Методическая разработка Пуск двигателя при низких температурах

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Методическая разработка

по МДК.01.01 Устройство автомобилей

на тему

 «Пуск двигателя при низких температурах»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2019

 

Цели занятия:

1.   Изучить Причины, затрудняющие пуск двигателя при низких температурах и способы, облегчающие пуск.

2.    Прививать навыки выполнения отдельных работ выполняемых при сезонном техническом обслуживании.

3.   Воспитывать у обучающихся чувство личной ответственности за безаварийную эксплуатацию АТТ.

4.   Развивать интерес к изучению автомобильной техники, память, целеустремлённость.

5.   Формировать военно-профессиональную компетенцию 4.2. Выполнять основные работы по техническому обслуживанию автомобильной техники, устранять возникшие во время эксплуатации транспортного средства мелкие неисправности.

6.   Формировать общие компетенции ОК-1 – ОК-10.

 

 

Время: 2 часа.

 

Место:  кабинет по устройству и эксплуатации АТТ

 

Учебно - материальное обеспечение: плакаты: «Система питания», «Двигатель КамАЗ-740», «Приборы системы питания двигателя КамАЗ-740». Двигатель КамАЗ-740 в разрезе, приборы системы питания: детали  электрофакельного устройства и предпусковых подогревателей двигателей Зил-131 и КамАЗ-740

 

Распределение времени занятия:

Вступительная часть                                                                                5 мин;

Проверка подготовки обучающихся к занятию                                   10 мин;

Учебные вопросы занятия:

1.   Причины, затрудняющие пуск двигателя при низких температурах. Способы, облегчающие пуск двигателя при низких темп.             25 мин;

2.   Назначение, устройство и работа электрофакельного устройства

(ЭФУ)       25 мин;

3.   Устройство и работа предпусковых подогревателей двигателей Зил-131 и КамАЗ-740                 20 мин;

Заключение                                                                                                 5мин.

 

 

ХОД ЗАНЯТИЯ

ВСТУПИТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ

-      принять рапорт дежурного по группе;

-      проверить наличие обучающихся и их готовность к занятию;

-      ответить на вопросы, которые возникли при подготовке к занятию на самостоятельной работе;

-      Провести опрос по ранее изученному материалу:

Опрос рекомендуется провести устно, задавая вопросы и вызывая одного-двух обучающихся для ответа,

 

Методические рекомендации:

При подготовке к занятию изучить учебные вопросы, содержание методической разработки, ознакомиться с методическими рекомендациями. По завершению личной теоретической подготовки составить и утвердить план проведения занятия.

Накануне занятияподготовить к показу электронный демонстрационный материал, приобрести навыки его использования с компьютером и проектором или подготовить ассистента, который будет управлять компьютером.

При изложении учебного материала использовать слайды, приводить примеры из практической деятельности и жизни. Для активизации обучающихся задавать вопросы, направленные на воспоминание ранее изученного материала, самостоятельное уяснение устройства автомобиля.

–             при рассмотрении первого вопроса, особое внимание следует уделить способам облегчающим пуск двигателя при низких температурах двигателей Зил-131 и КамАЗ-740

–             при рассмотрении второго  и третьего вопросов необходимо обратить внимание обучающихся на техническое обслуживание предпусковых подогревателей двигателей Зил-131 и КамАЗ-740

Подводя итоги по каждому учебному вопросу необходимо выделить главное, подчеркнув необходимость изучения данного вопроса, напомнив курсантам о необходимости своевременного и качественного  технического обслуживания.

В заключении представить перспективные направления развития и конструирования автомобильной техники, подвести итоги занятия, сделать вывод о достижении учебных целей, дать задание на самостоятельную работу.

 

1.     Причины, затрудняющие пуск двигателя при низких температурах. Способы, облегчающие пуск двигателя при низких температурах.

 

Обеспечение быстрого и надёжного пуска двигателей машин при низких температурах воздуха является одной из важнейших задач повышения боеготовности автомобильной техники в зимний период.

Предельная температура пуска двигателя при низких температурах воздуха определяется двумя параметрами: минимальной пусковой частотой вращения коленчатого вала и скоростью его вращения при пуске двигателя.

Пуск двигателя при низких температурах окружающего воздуха затрудняется в результате:

-         увеличения вязкости масел;

-         ухудшения условий испаряемости автомобильных бензинов и образования горючей и рабочей смеси;

-         ухудшения прокачиваемости дизельных топлив по трубопроводам и через фильтры топливной системы;

-         снижения ёмкости аккумуляторной батареи.

Работоспособность АКБ при низких температурах снижается, ввиду снижения ёмкости в различных режимах и нарушениях процесса заряда от генераторной установки автомобиля.

Для обеспечения работоспособности АБ необходимо:

-         утеплять АКБ войлочными чехлами;

-         подключать при пуске двигателя к аккумуляторной батареи буферную группу однотипных батарей;

-         применять средства облегчающие пуск двигателя.

Для обеспечения пуска двигателей можно применять мощную выпрямительную установку; легковоспламеняющиеся жидкости: «арктика» для карбюраторных двигателей и «холод-Д40» для дизелей, которые выпускаются в запаянных ампулах объёмом 20 и 50 мл.для ввода их во впускные трубопроводы двигателей используются пусковые приспособления 5ПП-40 и 6ПП-40, система подачи пускового топлива.

Пуск двигателя можно осуществлять с использованием электрофакельного устройства. Оно предназначено для облегчения пуска холодного двигателя при температуре воздуха до минус 20ºС.

Принцип действия электрофакельного устройства (ЭФУ) основан на подогреве воздуха, поступающего в цилиндр двигателя факелом свечей. Факельные свечи присоединены к магистрали низкого давления системы питания двигателя топливом на участке фильтр тонкой очистки топлива - топливный насос высокого давления.

Ток, потребляемый ЭФУ, не превышает 2А, что не оказывает отрицательного влияния на последующий стартерный разряд АКБ.

При включении кнопочного выключателя ток подаётся на факельные свечи и происходит их разогрев. Одновременно с разогревом свечей нагревается и срабатывает термо-реле, включая электромагнитный клапан и контрольную лампу. При этом клапан открывает доступ топлива к свечам, а загорание контрольной лампы указывает на готовность устройства к пуску двигателя.

Для облегчения пуска двигателей в условиях войсковой эксплуатации могут использоваться подвижные и стационарные групповые средства разогрева машин.

К подвижным средствам относятся:

-         водомаслогрейки (ВМГ-40-51);

-         водогрейки (ВГ-1500);

-         водомаслозаправщик (ВМЗ-ЗиЛ-131).

Водомаслогрейки и водогрейки смонтированы на одноосных автомобильных прицепах. Водомаслозаправщики, смонтированы на шасси автомобилей.

Предпусковые подогреватели облегчают пуск двигателя за счёт разогрева жидкости в системе охлаждения и масла в поддоне двигателя и уменьшения в связи с этим сопротивления вращению коленчатого вала. Они используются при температуре воздуха ниже

-25 ºС.

Для облегчения пуска двигателя при низких температурах окружающего воздуха производят разогрев двигателя проливом через систему охлаждения горячей воды. Надёжный пуск двигателя при этом способе обеспечивается применением загущённого масла. При температуре воздуха ниже -30ºС разогрев двигателя горячей водой не рекомендуется во избежание их размораживания.

Для разогрева двигателей указанным способом в зависимости от температуры воздуха необходимо иметь воду в достаточном количестве. Температура горячей воды, заливаемой в систему охлаждения, должна быть не ниже 80-85ºС, заливать воду в радиатор необходимо через воронку равномерно, не слишком быстро (5 л/мин), при открытых сливных кранах, предварительно прочистив их отверстия.

После того, как из сливных кранов потечёт тёплая вода, следует их закрыть, заполнить всю систему охлаждения и закрыть капот. Через 5-10 минут слить 1/3-1/2 вместимости системы охлаждения, одновременно доливая в неё горячую воду.

 

Вывод.Для обеспечения пуска двигателей можно применять мощную выпрямительную установку; легковоспламеняющиеся жидкости: «арктика» для карбюраторных двигателей и «холод-Д40» для дизелей, которые выпускаются в запаянных ампулах объёмом 20 и 50 мл.для ввода их во впускные трубопроводы двигателей используются пусковые приспособления 5ПП-40 и 6ПП-40, система подачи пускового топлива.

 

Ответить на вопросы.

2.  Назначение устройство и работа электрофакельного подогревателя.

 

Принцип действия электрофакельного подогревателя основан на подогреве воздуха, поступающего в цилиндры двигателя, факелом пламени, образующимся во впускных трубопроводах при испарении и сгорании паров дизельного топлива в период стартерной прокрутки.

В электрическую систему электрофакельного подогревателя входят:

-         две электрофакельные свечи;

-         электромагнитный топливный клапан;

-         резистор термо-реле;

-         реле включения электрофакельных свечей;

-         реле включения обмотки возбуждения генератора;

-         контрольная лампа;

-         кнопка включения.

Электрофакельные свечи ввёрнуты в резьбовые отверстия впускных коллекторов двигателя и подсоединены к магистрали низкого давления системы питания топливом на участке фильтр тонкой очистки топлива - ТНВД.

Электрофакельная свеча состоит из:

-         корпуса;

-         нагревательного элемента;

-         кожуха нагревательного элемента;

-         топливного фильтра;

-         топливного жиклёра;

-         трубки;

-         сетки;

-         объёмной сетки;

-         экрана.

Электромагнитный клапан обеспечивает готовность электрофакельного подогревателя к работе своевременным включением электромагнитного топливного клапана и предварительным накалом нагревательным элементом факельных свечей. Резистор термо-реле установлен на панели кабины.

Работа электрофакельного подогревателя обеспечивается специальной электрической схемой пускового устройства.

Работа электрофакельного подогревателя делится ни три типа:

-         до пуска двигателя;

-         в период его пуска;

-         после пуска.

До пуска двигателя при повороте ключа выключателя в положение первое «нагрев» включается реле. При нажатии на кнопку питание от АКБ подаётся на нагревательные элементы свечей.

По истечении 1-2 мин в зависимости от температуры окружающей среды биметаллическая пластина термо-реле, нагреваясь, изгибается и замыкает контакты, вследствие чего открывается электромагнитный топливный клапан, обеспечивающий доступ топлива к свечам. Одновременно загорается контрольная лампа, сигнализирующая о готовности системы к пуску двигателя.

Для пуска двигателя необходимо нажать на педаль подачи топлива и повернуть ключ выключателя во второе (ΙΙ) нефиксированное положение «Старт».

Одновременно при работе ключа включается реле, которое шунтирует резистор термо-реле. Нагревательные элементы факельных свечей через кнопку получают полное напряжение АБ в обход спирали термо-реле.

В период пуска топливный насос, низкого давления через открытый электромагнитный клапан подаёт топливо к предварительно нагретым нагревательным элементам факельных свечей, в которых оно дозируется, испаряется и, смешиваясь с воздухом, воспламеняется. Факел пламени обеспечивает прогрев воздуха, поступающего в цилиндры двигателя, ускоряя самовоспламенение в цилиндре двигателя.

После пуска двигателя, ключ включателя возвращается в положение (І), в результате чего стартер выключается; размыкается цепь, обеспечивающая полный канал нагревательных элементов свечей.

При необходимости продолжения работы ЭФУ после пуска двигателя и возвращении ключа выключателя в положение (І), водитель для обеспечения дальнейшей устойчивой работы двигателя имеет возможность некоторое время поддерживать горение факела во впускных коллекторах, держа включённым кнопочный включатель.

При отпускании кнопки выключаются термо-реле и свечи, прекращается подача топлива и горение сигнальной лампы, включается обмотка возбуждения генератора.

В ходе обслуживания ЭФУ проверяется его работоспособность, состояние и крепление приборов, клемм, трубопроводов.

Работоспособность электрофакельного подогревателя проверяется при исправных и заряженных АКБ; определяется исправность контрольной лампы и электрофакельных свечей, а также наличие факела пламени во впускных коллекторах.

Исправность контрольной лампы и свечей проверяется включением на щитке приборов соответственно кнопок контроля и выключателя.

Загорание контрольной лампы и отклонение стрелки амперметра на разрядный ток, равный 30А, свидетельствует об исправности лампы и нагревательных свечей. Одновременно определяется время от момента включения ЭФУ до загорания контрольной лампы (при положительной температуре для первого включения ЭФУ-50-70 с, при отрицательной температуре воздуха 70-110 с).

Наличие факела во впускных трубопроводах определяется на ощупь по их нагреву пламенем на расстоянии 70-100 мм от свечей в сторону вентилятора.

При длительном перерыве в работе двигателя и переходе на зимние сорта топлива производится прокачка топливных магистралей путём удержания кнопки пускового устройства в течение 30 с во включённом положении. Через каждые 500 включений промываются в бензине и продуваются сжатым воздухом фильтры и жиклёры электрофакельных свечей.

 

Вывод.Принцип действия электрофакельного устройства (ЭФУ) основан на подогреве воздуха, поступающего в цилиндр двигателя факелом свечей. Факельные свечи присоединены к магистрали низкого давления системы питания двигателя топливом на участке фильтр тонкой очистки топлива - топливный насос высокого давления.

 

Ответить на вопросы.

 

 

3. Устройство и работа, предпусковых подогревателей двигателей ЗиЛ-131 и КАМАЗ- 740.

 

а. Предпусковой подогреватель автомобиля ЗиЛ-131.

Предпусковой подогреватель предназначен для подогрева двигателя перед его пуском при низкой температуре окружающего воздуха. Он работает на топливе, применяемом для двигателя; установлен на двигателе с правой стороны и представляет собой неразборный котёл.

Состоящий из:

-         камеры сгорания;

-         жаровой трубы;

-         газохода;

-         двух соединённых между собой жидкостных рубашек (теплообменника).

Котёл постоянно включён в систему охлаждения.

В камеру сгорания котла топливо подаётся из бачка самотёком. Для управления подачей топлива установлен электромагнитный клапан с регулировочной иглой.

Клапан работает следующим образом: когда переключатель пульта управления выключен, сердечник под действием пружины перекрывает топливопровод; при включении переключателя ток поступает в катушку, сердечник оттягивается, и топливо беспрепятственно попадает в камеру сгорания подогревателя.

Воздух в камеру сгорания подаётся вентилятором, установленным под капотом двигателя.

Первоначальное воспламенение смеси производится свечой накаливания. После того как в камере установится устойчивое горение, свеча выключателя, и дальнейшее горение топлива производится от пламени ранее зажжённого топлива.

В цепь свечи последовательно включено дополнительное контрольное сопротивление, установленное на пульте управления предпусковым подогревателем. По накалу спирали сопротивления судят о работе свечи.

После воспламенения топлива от свечи образующиеся горячие газы закрученным потоком проходят по жаровой трубе и отдают тепло подогреваемой жидкости, залитой в котёл.

Газы, проходящие через выпускной патрубок, лотком направляются под картер двигателя, где используются для обогрева масла в поддоне картера.

Жидкостная полость котла подогревателя посредством трубок соединена с системой охлаждения двигателя. На щитке кабины установлен в отдельном кожухе пульт управления подогревателем, на котором установлены выключатель свечи, контрольная спираль и переключатель.

Переключатель имеет три положения:

-         положение О всё выключено (ручка переключателя нажата до отказа);

-         положение І включен электродвигатель вентилятора;

-         положение ІІ включен электродвигатель вентилятора и электромагнитный клапан.

Воду из системы охлаждения надо сливать через краник радиатора, кран котла и кран трубопровода, при этом необходимо открывать пробку радиатора.

Уход за пусковым подогревателем включает:

-         контроль чтобы не было подтекания охлаждающей жидкости и топлива в местах соединения трубопроводов и шлангов;

-         осмотр и подтяжку гаек и болтов крепления подогревателя, пульта управления и топливного бачка.

-         промывку котла подогревателя (не снимая с автомобиля) чистой водой при сезонном обслуживании, топливного бачка и трубопроводов, каналы корпуса электромагнитного клапана;

-         проверку состояния проводов и надёжности клемных соединений;

-         продувку сжатым воздухом котла, камеры сгорания, выпускного патрубка.

б. Предпусковой подогреватель автомобиля КамАЗ-4310.

Он состоит из:

-         котла;

-         горелки;

-         насосного агрегата;

-         систем циркуляции жидкости;

-         подачи воздуха;

-         подогрева топлива;

-         подачи топлива;

-         воспламенения рабочей смеси;

-         дистанционного управления.

Котёл подогрева предназначен для нагрева циркулирующей через него охлаждающей жидкости.

Горелка съёмная и крепится к котлу подогревателя болтами. В камере сгорания горелки, в зоне её смесеобразования происходит приготовление горючей смеси, её воспламенение и сгорание.

Насосный агрегат обеспечивает работу системы циркуляции жидкости, подачи воздуха и топлива.

Он состоит из:

-         жидкостного насоса;

-         топливного насоса;

-         вентилятора (нагнетателя), приводимых в действие от одного электродвигателя.

Система циркуляции охлаждающей жидкости обеспечивает принудительную циркуляцию жидкости между котлом и водяными рубашками блока цилиндров в период предпускового разогрева двигателя.

Система подачи воздуха обеспечивает качественное приготовление горючей смеси из топлива и воздуха.

Система подачи топлива обеспечивает подачу топлива под давлением в мелкораспылённом состоянии в зону смесеобразования горелки.

Она включает:

-         топливный насос;

-         электромагнитный клапан;

-         форсунку.

Система подогрева топлива повышает надёжность розжига предпускового подогревателя и улучшает условия смесеобразования и сгорания топлива в горелке при отрицательной температуре окружающей среды.

Она включает:

-         штифтовый электронагреватель, установленный в приливе корпуса электромагнитного клапана;

-         газовый нагреватель, расположенный на выходе газохода.

Сгорание рабочей смеси обеспечивает нагрев охлаждающей жидкости в котле подогревателя, которая с помощью насоса циркулирует по замкнутому контуру. Продукты сгорания топлива через выпускную трубу омывают масляный поддон двигателя, подогревая в нём масло.

Прогрев двигатель до температуры 70-80º рычажок переключателя перевести в ІІІ фиксированное положение с целью прекращения подачи топлива к форсунке путём отключения электромагнитного клапана и продувки котла подогревателя вентилятором.

В дальнейшем подогреватель выключается переводом рычажка в положение 0. Двигатель готов к пуску.

Использование в качестве охлаждающей жидкости воды несколько усложняет процесс подготовки двигателя к пуску с помощью предпускового подогревателя вследствие возможности замерзания её в агрегатах системы охлаждения.

 

Порядок пуска двигателя с использованием предпускового подогревателя.

 

Порядок пуска двигателя с помощью подогревателя при использовании воды в качестве охлаждающей жидкости следующий:

1.            Подготовить воду для заполнения всей системы охлаждения.

2.            Закрыть жалюзи радиатора, открыть капот двигателя. Отключить масляный радиатор и надеть утеплительный чехол на обшивку радиатора.

3.            Открыть пробки радиатора и заливной воронки подогревателя, закрыть сливные краны. Если краны замёрзли, то их следует закрыть, после того как из них потечёт вода. Сливной кран радиатора оставить открытым.

4.            Если топлива в бачке нет или его недостаточно, то наполнить бачок. Ёмкость бачка 2 л.

5.            Включить электродвигатель вентилятора, поставив ручку переключателя в положение І; убедившись в том, что вентилятор работает, выключить его.

6.            Залить 1,5 л воды в котёл подогревателя через воронку и открыть кран топливного бачка.

7.            Перевести ручку переключателя в положение ІІ на 45 с; при этом включается электродвигатель вентилятора, открывается электромагнитный клапан и асбестовая футеровка камеры сгорания смачивается бензином. При очень низкой температуре окружающей среды это время надо увеличить до 100 сек.Поставить переключатель в положение О, включить выключатель свечи, оставляя его нажатым. При этом одновременно со свечой включается контрольная спираль и спираль подогрева электромагнитного клапана, установленная в его корпусе. Как только контрольная спираль накалиться до светло-красного цвета, происходит воспламенение паров бензина в камере сгорания, при этом будет слышен хлопок. После хлопка пустить подогреватель, переместив ручку, переключателя в положение ІІ. При достижении устойчивой работы подогревателя выключить свечу, отпустив выключатель.

8. Если подогреватель по каким-либо причинам не начал работать, повторить его пуск.

В случае замерзания воды в трубках котла её необходимо оттаивать периодическим включением подогревателя на 1-2 мин с интервалом на 2-4 мин и подачей вентилятором воздуха в котёл подогревателя между включениями.

Нельзя допускать продолжительную работу подогревателя при замёрзших трубках (более 2 мин). Замерзание воды в трубках проверяется на ощупь.

9. По истечении 1-2 мин после пуска подогревателя надо дополнительно залить через воронку 6-8 л воды в котёл подогревателя, закрыть пробку воронки и продолжать прогрев двигателя.

Если при закрытом капоте подогреватель глохнет, то капот надо оставить приоткрытым. Подложив под него какой-либо предмет.

10. Когда вода в двигателе нагреется и появится пар из заливной горловины радиатора провернуть несколько раз коленчатый вал двигателя пусковой рукояткой.

11. Выключить подогреватель, переведя ручку переключателя в положение І (продувка котла), и закрыть кран топливного бачка. Примерно через 50-60 с после прекращения гула пламени в котле подогревателя, выключить вентилятор, переместив ручку переключателя в положение О.

12. Пустить двигатель, как указано в разделе «Пуск и остановка двигателя», и закрыть сливной кран нижнего патрубка радиатора. Если он замёрз, закрыть сливной кран после оттаивания при заливке воды.

13. Подогревая двигатель при средней частоте вращения коленчатого вала, долить воду в систему через заливную воронку до полного её заполнения и закрыть пробку радиатора. При наличии расширительного бачка залить в него 2 л воды. Открыть кран отопителя кабины.

14. После прогрева воды в системе охлаждения двигателя до 60-70ºС можно начинать движение автомобиля.

При использовании в качестве охлаждающей жидкости антифриза (тосола) подготовку к пуску двигателя следует вести, как было указано выше за исключением пп. 1,3,5,8 и 12.

 

При пользовании пусковым подогревателем необходимо соблюдать меры безопасности:

1.     Постоянно помнить, что невнимательное обращение с ним, а также его неисправность могут послужить причиной пожара.

2.     Необходимо, чтобы водитель присутствовал при прогреве двигателя, следил за горением топлива в котле до включения подогревателя.

3.     Запрещается прогревать двигатель в закрытых помещениях с плохой вентиляцией во избежание отравления угарным газом.

4.     Необходимо содержать в чистоте и исправности не только пусковой подогреватель, но и двигатель, так как замасленность двигателя (особенно его поддона) и подтекания топлива могут послужить причиной возникновения пожара.

5.     Пуск подогревателя без воды в котле запрещается.

6.     Кран питания подогревателя открывают только на время работы подогревателя. В остальное время его следует держать плотно закрытым.

7.     В летнее время топливный бачок подогревателя следует держать без топлива.

 

Вывод. Предпусковой подогреватель работает на топливе, применяемом для двигателя, поэтому при пользовании пусковым подогревателем необходимо соблюдать меры безопасности.

 

Ответить на вопросы.

ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ

-      подвести итоги занятия;

-      напомнить тему, цели и учебные вопросы;

-      объявить оценки;

-      ответить на вопросы;

-      отметить активность и дисциплину на занятии;

-      дать задание на самоподготовку.

 

Используемая литература при составлении методической разработки:

1.        Передерий В. П. Устройство автомобиля [Электронный ресурс]: учебное пособие / В.П. Передерий. - М.: ИД ФОРУМ: НИЦ ИНФРА-М, 2014. - 288 с.:- (Профессиональное образование). - www.znanium.com

2.        Стуканов В. А.Устройство автомобилей [Электронный ресурс]:   учебное пособие / В.А. Стуканов, К.Н. Леонтьев. - М.: ИД ФОРУМ: НИЦ ИНФРА-М, 2017. - 496 с.- (Профессиональное образование). - www.znanium.com

3.        Автомобильные эксплуатационные материалы. Лабораторный практикум : учеб. пособие / В.А. Стуканов. — 2-е изд., перераб. и доп. — М. : ИД «ФОРУМ» : ИНФРА-М, 2018. — 304 с. — (Среднее профессиональное образование). - Режим доступа: http://znanium.com/catalog/product/93