22
23
Р. ГРАХОВСКИЙ, А. САМОЙЛОВИЧ НАМИРазрез по й ftРезкое увеличение производитель' ности автомобилей, предусмотренное семилетним планом, предъявляет серьезные требования к улучшению условий их зимней эксплуатации. Этот вопрос приобретает особо важное значение в связи с тем, что значительно выросший автомобильный парк не может быть в ближайшее время обеспечен теплыми гаражами. Безгаражное хранение автомобиля зи ­ мой вызывает, как известно, большие трудности при пуске холодного двигателя. Кроме того, оно связано с повышенным износом его деталей. Известны различные средства предпускового подогрева двигателей. Их мо ­ ж но разделить на групповые и индивидуальные. К групповым средствам относятся: подогрев двигателей горячей водой или паром от стационарной котельной; электрический подогрев с помощью нагревательных элементов; передвижные водомаслогрейки и др. Но эти способы слишком дорогии могут быть применены только в стационарных условия*. На наш взгляд, предпочтение следует отдать индивидуальным средствам, к которым, в частности, относятся подогреватели. Они составляют как бы одно целое с автомобилем и практически всегда готовы к действию, так как их работа не зависит от внешних источников энергии. За рубежом существует много конструкций таких подогревателей. Наша промышленность выпускает их, но ни те, ни другие не удовлетворяют в полной мере требованиям эксплуатации. В чем же заключаются эти требования? На основе опыта применения отечественных подогревателей, а также изучения зарубежных конструкций их мож ­ но сформулировать достаточно четко. Подогреватели должны быть простыми по конструкции, компактными, безопасными впожарном отношении, безотказно работать в любых условиях. Им надо иметь тепловую производительность, достаточную для быстрого нагрева охлаждающей жидкости и масла в двигателе. Необходимо, чтобы они обеспечивали полное сгорание топлива, отсутствие окиси углерода и сажи в отработавших газах. Важно также иметь возможность без каких-либо изменений и перестановок подогревать двигатель, система охлаждения которого заполнена антифризом либо водой. Наконец пуск и обслуживание подогревателей не должны вызывать затруднений. С учетом указанных выше требозаний и было создано в НАМИ семейство бензиновых подогревателей П-50, П-70 и П-100. Новый принцип сжигания топлива и оригинальная схема теплообменника позволили обеспечить высокую эффективность и надежность этих устройств при сравнительно простом их конструктивном решении. Подогреватели НАМИ не имеют форсунок для распыливания топлива. Эф-' фективное сжигание бензина в них достигается благодаря применению вихревой камеры сгорания с асбестовой футеровкой. Новые подогреватели по своим теплотехническим показателям существенно превосходят подогревательные устройства, выпускаемые в настоящее время автозаводами. Краткая техническая характеристика подогревателей НАМИ приведена в таблице. Рассмотрим их устройство на примере модели П-100. Подогреватель П-100 (рис. 1) состоит из четырех цилиндров, расположенных друг в друге. Они образуют центральную жаровую трубу, газоход и две жид ­ костные рубашки. Горячие газы из жа ­ ровой трубы после поворота на 180° проходят по газоходу к выпускному патрубку. Такой оборотный котел дает возможность при сравнительно небольших габаритных размерах получить значительные поверхности нагреза, увеличить кпд подогревателя, а также устранить опасность выбрасывания открытого пламени. Нагреваемая жидкость циркулирует в вертикальном направлении по обеим рубашкам, которые сообщаются между собой по всей длине через верхний и нижний щелевые каналы. Бензин подается самотеком. в камеру сгоранияМодель подогревателя П-50 П-70 П-100Тепловая производительность, ккал/часРасход бензина, кг/час 0.89 1,33 2.07КпдРасход электроэнергии, вт/час 15 15 36Вес, кгГабаритные размер ы теплообменника, мм 270 X 126 X 120 360 X 140 X 130 380 X 150 X 1409000 14000eooo0,65 0.65 0,654,0 5.5 7.0 Для равномерной подачи бензина и сохранения постоянного его расхода имеется поплавковая камера с жиклером. Уровень топлива в последней регулируется игольчатым клапаном. Бензин поступает из поплавковой камеры через жиклер к электромагнитному запорному клапану. Он работает следующим образом. Когда ток к катушке не подводится, сердечник под действием пружины перекрывает топливопровод. При включении подогревателя ток следует в катушку, сердечник оттягивается и топливо беспрепятственно попадает в камеру сгорания. В поплавковую камеру бензин подается посредством электромагнитного диафрагменного насоса. Он состоит из электромагнита, контактного устройства, коробки клапанов, диафрагмы и возвратной пружины. Когда включается насос, ток проходит через обмотку электромагнита, который притягивает железный диск, укрепленный на диафрагме. При этом бензин вследствие разрежения подсасывается под нее из бака, и она в конце своего хода размыкает контакты цепи электромагнита. Под действием пружины диафрагма выталкивает бензин через выпускной клапан. В конце хода нагнетания она включает электромагнит, и цикл повторяется. Создав определенное давление в магистрали, электромагнитный насос автоматически останавливается. Он периодически снова включается по мере расхода бензина. При установившейся подаче топлива насос делает всего несколько качков в минуту. Максимальная его производительность — около 30 л/час при напоре 0,5 м бензинового столба. Воздух подается в камеру сгорания вентилятором, обычно используемым для обдува ветрового стекла автомобиля. Чтобы бензин хорошо перемешивался с воздухом, дутьевое устройство имеет лопаточный завихритель. Воспламенение смеси достигается с помощью свечи накаливания. Она отключается после того, как установится устойчивое горение. Неразборная свеча сопротивлением 0,25 ома рассчитана на напряжение 4—5 в. Для уменьшения ее теплоотдачи при накаливании и создании устойчивого очага пламени в момент розжига подогревателя спираль окружена юбкой. Пламя, образуясь около спирали, не задувается интенсивным потоком воздуха, а распространяется далее по камере сгорания. в цепь свечи последовательно включается дополнительное сопротивление,устанавливаемое на пульте управления подогревателем. По накалу спирали сопротивления можно судить о работе свечи. Горячие газы закрученным потоком проходят через теплообменник и отдают тепло подогреваемой жидкости. Благодаря турбулентному характеру потока, а также установке диффузора обеспечивается полное сгорание и высокий коэффициент теплопередачи. Газы, проходящие через выпускной патрубок, используются для обогрева масляного поддона картера двигателя. Температура их на выходе из подогревателя — около 600°. Использование этих газов для обогрева вполне безопасно: когда они приближаются к поддону, температура их значительно падает. Жидкостная полость подогревателя посредством патрубков включается в систему охлаждения двигателя (рис. 2). Жидкость циркулирует через подогреватель и двигатель по принципу термосифона. При заполненной системе охлаждения и наличии термостата циркуляция в начальный период прогрева происходит по укороченному циклу (рубашка охлаждения двигателя — подогреватель). Затем, после того как начнет работать термостат, возможен прогрев радиатора. При использовании воды в качестве охлаждающей жидкости ее заливают в систему через работающий подогреватель. Управление подогревателем — дистанционное. Для его пуска требуется нажать кнопку свечи накаливания (рис. 3). Подождав 15—20 сек., вытягивают полностью кнопку переключателя. При этом включается электровентилятор, начинает работать электромагнитный бензонасос и открывается магнитный клапан подачи бензина. В течение минуты подогреватель разжигается, и свечу отключают. Переключатель — стандартный, двухпозиционный (П-44). Используя его, можно при выключении подогревателя продуть последний воздухом, когда отключена подача бензина. Последующий пуск подогревателя осуществляется без дыма и хлопков. Безотказный пуск дает возможность применять подогреватель также для автоматического поддержания двигателя в теплом состоянии. В этом случае управление им полностью автоматизируется. Для того, чтобы перевести подогреватель на автоматическую работу, необходимо вытянуть кнопку центрального переключателя 6 (рис. 4). 'Если двигательхолодный, то клеммы температурного переключателя 7, расположенного в системе охлаждения, замкнуты. Вот почему, когда вытягивается кнопка центрального переключателя, одновременно включается в работу вентилятор 2и свеча накаливания 3, а также бензонасос 8и открывается клапан 1 подачи бензина. При этом контрольная лампа 5 не горит, так как она шунтирована цепью свечи. Как только наступает устойчивое горение и температура в дожигательной камере достигает 100°, включатель 4 автоматически отключает свечу 3. Одновременно автоматически зажигается контрольная лампа 5, сигнализирующая о нормальной работе подогревателя. После того как циркулирующая через подогреватель охлаждающая жидкость нагреется до заданной температуры, он выключается переключателем 7. Через некоторое время, когда температура охлаждающей жидкости снизится до заранее определенного предела, переключатель 7 вновь автоматически включает подогреватель. Таким образом, температура охлаждающей жидкости автоматически поддерживается в заданном диапазоне. Такая схема автоматического подогрева обеспечивает оптимальный тепловой режим двигателя не только на стоянке, но и во время движения автомобиля. Температурный переключатель (рис. 5) состоит из металлической трубки 5, в которой помещен кварцевый или инварный стержень 4. Верхний конец стержня через плоскую пружину 3 опирается на кнопку 1 микровыключателя ВК2-140. Срабатывание последнего происходит при весьма малом перемещении кнопки (примерно 0,25 мм). Момент срабатывания регулируется винтом 2. При повышении температуры трубка 5 удлиняется и пружина 3, выпрямляясь, освобождает кнопку микровыключателя, контакты которого автоматически переключаются. Серийное производство подогревателей НАМИ предполагается начать в 1960 году. Следует отметить, что автохозяйства могут изготовлять их и своими силами. Такой упрощенный подогреватель не требует специального электрооборудования. Он должен иметь лишь электровентилятор и свечу накаливания. Для питания его топливом следует предусмотреть небольшой бачок. Как показывают испытания и опытная эксплуатация подогревателей НАМИ, применение их дает большой эффект.Рис. 2. Схема подключения подогревателя к системе охлаждения двигателя: шланг для отвода горячей воды; 2 воронка; 3 — подогреватель; • шланг для подвода холодной воды.Рис. 3. Электрическая схема подогревателя: 1 — магнитный клапан; 2 — электровентилятор; 3 — свеча накаливания: 4 — электромагнитный бензонасос; 5 — переключатель; 6 — сопротивление свечи; 7 — кнопка свечи.Рис. 4. Схема автоматического включения подогревателя.Рис.Температурный реключатель.4] Шшн