Определение оптимальной температуры воздуха во впускном коллекторе двигателя Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»
Аннотация научной статьи по механике и машиностроению, автор научной работы — Карнаухова Инна Владимировна
В статье рассмотрен вопрос влияния изменения температуры воздуха во впускном коллекторе на работу и пуск двигателя и определен оптимальный расход топлива при оптимальной температуре во впускном коллекторе. Одним из приоритетных направлений повышение экономичности автотранспортных средств с бензиновыми и дизельными двигателями является улучшение конструкции автотранспортных средств и эксплуатационных показателей двигателей внутреннего сгорания. Автором выявлена и обоснована необходимость применения систем регулирования параметров воздуха во впускном коллекторе двигателя внутреннего сгорания.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Похожие темы научных работ по механике и машиностроению , автор научной работы — Карнаухова Инна Владимировна
Влияние коэффициента избытка воздуха на расход топлива дизельными ДВС
Особенности пуска двигателя внутреннего сгорания с искровым зажиганием на газовом топливе
Исследование HCCI-процесса с использованием однозонной химико-кинетической модели горения
Оценка численных значений коэффициента избытка воздуха при низкотемпературном пуске дизелей с использованием разогрева впускного заряда
Увеличение эффективности ДВС в составе подвижных объектов
i Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Текст научной работы на тему «Определение оптимальной температуры воздуха во впускном коллекторе двигателя»
ТРАНСПОРТ. ТРАНСПОРТНЫЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ МАШИНЫ
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНОМ ТЕМПЕРАТУРЫ ВОЗДУХА ВО ВПУСКНОМ КОЛЛЕКТОРЕ ДВИГАТЕЛЯ
Аннотация. В статье рассмотрен вопрос влияния изменения температуры воздуха во впускном коллекторе на работу и пуск двигателя и определен оптимальный расход топлива при оптимальной температуре во впускном коллекторе. Одним из приоритетных направлений повышение экономичности автотранспортных средств с бензиновыми и дизельными двигателями является улучшение конструкции автотранспортных средств и эксплуатационных показателей двигателей внутреннего сгорания. Автором выявлена и обоснована необходимость применения систем регулирования параметров воздуха во впускном коллекторе двигателя внутреннего сгорания.
Ключевые слова: экономия топлива, подогрев воздуха, давление, температура.
Известны системы впуска двигателей внутреннего сгорания (далее — ДВС) как с искровым зажиганием (бензиновые ДВС с впрыском топлива и карбюраторные версии), так и с воспламенением от сжатия (дизельные двигатели), обеспечивающие качественное наполнение цилиндров горючей смесью или воздухом. Качественная подготовка горючей смеси подразумевает не только обеспечение подачи горючей смеси или воздуха в зависимости от скоростного и нагрузочного режима ДВС, но и подготовку воздуха или смеси для ее качественного воспламенения в цилиндрах двигателя, то есть обеспечение заданной температуры смеси или воздуха поступающего в камеру сгорания с целью успешного пуска двигателя при низких температурах для получения более высокой мощности и экономичности двигателя, а так же низкой токсичности выхлопа. В современных конструкциях впускных систем ДВС за счет применения различных конструктивных решений, в первую очередь, обеспечивают высокие экономические показатели и низкую токсичность выхлопа. В то же время мощностные показатели ДВС отошли на второй план, что вызвано ужесточением международных и национальных стандартов по токсичности и расходу топлива в мире. С этой целью постоянно ужесточаются международные стандарты лимитирующие показатели пуска двигателя в условиях
низких и даже высоких температур окружающей среды
Параметры эффективности сгорания рабочей смеси
поступающего в цилиндр двигателя. Повышение температуры воздуха ведет не только к экономии топлива, но и к уменьшению выбросов углеводородов СН до 3-5 % [6].
При любых технических расчетах инженеры используют параметры сухого воздуха. Поправки на влажность вносят только при расчетах топливной экономичности
двигателей. Для повышения топливной экономичности необходим так же подогрев воздуха на впуске на частичных режимах работы двигателей, так как это позволяет повысить гомогенизацию топливовоздушной смеси, что заметно улучшает и токсические показатели двигателей. Основными компонентами горючей смеси являются воздух и углеводороды. Воздух представляет собой механическую смесь азота, кислорода (по объему соответственно 78 и 21 процент) и других газов (углекислый газ, аргон и др.). Азот, вдобавок, является еще и внутренним балластом топлива и его содержание в различных частях топлива находится в пределах 0,5-1,5 %. Суммарно только содержание азота в топливе и воздухе сокращает содержание кислорода в цилиндрах двигателя на 1-3 % [4], что увеличивает выброс вредных веществ N0), в атмосферу.
Целесообразность, применения систем регулирования параметров воздуха
Основными параметрами, характеризующими состояние воздуха в текущий момент, являются:
Сжатый воздух обычно рассматривается как идеальный газ, но реальный газ отличается от идеального наличием сил внутреннего трения, причем, чем выше плотность воздуха, тем более он отличается от идеального газа [3]. Но во всех расчетах упрощенной моделью атмосферного воздуха служит идеальный газ, так как объем, занимаемый его молекулами, мал по сравнению с объемом всего газа и степени расхождения свойств идеального и реального газов (воздуха) зависит от условий, в которых находится газ. При понижении давления и повышении температуры воздуха свойства реального газа приближаются к свойствам идеального газа.
Температура — это мера средней кинетической энергии газовых молекул. Величины, характеризующие состояние воздуха — давление, удельный объем и температуру — зависят друг от друга, то есть из трех величин, если две известны, то третью можно определить как функцию двух первых.
Для четырехтактных двигателей при отсутствии наддува выполняются следующие требования Рк=Р0 и Тк=Т0 (Р0 и Т0 давление температура в начале пуска; Рк и Тк давление и температура в цилиндре в конце пуска). Следует иметь в виду, что с применением
компрессора Рк и Тк давление и температура после компрессора [9]. При условии, что давление на впуске не меняется работа компрессора приводит к росту наполнения цилиндров воздухом. При уменьшении интенсивности темплообмена в стенках впускного коллектора, величина ДТ уменьшается, а коэффициент наполнения (п^ увеличивается. Таким образом, приращение температуры воздуха в конце впускного коллектора определяется по следующей формуле:
в подогрева коллектора 4 ‘
где ДТподогрева — повышение температуры воздуха вследствие подогрева в подогревателе, ДТколлектора — повышение температуры воздуха вследствие подогрева или охлаждения в коллекторе.
На полноту наполнения цилиндров двигателя воздухом влияет его подогрев, который выражается через величину ДТв. В Тюменском государственном нефтегазовом университете в результате экспериментов установлено, что при температуре подогрева воздуха во впускном коллекторе выше 67°С наполнение цилиндров уменьшается на 3-5 %, при подогреве до 90-100°С более чем на 8 %, поэтому подогрев впускного воздуха нецелесообразен более 67-76°С. Степень подогрева зависит от скорости давления воздуха чрез нагревательный элемент и его площади, времени движения воздуха через нагревательный элемент и разности температур.
Условия теплообмена определяются разностью между температурой воздуха и телопередающимися поверхностями. Время, в течение которого происходит теплообмен, особенно сказывается при пуске холодного двигателя, когда время в течение которого происходит сжатие относительно велико и как следствие происходит утечки воздуха чрез компрессорные и маслосъемные кольца поршней, что особенно влияет на давление воздуха в конце такта сжатия и на изменение числа оборотов двигателя. Коэффициент наполнения воздухом цилиндра прямо пропорционален средней скорости поршня, поэтому в настоящее время все двигатели в основном создаются быстроходными от 500010000 об/мин, на спортивных автомобилях 10000-15000 об/мин, но средняя скорость поршня при увеличении числа оборотов двигателя увеличивается весьма
незначительно с 12 м/сек до 14 м/сек на быстроходных ДВС.
Расчет влияния коэффициента наполнения воздуха на мощность двигателя
Большое количество воздуха поступает в камеру сгорания за счет объема остаточных газов. При повышении скорости воздуха во впускном коллекторе, среднее давление впуска Ра в двигателях без турбонаддува всегда меньше атмосферного Р0 из-за сопротивления впускного трубопровода ДТк тр. Сопротивление впускного трубопровода определяется по формуле [2]:
М = Рп — Р — Р ктр 0 а к
где Рк — давление затрачено на увеличение кинетической энергии воздуха, Ра — давление в конце впуска, Р0 — атмосферное давление.
Корпорации Субару и Тойота в 2013 году выпустили новый оппозитный мотор «атмосферник», то есть без наддува воздуха, потому что по данным этих заводов только такой двигатель может обеспечить моментальные реакции при нажатии на педаль акселератора. В этих моторах за счет конструкции впускного коллектора и клапанов давление впуска колеблется в узком интервале от 0,9-0,95 кг/см2.
Особенно это актуально для работы дизельных двигателей, так как все дизели работают на бедных смесях — коэффициент избытка воздуха не ниже 1,3 (т.е. его на 30 % больше, чем необходимо для полного сгорания топлива в идеальных условиях). К таким же результатам приводит и повышение степени сжатия у дизелей до £=16-17, так как в этом случае в цилиндры двигателя поступает большее количества воздуха, а, следовательно, и кислорода. Таким образом, степень сжатия, а, следовательно, плотность, температура и давление зависят от условий эксплуатации двигателя и его конструкционных особенностей. Двигатели, работающие при низких температурах окружающей среды, должны иметь более высокую температуру воздуха на впуске, что сокращает период между началом впрыска топлива и его воспламенением и обеспечивает мягкую работу двигателя, а так же надежный пуск холодного двигателя.
Плотность заряда воздуха рв можно увеличить, только повышая давление поступающего воздуха. Пропорционально плотности заряда рв возрастает и давление впуска Ра, а как следствие литровая мощность двигателя. Количество теплоты, выделяемой топливом в цилиндре двигателя, так же возрастает по мере повышения плотности и как следствие количество кислорода поступающего в двигатель.
В Тюменском государственном нефтегазовом университете в результате исследований доказано, что при постоянном коэффициенте избытка воздуха, количество вводимого топлива может возрастать только пропорционально увеличению массового заряда, то есть повышению плотности нагнетаемого в цилиндр воздуха.
Воздушный патрубок (коллектор) не оказывает значительного сопротивления потоку воздуха. Это установлено в результате многочисленных исследований и подтверждено различными источниками. [1] Двигатели развивают максимальную мощность при коэффициенте избытка воздуха а=0,85^0,9 , но экономия работы двигателя получается при а=1,1+1,2. С повышением температуры окружающей среды коэффициент наполнения растет, но массовый заряд остается постоянным. Давление воздуха в воздушном фильтре и впускном коллекторе меняется незначительно. Наибольшее разряжение по данным различных исследований в Тюменском государственном нефтегазовом университете не превышает 2,5 кг/м2 или 0,25 кгЪм2. Поэтому воздух можно рассматривать как материю, плотность которой при давлении по впускному трубопроводу остается неизменной. р0=р1=ра, где р0 — плотность воздуха на впуске (кг/м3).
Давление (разрежение) при движении по впускному коллектору меняется, при движении чрез впускные клапаны разряжение возрастает довольно резко. Давление и перемешивание топлива с воздухом наиболее интенсивно происходит при вихревом движении воздуха в камере сгорания. Частицы воздуха в этом случае движутся от стенок цилиндра двигателя в радиальном направлении [6] и отношение должно быть следующим:
где V, — объем, Vh — полный объем двигателя.
Это очень важный фактор, так как при уменьшении расстояния между головкой цилиндра и поршня меньше воздуха остается в зазорах, в результате происходит более полное его использование, что приводит к уменьшению коэффициента избытка воздуха необходимого для полного сгорания углеводородов, впрыскиваемых в камеру сгорания. Хорошее использование воздуха подтверждается высоким максимальным средним эффективным давлением для двигателей без наддува, которое развивается Ре=0,7-0,95 МН/м2=7-9,5 кг/см2. [2]
Все вышеизложенное приводит к хорошей работе двигателя на различных топливах, в том числе и на высокооктановых бензинах. Подогретый воздух в воздушном фильтре до 70-90°С, поступая в камеру сгорания, обеспечивает хорошее использование кислорода при смесеобразовании в результате чего достигается бездымная работа двигателя при малых коэффициентах избытка воздуха. Воздух, движущийся навстречу факелу из форсунки в камере сгорания с большой скоростью, при сжатии подхватывает пары и мелкие капли раздрабливая их и, перемешивая, что приводит к наиболее полному использованию кислорода. Интенсивный подогрев воздуха приводит к применению топлив с меньшим цетановым или октановым числом. Эксплуатация автомобилей при различном атмосферном давлении, влажности и температуре воздуха приводит к необходимости искать пути сохранения мощности двигателей, несмотря на колебания плотности воздуха.
В связи с этим необходима организация выпуска двигателей разной мощности с учетом давления, температуры и влажности воздуха поступающего в двигатель, так как это приведет к значительному повышению литровой мощности и экономичности.
Расчет влияния коррекции плотности воздуха на мощность двигателя
Плотность воздуха можно повысить, повышая давление поступающего в цилиндры двигателя воздуха, потому что пропорционально давлению Ре возрастает плотность воздуха рв, а, следовательно, и литровая мощность двигателя. Но количество теплоты, выделяемой топливом, возрастает и в результате хорошего перемешивания воздуха с топливом и его испарение в камере сгорания в результате его подогрева во впускном коллекторе, что подтвердили исследования в Тюменском государственном нефтегазовом университете. В результате исследований было подтверждено, что работа, затрачиваемая на сжатие и получаемая при расширении газа пропорциональна его начальной
температуре. Воздух поступает в нагревательный элемент при относительно низкой температуре, нагревается, расширяется при более высокой температуре, поступая в камеру сгорания, он снова расширяется при
более высокой температуре и производит большую работу, чем та которая была затрачена на разогрев и сжатие.
Повышение номинальной мощности двигателей, можно достичь так же за счет коррекции плотности воздуха, которая регулирует коэффициент избытка воздуха а. В современных быстроходных двигателях в процессе впуска образуется колебательные движения воздуха, которые приводят к возникновению волны давления, это явление широко используется для увеличения плотности воздуха рв поступающего в цилиндры современных двигателей, которая определяется по формуле:
где Ртр и Ттр — давление в кг/м и температура в °К воздуха во впускном трубопроводе, Rв — универсальная газовая постоянная воздуха для сухого воздуха рв=287 Дж/кгк; для воздуха с относительной влажностью 80 % рв=289 Дж/кгк [3].
При увеличении влажности воздуха уменьшается плотность воздуха,
поступающего в цилиндры двигателя, и увеличивается объем, а, следовательно, и объемное содержание кислорода, так как его всегда находится в избытке в камере сгорания, особенно у дизельных двигателей на 15-30 % больше, чем необходимо для сгорания топлива. Все вышеизложенное приводит к лучшему перемешиванию топлива с воздухом, более полным сгоранием последнего и повышением мощности, экологичности ДВС. При повышении температуры от 0°С до 100°С массовая теплоемкость воздуха и объемная теплоемкость увеличивается весьма незначительно, при постоянном давлении Ср и С’р соответственно на 0,25 %, а при постоянном объеме С и С^ на 0,4 %. Кислород находится в воздухе при повышении температуры от 0 до 100°С увеличивает массовую теплоемкость при постоянном давлении на 1 % и постоянном объеме на 1,39%. То есть увеличивается количество теплоты, выделяемое при сгорании топлива. При этом плотность воздуха во впускном трубопроводе меняется так же в зависимости от числа оборотов двигателя и составляет [7]:
Таблица 1 — Зависимость плотности и давления воздуха от числа оборотов двигателя
n (об/мин) 1000 1500 2000 5000
p (кг/м3) 1,17 1,15 1,13 1,11
P (кг/см2) 0,985 0,97 0,95 0,9
При этом на входе в воздушный фильтр плотность воздуха при нормальном атмосферном давлении и температуре воздуха 0°С составит 1,293 кг/м3.
При увеличении оборотов двигателя уменьшается давление во впускном коллекторе, следовательно, уменьшается и плотность воздуха до 1,05, то есть до 20% от первоначального прямо пропорционально уменьшению давления, тоже максимум до 20%. Это означает, что плотность воздуха зависит от температуры, так как его объем меняется с изменением температуры. [4]
Но плотность воздуха во впускном коллекторе рв определяем по формуле [5]
где р0 — плотность воздуха при 0°С, pt -коэффициент объемного расширения
где Т — температура во время измерений. [5] Подставляя уравнение 5 в формулу 4 получаем:
Затем, подставляя в формулу 8 формулу 5, определяем необходимую температуру воздуха во впускном коллекторе с учетом влажности (R), температуры (Т) и давления (Ртр):
273 ■ Ро ■ Re 273 ■ Ро ■ Re
i Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
где Т — температура воздуха во время измерения, Ртр — давление во время измерений, Ттр — теоретически необходимая температура в трубопроводе для нормального сгорания топлива относительно атмосферного давления и температуры воздуха 0°С.
В результате проведенных исследований и обработки полученных данных с помощью формулы 9 было установлено, что в интервале температур -10^-60°С температура во впускном коллекторе всех двигателей при
изменении атмосферного давления от 720 мм. рт. ст. до 790 мм.рт.ст. и постоянной температуре наружного воздуха изменяется в сторону повышения до At =20°С. При температуре наружного воздуха в интервале от -10°С до +15°С дополнительно на 10°С, то есть At =20°С+10°С. И в интервале температур от +15°С до 100°С А^бщ увеличивается еще на +5°С. То есть суммарно At в интервале температур от -60°С до +100°С увеличивается на +35°С, то есть А^бщ=+35°С.
1. Архангельский, В. М. Автомобильные двигатели. / В. М. Архангельский и др.- Под ред. М. С. Ховаха. 2-е издание, перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1977. -591 с.
2. Вырубов, Д. Н. Двигатели внутреннего сгорания. Теория поршневых двигателей / Д. Н. Вырубов, Н. А. Иващенко, В. И. Ивин и др. — М.: Машиностроение, 1983. — 387 с.
3. Герц, Е. В. Пневматические устройства и системы в машиностроении: справочник / Е. В. Герц. — М.: Машиностроение, 1981 . — 407 с.
4. Жданов, Л. С. Учебник по физике / Л. С. Жданов. — М.: Наука, 1975. — 160 с.
5. Карнаухов В. Н. Сбережение топливно-энергетических ресурсов при эксплуатации автомобильного транспорта в низкотемпературных уловиях: дис. доктора технических наук: 05.22.10 / В. Н. Карнаухов; ТюмГНГУ. — Тюмень, 2000. -275 с.
6. Карнаухова, И. В. Определение массового расхода воздуха на автомобилях при низких температурах воздуха и давлении / В. Н. Карнаухов // Нефть и газ Западной Сибири, материалы Международной научно-технической конференции, Тюмень, 17-18 октября 2013г. Тюмень: Изд-во ТюмГНГУ, 2013. — С.160 — 163
7. Ленин, И. М. Теория автомобильных и тракторных двигателей / И. М. Ленин. — М.: Высшая школа, 1976. -364 с.
8. Обливин, А. Н. Основы гидравлики и теплотехники / А. Н. Обливин. — Издательство «Лесная промышленность», 1976. -284 с.
9. Шароглазов, Б. А. Двигатели внутреннего сгорания: теория, моделирование и расчет процессов / Б. А. Шароглазов, М. Ф. Фарафонтов, В. В. Клементьев. — Челябинск: Издательство ЮУрГУ, 2004. -287 с.
DETERMINATION OF THE OPTIMAL AIR TEMPERATURE IN THE ENGINE’S INLET HEADER
I. V. Karnaukhova
Abstract. The article is devoted to the influence of change of air temperature in the inlet header on the work and starting of the engine and determination of
the optimal fuel consumption at the optimal temperature in the inlet header. Improving structure of vehicles and operational figures of internal combustion engines is one of the preferred directions of increasing efficiency of vehicles with petrol and diesel engines. The author revealed and justified the necessity of using systems of regulation of air’s parameters in the inlet header of internal combustion engine.
Keywords: fuel economy, heated air, pressure, temperature.
1. Arhangelskiy V. M. Car engines. Edited by M.S. Hovah. second edition. — Moscow: Mechanical Engineering, 1977.
2. Vyrubov D. N., Ivaschenko N. A., Ivin V. I. Internal combustion engines. Theory of piston engines. — Moscow: Mechanical Engineering, 1983.
3. Gerc E. V. Directory «Pneumatic devices and systems in mechanical engineering». — Moscow: Mechanical Engineering, 1981.
4. Jdanov L. S. Tutorial on Physics. — Moscow: Science, 1975.
5. Karnaukhova V. N. Conservation of fuel and energy resources in the operation of auto-mobile traffic in low-temperature catch: Dis. doctor of
technical sciences: 05.22.10 / V. N. Karnaukhov; TSOGU. — Tyumen, 2000. -275 p.
6. Karnaukhova V. N. Determination of mass air flow on cars at low temperatures and pressure / V. N. Karnaukhov // Oil and Gas in Western Siberia, the proceedings of the International Scientific and Technical Conference, Tyumen, October 17-18, 2013. Tyumen Univ TSOGU, 2013 — pp.160 — 163
7. Lenin I. M. Theory of automobile and tractor engines. — M.: High school, 1976.
8. Oblivin A. N. Basics of hydraulics and heat engineering. — Publishing House «Forest industry», 1976.
8. Oblivin A. N. Fundamentals of hydraulics and heating / A. N. Oblivin. — Publisher «Forest Industry», 1976. — 284 p.
9. Sharoglazov B. A. Internal combustion engines: theory, modeling and calculation processes / B. A. Sharoglazov, M. F. Farafontov, V. V. Klement’ev. -Chelyabinsk: Publisher SUSU, 2004. -287 p.
Карнаухова Инна Владимировна — аспирант кафедры Эксплуатация автомобильного транспорта Тюменского государственного нефтегазового университета (г. Тюмень). Общее количество опубликованных работ: 6. email: ikarka13@yandex.ru
МЕТОД УСТАНОВКИ ДАЛЬНОМЕРОВ НА СМЕННОЕ РАБОЧЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ ЭКСКАВАТОРА ДЛЯ УКЛАДКИ ТРУБ
Е. Д. Комаров, А. А. Руппель
Аннотация. В статье рассмотрен метод установки четырех датчиков дальномеров на сменное рабочее оборудование — траверсу, позволяющий однозначно определить положение ранее уложенной трубы и в последствии автоматизировать процесс центрирования и стыковки труб. Определение положения ранее уложенной трубы реализовано с помощью уравнения цилиндрической поверхности и четырех точек, полученных с помощью датчиков.
Ключевые слова: укладка труб, траверса, экскаватор, сменное рабочее оборудование, устройство центрирования, автоматизация.
На данный момент процесс центрирования трубы экскаватором со сменным рабочим органом относительно уложенной является трудоемким, неавтоматизированным
процессом, для которого помимо оператора экскаватора привлекается рабочий, который со дна траншеи дает информацию о положении укладываемой трубы
относительно ранее уложенной оператору. Также процесс центрирования занимает продолжительное время. Все это говорит о необходимости повышения эффективности этого процесса путем проектирования устройства центрирования, для чего необходимо решить следующие подзадачи: выбора способа очувствления, планирования траектории движения, управления
экскаватора, апробирования работы устройства центрирования. В данной статье будут рассмотрены задача выбора способа очувствления и преобразования полученной с помощью датчиков информации для решения задачи планирования траектории.
Выбор способа очувствления
Задача выбор способа очувствления включает в себя выбор и обоснование количества и метода установки датчиков на траверсу для укладки. Их задачей является определение положения укладываемой трубы относительно ранее уложенной. Информация с датчиков служит как для построения траектории движения экскаватора, так и в качестве обратной связи для управления его движением.
Так как для системы управления необходимы показания отклонения от ранее
Температура впуска! Температура воздуха во впускном коллекторе! Датчик температуры впускного воздуха! Перенос ДТВВ!
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ ВОЗДУХА ВО ВПУСКНОМ КОЛЛЕКТОРЕ ДВИГАТЕЛЯ
В предыдущей записи по ДТВВ и впуске я расчитал изменение температуры смесеобразования приблизительно и она у меня получилась +10С к температуре окружающей среды 290К(17С) ссылка здесь
Теперь всё более точно с максимально научным подходом! Поехали!
Температура подогрева смеси, обеспечивающая наилучшее смесеобразования, составляет 40-60С.
Следующие данные я взял из научной статьи о проведенных исследованиях Тюменского государственного нефтегазового университета по ОПРЕДЕЛЕНИЮ ОПТИМАЛЬНОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ ВОЗДУХА
ВО ВПУСКНОМ КОЛЛЕКТОРЕ ДВИГАТЕЛЯ! Если коротко, то главной целью исследования было определение именно экономичной составляющей расхода топлива с приемлемой мощностью!
В результате экспериментов установлено, что при температуре подогрева воздуха во впускном коллекторе выше 67˚С наполнение цилиндров уменьшается на 3-5 %, при подогреве до 90-100˚С более чем на 8 %, поэтому подогрев впускного воздуха нецелесообразен более 67-76˚С. Степень подогрева зависит от скорости давления воздуха чрез нагревательный элемент и его площади, времени движения воздуха через нагревательный элемент и разности температур.(Собственно в движение автомобиля температура естественно будет ниже, ну и от системы впуска зависит)
Следующая выдержка: Двигатели, работающие при низких температурах
окружающей среды, должны иметь более высокую температуру воздуха на впуске, что сокращает период между началом впрыска топлива и его воспламенением и обеспечивает мягкую работу двигателя, а так же надежный пуск холодного двигателя.
Далее: Давление и перемешивание топлива с воздухом наиболее интенсивно происходит при вихревом движении воздуха в камере сгорания.( Если кто не в курсе именно это вихревое движение ВАЗовские инженеры реализовали в нашем двигателе 21179 1.8L)
В результате проведенных исследований и обработки полученных данных было установлено, что в интервале температур -10 до -60˚С температура во впускном коллекторе всех двигателей при изменении атмосферного давления от 720 мм. рт. ст. до 790 мм.рт.ст. и постоянной температуре наружного воздуха изменяется в сторону повышения до Δt ≈20˚С. При температуре наружного воздуха в интервале от -10˚С до +15˚С дополнительно на 10˚С, то есть Δt ≈20˚С+10˚С. И в интервале температур от +15˚С до 100˚С Δtобщ увеличивается еще на +5˚С. То есть суммарно Δt в интервале температур от -60˚С до +100˚С увеличивается на +35˚С, то есть
Δtобщ=+35˚С(это саааамый максимум). Для тех кто не «втыкает» пример: лето температура окружающей среды t+20, вы едите в пробке температура во впускном коллекторе будет t≈+50. Естественно в движении с учетом скорости надува время подогрева воздуха снижается!
Дальше поговорим о ДТВВ! Мы уже знаем что он участвует в расчете ЭСУД по смесеобразованию! Согласно стехиометрическому соотношение топливо/воздух для полного сгорания бензина равно 1/14.7. Это соотношение справедливо для ХХ и частичных нагрузках! На мощностных режимах ЭСУД уже начинает корректировать соотношение топлива к воздуха…учитывая давление, температуру воздуха в коллекторе и остаток кислорода по лямбде…тем самым он как обогащает смесь так и обедняет ее…весь процесс взаимообратный! Много я прочитал и изучил про обогащение, обеднение, богадую и бедную смесь! Это темный лес!
В нашем случае перенос ДТВВ это небольшая корректировка, в некоторых моментах позволяющая обогатить немного ТВ смесь… Да и при этом естественно впрыск топлива будет чуть больше…Если топливо сгорит полностью при этом, то КПД будет максимальным и увеличение расхода топлива Вы не заметите, если сгорит не полностью то расход увеличиться(но это сразу можно будет почувствовать…машина станет тупее, так же она будет тупее и при обедненной смеси). Если соотношение будет 1/13 то мощность увеличится и немного увеличится расход! Я ГОТОВ пойти на небольшой корректирующий обман в пользу приемистости двигателя! Если кто не понял, ещё раз дублирую, что для наиболее эффективного сгорания топлива справедлива температура 40-60С топливно-воздушной смеси! Следовательно исходя из всех расчетов ДТВВ переносить далеко не стоит, а конкретно устанавивить его приблизительно за 10 см до дроссельной заслонки!.
Всё же теплоемкость воздуха ниже того же ресивера и коллектора, соответственно датчик однозначно прогревается сильнее от воздействия на него паразитного тепла коллектора…воздух на самом же деле прохладнее)))!
Для сравнения я просмотрел где устанавливают ДТВВ на своих двигателях Opel, Mazda, Volkswagen…а именно на впускном патрубке после воздушного фильтра!
Какой должна быть рабочая температура двигателя
Многие автолюбители задаются вопросом, какова должна быть оптимальная, то есть рабочая температура двигателя. Вопрос далеко не однозначный и здесь многое зависит от его конструктивных особенностей. Так для любого человека нормальная температура составляет 36.6 градуса, обеспечивая его владельцу здоровое существование, когда все жизненные процессы протекают без каких-либо отклонений. Так и для автомобильных моторов есть расчетная температура, при которой они способны работать стабильно, с полной отдачей мощности, в экономичном режиме продолжительное время.
Почему рабочий диапазон нагрева считается оптимальным?
Процесс сгорания топливовоздушной смеси в цилиндрах сопровождается выделением большого количества теплоты, так как температура в камере сгорания составляет порядка 2000 градусов и выше. В задачу системы охлаждения входит поддержание оптимального теплового режима в диапазоне 80-90 градусов. Для некоторых типов силовых установок нормальной может быть температура до 110 градусов, чаще на моторах с воздушным охлаждением.
При оптимальном температурном режиме происходит лучшее наполнение цилиндров, стабильный запуск и надежная эксплуатация автомобиля.
Высокая температура
Конструктивно в двигателе предусмотрены тепловые зазоры при нагреве его деталей, когда они подвержены расширению. При нагреве сверх допустимого значения происходит нарушение зазоров, что вызывает интенсивный износ, задиры и различного рода поломки. Помимо этого, наблюдается снижение мощности из-за ухудшения наполнения цилиндров, а также появление детонации и самовоспламенение топлива.
Основные причины повышения температуры силовой установки:
• Заклинивание клапана термостата в закрытом положении;
• Не срабатывает электровентилятор охлаждения радиатора (неисправен электромоторчик вентилятора, перегорел предохранитель, неисправна цепь питания вентилятора, отказ датчика температуры или гидромуфты);
• Забит радиатор охлаждения;
• Неисправны клапана в крышке расширительного бачка;
• Пробой прокладки блока;
• Ослаблена натяжка или обрыв ремня привода дополнительных механизмов;
• Разгерметизация системы охлаждения.
Не набирается рабочая температура
Неполный прогрев также нежелателен. Поверхность цилиндров не разогрета и топливо соприкасаясь с холодными стенками конденсируется и попадает в картер, разжижая находящееся там масло, что ведет к интенсивному износу как ЦПГ, так и всех пар трения. Основное, это шейки коленчатого вала и вкладыши, а также постель распредвала и сам вал, а также промежуточный (поросенок) и балансирный валы и пр.
Плюс при работе на непрогретом моторе, особенно это актуально в зимний период (большое количество конденсата на внутренних поверхностях ЦПГ) при поездках на короткие расстояния, присадки в масле практически не вступают в работу, не выполняя роль защиты.
Помимо этого, неразогретое масло более загущено и уже не в полной мере подается к парам трения, на стенки цилиндров вызывая их износ, плюс растет расход топлива и соответственно падает мощность силовой установки.
Причины низкой температуры:
• Зависания клапана термостата в отрытом положении;
• Частые поездки на короткие расстояния;
• Термостат или датчик температуры более «холодные», чем предписаны производителем.
Рабочий тепловой режим
Когда же тепловой режим находится в заданном рабочем диапазоне, то все процессы протекают без каких-либо отклонений, мотору ничего не угрожает и происходит только его естественный износ.
Типы двигателей и температурный режим
Есть низко и высокофорсированные, а также «холодные» и «горячие» типы силовых агрегатов, где рабочие процессы горения топлива протекают по разным законам.
Температура срабатывание клапана термостата, когда охлаждающая жидкость получает возможность циркулировать по большому кругу (для охлаждения после снятия температуры с водяной рубашки), собственно и будет оптимальной температурой.
При этом параметры нагрева будут различны, что напрямую зависит от тарировки заводского термостата и датчика температуры для срабатывания электровентилятора, то есть того, что установил производитель на конвейере.
Так для бензиновых двигателей даже одной марки автомобиля, например, модели ВАЗ, где рабочий нагрев охлаждающей жидкости различен для карбюраторных и инжекторных моделей. Здесь опять же все зависит от тарировки термостата, предусмотренной разработчиками и от типа системы охлаждения.
Особенности систем охлаждения и их влияние на температурный режим
Жидкостные системы охлаждения делятся на два типа:
• Открытая;
• Закрытая (герметичная).
Система отрытого типа непосредственно сообщается с наружным воздухом, то есть в систему постоянно может поступать воздух и выходить из нее в виде пара. Температура кипения охлаждающей жидкости составляет 100 градусов.
Закрытая система имеет связь с атмосферой через специальные клапана, вмонтированные в пробку радиатора или крышку расширительного бачка. Выпуска горячего воздуха и пара происходит лишь при сильном увеличении давления в системе.
В системе закрытого типа значительно выше давление и температура закипания антифриза, которая составляет порядка 110-120 градусов Цельсия.
Минусом закрытой системы является резкое повышение нагрева мотора в случае разгерметизации системы и отказе клапанов в крышке расширительного бачка. Это вызвано тем, что система находится под большим давлением и в случае разгерметизации большая часть жидкости сразу выбросится наружу.
При неисправности клапанов в крышке бачка жидкость начинает кипеть, что также ведет к критичному перегреву мотора с последующим сложным и дорогостоящим ремонтом.
Экология и ресурс двигателя
Когда в угоду нормам экологии стали поднимать тепловой режим двигателя, для полного сгорания топлива, то оказалось, что нужны и другие масла, так как имевшее место быть масло, просто не может обеспечивать полноценную его защиту при высоких температурах. Это отрицательно сказалось на ресурсе силовых установок, не рассчитанных работать в подобных температурных режимах.
Благоприятный тепловой режим
Оптимальный тепловой режим в пределах 85-90 градусов обеспечивает экономию топлива и минимальный износ деталей в различных условиях и режимах работы.
Для поддержания системы охлаждения всегда в рабочем состоянии рекомендуем периодически проходить ее диагностику для беспроблемной эксплуатации вашего автомобиля.
Эксплуатация двигателя в экстремальных условиях
Климат оказывает воздействие на производительность и эффективность моторов несколькими способами, в основном за счет температуры. Автомобили, тракторы, дорожно-строительные, мелиоративные и сельскохозяйственные машины, а также их двигатели, как правило расcчитаны на работу в условиях умеренного равнинного климата. По этой причине экстремальные природные условия могут оказывать существенное влияние на эффективную производительность ДВС. Производители не в состоянии изменить атмосферное давление и климат, поэтому чтобы обеспечить надежность своих автомобилей, регулируют и компенсируют воздействие внешних неблагоприятных факторов при помощи современных технологий.
Специфические условия регионов с жарким климатом, высокогорьем или холодной зимой заметно отражаются на параметрах и характеристиках техники и в основном это относится к ДВС, рабочий процесс и выходные параметры которого зависят от разнообразных факторов.
Двигатели внутреннего сгорания нуждаются в точной пропорции смеси воздуха и топлива для эффективной работы, иначе она будет слишком насыщенной (чрезмерное потребление топлива) или обедненной (много воздуха, низкая мощность). Современные моторы в состоянии быстро адаптироваться к изменяющимся условиям благодаря системе датчиков, контролирующей состав топливной смеси и, однако и она имеет определенные ограничения. Вот почему даже водитель новейшего автомобиля вполне может заметить разницу в работе мотора на пустынными равнинах и высокогорье.
Регионы с жарким климатом и высокими горами по праву называют экстремальными для ДВС. К ним относят области Центральной Азии, южную часть Казахстана, восточные страны (Индия, Китай, Пакистан, Непал, Афганистан, Турция, Иран, Египет и др.), Африку, Южную Америку, некоторые штаты (Калифорния и пр.). Эти территории состоят из равнинных, полупустынных и пустынных зон, а также горных хребтов и характеризуется континентальным климатом с большими сезонными и дневными колебаниями температуры. Их равнины обладают засушливым климатом с длинным и жарким летом.
В ряде районов средняя месячная температура составляет 35-40°C, максимальная суточная температура достигает 45-50°C, а температура песка в пустынных зонах — до 80°C. Солнечное тепловое излучение в этих регионах достигает 670 МДж/м 2 в год и сравнимо только с Аравией, Северной Африкой и калифорнийским побережьем Америки. Среднегодовое количество солнечного времени в Ташкенте, Кабуле, Тегеране и Ашхабаде достигает 2700-2750 часов.
Период с отрицательными температурами длится 3-4 месяца на севере регионов, на юге — около 1 месяца. Зима в этих широтах очень холодная: средняя температура в январе составляет минус 5-10°C, морозы достигают минус 30°C. Годовая сумма осадков 200-300 мм, из которых 6% приходится на лето. Большинство осадков выпадает зимой и весной. Летом влажность воздуха редко превышает 40-50%.
Горные районы характеризуются резкими различиями климатических условий. Температура летом плюс 20-30°C, зимой — минус 30-35°C. Количество дождей в предгорьях составляет 300-400 мм в год, а у границ ледников — 800-1000 мм. Специфические особенности горных районов понижают атмосферное давление до 0,65 Атм., температура воздуха интенсивно снижается с увеличением высоты над уровнем моря.
Вода в реках, водохранилищах и источниках используемая для наполнения систем охлаждения ДВС имеет высокую жесткость, определяемую содержанием магния и кальция и часто загрязнена взвешенными твердыми частицами ила или песка. Жесткость воды в горных реках составляет 1,2-4,9 мг-экв/л, в равнинных реках — 8,6-17,5 мг-экв/л, в артезианских скважинах, скважинах и водохранилищах 9,1 — 27,4 мг-экв/л.
Характерной особенностью Центральной Азии является высокая солнечная активность, низкая влажность и почвенно-геологические условия — концентрация пыли в воздухе, толщина слоя почвы, а также маленький размер и высокая абразивность пылевых частиц. Основные почвы региона серо-бурые, пустынные, пустынно-песчаные и серые. Они содержат 55-88% кварца, 12-20% глины, а также оксиды железа, кальция, магния и другие компоненты. Во время работы культиваторов, хлопчато-уборочной, землеройной и прочей техники, особенно в сухие периоды года, содержание пыли в воздухе достигает 3-5 г/м 3 , превышая показатели для умеренного климата даже в условиях эксплуатации дорожно-строительных машин.
Повышенное содержание пыли в воздухе приводит к её попаданию в различные узлы, механизмы и соединения деталей, вызывая абразивный износ и трение поверхностей частицами кварца, имеющими высокий абразивный эффект благодаря высокой твердости и острым граням. Экспериментально установлено, что интенсивность износа деталей ДВС во время работы на песчаном грунте в 1,6 раза выше, чем на почве, где содержание частиц кварца меньше на 20-25%.
Какое влияние оказывают природно-климатические особенности НА ДВС?
Высокогорные районы (высота перевала более 1000м над уровнем моря)
Одним из наиболее неожиданных внешних факторов, влияющих на производительность двигателя, является высота. По мере того, как вы поднимаетесь над уровнем моря, плотность воздуха уменьшается, а это значит, что в топливной смеси присутствует меньше кислорода. Кроме того, давление воздуха с высотой уменьшается, поэтому в цилиндры попадает еще меньше воздуха. Это заставляет двигатель работать на обогащенной смеси и/или потерять мощность.
Современные системы подачи воздуха и топлива разработаны так, чтобы компенсировать изменения плотности воздуха, а также имеют средства для нагнетания большего количества воздуха — турбонаддув или электрические нагнетатели. Старые транспортные средства, использующие карбюраторы, не обладали такой способностью и потребляли топливо без учета уменьшения количества кислорода, поэтому их моторы захлебывались топливом и глохли на крутых подъемах. Также повышение показателей двигателя возможно за счёт охлаждения надувочного воздуха.
Влияние на систему подачи воздуха. На высоте 2000м над уровнем моря атмосферное давление и плотность воздуха снижены соответственно на 21,5 % и 18,3%. В результате уменьшается наполнение цилиндров воздухом, смесь обогащается, из-за неполного сгорания топлива начинается дымление со всеми нежелательными последствиями (загрязнение форсунок, перерасход топлива, интенсивный износ поршневой группы; на механическом топливном насосе необходимо вручную уменьшить номинальную порцию топлива).
Влияние на топливную аппаратуру. Снижение давления воздуха и его температуры в цилиндрах двигателя в момент впрыска ухудшает распыление топлива в камере сгорания, увеличивает дальнобойность струи топлива, подаваемого форсункой, и уменьшает тонкость распыла топлива. Кроме того, увеличиваеся период задержки воспламенения топлива, что приводит к нарушению нормального течения процесса сгорания, и увеличению жёсткости работы. Чтобы в какой-то мере компенсировать потери рабочего процесса дизеля, следует с возрастанием высоты уменьшать давление впрыска форсунками и увеличивать угол опережения подачи топлива.
Влияние на систему охлаждения. Как известно, при возрастании высоты над уровнем моря понижается температура кипения воды. Если в обычных условиях вода закипает при температуре 100 °С, то уже на высоте 1000м температура ее кипения составит 96,6 °С, на высоте 2000 м — 93,1 °С, на высоте 3000 м — 90,0 °С и т. д. В двигателях с не герметичной пробкой системы охлаждения при работе в нагрузке наблюдается интенсивное кипение воды. Отвод тепла от цилиндров при этом ухудшается, что вызывает снижение мощности. При пониженной температуре охлаждающей жидкости с одновременным снижением давления окружающего воздуха, давление пара, образующегося в радиаторе, становится равным давлению жидкости на входе в насос. Вода вскипает, что ухудшает работу насоса, и его подача снижается. Поэтому следует периодически проверять работоспособность и герметичность пробок системы охлаждения.
Влияние на систему запуска двигателя. Время, необходимое для пуска, несколько возрастает. Это объясняется понижением давления и температуры воздуха в цилиндрах дизеля в конце такта сжатия. Увеличение времени пуска приводит к повышенному износу системы запуска.
Экстремально высокие температуры
Экстремальная жара приближает двигатель к перегреву, поэтому система охлаждения должна быть очень эффективной. С возрастанием температуры окружающего воздуха мощность двигателя падает, а удельный расход топлива повышается.
Влияние на систему питания. Возрастание температуры топлива (которая порой достигает в головке насоса 85°С) влияет на его основные физические свойства — плотность и вязкость. Снижение плотности вызывает уменьшение массовой подачи топлива в цилиндры двигателя. Пониженная вязкость топлива также уменьшает подачу за счет того что увеличивается количество топлива перетекающего через зазоры в плунжерных парах и уменьшается дросселирование при отсечке топлива при открытии перепускного отверстия в плунжере топливного насоса. Например, при повышении температуры топлива с 20 до 90°С, его часовая подача уменьшается с 8 до 7,52 кг/ч. Для восстановления мощности двигателя, потерянной в результате повышения температуры топлива, устанавливают более высокую его подачу (на 4 — 6% выше нормы). Кроме того, повышенная температура топливного насоса не только нарушает его нормальную работу, но и вызывает полусухое или сухое трение в плунжерных парах и деталях (которые смазываются топливом), что способствует их повышенному износу и вызывает задиры. Снижается работоспособность фильтров тонкой очистки топлива. Также увеличивается испарение топлива в баке через вентиляцию бака (особенно бензина), увеличивая потери топлива. Перечисленные причины приводят к тому, что ресурс топливной аппаратуры уменьшается в 1,5-2 раза по сравнению с эксплуатацией при нормальной температуре.
Влияние на систему охлаждения. Двигатель получает тепло не только от окружающего воздуха, но и от дорожного покрытия, по которому перемещается автомобиль. В двигателе появляется дополнительное тепло, которое необходимо отводить. При повышении температуры охлаждающей жидкости уменьшается подача помпы системы охлаждения и при нарушении нормального действия системы охлаждения возможен перегрев двигателя. Чтобы избежать этого, нужно выполнять определенные требования.
Влияние на систему смазки. При повышенной температуре происходит снижение вязкости масла, что ведет к повышенному износу ДВС. При дальнейшем перегреве масло окисляется интенсивнее и его вязкость повышается (вследствие увеличения количества асфальтенов), что снижает КПД двигателя. Это, в свою очередь, приводит к повышенному тепловыделению и ускоренному старению масла, поэтому следует внимательно следить за состоянием масла и своевременно менять его, либо использовать масла на синтетической основе.
Влияние на электрическое оборудование. При температуре свыше 30 °С вследствие испарения воды уровень электролита понижается примерно на 1…2 мм в сутки. Следует поддерживать уровень и плотность электролита в АКБ.
Влияние на систему подачи воздуха. При повышении температуры воздух расширяется, а его плотность уменьшается, в результате чего ухудшается наполнение цилиндров свежим зарядом. Меньшее поступление воздуха в цилиндры ухудшает показатели рабочего процесса двигателя. Ускоряется отложение нагара во впускной системе.
Экстремально низкие температуры
Условия эксплуатации двигателей внутреннего сгорания начинают ухудшаться, когда температура окружающего воздуха становится ниже -5°С. Крайне низкая температура окружающей среды затрудняет работу аккумулятора, который не в состоянии обеспечить ток, необходимый для запуска двигателя, а загущенное масло затрудняет вращение деталей. Также изменяются свойства топлива и охлаждающей жидкости, создавая неблагоприятные условия для работы двигателя. Мощность двигателя падает, а удельный расход топлива возрастает. Ускоряется процесс нагаро- и лакообразования на деталях камеры сгорания, что может вызвать зависание клапанов, падение компрессии и даже заклинивание цилиндров. При понижении температуры охлаждающей жидкости с 80 до 60°С износ деталей двигателей увеличивается на 30%, а при понижении до 40°С — на 140%.
Влияние на систему питания. При низких температурах возрастает вязкость топлива, что ухудшает смесеобразование из-за плохого распыления, затрудняет его прохождение по топливопроводам и через топливные фильтры. Ухудшается процесс воспламенения и горения, что снижает мощность и экономичность, конденсируются остатки не испарившегося топлива, которые смывают слой масла. Кроме того, фильтрующие элементы и топлипроводы забиваются частицами льда и парафина, выделяющимися из дизельного топлива. Следует внимательно следить за фильтрами-отстойниками топлива и при необходимости сливать из них воду и отложения механических примесей. В холодное время года следует применять только зимние сорта топлива, утеплять топливные баки, топливопроводы и фильтры чехлами.
Влияние на систему охлаждения. Работа двигателя в пониженном тепловом режиме (ниже 75 °С) вызывает повышенные коррозийные износы, возникает опасность замерзания воды, что может привести к разрушению радиатора, блока цилиндров, головки и других деталей. Следует контролировать работу термостата. Действие термостата особенно благоприятно сказывается на работе двигателя в зимних условиях, когда он в 5-6 раз сокращает время прогрева двигателя и в 7-8 раз уменьшает пусковые износы. На радиатор и капот двигателя рекомендуется надевать стеганый чехол. Обшивку чехла для утеплительного капота делают из дерматина, клеенки или парусины. В качестве набивки применяют вату, войлок, хлопчатобумажные концы и др. Капот впереди должен быть оборудован откидным клапаном для регулировки количества воздуха, проходящего через радиатор. Перед спуском воды из горячего двигателя в холодную погоду следует предварительно дать ей остыть до температуры не выше +50 °С, и только после этого открывать спускные краны. При спуке более горячей воды возможно образование трещин в головке и блоке цилиндров.
Влияние на систему смазки. Повышается вязкость масла в картере (вплоть до застывания), в фильтре, а также на поверхности ряда деталей. Такое повышение вязкости приводит к дополнительным потерям мощности на перемешивание очень густого масла. Например, при плюсовой температуре воздуха и непрерывной работе двигателя на минеральном масле потери мощности составили 7,4 кВт, при 0°С —8,35 кВт, при -20 °С — 10 кВт, а при -30°С — уже 11,2 кВт. Затрудняется прокручивание коленчатого вала при пуске дизеля и ухудшается режим смазки трущихся поверхностей, ускоряется их износ. Поэтому крайне желательно в ночное время ставить автомобиль в теплый гараж. В тех случаях, когда такой возможности нет — можно применять различные способы подогрева масла или сливать его после работы, а перед пуском двигателя заливать снова в горячем виде. При переходе к зимней эксплуатации следует не забывать переходить на зимние сорта масла и отключать масляный радиатор.
Влияние на электрическое оборудование. Самую низкую температуру замерзания имеет электролит плотностью 1,29 г/см 3 . Но плотность электролита, залитого в аккумуляторную батарею, не остается постоянной, а по мере её разряда понижается. Вместе с тем изменяется и температура замерзания электролита. Если в полностью заряженной батарее плотность электролита составляет 1,29 г/см 3 и температура его замерзания составляет -74 °С, то при разряде на 25 % плотность становится равной 1,25 г/см 3 , а температура замерзания повышается до -50 °С; при разряде в 50% плотность становится равной 1,21, а температура замерзания -28 °С; и, наконец, при полностью разряженной батарее плотность составляет 1,17 г/см 3 , а температура замерзания -18°С. Поэтому необходимо утеплять батареи и постоянно следить за их техническим состоянием.
Влияние на систему пуска. Так как в условиях пониженных температур пуск сильно затруднен, надо широко использовать устройства, облегчающие пуск двигателя.
Рекомендации по эксплуатации дизельного автомобиля в мороз. При морозе в летнем дизельном топливе (ДТ) образуются кристаллы парафиновых углеводородов, которые срастаются между собой и забивают топливные фильтры и топлипроводы. Зимняя солярка не отличается от летней ни цветом, ни запахом, поэтому бывает затруднительно определить, что же фактически залито в бак автомобиля. Так как климат у нас переменный, заправщикам нет резона приобретать дорогостоящее зимнее ДТ и чтобы быть уверенным в работе двигателя зимой, необходимо самостоятельно добавлять депрессорные присадки («антигель») в пропорции 2-3 мл присадки на 1л ДТ. Чем выше температура, тем лучше размешается присадка в топливе и ниже будет температура замерзания, поэтому добавлять её следует заранее, при плюсовой температуре топлива. На заправке топливо не подогревают, поэтому рекомендуем добавить присадку на весь бак в канистру с ДТ, нагретым до 50°, и уже с ней отправляться на заправку. Сначала залейте канистру, а затем заправьтесь до полного бака чтобы пропорция нагретого ДТ была не менее 30% от общего объема бака. Для полной уверенности рекомендуем установить подогрев топлива перед топливным фильтром.
Если топливо уже замёрзло (загустело), то лить в него «антигель» совершенно бесполезно! В таком случае автомобиль нужно транспортировать в теплый гараж, разогреть топливный бак, добавить «антигель» (в пропорции, заправив полный бак ДТ), разогреть топливный фильтр, прокачать топливную систему от воздуха и завести двигатель.
Настоящие испытания для дизеля начинаются, когда на температура на улице опускается ниже -20 °С. Подумайте, может лучше на время оставить в покое «четырехколесного друга», а на работу добраться троллейбусом.
Повышенная влажность
Такой климатический фактор, как высокая влажность воздуха, негативно влияет на общую производительность автомобиля. Холодный воздух более насыщен кислородом и содержит меньше воды, чем теплый, поэтому теплого влажного воздуха для эффективной работы двигателя требуется больше, чем холодного, а значит система подачи воздуха должна работать с повышенной отдачей. Это не оказывает большого влияния на расход топлива, однако создает дополнительную нагрузку на элементы системы, приводящую к их ускоренному износу, а, соответственно, и более частым ремонтам.
Влажность может подшутить, подняв ложную тревогу с помощью индикаторов на приборной панели. Бывает что лампочки «контроль тяги» (traction control) или «check engine» произвольно загораются с наступлением влажного сезона и также неожиданно пропадают, когда погода налаживается. Конечно в любом случае следует выполнить диагностику, но имейте в виду, что к ложному срабатыванию некоторых датчиков может иметь отношение чересчур влажный воздух.