Техника и вооружение 1993 01

Подогрев воздушного заряда на впуске в двигатель в зимних условиях позволяет существенно повысить температуру воздуха в конце сжатия в цилиндрах и этим способствовать созданию благоприятных условий для самовоспламенения топлива. Для этой цели используется тепло, получаемое при преобразовании электрической энергии (калильные свечи, электрические нагреватели), а также при сгорании топлива во впускном тракте двигателя (факельные подогреватели). Калильные свечи устанавливают на каждый цилиндр. Это значительно усложняет и повышает стоимость двигателя, требует больших затрат электрической энергии для достижения достаточного накала. Данные устройства нашли. применение в двигателях фирмы ”MTU” с разделенными камерами сгорания (МВ-838Са-500, МВ-837Ка-501).

Схема системы дозарядки цилиндров воздухом: 1 — рабочий цилиндр; 2 — обратный клапан; 3 — управляемый клапан; 4 — цилиндр-компрессор.

Конструктивные схемы ВКАРО (а) и ПАРСС(б): а) 1 — подвижный свод вихревой камеры; 2 — гидравлический сервопоршень; 3 — регулирующий золотник; 4 — топливная форсунка; 5 — вихревая камера; б) 1 — наружный поршень; 2 — внутренний поршень; 3 — обратные клапаны; 4 — редукционный клапан; 5,6,7 — масляные полости.

Изменение давления в рабочем цилиндре (Ррц) и цилиндре-компрессоре (Рцк) при пусковой частоте вращения (п = 140 мин" 1) с дозарядкой; без дозарядки.

Использование электрических нагревателей в виде различных калильных решеток или фланцевых нагревателей исключает необходимость их установки на каждый цилиндр, так как они обычно монтируются во впускном воздушном трубопроводе двигателя. Но при этом создается дополнительное сопротивление на впуске двигателя, что отрицательно сказывается на его энергетических и экономических показателях. Более эффективны факельные подогреватели, применение которых по сравнению с электрическими не требует значительного изменения конструкции двигателя, а также новых видов топлива или жидкостей. Кроме того, на разных частотах вращения коленчатого вала исключается неуправляемый режим работы двигателя, обеспечиваются его функционирование с небольшим давлением сгорания топлива в цилиндрах и возможность длительного сопровождения при прогреве после пуска.

Электрофакельные устройства (ЭФУ) включают в себя элементы калильных свечей и работают по принципу факельных подогревателей. Их нагревательный элемент обеспечивает нагрев, испарение и воспламенение подаваемого топлива. Образовавшийся факел при провертывании коленчатого вала стартером подогревает впускной воздух и способствует образованию паров топлива, засасываемых в цилиндры двигателя. Наибольшее распространение за рубежом получило ЭФУ фирмы "Bosh” (Германия). Оно состоит из факельной свечи, электромагнитного топливного клапана, термореле, переключателя и сигнальных лампочек. Основным элементом ЭФУ является свеча (рис. 8а). Она устанавливается на впускном трубопроводе двигателя так, чтобы подогретый воздух и пары топлива равномерно поступали во все цилиндры. Нагревательный элемент выполнен в виде штифтовой свечи и представляет собой металлический кожух, внутри которого запрессована спираль из проволоки высокого сопротивления диаметром 0,7 мм, в специальном наполнителе. Наполнитель (переклаз электрический) имеет высокий коэффициент теплопроводности и, являясь хорошим диэлектриком, достаточно надежно электроизолирует спираль от кожуха. Нагревательный элемент, установленный в корпусе факельной свечи, обеспечивает нагрев, испарение и воспламенение топлива. Топливо, подаваемое к свече, очищается от посторонних примесей с помощью фильтра и дозируется жиклером. Для увеличения поверхности испарения служат две установленные последовательно сетки. Экран защищает очаг факела от срыва потока воздуха, поступающего в двигатель, а сетки являются катализатором, газифицирующим топливо.