Улучшение пусковых качеств автотракторных дизелей в зимний период эксплуатации
Дипломная работа - Транспорт, логистика
Другие дипломы по предмету Транспорт, логистика
»ьных элементов, которые имеют меньшие массообъемные характеристики, чем теплообменники.
При использовании различных электронагревательных устройств к.п.д. повышается в несколько раз. Кроме того, использование таких устройств позволяет производить разогрев дизельного топлива перед пуском дизеля. Однако и эти системы не лишены недостатка, главный из которых - зависимость работоспособности подогревателя от надежности системы электроснабжения.
В настоящее время электронагревательные элементы устанавливаются в топливных фильтрах [Пат. № 4512324 США; Пат. 2009358 РФ (рис.3.5); Пат. 2009359 РФ (рис.3.6) и др.], в специальный корпус перед фильтром [Пат. № 4571431, США; Пат. Франции 03/025381 Al], на выходе из топливного бака [Пат. США № 2635174; Пат. РФ 2007609 С1 и др.], в трубопроводах [Заявка № 59-221451, Япония, М.кл. F-02 M 31/12, опубл. 1986, подогреватель Thermoline фирмы Raychem (рис. 3.7) и др ], штуцерах [Заявка № 3537566, ФРГ, М.кл. F-02 M 31/12, опубл. 1986]. Для их изготовления используют свечи накаливания [Заявка № 3537566, ФРГ, М.кл. F-02 M 31/12, опубл. 1986], разнообразные спирали, пластины, полупроводниковые материалы, органические и синтетически волокна, обладающие значительным электрическим сопротивлением [69, 70, 71, 72 и др.].
На рис. 3.5 представлена схема фильтра тонкой очистки с электронагревательным устройством, выполненным из углеродных тканей [69].
Подогреватель работает следующим образом. Перед пуском двигателя выключателем массы замыкается цепь, и электрический ток проходит через зажим 10, углеродную ткань 20, зажим 11, позистор 25.
Рис. 3.5. Фильтр тонкой очистки с электронагревательным элементом:
- корпус ФТО; 3 - ось; 4 - сливная пробка; 5 - крышка корпуса; 6 - пробка для стравливания воздуха; 7 - прокладка; 8 и 9 - основания фильтрующего элемента; 10, 11, 12 и 24 - зажимы; 13 и 14 - отверстия; 15 и 16 - гайки; 17, 18 и 23 - диэлектрические втулки; 19, 21 и 22 - пружины; 20 - углеродная ткань; 25 - позистор
Подогреватель работает следующим образом. Перед пуском двигателя выключателем массы замыкается цепь, и электрический ток проходит через зажим 10, углеродную ткань 20, зажим 11, позистор 25. В результате этого нагревается углеродная ткань, что приводит к разрушению кристаллов парафинов, находящихся на ее поверхности, за счет чего обеспечивается улучшение условий фильтруемости дизельного топлива. Позистор 25 предотвращает перегрев и разрушение углеродной ткани. Однако применение такого подогревателя не позволяет обеспечить нагрев дизельного топлива на линии всасывания, которая является наиболее критическим участком системы питания в условиях низких температур [11], кроме того, при эксплуатации трактора ФТО нагревается за счет тепла двигателя и данная конструкция большую часть своего времени работать не будет.
Примерно такую же конструкцию имеет трехфункциональный агрегат фирма Fram Corp. Fгеgаt, который выполняет следующие функции (рис. 3.6) [68]:
)отделяет свободную и эмульгированную воду: первая ступень отделения происходит на фильтре 2, который коалесцирует воду в капли, скатывающиеся в водосборник; вторая ступень - на нейлоновой сетке 6 с кремнийорганическим покрытием, она задерживает мельчайшие капельки воды, прошедшие через первую, ступень;
) задерживает содержащиеся в топливе твердые частицы размером до 1,5 мкм, фильтрующий элемент - бумажный гармошковый;
) подогревает топливо для облегчения холодного запуска
Рис. 3.6. Трехфункциональный агрегат фирмы Fram:
- вход; 2 - коалесцентный фильтр; 3 -- датчик уровня воды; 4 - гибкая сливная трубка; 5 - сливной вентиль; 6 - сетка; 7 - подогреватель; 8 - выход; 9 - ручная помпа
Встроенный полупроводниковый (титанат бария) подогреватель 7 обеспечивает нормальную работу двигателя при температуре воздуха до минус 30 С. В конструкцию агрегата входит также ручная помпа 9, предназначенная для вытеснения топливом воды из водосборника, во избежание попадания воздуха в систему. Дополнительно может комплектоваться сигнализатором слива воды и индикатором к приборному щитку.
На рис. 3.7 представлена схема фильтра грубой очистки топлива с нагревательным элементом [70].
Рис. 3.7. Подогреватель дизельного топлива выполненный в ФГО:
- корпус; 2, 3 - каналы; 4 - стакан; 5 - успокоитель; 6 - пробка; 7 - воронка фильтрующего элемента; 8 - сетка; 9 - кольцо; 10 - углеродная ткань; 11 - источник тока; 12 - позистор.
Принцип работы такого устройства аналогичен предыдущему. К существенным недостаткам данной конструкции можно отнести невозможность подогрева топлива на начальном участке (топливный бак - вход в ФГО), т.е. на участке, который менее всего зависит от температурного состояния двигателя, повышенный расход тепла в окружающую среду (большая поверхность теплоотдачи).
На рис. 3.8 представлен подогреватель дизельного топлива, устанавливаемый во всасывающем трубопроводе между топливным баком и ФГО [71].
Рис. 3.8. Подогреватель дизельного топлива:
1-входной штуцер, 2-выходной штуцер, 3-диалектический корпус, 4-электропроводящая втулка, 5-упорная втулка, 6-натяжная шайба, 7-токопроводящая шайба, 8-пружина, 9-нити нагревательного элемента, 10,11,12-металлические кольца, 13,15-токопровод, 14-позистор.
Поток дизельного топлива проходит через сквозные проточки электропроводящей втулки, омывая углеродные нити нагревательного элемента. При отрицательных температурах выпадающие кристаллы парафинов забивают узкие места топливопроводов, тем самым затрудняя прокачиваемость топлива. При подключении токопроводов к источнику электрической энергии