Устройства облегчающие пуск двигателя при низких температурах

Холодный запуск двигателя: проверка масла при низких температурах

• Поделиться в Facebook
• Поделиться в LinkedIn
• Поделиться в Twitter
• Share on VKontakte
• Отправить по email
• Печать страницы

Общеизвестно, что основной износ двигателя происходит при холодном пуске. Это связано с тем, что вязкость масла при низких температурах повышается, что затрудняет смазывание деталей двигателя, в особенности в верхней части, в момент пуска и прогрева. Поэтому вязкость является, пожалуй, одним из ключевых показателей его качества — от его свойств при низких температурах зависит, как быстро масло прокачается по системе.

Важно, чтобы смазочное масло для зимы соответствовало характеристикам, заявленным производителем. Это позволит минимизировать износ двигателя при холодном пуске.

Вязкость при низких температурах — маркировка

Многие производители выпускают специальные линейки масел, которые облегчают запуск двигателя при низких температурах и защищают детали двигателя в момент старта. При выборе зимнего масла можно ориентироваться на маркировку: отняв 40 от первой цифры в указанном классе масла по SAE, вы получите предельную температуру прокачиваемости масла:

• 5W минус 40 = -35 °C
• 0W минус 40 = -40 °C

Для регионов с суровыми климатическими условиями, где температура опускается до -40 °C, подойдут масла класса 0W. В южных областях, где зимой температура вряд ли опустится ниже -20°C, подходят масла класса 20W.

Как проверяют вязкость масла при низких температурах

При разработке зимних масел одним из ключевых испытаний является тест на имитацию холодного запуска двигателя по методу ASTM D5293 или его отечественным аналогам ГОСТ Р 52559-2006 и ГОСТ 33111-2014. Данный метод определяет максимальную динамическую (кажущуюся) вязкость моторного масла, при которой обеспечивается гарантированный запуск двигателя штатными системами запуска при низких температурах от -35 °С до -5 °С. Значения динамической (кажущейся) вязкости, полученные с помощью имитаторов холодной прокрутки, используются для классификации моторных масел по SAE J300 (Ассоциация автомобильных инженеров) и по ГОСТ 17479.1-2015.

Пример: Классу вязкости 5W по SAE или 3з* по ГОСТ соответствует кажущаяся вязкость со значением не более 6600 мПа·с при температуре -30 °С и предельная температура прокачиваемости не более минус 35° С.

Суть метода: Электродвигатель приводит в действие ротор, установленный внутри статора с очень малым зазором от его стенки. Объем между ротором и статором заполняют маслом. Температуру испытания измеряют у внутренней стенки статора и поддерживают регулируемым потоком хладагента. Скорость ротора является зависит от вязкости масла. По измеренной скорости ротора с использованием калибровочной кривой определяют вязкость испытуемого масла.

* Буквы W и з после цифры указывают на зимний класс (W – winter, з – зимний)

Тестирование масла при низких температурах в SGS

Мы с радостью сообщаем, что с февраля 2021 года возможности нефтехимической лаборатории SGS в Санкт-Петербурге расширились за счет приобретения прибора имитации холодного запуска (англ. – CCS – Cold-Cranking Simulator) и успешного внедрения методов ASTM D5293-20, ГОСТ Р 52559-2006 и ГОСТ 33111-2014.

Лаборатория принимает заказы на тестирование масел при холодном запуске от производителей и дистрибьюторов масел, которые хотят подтвердить качество реализуемой продукции и ее соответствие заявленным характеристикам с помощью результатов независимой экспертизы SGS. Также мы принимаем заявки от частных лиц.

О КОМПАНИИ SGS

Группа SGS является мировым лидером в области независимой экспертизы, контроля, испытаний и сертификации. Основанная в 1878 году, сегодня SGS признана эталоном качества и деловой этики. В состав SGS входят свыше 2 600 офисов и лабораторий по всему миру, в которых работает 89 000 сотрудников.

Почему сложно заводить двигатель на холоде?

Причину трудного запуска двигателя зимой следует искать вовсе не в конструкции двигателей, а в низком качестве топлива, которое продаётся в России. К сожалению, даже при минусовой температуре многие АЗС заправляют автомобили летним топливом, хотя оно уже при температуре +3° становится слишком вязким. Следствием этого являются повышенное потребление топлива двигателем и падение мощности. При -5° низкокачественное топливо начинает «давать» кристаллы парафина, а при -12° окончательно парафинизируется и засоряет топливный фильтр.

Холодный запуск – не единственная проблема, с которой автомобилисты сталкиваются зимой. Даже если водителю удастся запустить машину достаточно быстро, авто может заглохнуть через несколько минут – из-за непроходимости топливного фильтра и магистралей. Магистрали также часто оказываются переохлаждёнными при обдуве морозным воздухом – это тоже способно привести к тому, что машина «встанет».

Какое масло выбрать для зимней эксплуатации

Даже если масло в автомобиле отработало половину или даже треть своего ресурса, с наступлением холодов его рекомендуется заменить. Перед выбором масла, первым делом следует узнать что рекомендовал завод изготовитель автомобиля. Надо отталкиваться от характеристик именно рекомендуемого масла. От залитого масла зависит не только ресурс двигателя, но и уровень шума, расход топлива, эластичность элементов, простота запуска и т.д.

Основной параметр, который влияет на запуск холодного мотора у масел, это его вязкость. На лето водители предпочитают заливать масло погуще, а вот на зиму заливают жидкое масло, которое меньше загустевает с наступлением холодов. Густое масло заливают в двигателя с большим пробегом. Благодаря этому свойству, масло лучше смазывает трущиеся детали двигателя. А вот зимой, насосу намного тяжелее загнать густое масло в систему смазки, тем самым усугубляя последствия от холодного пуска. Поэтому вывод можно сделать только один – на зиму следует заливать жидкое масло, а на лето необходимо заливать густое. С таким выбором масел у двигателя однозначно увеличится моторесурс.

Как я уже сказал, масла на рынке в основном всесезонные. Теперь более подробно рассмотрим, какое же масло будет густым, а какое жидким. Для большего понимания существует специальная таблица, в которой каждый водитель может подобрать подходящие характеристики масла.

Из таблицы несложно понять, что первое число 10W означает температуру застывания:

• Для 15w это -25 °C;
• Для 10w это -30 °C;
• Для 5w это -35 °C;
• Для 0w это -40 °C.

А вот второе число означает максимальную температуру окружающей среды, при которой можно использовать масло:

• Для 20 это максимальная температура 30 °C;
• для 30 это максимальная температура 35 °C;
• для 40 это максимальная температура 40 °C;
• для 50 это максимальная температура 50 °C.

Конечно, такие цифры и эта таблица составлены в обобщённой форме, дабы можно было определиться с выбором масла. Если вдаваться в характеристики масел, то многое зависит от его основы, присадок и т.д. Но если выбрать масло в соответствии с таблицей, то холодный пуск не принесет никакого вреда.

Проблемный запуск двигателя на холодную

Существует другой подход к решению проблемы затрудненного запуска двигателя в сильные морозы. Этот подход решает проблему изнутри двигателя. Технология компании «СУПРОТЕК» позволяет подготовить автомобиль к зиме изменив характер взаимодействия деталей трения, что категорически важно при старте двигателя.

Известно, что увеличение вязкости моторного масла от благоприятных + 20 °С до неблагоприятных — 20 °С может достигать 1000 раз. Естественно, что обороты двигателя при запуске на холодную и, вообще, провернуть стартеру двигатель при высоких значениях вязкости масла значительно труднее. В результате, стартовые обороты снижаются более чем в 2 раза, компрессия снижается и минимально достаточные условия воспламенения топливно-воздушной смеси не достигаются. Это необходимая температура, давление и соотношение смеси.

Дальнейшая прокрутка двигателя приводит к разогреву тонкой пленки смазочного масла на поверхностях гильзы цилиндра и поршневых колец, стартовые обороты несколько увеличиваются, но компрессия сильно не растет, так как не хватает смазочного масла в зоне уплотнения гильза — кольцо — поршневая канавка. Масло холодное медленно прокачивается по каналам и плохо разбрызгивается. В это же время изнашиваются шейки и вкладыши подшипников коленчатого вала, так как «масляный клин» при низких оборотах не формируется. И этот холодный запуск двигателя касается не только отечественного ВАЗ, но и любого другого автомобиля.

Первые «вспышки» топлива часто не имеют продолжения в связи с большой теплоотдачей в холодные стенки цилиндров. Наконец поступившее в зоны трения масло может создать нужную газоплотность цилиндро-поршневой группы, но из-за высокой вязкости снова падают обороты запуска двигателя. В этот момент целесообразно подождать 2 – 3 минуты пока тепло от первых «вспышек» разогреет масло в зонах контакта ЦПГ. Заодно смесь перестанет быть переобогащенной от несгоревшего топлива.

Частично проблема запуска двигателя в сильные морозы решается применением моторного масла с высоким индексом вязкости. Синтетические так сильно подвержены увеличению вязкости при низких температурах. Однако, первые обороты двигателя все равно не обеспечивают подачу масла в зону уплотнения.

Плотность электролита при 25°C, г/см 3

Текст

СОЮЗ СО 8 ЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 19) (11 ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ САНИЕ ИЗОБРЕТЕ ВТОРСИОМ 30/25-06 ,81 .83. Бюл. Котко и В иловградс го проект нологичес И. Лузгановое отделениео-конструкторсого бюро Союз 3-574(08 тент США 2.5, опу 8)2916030 ик. 1959 54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБЛЕГЧЕНИЯАПУСКА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАИЯ ПРИ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ, преимущественно дизеля, содержащее съемподц(21) 33384 (22) 09,09 (46) 30.05 (72) В.А, (71) Ворош Специально кого и тех геотехники (53) 621. (56) 1. Па кл. 123-1 ВИДЕТЕПЬСТВ У 1) Р 02 И 17 04 Р 01 М 5 0 ный жидкостный котел, установленный снаружи на масляном поддоне двигателя в зоне выполненного в нем технологического отверстия, подключенный к системе охлаждения двигателя и снабженный электрическим нагревателем и стенкой, контактирующей через отверстие с маслом в поддоне, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик двигателя, стенка котла размещена в плоскости технологического отверстия поддона и снабжена наружными ребрами, высота которых равна толщине стенкиона двигателяИзобретение относится к двигателестроению, а именно к устройствам для облегчения запуска двигателя внутреннего сгорания при низких температурах.Известно устройство для облегчения запуска двигателя внутреннего сгорания при низких температурах, преимущественно дизеля, содержащее съемный жидкостный котел, установленный снаружи на масляном поддоне двигателя в зоне выполненного в нем технологического отверстия, подключенный к системе охлаждения двигателя и снабженный электрическим нагревателем и стенкой, контактирующей через отверстие с маслом в поддоне 1 Д.Однако при использовании известного устройства не обеспечивается подцержание заданного теплового режима двигателя, что ухудшает его эксплуатационные характеристики.Цель изобретения — улучшение эксплуатационных характеристик двигателя.Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для облегчения запуска двигателя внутреннего сгорания при низких температурах, преимущественно дизеля, содержащем съемный жидкостный котел, установленный снаружи на масляном поддоне двигателя в зоне выполненного в ,нем технологического отверстия, подключенный к системе охлаждения двигателя и снабженный электрическим нагревателем и стенкой, контактирующей через отверстие с маслом в поддоне, последняя размещена в плоскости технологического отверстия поддона и снабжена наружными ребрами, высота которых равна толщине стенки поддона двигателя.На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг, фиг. 2 — сечение А-А на Фиг. 1; на фиг, 3 — сечение Б-Б на фиг. 1.Устройство содержит съемные жидкостные котлы 1 и 2, установленные снаружи на боковых стенках масляного поддона 3 двигателя 4 в зоне выполненных в нем технологических отверстий 5 и 6, предназначенных для облегчения доступа в поддон 3. Котлы 1 и 2 соединены между собой при помощи трубопроводов 7 и 8 для создания циркуляции охлаждающей жидкости и снабжены корпусами 9, покрытыми теплоизоляцией 10, трубчатыми электрическими нагревателями (электронагревателями) 11 и стенками 12, контактирующими через отверстия 5 и б с маслом в поддоне 3, Стенки 12 котлов 1 и 2 размещены в плоскос- тях соответствующих отверстий 5 и б и снабжены наружными ребрами 13, высота которых равна толщине стенки поддона 3, чем достигается сохранение постоянным расчетного объема подцона 3 двигателя 4 и уровня масла в поддоне 3. Стенки 12 с наружными ребрами 13 изготовлены из ма териала с высоким коэффициентом теплопроводности, например иэ меди,Котел 1 при помощи патрубка 14подключен к водораспределительной камере 15, а при помощи патрубка 16 10 к всасывающей линии 17 циркуляционного насоса 18 системы охлаждениядвигателя 4 в местах установки сливных кранов (не показаны), которые перед этим снимаются и хранятся в 5 комплекте запасных частей. Этим устраняется замерзание жидкости в контуре котлов 1 и 2 при откЛюченныхэлектронагревателях 11 и работающем двигателе 4. Пробковые краны 19 и 20 служат для отключения котлов 1 и 2 от системы охлаждения двигателя 4 в случае замены электронагревателей 11. Температурный датчик 21, установленный в патрубке 16, предназначен для включения и отключения электронагревателей 11 при работе котлов 1 и 2 в автоматическом режиме.Установленные в котлах 1 и 2 электронагреватели 11 подключены к электрической схеме автоматического управления подогревом не показана) двигателя 4. Схема питается от наружного источника электрической энер.гии (не показан).35Устроиство работает следующим образом.Нагрев цилиндрового блока двигателя 4 осуществляется термосифонным40 .способом, При этом нагретая в котлах1 и 2 жидкость по патрубку 14 подниается к водораспределительной камере 15 и далее в блок цилиндров, а остывшая жидкость из блока цилиндров45 по патрубку 16 возвращается в котлы 1 и 2, связанные между собой трубопроводами 7 и 8. Нагрев масла в подцоне 3 осуществляется за счет теплопередачи от нагретой жидкости в котлах 1 и 2 через тонкую стенку 12 с наружными ребрами 13, Тепло- изоляция 10 уменьшает теплоотдачу от корпусов 9 в атмосферу и тем самым снижает расход энергии на обогрев двигателя 4. Котлы 1 и 2 включают в электросеть после остановкидвигателя 4. При понижении температуры охлаждающей жидкости в системеохлаждения двигателя 4 до минимально установленного значения темпера турный датчик 21 включаетэлектронагреватели 11 в работу, в результате чего жидкость нагревается. Придостижении максимально установленнойтемпературы электронагреватели 11 65 отключаются.1020609 Составитель В. МорозовРедактор А. Лежнина Техред О.Неце Корре Шекма 868/30 Тираж 550 ПодВНИИПИ Государственного комитета СССпо делам изобретений и открытий3035, Москва, Ж, Раушская наб д,каз лиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Котлы 1 и 2 могут работать и в режиме предпускового подогрева двигателя 4, В этом случае в электрической схеме отсутствуют средства автоматики.Таким образом, предлагаемое уст ройство позволяет поддерживать двигатель (дизель) в горячем резерве или производить предпусковой раэог. рев без изменения его конструктивных параметров и, следовательно, улучшить его эксплуатационные характеристики (повышение моторесурса, снижение расхода масла и т.п.).

“Дизельный” сервис

Зимой “дизелистов” подстерегает еще одна напасть – загустевание солярки. Для борьбы с ней предназначены подогреватели дизтоплива. Спектр выпускаемой продукции позволяет осуществить прогрев на любом участке топливной магистрали. Для нагрева солярки в баке устройство крепится на заборной трубке. Второй вид подогревателей устанавливается на фильтры грубой и тонкой очистки. А подогревателем, похожим на ленту, обматывают топливопроводы. Можно использовать только один подогреватель, а можно несколько в разных комбинациях – все зависит от возможностей аккумулятора и генератора.

Типы механизмов, участвующих в самозапуске

По классу ответственности все электродвигатели СН можно разделить на три группы.

• К первой группе относят неответственные электродвигатели, отключение которых не приведет к останову основного оборудования (котлов, генераторов, турбин). Их отключение во время процесса самозапуска должно осуществляться первой ступенью ЗМН (защиты минимального напряжения). К таким механизмам можно отнести ЭД мельниц, перекачивающих или багерных насосов, насосов топливоподачи. Время отключения данных механизмов должно быть самым минимальным.
• Ко второй группе относятся агрегаты (электродвигатель плюс насос), отключение которых вызывает снижение параметров производительности основного оборудования, но не приводит к аварийному отключению этого оборудования. К таким агрегатам можно отнести дутьевые вентиляторы котлов, конденсатные насосы. Отключение этой группы двигателей должно предусматриваться второй ступенью действия ЗМН.
• К третьей, и самой ответственной группе относятся механизмы, отключение которых приведет к повреждению котлов, турбин, генераторов. Они не отключаются действием ЗМН, или в случае 2-х скоростных электродвигателей переводятся на первую скорость.

Однако, эта классификация условная. Точный состав оборудования определяется на предприятии и согласовывается главным инженером.

В процессе самозапуска участвуют ответственные механизмы, отключение которых может привести к нарушению работы основного оборудования ТЭЦ или нарушению технологического процесса на предприятии, что в свою очередь может привести к недоотпуску электроэнергии, выходу из строя основного и вспомогательного оборудования.

Бывают случаи, когда самозапуск отдельных механизмов недопустим по условиям техники безопасности, например самозапуск электродвигателей компрессорной установки, работающей с взрывоопасными веществами.

Перед выбором механизмов, которые будут принимать участие в самозапуске, необходимо учитывать, что в некоторых случаях во время перерыва питания, мощность источника питания становится меньше. В таких условиях нецелесообразно повышать суммарную мощность самозапускающихся механизмов. Если же мощность источника питания позволяет, то можно самозапускать все механизмы, для которых этот режим необходим.

Также следует следить за загрузкой агрегатов собственных нужд. Выключатели механизмов, принимающих участие в самозапуске должны находиться во включенном состоянии. Двигатели до 1 кВ, подключенные через магнитные пускатели, контакторы в общем случае не участвуют в самозапуске. Однако если они являются ответственными, то для поддержания на них напряжения при перерывах питания применяют устройства АПВ, УЗОПы (устройство защиты от отключения пускателя), бесперебойники.