Подбор подогревателей по теплопроизводительности

Необходимая теплопроизводительность подогревателя выбирается в зависимости от размеров двигателя и технических требований к его пуску при отрицательных температурах.

Технические требования к пуску двигателя с использованием подогревателя определены нормалью ОН 025273-65 и ОСТ 37.001.052-75, согласно которым время подготовки двигателя к работе под нагрузкой при температуре -40°С не должно превышать 30 мин при применении обычных сортов масла в двигателе и 20 мин при применении загущенных масел на маловязкой основе.

Существует несколько методик расчета необходимой теплопроизводительности подогревателя. Однако все существующие расчетные формулы для определения требуемой теплопроизводительности подогревателя двигателя принципиально различны, имеют свои положительные и отрицательные стороны и могут быть использованы при проектировании подогревателя для двигателя с предварительным проведением определенного объема экспериментальных работ и с определенными допущениями. Поэтому нет смысла на них останавливаться, а рассмотрим основные критерии, из которых целесообразно исходить при подборе теплопроизводительности подогревателя для двигателя.

Испытания ряда двигателей с предпусковыми подогревателями показали, что за период прогрева независимо от принятого способа циркуляции теплоносителя интенсивно прогреваются головки и верхняя часть стенок цилиндров двигателя, а также масло в картере двигателя. Темп прогрева подшипников коленчатого вала по сравнению с ними очень небольшой. Это объясняется тем, что головки и стенки цилиндров получают тепло непосредственно от нагретой в подогревателе жидкости, постоянно циркулирующей через рубашку охлаждения с той или иной скоростью. Масло получает тепло от отработавших газов в подогревателе, которые обтекают масляный картер двигателя. И хотя скорость циркуляции масла, получаемая за счет естественной конвекции, очень незначительна, высокая температура отработавших газов (400-600°С) обеспечивает довольно интенсивный подогрев масла. Подшипники коленчатого вала получают тепло только за счет теплопередачи через стенки цилиндра и межкартерные перегородки, поэтому темп их прогрева значительно отстает от темпа прогрева головок цилиндров и масла в картере.

Исходя из вышеизложенного при подборе теплопроизводительности подогревателя нельзя в качестве критерия подготовки двигателя к пуску использовать температурное состояние головок, цилиндров и масла в картере двигателя, так как при достаточном их прогреве скорость провертывания коленчатого вала двигателя из-за низкой температуры подшипников и соответственно повышенных моментов сопротивления провертыванию коленчатого вала может оказаться недостаточной для обеспечения пуска даже предварительно хорошо прогретого двигателя.

На рис. 17 показана зависимость средних температур деталей и масла в картере двигателя ЯМЗ-740 от времени работы подогревателя ПЖД-30. Из графика видно, что средний темп прогрева стенок цилиндров составляет около 6, масла 2,5, а коренных подшипников коленчатого вала 1,5°С/мин. Аналогичная картина наблюдается и при oпредпусковом прогреве других двигателей.

Рис. 17. Зависимость средних температур двигателя ЯМЗ-740 от времени прогрева подогревателем (система заправлена антифризом): 1 - стенок цилиндров правого ряда; 2 - стенок цилиндров левого ряда; 3 - масла в картере двигателя; 4 - коренных подшипников коленчатого вала

Таким образом, для обеспечения надежного пуска двигателя после предпускового прогрева его необходимо исходить из условия обеспечения в первую очередь достаточного прогрева подшипников коленчатого вала при соответствующем прогреве головок цилиндров и масла в картере двигателя.