Хранение автомобилей на открытых площадках в холодное время года

Большая часть территории России расположена в умеренном и холодном климатических районах. Климат изменяется от морского на северо-западе до резко континентального в Сибири и муссонного на Дальнем Востоке. Средние температуры января на территории России колеблются от 0 до -50 °С, а в июле - от +1 до +25 °С.

Климатические факторы учитываются при установлении технических требований, в выборе режимов хранения.

Для повышения эффективности транспортного процесса и технической эксплуатации автомобилей используют средства и способы, облегчающие пуск двигателя автомобиля, так как пуск двигателя при отрицательных температурах увеличивает износ двигателя от 6 до 20 раз.

Причины затруднения пуска двигателя.В реальных условиях эксплуатация подвижного состава при низкой температуре окружающего воздуха проявляется как при работе двигателя так и топливной аппаратуры. Температура окружающего воздуха оказывает существенное влияние на эксплуатацию машин. Низкие и высокие температуры вызывают изменение режима их работы, процесса сгорания в двигателе, а также влияют на его показатели и надежность машины. О влиянии температуры воздуха на режим работы двигателя судят по температуре их основных теплоносителей (воды и масла).

Понижение температуры вызывает более частые поломки деталей и металлических конструкций, выход из строя гидравлических и пневматических систем в результате повышения вязкости жидкости и замерзания конденсата, ухудшение работы системы смазывания из-за повышения вязкости масел, повышенное изнашивание деталей двигателя.

Повышение температуры приводит к перегреву агрегатов машин, нарушению рабочего процесса в двигателе внутреннего сгорания и, в частности, к ухудшению процесса смесеобразования; уменьшению вязкости смазочного материала, что связано с повышенным изнашиванием деталей.

Основной причиной, ухудшающей эксплуатацию машин в условиях низких температур, являются поломки деталей и металлических конструкций. Увеличение числа поломок с понижением температуры окружающего воздуха определяется низкой хладостойкостью сталей, из которых изготовлены детали машин.

Под хладостойкостью стали (металла) понимается ее способность сохранять вязкость с понижением температуры.

При понижении температуры деформируются отдельные детали. Так, например, у вкладышей подшипников дизельного двигателя, залитых свинцовистой бронзой, при температурах —20 °С и ниже из-за разности деформаций стального основания и слоя бронзы искажается кольцевая форма зазора, в результате чего зазор между шейкой вала и вкладышем подшипника уменьшается почти вдвое. Уменьшение зазора нарушает при запуске двигателя нормальную подачу масла к подшипникам, что приводит к местному нагреву слоя свинцовистой бронзы, доходящему в некоторых случаях до +250 °С, а также к разрушению рабочих поверхностей вкладыша, образованию кольцевых рисок в повышенному износу шейки коленчатого вала.

Повышенный износ двигателя в период пусков и работы при пониженном тепловом режиме связан с активизацией коррозионных процессов при ухудшенных условиях смазывания (смазка смывается со стенок цилиндров неиспарившимся топливом).

Интенсивность изнашивания многих механизмов машин также зависит от вязкости масла. Из-за высокой вязкости охлажденного масла ухудшается его прокачка в нарушается подвод к узлам трения. Так, например, застывание трансмиссионного масла может вызвать полное прекращение смазывания зубчатых передач. Это происходит потому, что масло, отбрасываемое центробежными силами, соприкасается с холодными стенками кожуха и остается на них.

Повышение температуры окружающего воздуха уменьшает вязкость смазочного материала, что приводит к интенсивному изнашиванию сопряженных деталей всех сборочных единиц машин.

К числу важных мероприятий, связанных с работой машин в условиях низких температур, является подготовка холодного двигателя к пуску.

Основные стадии пуска двигателя: начальный разгон до пусковой скорости вращения коленчатого вала, вращение коленчатого вала с примерно постоянной скоростью до первых вспышек в цилиндрах, вращение коленчатого вала с частичным использованием индикаторной мощности, переход на режим самостоятельной работы и работа в режиме холостого хода.

Давление масла перед фильтром системы смазывания в первых двух стадиях равно нулю, в третьей стадии оно постепенно увеличивается, достигая максимальной величины к концу четвертой стадии, а в условиях низких температур воздуха — при работе двигателя в режиме холостого хода. Давление масла в главной магистрали системы смазывания достигает нормальной величины только на четвертой стадии процесса пуска. В начальный момент пуска холодного двигателя насос не обеспечивает нормальной подачи масла из-за малой частоты вращения вала, высокой вязкости масла.

Вышеизложенное позволяет установить общие причины, затрудняющие пуск дизельного двигателя при низких температурах всасываемого воздуха:

• увеличение момента сопротивления прокручиванию коленчатого вала;

• снижение температуры конца сжатия из-за более интенсивной теплоотдачи через стенки цилиндров;

• увеличение утечки воздуха через зазор между поршнем и гильзой цилиндров при медленном вращении коленчатого вала.

В первой стадии коленчатый вал проворачивается пусковой системой двигателя, вторая стадия длится с начала устойчивого вращения пусковой системы коленчатого вала до начала подачи топлива в цилиндры двигателя, третья начинается с момента включения подач в топлива в характеризуется неустойчивой работой двигателя. Получаемая энергия от сгорания топлива недостаточна для ускорения вращения коленчатого вала, частота вращения которого колеблется в пределах 150—З00 об/мин. Сразу после включения подачи топлива наблюдаются пропуски вспышек горючей смеси до 40 % общего числа впрысков топлива в цилиндры двигателя.

В переходном режиме работы при сгорании топлива выделяется энергия, достаточная для ускорения вращения коленчатого вала и самостоятельной работы двигателя.

Затруднение пуска обусловлено, как, сложностью создания необходимой частоты вращения коленчатого вала, так и ухудшением условий смесеобразования и воспламенения смеси.

Для обеспечения надежного пуска двигателя должно быть выполнено условие:

п_дв ≥ п_min,

где п_дв — частота вращения коленчатого вала; п_min — минимальная частота вращения, обеспечивающая процесс подготовки рабочей смеси в карбюраторном двигателе или достаточную температуру конца сжатия в дизельном.

Минимальной пусковой частотой вращения коленчатого вала двигателя принято называть частоту, при которой обеспечивается пуск двигателя за две попытки продолжительностью каждая 10 с для карбюраторных и 15 с для дизельных двигателей и интервале между попытками не более 1 мин.

Минимальная пусковая частота зависит от конструкции и технического состояния двигателя, баланса положительных и отрицательных потоков энергии и температуры окружающей среды.

При пониженных температурах ЭДС аккумуляторной батареи изменяется незначительно, однако падение напряжения существенно возрастает из-за увеличения силы разрядного тока в величины внутреннего сопротивления АКБ, в как результат при температуре электролита ниже —З0 °С фактически оказывается разряженной до 50—60 % номинальной емкости.

При подготовке электрооборудования особое внимание обращают на техническое состояние генератора, аккумулятора и реле-регулятора. Производят сезонную регулировку реле-регулятора с последующей его проверкой.

Аккумулятор снимают с машины, осматривают, очищают, проверяют напряжение на элементах без нагрузки и с нагрузкой. В случае необходимости аккумулятор заряжают и в конце зарядки проверяют плотность электролита и доводят ее до значений, рекомендуемых в зависимости от температуры окружающего воздуха.

На воспламенение смеси в цилиндрах дизельного двигателя влияет температура всасываемого воздуха, охлаждающей жидкости, масла, электролита и топлива. Снижение температуры всасываемого воздуха приводит к охлаждению стенок цилиндров и снижению температуры воздуха в конце такта сжатия Т_с.

Для надежного воспламенения рабочей смеси в цилиндре дизеля эта температура Т_с должна быть выше температуры самовоспламенения топлива на 200—300 °С:

Т_с = Т_а · ,

где Т_а — температура всасываемого воздуха; ε — степень сжатия; п — показатель политропы сжатия.

В зимнее время температура всасываемого воздуха снижается. Кроме того, из-за увеличения теплоотдачи находящегося в цилиндрах двигателя воздуха в холодные стенки двигателя уменьшается значение показателя политропы сжатия п. Таким образом, при снижении температуры окружающего воздуха Т_а уменьшается и, следовательно, ухудшаются условия воспламенения смеси и пуск двигателя.

Воздействие низкой температуры аналогичны, как для охлаждающих жидкостей, масла и электролита, карбюраторного, так дизельного двигателей.