De ce este dificilă începerea iernii?
O mașină modernă a oferit proprietarului și pasagerilor confortul și libertatea de mișcare de neegalat. Și totul ar avea el, mașina, deloc, dacă nu pentru drumurile de iarnă reci și acoperite cu zăpadă. Eroarea rară a motorului pe vreme caldă nu este percepută de conducătorul auto în mod dramatic ca în timpul iernii. Iar refuzul cel mai banal din timpul iernii al unui motor care funcționează este refuzul lansării (sau lansării). Și cauza tuturor este rece și rece. Da, și adesea rezultatul tragic al eșecului vehiculelor, care uneori depinde de viața multor oameni. Prin urmare, un sofer cu experienta nu va lipsi de pregatirea masinii pentru functionarea pe timpul iernii. Asigurați-vă că în timpul iernii, pornirea ușoară și fără probleme a motorului vă va ajuta să luați în considerare dispozitivul din acest director. Dar înainte ca dumneavoastră, cititorul, să vă familiarizați cu ele, permiteți-mi să vă reamintesc de ce este dificilă lansarea unui motor de automobile pe timp de iarnă. Credem că cunoașterea acestor cauze vă va ajuta să faceți față mai bine problemei de pornire a iernii și să alegeți cele mai potrivite dispozitive de care aveți nevoie.
Deci, principalele motive pentru dificultățile lansării de iarnă sunt:
• Creșterea cuplului de rezistență la rotație a arborelui cotit al motorului;
• reducerea puterii starterului datorită scăderii capacității bateriei;
• Mai puțină volatilitate a combustibilului și deteriorarea amestecului;
• Măriți viteza de pornire necesară a arborelui cotit.
Efectul tuturor acestor cauze la o temperatură externă negativă se manifestă simultan, agravând și împiedicând întregul proces de pornire. Experiența operațională pe termen lung arată că, la o temperatură de -18 ° C, capacitatea bateriei (bateria) este de la 40% inițială, iar rezistența la cuplu crește cu 210% (când se utilizează ulei multigrade).
Pentru corectitudine, influența temperaturii asupra bateriei trebuie determinată prin modificarea curentului de laminare la rece. Această valoare, conform standardelor, este normalizată de fiecare producător de baterii numai pentru o temperatură de -18 ° C. Pentru o capacitate nouă și complet încărcată baterie de curent 50-60 A / h la rece cranking este cuprinsă în intervalul de 300-500 A. Dacă modelul actual baterie de pornire 6ST-55 la o temperatură de 25 ° C până la 400 A, la o tensiune de 9 V, apoi la o temperatură de - 30 ° C va scădea la 200 A. Și cu fiecare nouă încercare de lansare nereușită, valoarea sa va fi mai mică și mai mică. Deși tehnologia de producere a bateriilor este îmbunătățită, aceste modificări nu au afectat foarte mult gradul de reducere a curentului de pornire la o temperatură negativă. Când se compară curenții de pornire ai bateriilor diferiților producători, trebuie să se acorde atenție tipului de standard pentru care este indicat curentul de defilare rece. În funcție de standard, diferențele de curent pot fi semnificative. Deci, pentru baterie VARTA Albastru Dinamic curentul pornirea la rece în EN este egal cu 420 A, iar în DIN va fi doar 255 A. În mod firesc, dacă nu iau în considerare prețul, trebuie acordată prioritate la baterie cu o mare valoare curentă a sulului. Înregistrarea este aparent la valoarea sa este o baterie de Optima baterii, avand scroll curent rece 750 A la capacitate de 52 Ah. Cu o baterie slabă, astfel încă sunt cazuri când pentru a porni motorul rece este îndepărtat și plasat pentru câteva ore în cald cameră pentru recuperarea capacității. Șoferii experimentați recomandă ca pentru unele baterii să se "încălzească" înainte de a porni motorul, activați faza scurtă timp de zece secunde. Dar aceste acțiuni pentru a facilita lansarea de iarnă, chiar atribuite la jumătate de măsuri nu poate fi. Cerințele pentru parametrii și starea bateriei pentru pornirea motorului de iarnă sunt reduse semnificativ numai atunci când sunt încălzite.
Creșterea cuplului necesar pentru pornirea motorului la temperaturi negative poate fi redusă semnificativ prin utilizarea uleiurilor sintetice și semisintetice. Cu toate acestea, este imposibil să evitați creșterea cuplului necesar în acest fel. Prin urmare, în climatul rus, încălzirea motorului și a interiorului mașinii înainte de lansare și, uneori, în timp ce conduceți, este o condiție necesară pentru funcționarea normală.
Amestecul de combustibil care intră în motor în modul de funcționare, când motorul este deja încălzit, este încălzit suplimentar în galeria de admisie cu un agent de răcire fierbinte. Dar, la pornire, galeria de admisie este la fel de rece ca motorul în sine. Într-un motor rece, la pornire, combustibilul se condensează pe pereții cilindrilor, spălând pelicula de ulei și mărind uzura pieselor de grup cilindru-piston. Datele din Institutul de Tehnologie din Oslo arată că fiecare pornire la rece a motorului (t. E. Punere în la o temperatură sub 5 ° C) reduce resurselor sale 400-600 km (Fig. 1.1). Prin urmare, popularitatea din ce în ce mai mare în rândul proprietarilor auto sunt încălzitoarele pre-încălzitoare, încălzitoarele pentru motoare și saloane.
Fig. 1.1. Deteriorarea la pornirea părților motorului încălzite cu încălzitorul DEFA: a) carcase pentru blocuri de cilindru (fier); b) inele piston aliate (cobalt) (de la DEFA).
Producătorii de încălzitoare și încălzitoare înainte de pornire recomandă încălzirea motorului când temperatura exterioară este sub +5 ° C. Este ușor să se calculeze economiile resurselor motorului atunci când se utilizează preîncălzitorul, dat fiind că în zona centrală a Rusiei se observă nu mai puțin de 100 de zile cu o temperatură de cel mult 0 ° C. Când se utilizează preîncălzirea motorului de două ori pe zi, puteți economisi până la 80.000 km de viață a motorului.
Să menționăm ultimul motiv al dificultății începutului de iarnă - necesitatea de a crește frecvența de pornire a arborelui cotit al motorului. Acest factor este o consecință a deteriorării amestecului la temperaturi scăzute, explică dificultatea lansării, dar nu ușurează.
Interesant, în aviație, unde lupta pentru viață a motorului este lupta pentru viață, chiar și la o temperatură a aerului de încălzire ulei +5 ° C a produs la 15 ° C, iar chiulasa - până la 30 ° C. Și pentru a reduce uzura motorului, șurubul este rotit manual cu 4-6 rotații.
Ce inseamna caldura motorului?
O dată vom observa principalul avantaj al preîncălzirii încălzirii motorului - pornirea garantată a motorului în timpul iernii, care nu depinde de temperatura mediului. El va îndepărta de la dvs., draga cititor și șofer, un sentiment de incertitudine cu privire la succesul lansării, veți înceta să fiți nervi și întârziați pentru întâlniri de lucru și de afaceri. De asemenea, trebuie remarcat faptul că încălzirea motorului și a interiorului reprezintă baza confortului și siguranței dvs. personale, a economiei și durabilității, precum și a curățeniei mediului înconjurător a mașinii.
Iată avantajele pre-încălzirii:
• Motorul este cald și ușor de pornit - ceea ce nu numai că economisește timp și efort, dar, de asemenea, reduce semnificativ consumul de carburant, sarcina totală a bateriei, uzura motorului și emisiile;
• Cabina este caldă, ceea ce sporește confortul de conducere, îmbunătățește răspunsul și face posibilă fixarea sigură a centurii (nu trebuie să stați în mașină în haine exterioare voluminoase);
• ochelarii nu conțin gheață și zăpadă, nu se îngroașă, nu îngheață ștergătoarele, deci o privire de ansamblu bună de la începutul călătoriei și creșterea siguranței în general.
În mod special, accentuăm îmbunătățirea siguranței călătoriei. Psihologii notează efectul izbitoare al frigului asupra unei persoane. Acțiunile unei persoane înghețate sunt uneori aceleași cu cele ale unei persoane treaz, reacțiile sunt încetinite și inhibate. Atenția este slăbită. Acești factori explică statisticile de urgență, conform cărora 15% din toate accidentele apar în primele 15 minute ale călătoriei. În condiții confortabile asigurate prin preîncălzire, toate momentele negative sunt complet excluse.
Din punct de vedere tehnic, preîncălzirea permite:
• pornirea ușoară și fiabilă a motorului rece cu 1-2 încercări și scurtarea timpului de derulare a demarorului de mai multe ori;
• Reducerea timpului de încălzire a motorului la 40 ° C cu mai mult de 4 ori;
• reducerea curentului inițial de pornire până la valoarea standard de vară;
• Creșterea vitezei arborelui cotit;
• reducerea consumului de combustibil pentru pornirea de la 1 l / 10 km la 0,3 l / 10 km;
• Reducerea emisiilor nocive ale mașinii.
Trebuie remarcat faptul că numeroasele experimente efectuate la Institutul Tehnologic de la Oslo au arătat că utilizarea încălzirii prealabile duce la o reducere cu 30% a consumului de combustibil în timpul demarării. După trecerea distanței de 3-4 km, motorul este complet încălzit, iar consumul de combustibil practic nu depinde de faptul dacă sa făcut preîncălzirea. Astfel, cea mai notabilă economie de combustibil în timpul încălzirii motorului are loc în timpul pornirii și când se execută primele 2-3 km de pistă.
Emisii nocive și încălzirea motorului
Toate autoturismele moderne sunt proiectate și fabricate ținând cont de cerințele stricte pentru nivelul emisiilor toxice. În ciuda caracterului urgent al sarcinii generale de reducere a emisiilor, proprietarul mediu de mașini este interesat de cantitatea de emisie a mașinii sale numai atunci când trece o inspecție a vehiculului. Deși multe decizii radicale de astăzi de proiectare din mașină sunt asociate cu această problemă. Doar noile cerințe ale standardului Euro III stabilesc o rată de emisie strictă la pornirea motorului. Luați în considerare situația cu emisiile în flota rusă și stabiliți modul în care preîncălzirea motorului poate ajuta la reducerea nivelului acestora.
Eșapamentul autovehiculului conține următoarele substanțe toxice:
• monoxidul de carbon (monoxidul) CO este rezultatul arderii incomplete a combustibilului, produsul principal al eliberării;
• oxizii de azot NO și NO2 (desemnați pentru NOX de scurtă durată) se formează la o temperatură ridicată de combustie. Faceți partea inferioară;
• hidrocarbură CH este rezultatul descompunerii de hidrocarburi a combustibilului;
Cantitatea de emisie este măsurată în grame per km de circulație și în procente din emisia totală. Anterior, a fost măsurată cantitatea de emisii pentru ciclul de testare care simulează conducerea în oraș și în afara orașului. O problemă fundamentală în ceea ce privește cerințele și măsurătorile constă în faptul că primele norme ECE nu au fost (și, prin urmare, nu au fost măsurate) aplicate cerințelor privind cantitatea de emisii în timpul perioadei de pornire a motorului. Și, la urma urmei, ele constituie majoritatea volumului emisiilor, atingând 70-80%, în unități absolute: CO - 180 g / km, CO2 - 320 g / km. Este deosebit de importantă cantitatea de ejecție în timpul perioadei de încălzire a motorului la temperaturi ambiante negative.
Chiar și în mașinile din anii '90. cu catalizatori pentru Euro I, care astăzi este în Rusia doar aproximativ 22%, rămâne în perioada de încălzire a motorului aproape invariabil de mare. Aceasta se explică prin principiul catalizatorului. Motorul evacuează încălzirea catalizatorului, care necesită o temperatură ridicată pentru o funcționare corespunzătoare. Cu un catalizator rece, eficiența de curățare a gazelor de eșapament este scăzută. În funcție de temperatura ambiantă, mașina trebuie să se deplaseze cu câțiva kilometri înainte de încălzirea catalizatorului și începe să curățe eficient evacuarea. În plus, pentru a porni motorul în sezonul rece, utilizează un amestec combustibil mai îmbogățit. Aceasta, la rândul său, mărește emisia de monoxid de carbon CO și hidrocarbură CH. Dar aceste emisii nocive pot fi reduse semnificativ dacă motorul este preîncălzit (Figura 1.2).
Fig. 1.2. Emisiile din eșapamentul autovehiculului: a) nivelul CO la pornirea unui încălzitor DEFA încălzit și răcit al motorului; b) o scădere relativă a emisiilor motorului încălzit la -20 ° C (de la DEFA).
Standardele de emisie. Care sunt valorile absolute ale emisiilor? Înainte de introducerea Euro I, emisiile vehiculului, în conformitate cu norma R83, nu ar trebui să depășească 25 g / km (fără pornire). Dacă presupunem că mașina medie rulează 10.000 km pe an, atunci într-un an, valoarea lor nu trebuie să depășească 250 kg. Emisiile autovehiculelor, conform Euro I, nu ar trebui să depășească mai mult de 3,7 g / km (cu excepția emisiilor la pornire). Cu un traseu de 10.000 km, volumul lor va fi de 37 kg pe masina. Asociația de automobile din Norvegia consideră că vehiculele, Euro I și Euro II a, volumul emisiilor dintr-un singur start-up este echivalentă cu 100 de kilometri, adică. E. Este 100-300 g Dacă presupunem că 500 de pornirea la rece a făcut în cursul anului (pentru 2 pe zi), atunci emisia medie anuală a unei mașini, ținând cont de emisia de pornire, este de 69 kg. În același timp, emisiile totale anuale ale tuturor autoturismelor, de exemplu, Petersburg, vor atinge o valoare imensă de 90.000 de tone!
Tabelul 1.1. Standarde de emisie pentru vehicule
* Pentru pornirea la -7 ° C.
Se pare că valoarea a scăzut ușor. Dar principala modificare este că Euro III reglementează deja parțial emisiile la pornirea motorului. Adevărat, cantitatea de emisii este reglementată pentru pornirea motorului la o temperatură de -7 ° C, care, desigur, nu corespunde temperaturii medii de iarnă din Rusia. Ei bine și în comparație cu norma totală din motorul încălzit la 2,5 g / km, norma emisiilor de pornire este mai mare decât în 6 ori și face 15 g / km.
Pe baza acestor date, este posibil să se calculeze emisiile medii anuale în condițiile unei runde de 10.000 km și 500 de pornire la rece, cu kilometraj echivalent de 4 km. După cum se poate observa din tabelele 1.2 și 1.3, prin aplicarea preîncălzirii pentru vehiculele cu un catalizator, este posibil să se reducă emisiile anuale la 13,7 kg, adică de cinci ori. Dar astfel de mașini "bune" în Rusia de azi sunt de numai 22%, deci pentru mașina rusă medie, reducerea emisiilor totale va fi de numai 1,7 ori, ceea ce este, de asemenea, semnificativ. Utilizarea preîncălzirii permite ca automobilul să aibă emisii mult mai mici decât cele permise de Euro III.
Europa se pregătește pentru noile norme ale Euro IV, dar, judecând după tot, suntem încă departe de ei.
Tabelul 1.2. Emisia anuală a unei mașini
* Datele Asociației Norvegiană de Automobile, pentru o mașină cu un catalizator în conformitate cu normele Euro I și II.
** Emisii pentru masina medie rusa.
Tabelul 1.3. Scăderea emisiilor anuale în timpul preîncălzirii motorului unei mașini cu un catalizator în conformitate cu normele Euro I și II
Tipuri de echipamente pentru încălzirea motorului și încălzirea cabinei
Într-un grup special de sisteme de încălzire am inclus alarme auto cu pornire la distanță a motorului și acumulatoare de căldură. Utilizând pornirea periodică a motorului la distanță, furnizată în alarme de mașină, este posibilă menținerea temperaturii motorului astfel încât lansarea următoare să fie "ușoară" și fără probleme (Capitolul 4). În acumulatorii termici, care reprezintă un tip de termos, rămâne răcirea încălzită, care, atunci când motorul este reluat, circulă în sistemul de răcire. Ca urmare a circulației sale, motorul este încălzit (Capitolul 5).
Încălzitoarele de aer reprezintă o clasă separată de dispozitive concepute pentru încălzirea habitaclului și a compartimentelor de autoturisme, camioane și microbuze. Ele nu generează o încălzire a motorului. Ele sunt, de asemenea, subdivizate în autonome și dependente. În încălzitoarele de primă tip, încălzirea aerului din cabină se datorează căldurii eliberate în încălzitor atunci când combustibilul arde. În acest scop, puterea încălzitoarelor de aer se face din sistemul de alimentare al autovehiculului sau dintr-un rezervor special. În încălzitoarele cu aer dependent, aerul este încălzit cu ajutorul unui schimbător de căldură (radiator) prin care lichidul de răcire trece prin lichid. Schimbătorul de căldură este suflat cu aer de la ventilatorul încorporat, alimentat de la rețeaua de la bord a autovehiculului.
Sistemul de încălzire a scaunelor este un echipament suplimentar al mașinii și efectuează încălzirea scaunelor cu ajutorul unei surse de alimentare la bord a autoturismului. Într-o configurație specială cu sisteme non-autonome, încălzirea scaunelor poate fi efectuată de la un sistem de alimentare externă simultan cu încălzirea motorului (capitolul 8).
Ultimul grup de dispozitive include încălzitoare de combustibil proiectate sub formă de prize de combustibil încălzite sau duze pentru conductele de combustibil (vezi capitolul 6).
Aceste dispozitive compacte cu automatizare încorporată sunt în esență o "aragaz", care lucrează la benzină sau motorină. Calitatea consumatorilor acestor sisteme, care a oferit confort și siguranță în combinație cu economia și prietenia cu mediul, a câștigat recunoașterea în întreaga lume. Independența încălzitoarelor autonome de surse externe de energie a contribuit în mare măsură la popularitatea lor. În ciuda principiului evident al funcționării lor, încălzitoarele autonome sunt dispozitive tehnice perfecte și complexe. Trebuie remarcat faptul că principalele soluții originale în proiectarea lor au vizat, în primul rând, obținerea unei lucrări automate fără participarea șoferului și asigurarea siguranței utilizării.
Liderii mondiali în dezvoltarea și punerea în aplicare a încălzitoarelor autonome din mașini sunt companiile Webasto și Eberspacher. În multe privințe, produsele lor reprezintă un standard de calitate și excelență, care a avut un impact semnificativ asupra întregii piețe rusești a echipamentelor climatice.