Глава 18.1. Электрофакельный подогреватель ЗИЛ-133
Электрофакельный подогреватель облегчает пуск холодного двигателя в зимний период эксплуатации путем подогрева воздуха, всасываемого в цилиндры. Воздух подогревается от факела пламени, образующегося на свечах, установленных во впускных трубопроводах при сгорании дизельного топлива в период пуска и после пуска в режиме сопровождения. Повышение температуры всасывающего воздуха дает возможность повысить температуру конца сжатия в цилиндрах двигателя и этим облегчить условия самовоспламенения топлива.
Рис. 18.1. Факельная штифтовая свеча:
1 - защитная гильза; 2 - сетка; 3, 7, 8 - гайки; 4 - испаритель; 5 - фильтр; 6 - жиклер; 9 - шайба изоляционная; 10 - втулка изоляционная; 11 - нагреватель; 12 - корпус свечи.
Рис. 18.2. Электромагнитный топливный клапан.
1 - основание; 2 - гильза; 3 - якорь; 4 - катушка; 5 - сердечник; 6 - штекер.
Электрофакельный подогреватель обеспечивает пуск двигателя при температуре окружающего воздуха до —25 °С. При этом при температурах ниже —12 °С система смазки должна быть заправлена загущенным маслом М6з/10В.
Электрофакельный подогреватель включает в себя две факельные штифтовые свечи, электромагнитный топливный клапан, добавочный резистор с термореле и коммутационную аппаратуру, обеспечивающую работу подогревателя.
Факельные штифтовые свечи служат для получения факела во впускном трубопроводе. Нагревательный элемент 11 (рис. 18.1) представляет собой металлический стакан, внутри которого установлена спираль в специальном наполнителе-переклазе, обладающем хорошей теплопроводностью и обеспечивающем электрическую изоляцию спирали.
Топливо, подаваемое к свече, очищается от посторонних примесей фильтром 5. Количество подаваемого топлива дозируется жиклером 6. Это топливо испаряется в испарительной трубке 4 вокруг нагревателя 11, смешивается в нижней части с всасываемым воздухом, проходящим через защитную гильзу 1 и воспламеняется у нагревательного элемента, имеющего температуру около 1000 °С.
Наличие объемной сетки 2 позволяет в небольшом объеме получить большую поверхность испарения и сгорания топлива. Защитная гильза 1 с двумя рядами отверстий предотвращает срыв и затухание во впускных трубопроводах в режиме сопровождения после пуска.
Техническая характеристика свечи факельной 13.3740: номинальное напряжение 9,5 В; потребляемый ток (22 ± 1,0) А; пропускная способность жиклера свечи по воздуху (0,33 ± 0,1) л/мин, а по топливу (0,008 ± 0,0005) л/мин.
Электромагнитный топливный клапан 13.3741. Предназначен для подачи топлива к факельным свечам (рис. 18.2). Техническая характеристика клапана:
Номинальное напряжение, В | 12 |
Напряжение срабатывания клапана, В, не более | 6 |
Ток при напряжении срабатывания, А | 1,6-2,2 |
Потребляемая мощность Вт, не более | 48 |
Пропускная способность клапана по топливу, л/мин, не менее | 0,0584 |
Рис. 18.3. Добавочный резистор с термореле:
1, 5 - клеммы; 2 - защитный кожух; 3 - спираль; 4 - биметаллическая пластина с подвижным контактом; 6 - штекер; 7 - изолятор; 8 - контакт неподвижный.
Поступление топлива к свечам обеспечивается при подаче напряжения на обмотку 4. При этом под воздействием электромагнитной силы открывается запорное устройство и топливо подается к свечам. При снятии напряжения подача топлива прекращается, так как якорь 3 под воздействием пружины возвращается в первоначальное положение.
Добавочный резистор с термореле 14.3741. Предназначен для управления работой электрофакельного подогревателя (рис. 18.3). Техническая характеристика:
Номинальное напряжение, В | 12 |
Номинальное напряжение, А | 44 |
Падение напряжения при номинальном токе, В | 2±0,25 |
Время до замыкания контактов при температуре (20±5) оС, с | 50-65 |
Время до размыкания контактов при отключении тока, с | 45 |
Время до замыкания контактов при температуре -30оС, с | 70-110 |
Время до размыкания контактов при отключении тока, с, не менее | 20 |
Резистор добавочный с термореле представляет собой открытую спираль 3, закрытую защитным кожухом 2. Биметаллическая пластина 4 имеет подвижный контакт, который при нагреве пластины замыкается с неподвижным контактом 8.
Принцип работы электрофакельного подогревателя. При нажатии на кнопку выключателя 2 (рис. 18.4) напряжение подается на спираль штифтовых свечей 6 через добавочный резистор 3 с термореле. Как только контакты термореле замкнутся, включается электромагнитный топливный клапан б. Одновременно загорается лампа 4 в блоке контрольных ламп, сигнализируя о готовности системы к пуску двигателя.
Рис. 18.4. Электрическая схема электрофакельного подогревателя:
1 - выключатель приборов; 2 - кнопочный выключатель; 3 - добавочный резистор с термореле; 4 - контрольная лампа; 5 - электромагнитный клапан; 6 - свечи факельные; К1 - реле электрофакельного подогревателя; К2 - реле защиты факельных свечей; РН - регулятор напряжения.
При включении стартера выключателем 1 (при этом выключатель 2 остается включенным) топливоподкачивающий насос подает топливо через открытый электромагнитный клапан к раскаленным свечам, где топливо испаряется и воспламеняется. Одновременно срабатывает реле К1 электрофакельного подогревателя и на спирали свечей подается полное напряжение аккумуляторных батарей в обход добавочного резистора. Дополнительное реле К2 отключает обмотку возбуждения генератора на все время пуска двигателя с помощью электрофакельного подогревателя, защищая спирали свечей от перегрева.
Образовавшийся во впускных трубопроводах факел пламени подогревает поступающий в коллекторы двигателя воздух, что способствует быстрому пуску двигателя.
После пуска двигателя и возвращения ключа выключателя 1 в положение «I» водитель имеет возможность некоторое время поддерживать горение факела во впускных трубопроводах для обеспечения выхода двигателя на режим устойчивой работы (не более 1 мин), удерживая включенной кнопку выключателя 2.
Возможные неисправности электрофакельного подогревателя и способы их устранения приведены в табл. 18.1.
Таблица 18.1
Причина неисправности | Способ устранения |
Контрольная лампа не загорается или загорается через большой промежуток времени. | |
Неисправность электрической цепи | Найти повреждение в цепи и устранить |
Сильно разряжены аккумуляторные батареи | Зарядить батареи |
Перегорание спирали добавочного резистора | Заменить добавочный резистор |
Перегорание спирали одной или обеих свечей | Заменить свечи в сборе |
Перегорание контрольной лампы | Заменить лампу |
Двигатель плохо запускается | |
Сильно разряжена аккумуляторные батареи | Зарядить батареи. |
Нет факела в одном или в обоих впускных трубопроводах при исправных свечах вследствие отсутствия подачи топлива на свечи. | Проверить систему подачи топлива от топливоподкачивающего насоса до свечей. |
Нет факела в одном или в обоих впускных трубопроводах при исправных свечах вследствие преждевременного загорания контрольной лампы (свечи не успевают накаливаться) | Перед включением стартера держать кнопку выключателя электрофакельного подогревателя не менее 60 с. Если факел не загорается, то следует проверить термореле. Неисправное термореле заменить. |
Техническое обслуживание электрофакельного подогревателя. Заключается в периодической проверке герметичности системы подачи топлива и надежности контактов в электрической цепи подогревателя, а также в поддержании чистоты отдельных узлов подогревателя.
Через каждые 40 ООО км пробега автомобиля необходимо очистить металлокерамический фильтр штифтовой свечи и промыть жиклер. Жиклер промыть в чистом бензине, после чего продуть его сжатым воздухом.
Для очистки фильтра чистый бензин или очищенное дизельное топливо пропускают через фильтр в противоположном направлении рабочего потока жидкости. Очистку необходимо проводить при перепаде давления на фильтре 0,5—1,0 кгс/см2. После очистки рекомендуется продуть фильтр сжатым воздухом.
Проверку пропускной способности свечи проводят на стенде.