36
37
больше напряжение. Эта зависимость "записана" в процессоре. Датчик начинает работать при температуре 280°, для чего перед пуском мотора его нагревают электрическим током. Способен он противостоять температуре до 1000°С - такой вот стойкий "циркониевый солдатик". Но боится он свинца, фосфора, кремния, их соединений. Первый в избытке содержится в отечественном бензине (как этилированном, так и нет), второй может присутствовать в моторном масле, третий - в герметике, коим мы обильно смазываем прокладки и стыки при ремонте мотора. Эти губительные элементы попадают в выхлопную трубу, осаждаются на поверхности датчика кислорода и быстро выводят его из строя. Достаточно проехать лишь сто километров на этилированном бензине, чтобы зонд перестал работать (для справки - цена датчика кислородатипа. Там нет вращающихся деталей, как в обычном механическом, а искра, полученная от специального модуля 27, возникает сразу в двух цилиндрах: первом и четвертом или втором и третьем. Есть у этой системы и датчик детонации 28, по его данным процессор корректирует угол опережения зажигания свой для каждого цилиндра. В заключение отметим, что при всей сложности автомобилей, оснащенных впрыском, они достаточно безотказны, причем стабильность показателей работы двигателя на порядок выше, чем у карбюраторного. Парадоксально, но именно из-за слаженной работы системы впрыска поиск неисправностей достаточно прост. Этому способствует и то, что все элементы системы разнесены, доступны и контролируемы. Будем надеяться, что благодаря этим преимуществам машины со впрыском приживутся иу нас.13 14 15 16 17 18 19Наконец-то российский автомобилист узнал о существовании теплового аккумулятора (ТА) и что некоторые фирмы уже оснащают этим устройством свои машины. Спрашивают, когда новинка появится у нас Осветить этот вопрос попытался Э. КОНОП, встретившийся с директором российско-украинского предприятия "СПМ-Теишка" А. КУЗОВКОВЫМ. ЧТО ЭТО-"ТА"? К сожалению, - ох уж зги рамки журнала! пересказывать нашу беседу придется с сокращениями, хотя тема разговора немногих оставит равнодушными. Ведь речь идет об устройстве, накапливающем и сохраняющем тепло из системы охлаждения двигателя во время его работы с тем, чтобы впоследствии использовать, например, на подогрев двигателя перед последующим "холодным" пуском, отопление салона или обдув стекол теплым воздухом при неработающем двигателе. Вообразите: после суточной стоянки на трескучем морозе пустить двигатель почти так же легко, как летом. Тем самым снижаются не только нагрузки на аккумуляторную батарею и стартер, но и сами требования к ним: не нужно ни большой емкости батареи, ни особого внимания к состоянию стартера. Добавим к этому смягчение требований к системам питания и зажигания - кто пускал промороженный до -25°С мотор, знает: успех часто зависит от самых, казалось бы, незначительных факторов: "слегка" закопченных свечей, ослабленного искрообразования, небрежно отрегулированного карбюратора, которые при плюсовых температурах решающей роли не играют. Но вот мотор "возбудился". При обычном "холодном" пуске за этим следует довольно долгая процедура прогрева - и если бы проблема сводилась только к затратам вашего личного времени! Беда в том, что мотор работает с прикрытой воздушной заслонкой на обогащенной смеси - тут в изобилии и СО в выхлопе, и пары несгоревшего бензина. Словом, подарка природе мы не делаем. Неплохо бы сократить прогрев до минимума, что и обеспечивает ТА. К тому же пуск промороженного двигателя сопровождается многократно ускоренным износом - а он особенно интенсивен, когда автомобиль ездит изо дня в день зиму напролет. Применение ТА ощутимо снижает эти вредные последствия. Признаемся себе: в мороз, едва пустив мотор, мы часто отправляемся в путь наугад сквозь заиндевевшие окна почти ничего не- около 150 немецких марок). После этого машина, конечно, не встанет, но компьютер включит другую (обходную) программу, при которой ухудшаются показатели двигателя: мощность, крутящий момент, экономичность, токсичность. Свинец, осаждаясь на поверхности катализатора, выводит его из строя. Раз нарушается обратная связь, то на отдельных режимах работы мотора температура отработавших газов может превысить норму. Тогда начнут оплавляться и разрушаться ячейки активной массы катализатора, в результате чего система выпуска вообще закроется. ВАЗ сделал уже несколько десятков тысяч автомобилей, оснащенных впрыском, и отправил их в дальние страны, где текут неэтилированные бензиновые реки. Но наши машины рано или поздно прибивает к отечественным берегам: в России уже много реэкспортных машин со впрыском. О том, что может произойти, должны знать те, кто купит такую машину за рубежом и привезет ее домой. Кстати, все это в полной мере относится и ко всем иномаркам, оснащенным впрыском с электронным управлением. И еще. Неотъемлемой частью системы впрыска теперь стало и зажигание (см. рис. 1), поскольку и оно получает информацию от тех же датчиков, а управляющие сигналы - от компьютера. Зажигание на ВАЗе - "спокойного" 36 ЗА РУЛЕМ 10/95Рис 1. Система впрыска топлива двигателей "Лада-Самара" (удовлетворяет нормам "США-83"): 1 - датчик массового расхода воздуха; 2 - дроссельный патрубок; 3 - регулятор холостого хода; 4 - датчик положения дроссельной заслонки; 5 - регулятор давления топлива; 6 - топливная рампа; 7 - форсунка; 8 - топливный фильтр; 9 - датчик температуры охлаждающей жидкости; 10 - свеча зажигания; 11 - электробензонасос; 12 - топливный бак; 13 - сепаратор; 14 - предохранительный клапан; 15 - реле электробензонасоса; 16 - гравитационный клапан; 17 - двухходовой клапан; 18 - клапан продувки адсорбера; 19 - адсорбер; 20 - контрольная лампа работы системы впрыска; 21 - диагностический разъем; 22 - аккумулятор; 23 - замок зажигания; 24 - главное реле; 25 - блок управления - компьютер (процессор); 26 - датчик скорости автомобиля; 27 - модуль зажигания; 28 - датчик детонации; 29 - задающий диск (шкив коленвала); 30 - датчик оборотов и положения коленвала; 31 - теплоизолирующий экран; 32 - датчик кислорода; 33 - нейтрализатор; 34 - фильтрующий элемент воздушного фильтра; 35 - корпус воздушного фильтра. (В схеме с одноточечным впрыском используют только одну форсунку. В схеме "российского" впрыска отсутствуют позиции: 14,16,17,18,19,32,33. Вместо датчика кислорода установлен потенциометр.)Рис. 2. Некоторые детали распределенного впрыска: 1 - ресивер; 2 - застежки форсунки; 3 - впускные трубы; 4 - топливная рампа; 5 - форсунки; 6 - регулятор давления (клапан); 7 - вакуумный шланг. АККУМУЛИРУЕМ... ТЕПЛОвидно. Оттаивают они не сразу, а до тех пор езда более чем опасна. Если на машине ТА, не нужно ждать, пока прогреются мотор и отопитель - обдуть стекла теплым воздухом можно, даже не пуская мотора. КАК "ГА" РАБОТАЕТ Представьте нечто вроде большого термоса с хорошо сконструированной и тщательно выполненной высокоэффективной теплозащитой. В нем размещается пакет герметичных капсул с особым (энергоемким) плавящимся веществом. Пространство между капсулами заполнено охлаждающей жидкостью, например "Тосолом", и трубопроводами связано с системой охлаждения двигателя, как показано на рис. 1. За три-пять минут до пуска "Тосол" прокачивается через систему охлаждения электрическим насосом 3. Происходит теплообмен между холодной и горячей частями системы, как это показано на рис. 2. Процесс обмена в первую минуту волнообразный, что естественно: далее температуры выравниваются, а к концу пятой минуты прокаколений будут использоваться намного более энергоемкие вещества, например ВаОН. О режиме работы ТА водителя информирует блок индикации и контроля 4, работающий от двух термодатчиков 7. Управляют режимами с помощью двух кранов 6: один из них - штатный кран отопителя, другой - дополнительный. ТА устанавливают в моторном отсеке, где есть для этого место (на фото), или в салоне, например над ногами пассажира. На "Ниве" аппарат может занять место запасного колеса, которое в этом случае перекочевывает, в соответствии с модой, на заднюю дверь. Насколько эффективен тепловой аккумулятор, судите по таким показателям. Уже освоенная модель ТА-0,8 пригодна для предпускового подогрева многих двигателей (включая дизельные) с рабочим объемом до 2,5 л. Тепловая емкость аккумулятора составляет 0,8 кВт-ч, а тепловая мощность в пиковом режиме достигает 30 кВт мощности "Запорожца". Впечатляет? Средняя мощность разряда тоже солидная - до 10 кВт. Все это позволяет в считанные минуты подогреть подогрева. Двигаясь по теплым каналам, часть масла нагревается и приобретает достаточную текучесть - вероятность того, что приемный патрубок масляного насоса оголится, резко снижается, пуск становится более безопасным. Если же вы пользуетесь маслом, соответствующим периоду эксплуатации, то есть "зимним", нормальную смазку двигателя, оснащенного ТА, можно считать гарантированной. ЧТО ЕЩЕ НАС ИНТЕРЕСУЕТ? Первое: нужно ли демонтировать ТА весной, не помешает ли он работе двигателя летом? Специалист ответил так: известно, что гарантией долгой жизни двигателя была бы его работа на каком-то установившемся режиме, при неизменной температуре деталей. Как вы понимаете, на автомобиле это требование невыполнимо. Но применение ТА и летом существенно сглаживает вредное влияние колебания температур. Так как летом двигатель подогревается от ТА сильней, чем зимой, его пуск происходит при температурах, близких к рабочей (около +50°С и даже выше) - подобно пуску мотора, прогретого предыдущей работой. Вывод: установив ТА на автомобиль, снимать его нет необходимости. Второе: а как "за бугром"? Некоторые фирмы (только в ФРГ их, по крайней мере, две) работают над подобными устройствами. Тепловые аккумуляторы испытаны на автомобилях "СААБ-Экоспорт", БМВ-5251, "Ауди-80", "Мерседес-230Е". Везде отмечено уменьшение содержания СО и СН в выхлопе, что удовлетворяет самые жесткие требования, например калифорнийские 1992 года. Изделия западных фирм оказались на рынке раньше российских, хотя наши по основным показателям - мощности, тепловой емкости, качеству теплоизоляции, надежности и прочности - не хуже. По расчетам, срок службы ТА-0,8 - не менее 10 лет, при том, что российские изделия намного дешевле.Рис 1Рис. 2Рис. 1. Схема подсоединения ТА к системе охлаждения: 1 - радиатор; 2 - термостат; 3 - электронасос; 4 - блок индикации и контроля; 5 - ТА; 6 - краны; 7 - датчики температуры; 8 - отопитель; 9 двигатель. Рис. 2. Характер теплообмена между ТА и системой охлаждения двигателя. Рис.3. Схема ТА-08. На снимке в начале статьи: так разместился ТА-0,8 в подкапотном пространстве автомобиля ИЖ-21251. чивания температура жидкости во всем объеме становится одинаковой - ТА разрядился. Принцип работы устройства понятен всякому, кто не забыл физику: на плавление частицы любого вещества нужно затратить какое-то количество теплоты, обратный процесс (кристаллизация) приводит к ее выделению. В данном случае используется энергоемкое вещество NaOH, температура плавления и кристаллизации которого хорошо согласуется с режимом систем охлаждения, где рабочая температура около 85°С (двигатели классических "жигулей", "москвичей", "Волги", УАЗа и т. д.). Однако в автомобилях ВАЗа (особенно переднеприводных) разместить существующий тепловой аккумулятор не удается: под капотом тесно. Отсюда задача уменьшить габарит ТА, сохранив его мощность. Для этого в малоразмерных ТА следующих по-Рис. 3блок и головку цилиндров двигателя от -20 до +25°С! После этого характер пуска двигателя на морозе почти такой, как летом. Конечно, запас тепла в ТА не сохраняется вечно. Эффективное время его хранения - около 36 часов при 20-градусном морозе. Иными словами, ТА полезен лишь при ежедневных поездках (перерыв не более 1,5 суток). Если автомобиль оставлен на морозе всего на 12-14 часов, как чаще всего бывает, аппарат обеспечит пуск на морозе "сполоборота". Не следует, однако, ждать от ТА чудес. Так, масло в двигателе должно отвечать сезонным требованиям. Вместе с тем, если двигатель перед пуском подогрет с помощью ТА, масло, поданное насосом в полость механизма газораспределения, надолго не задерживается, не "повисает" там, как это происходит при пуске промороженного двигателя без предварительногоКаковы планы, прогнозы? Сейчас ТА производятся небольшими опытными партиями, в экспериментальном порядке их устанавливают на отечественные и зарубежные модели. Изучается возможность продажи ТА для индивидуальной установки. Монтаж ТА-0,8 вполне осуществим на автомобилях с двигателями рабочим объемом до 2,5 л - "Волга", РАФ, УАЗ и т. д, После завершения испытаний и согласования технической документации с автозаводами намечается серийное производство тепловых аккумуляторов. К зиме нынешнего года возможна поставка на рынок первых серийных партии. Одновременно разрабатывают конструкцию более компактного ТА для автомобилей ВАЗа, включая переднеприводные. Прощаясь, Алексей Васильевич Кузовков пообещал установить тепловой аккумулятор на один из редакционных автомобилей, чтобы мы сами оценили достоинства и недостатки новинки. Надеемся, будет что рассказать читателям. ЗА РУЛЕМ 10/95 37