что с понижением температуры происходит значительное увеличение вязкости моторного масла и оценивается она вязкостно-температурной характеристикой масла. Это объясняется тем, что содержащиеся в масле высокоплавкие парафины выкристаллизовываются и соединяются между собой, снижая его подвижность. Это вызывает снижение производительности масляного насоса, уменьшение подачи масла к трущимся поверхностям, а в отдельных случаях прекращение его подачи. Вязкость незагущенных масел с понижением температуры увеличивается в десятки и сотни раз. Загустевшее в зазорах трущихся пар масло требует значительного крутящего момента для провёртывания коленчатого вала двигателя и других механизмов.

Момент сопротивления провертыванию коленчатого вала при работе на незагущенных маслах резко увеличивается при понижении температуры в десятки и сотни раз.

Например, если температура снижается от +50 до 0С, то вязкость масел АС-8 и МТ-16П увеличивается в 40 раз. Дальнейшее понижение температуры от 0 до -20С приводит к возростанию вязкости соответственно в 100 и 450 раз.

1.1.2. Влияние топлива на запуск двигателя.

Чтобы рабочая смесь могла воспламениться от искры свечи зажигания она должна иметь нормальный состав, то есть содержать пары бензина и воздуха в соотношении, пригодном для горения.

Однако с понижением температуры от +40 до -10^оС вязкость бензина увеличивается на 75%, а его плотность на 6%. Исследованиями установлено, что при повышении вязкости топлива в условиях низких температур распыливание происходит неудовлетворительно.

Одновременно понижается давление насыщенных паров бензина и ухудшается его испаряемость и значительная часть топлива, которая распыливается карбюратором в потоке всасываемого воздуха, не испаряется, а оседает в виде плёнки на холодных стенках впускного коллектора и камеры сгорания. При изменении температуры от плюс 40 ˚С до минус 30 ˚С кинематическая вязкость бензина повышается примерно на 50…55 %, плотность на 6 %, а испаряемость снижается в 2 раза.

В этом случае на первой стадии процесса пуска 90…95 % топлива, поступившего в смесительную камеру, осаждается в виде жидкой плёнки и только 5…10 % лёгких фракций топлива в распыленном и испарившемся состоянии поступает в цилиндры двигателя. Тем самым смесь резко обедняется. Такое явление плёнкообразования и является основной причиной того, что при зимнем пуске двигателя довольно часто в цилиндрах скапливается много жидкого топлива, а свечи становятся влажными и искрообразование, в них пропадает.

До определённых пределов положение улучшается, если увеличивать интенсивность потока воздуха во впускном тракте посредством повышения скорости вращения коленчатого вала во время пуска.

В результате совокупности данных факторов коэффициент избытка воздуха увеличивается на столько, что рабочая смесь не воспламеняется и пуск карбюраторного двигателя затрудняется.

Ухудшение смесеобразования и воспламенения топлива при пуске дизельного двигателя в условиях низких температур происходит в основном из-за снижения температуры заряда в конце такта сжатия. Вязкость дизельного топлива с понижением температуры воздуха от плюс 20 ˚С до минус 30 ˚С возрастает в 15 раз, это ухудшает его подачу и распыливание. С понижением температуры дизельное топливо теряет прозрачность в результате выделения из него мельчайших кристаллов парафиновых углеводородов, что затрудняет подачу топлива в цилиндры двигателя.

Для обеспечения бесперебойной подачи топлива необходимо, чтобы его температура помутнения была ниже температуры окружающего воздуха не менее чем на 3…5 ˚С.

Но основным показателем прокачиваемости дизельного топлива является температура застывания, когда образуется кристаллическая структура, связывающая жидкую фазу и придающая топливу студнеподобный вид. Поэтому она должна быть ниже температуры окружающего воздуха не менее чем на 15…20 ˚С.

Для воспламенения дизельного топлива необходимо, чтобы температура в конце такта сжатия была не менее 300 ˚С.

Чтобы обеспечить необходимую температуру в конце такта сжатия при температуре окружающего воздуха минус 30 ˚С, необходимо увеличить частоту вращения коленчатого вала двигателя до 300 мин^-1 по сравнению с 80 мин^-1 при температуре 20 ˚С, что практически невыполнимо по целому ряду объективных причин. Поэтому, для обеспечения надёжного пуска, необходимо проведение предпусковой тепловой подготовки двигателя, что и будет рассмотрено во втором вопросе.

1.1.3. Влияние низких температур на износ деталей двигателя.

Также при низких температурах происходит интенсивное изнашивание его деталей, снижаются мощность и экономичность. Общий износ двигателя увеличивается в 4-5 раз при температуре охлождающей жидкости до 30-40^оС, при этом мощность понижается на 4 6%, расход топлива при этом увеличивается на 6 12%.

Основными причинами износов являются:

­ плохая прокачиваемость незагущенных масел в период пуска и прогрева;

­ смывание масленой пленки со стенок цилиндров неиспарившимся топливом;

­ нарушение теплового режима;

­ коррозия деталей продуктами сгорания.

Наибольшая роль коррозионных процессов в общем износе двигателя наблюдается при пуске двигателя и при пониженном тепловом режиме.

Длительная работа ниже +40 приводит к осмолению деталей. На стенках цилиндров, на поршнях, поршневых кольцах, клапанах откладываются очень вязкие смолистые вещества- продукты окисления и разложения топлива и масла. Осмоление вызывает залегание поршневых колец, зависание клапанов и полное нарушение работы двигателя.

1.1.4. Влияние низких температур воздуха на работоспособность агрегатов трансмиссии ходовой части автомобиля.

Работоспособность агрегатов трансмиссии при низких температурах воздуха оценивается в основном возможностью трогания автомобиля с места и его способностью двигаться на высших передачах через несколько минут после трогания с места.

Автомобили ЗИЛ-131, КамАЗ-4310 работающие на загущенном трансмиссионном масле ТСЗп-9-ГИП, при температуре окружающего воздуха -40° С могут двигаться на высших передачах через 3... 5 мин после трогания с места.

Уменьшение КПД трансмиссии обусловливается увеличением сопротивления вязкостного трения в зубьях шестерен и в других деталях трансмиссии, уменьшением зазоров в сопряжениях. При несоответствии сорта масла сезону эксплуатации, а также из-за неудовлетворительной низкотемпературной характеристики некоторых трансмиссионных масел КПД трансмиссии может снизиться до 0,2... 0,3, а иногда и до 0. В этом случае трогание машины с места и движение становятся невозможными.

Нормальное начало движения машин с места обеспечивается при заправке агрегатов незагущенными трансмиссионными маслами ТМ-3-9 (ТАП-15В) до минус 47 ˚С, ТМ-4-9 (ТСп-10) до минус 60 ˚С и загущенным ТМ-5з/10-А до минус 52 ˚С, М-6з/10В до -47 и М-6з/10-Б₂ до -55. Сопротивление движению уменьшается но мере разогрева масла в агрегатах трансмиссии и становится в 1,5 - 2 paзa меньше первоначального после 2-км пробега.

1.1.5. Влияние низких температур на органы управления автомобиля.

Работоспособность и надежность органов управления, ходовой части автомобиля также зависят от применяемых эксплуатационных материалов. Так, гидроусилитель руля, заправленный гидролом-4 или маслом АУ, имеет предел работоспособности до температуры окружающего воздуха —25° С. Все сезонное масло Р обеспечивает работоспособность гидроусилителя при температуре до -40° С.

С понижением температуры увеличивается вязкость рабочих жидкостей, применяемых в гидроусилителях. Это вызывает увеличение сил трения, ухудшает протекаемость жидкостей через клапаны, фильтрующие сетки, трубопроводы, затрудняет перемещение золотникового механизма. Производительность насоса и КПД гидропривода уменьшаются. Время срабатывания гидропривода на масле АУ при температуре —20^аС в 1,4 раза больше, чем при температуре +20°

У гидравлических жидкостей БСК и ЭСК, изготовленных на касторовой основе, при температуре —20° С и ниже происходит интенсивная кристаллизация составляющих касторового масла. В результате жидкость полностью теряет подвижность.

Нормальная работа тормозных систем с гидравлическим и пневмогидравлическим приводом во многом зависит от марки используемой тормозной жидкости. Предел работоспособности гидравлического и пневмогидравлического тормозных приводов наступает при максимально допустимой вязкости тормозной жидкости в 1500 сСт. Такую вязкость имеют тормозные жидкости ГТЖ-22М и «Нева» при минус 42…45 ˚С.

В тормозных системах с пневматическим приводом при низких температурах воздуха ухудшается герметичность системы, повышается жёсткость диафрагмы, происходит скопление конденсата в воздушных ресиверах, пневмоцилиндрах и фильтрах, в результате этого, возможно, его замерзание и образование ледяных пробок, которые могут вызвать отказ тормозов.

1.1.6. Влияние низких температур на пневматическую систему автомобиля.

В ресиверах, трубопроводах и фильтрах пневматического привода тормазов конденсируется и замерзает влага, образуются ледяные пробки, увеличивается жесткость диафрагм тормозных камер, нарушается герметичность соединений. Все это может привести к полному отказу тормозов в работе. Из всех неисправностей, возникающих в тормозной системе автомобиля при эксплуатации в условиях Крайнего Севера, только 16,2°/₀ не повлияли на работоспособность автомобиля. Остальные неисправности являются предпосылкой к поломкам и остановкам автомобиля.

1.1.7. Влияние низких температур на аккумуляторную батарею автомобиля.

С понижением температуры значительно ухудшаются энергетические характеристики аккумуляторных батарей

При температуре электролита минус 20 ˚С во время стартерного разряда АКБ отдаёт в 2,5 раза меньше энергии, чем при плюс 30 ˚С. В этих условиях, вследствие большого падения напряжения аккумуляторных батарей, происходит уменьшение энергии искры, воспламеняющей рабочую смесь в цилиндрах карбюраторного двигателя, и мощности электростартерной системы пуска. Мощность отдаваемая стартером с понижением температуры воздуха от плюс 20 ˚С до минус 30 ˚С уменьшается на 60…70 %. Это объясняется тем, что увеличевается вязкость электролита, а значит увеличивается удельное сопротивление электролита, из-за чего происходит значительное падение ёмкости АКБ.

Для поддержания работоспособности аккумуляторных батарей в условиях низких температур применяется электролит большей плотности (по сравнению с районами умеренной климатической зоны) и принимаются меры по предотвращению значительного снижения температуры электролита в них (при температуре окружающего воздуха ниже минус 15°С батареи снимаются с машин и хранятся в отапливаемых помещениях, производится их утепление на машинах, применяется электроподогрев электролита и др.).

Таким образом, нами рассмотрены причины, оказывающие негативное воздействие на работоспособность автомобиля в целом, надёжность работы его отдельных агрегатов, а также на условия движения и технического обслуживания машин. И как было установлено не всегда применяемые материалы, могут обеспечить их надёжную работу. В следствие чего, появляется необходимость применения вспомогательных средств и способов облегчения работоспособности машин.

 

3. Техническое обслуживание систем питания автомобилей ЗИЛ-131 и КамАЗ-4310.

На втором рабочем месте, на автомобиле КамАЗ-4310 студенты согласно методическим рекомендациям отрабатывают следующие вопросы:

- промывка фильтра грубой очистки топлива;

- смена фильтрующих элементов фильтра тонкой очистки топлива;

- смазка автоматической муфты опережения впрыска топлива;

- проверка и регулирование угла опережения впрыска топлива;

- проверка и регулирование привода управления подачей топлива;

- техническое обслуживание воздушного фильтра

 

На третьем учебном месте, на двигателе ЗиЛ-131 студенты согласно методическим рекомендациям отрабатывают следующие вопросы:

⇐ Предыдущая12345678

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: