Подогрев двигателя электроэнергией

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации федеральное агентство по образованию

Федеральное государственное образовательное учреждение среднего профессионального образования

Тучковский автотранспортный колледж

Специальность 190631 "Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта"

На тему: "Подогрев двигателя электроэнергией"

Тучково 2014 г.

При использовании электрической энергии в нагревательных элементах применяют: проводники первого рода - в виде проволоки из чистого металла или сплава и проводники второго рода - жидкости (охлаждающая жидкость - вода или антифриз).

В качестве проводника первого рода используют хромоникелевый сплав - нихром, выдерживающий высокую температуру нагрева (до 1150°С) и почти не увеличивающий свое электрическое сопротивление, а также железо-хромоникелевые сплавы (кантал, фехраль и хромаль).

Электронагревательные приборы с проводниками первого рода по конструкции подразделяются на приборы с открытым нагревательным элементом, погружаемым непосредственно в жидкость, и с закрытым нагревательным элементом, изолированным от жидкости.

Электронагревательный прибор с открытым элементом, рассчитанный на напряжение 65 в, состоит из открытой спирали из нихромовой проволоки диаметром 2 и длиной 2000 мм, помещенной на крестовину из шифера. Электронагревательный элемент монтируют в нижней трубе системы охлаждения двигателя ЯАЗ-204.

Открытый элемент неудобен в эксплуатации, так как покрывается накипью и загрязняется маслянистыми осадками, проникающими в охлаждающую жидкость, в результате чего спираль замыкает на массу.

Прибор с закрытым нагревательным элементом со спиралью из фехралевой проволоки показан на рисунке. Проволочная спираль диаметром 1,2 мм и длиной 19 м помещена внутри металлической трубки, заполненной изолирующим составом - порошком окиси магния. Нагревательный элемент устанавливают вместо горизонтального патрубка радиатора и заключают его в кожух из листового железа, изолированный снаружи асбестом. Потребляемая мощность подогревателя 3 квт. Подогреватель поддерживает температуру в системе охлаждения (двигателя ЯАЗ-204) на уровне 60--70°С при температуре окружающей среды 25°С. По опытным данным срок службы прибора 3 - 4 зимних сезона.

Рис. Электронагревательный прибор с закрытым элементом:

а - электронагревательный прибор; б - схема установки прибора на двигателе ЯМЗ

Для проводников второго рода используется вода или антифриз в системе охлаждения двигателя. Так как электропроводность жидкости значительно изменяется в зависимости от ее температуры и содержания примесей газа, солей и т. д. (с изменением температуры от 5 до 90°С удельное сопротивление воды уменьшается в 3,5 - 4 раза), то соответственно будет изменяться и мощность электронагревателя. Поэтому данный тип электронагревателя целесообразно использовать при подогреве двигателей, когда температура охлаждающей жидкости постоянна или изменяется в небольших пределах (50-70°С), что обусловливает и незначительное изменение расхода электроэнергии.

Рис. Электронагреватель охлаждающей жидкости:

а - схема включения; б - электронагреватель;

1 - труба диаметром 1/2?; 2 - труба диаметром 1 1/2?; 3 - резиновые шланги; 4 - провода, подводящие ток

Электродный цилиндрический электронагреватель, применяемый при этом способе нагрева, состоит из двух труб диаметром 1/2? и 1 1/2?. вставленных одна в другую и изолированных резиновыми втулками. Прибор включают в нижнюю часть рубашки охлаждения двигателя. Охлаждающая жидкость, поступающая во внутреннюю трубку, проходит через имеющиеся в ней прорези в пространство между трубками, нагревается там и выходит через другой конец внутренней трубки. Мощность прибора для двигателей типа ЗИЛ-164 - 3 квт и ГАЗ-51--2 квт.

В электронагревательных приборах большое значение имеет расход электроэнергии. Применение электронагревателей малой мощности (до 1 - 2 кВт) значительно увеличивает время разогрева двигателя до пусковой температуры по сравнению с более мощными приборами. С другой стороны, применение более мощных приборов при длительном подогреве приводит к значительному расходу электроэнергии. Поэтому электронагревательные приборы малой мощности целесообразно применять для длительного подогрева, а электронагреватели большой мощности (3 кВт и более) - для разогрева двигателя перед пуском.

Рис. Схема групповой подводки электроэнергии к подогревателям автомобильных двигателей:

1 - провода: 2 - предохранитель; 3 - розетка для включения; 4 - заземление; 5 - электронагревательный прибор; 6 - понижающий трансформатор; 7 - контакты реле; 8 - красная сигнальная лампа; 9 - реле

Учитывая большой расход электроэнергии в условиях длительного подогрева, целесообразно устанавливать в системе охлаждения термореле, выключающее электронагреватель при достижении температуры охлаждающей жидкости 40-50°С.

Схема групповой подводки электроэнергии к подогревателям двигателей показана на рисунке. При включении посредством трехполюсной вилки электронагревательный прибор двумя выводными зажимами соединяется с токонесущими проводами сети напряжением 220 в. Одновременно третьим проводом вилки рама автомобиля соединяется с проводом, присоединенным к земле, обеспечивающем заземление автомобиля во время стоянки.

В электрической схеме предусмотрена сигнализация, позволяющая следить за работой нагревательных приборов. Система сигнализации состоит из красной сигнальной лампы, включенной в сеть напряжением 12 В, и контактного реле. При включении электронагревательного прибора контакты реле замыкаются и автоматически включают сигнальную лампу.

При отключении прибора от сети или его повреждении контакты реле размыкаются и лампа гаснет. Разогрев масла в картере двигателя применяют лишь в сочетании с разогревом двигателя заливкой системы охлаждения горячей водой. электронагреватель автомобильный двигатель

Рис. Монтажная схема установки трубчатого нагревательного элемента в картере двигателя ГАЗ-51:

1 - трубка; 2 - спираль; 3 - штуцер; 4 - изоляционная втулка; 5 - шпилька; 6 - нагревательный элемент

Существуют различные конструкции электронагревателей масла в картере двигателя. На рисунке показана монтажная схема электронагревательного элемента для разогрева масла в картере двигателя ГАЗ-51. Элемент выполнен из стальной трубки, внутри которой помещена спираль из нихромовой проволоки. Электрическая мощность нагревателя в зависимости от емкости масляного картера и продолжительности прогрева при данной температуре окружающего воздуха составляет от 0,35 до 0,9 вт.

При длительном подогреве двигателя разогрев масла в картере не требуется. Хотя при этом способе и наблюдается снижение температуры масла в картере, но происходит оно довольно медленно и после 7 - 8 ч подогрева при температуре воздуха --20°С температура масла удерживается в пределах 0°С, т. е. масло еще сохраняет вязкость, удовлетворяющую условиям пуска двигателя.

Согласно действующим нормам по технике безопасности допускаемое напряжение электрического тока при электроподогреве не должно превышать 36 в. Учитывая, что снижение напряжения приводит к возрастанию силы тока, вследствие чего электрические устройства получаются громоздкими, на практике используют напряжение 65, 120 и 220В с обязательным защитным заземлением.

Размещено на Allbest.ru