Результаты экспериментальных исследований
2.3.1. Общая постановка экспериментальных испытаний
Экспериментальные исследования по оценке эксплуатационных показателей пластин проводились в реальных условиях эксплуатации на автомобилях тойота-Кариб-115, ниссан – Прессаж и ниссан-Серена при температурах окружающей среды -34С° - -45С°. При мониторинге измерения температур в исследуемых агрегатах автомобилей использовались масла, класса по SAE 5W40. Температурные датчики плотно прилегали к внешней части корпуса агрегатов по контрольным точкам (днище картера, днище АКПП, корпус стоек), Учитывая теплопроводность материалов исследуемых агрегатов, погрешность составляет не более ±2%, что является допустимой.
В диаграммах представлены результаты измерении изменения температуры (с интервалом фиксирования (сохранения) каждые 15 секунд) агрегатов нагреваемых испытываемыми пластинами c регрессионными моделями (у) и показателями достоверности аппроксимации (R2).
Процесс нагрева масла АКПП, Ниссан-Прессаж с пластиной (220V) в определенный промежуток времени
Диаграмма 2.1. Процесс нагрева масла АКПП, Ниссан-Прессаж
Диаграмма суммарного нагрева АКПП, Ниссан-Прессаж 220V
Из диаграммы 2.1. можно определить эффективный промежуток и умеренный нагрев пластины, Эффективный нагрев представлен в диаграмме 2.2. В среднем за 15 минут температура нагрева составило 14,1527 градусов по Цельсию
Диаграмма 2.2 Диаграмма суммарного нагрева АКПП, Ниссан-Прессаж
В минуту нагрев пластины составляет 0,94351 градусов по Цельсию при температуре окружающей среды -41 градусов по Цельсию.
Диаграмма 2.3.
Из диаграммы 2.3. можно определить промежуток умеренного нагрева пластины, что в среднем за 1 часов 52 минут температура нагрева составляет 8,1929 градусов по Цельсию
В минуту нагрев пластины составляет 0,0731 градусов по Цельсию при температуры окружающей среды -41 градусов по Цельсию.
Далее проанализируем нагрев масла в картере автомобиля Ниссан-Прессаж
Диаграмма 2.4.
Из диаграммы 2.4. можно определить эффективный умеренные промежутки нагрева пластины. В ускоренном (эффективном) режиме в среднем за 15 минут температура нагрева составляет 29,2697 градусов по Цельсию
Диаграмма 2.5.
В минуту нагрев пластины составляет 1,9513 градусов по Цельсию при температуры окружающей среды -41 градусов по Цельсию.
Из диаграммы 2.6. можно определить промежуток умеренного нагрева пластины, что в среднем за 1 часов 52 минут температура нагрева составляет 16,5198 градусов по Цельсию
Диаграмма 2.6.
В минуту нагрев пластины составляет 0,1474 градусов по Цельсию при температуры окружающей среды -41 градусов по Цельсию.
Также рассмотрен темп нагрева топливного фильтра, Ниссан-Прессаж
Пластиной - 220V
Диаграмма 2.7.
Из диаграммы 2.7. изменения температуры нагрева пластины в топливном фильтре идет только умеренно. Нагрев в среднем за 2 часов 7 минут составляет 9 градусов по Цельсию
Следовательно, нагрев пластины в минуту составило 0,0708 градусов по Цельсию при температуре окружающей среды -41 градусов по Цельсию. Более детально это можно посмотреть на диаграмме 2.8.
Диаграмма 2.8.
В днище картера и АКПП Тойота-Кариб-115 были смонтированы нагревающие пластины, работающие от 12В.
Диаграмма 2.9.
Из диаграммы 2.9. можно определить эффективный промежуток нагрева пластины. Эффективный промежуток процесса нагрева (см.диаграмму 2.10) в среднем за 15 минут температура нагрева составляет 12,0765 градусов по Цельсию
Диаграмма 2.10.
В минуту нагрев пластины составляет 0,8051 градусов по Цельсию при температуры окружающей среды -41 градусов по Цельсию.
Также из диаграммы 2.11. можно определить промежуток умеренного нагрева пластины, что в среднем за 1 часов 52 минут температура нагрева составляет 9,8537 градусов по Цельсию
В минуту нагрев пластины составляет 0,0879 градусов по Цельсию при температуры окружающей среды -41 градусов по Цельсию.
Диаграмма 2.11.
На диаграмме 2.12. представлен промежуток процесса охлаждения до определенной температуры и процесс нагрева масла в картере ДВС при включении нагревающей пластины.
Диаграмма 2.12.
Из промежутка диаграммы 2.13 можно определить эффективный промежуток нагрева пластины, что в среднем за 15 минут температура нагрева составляет 19,9215 градусов по Цельсию
Диаграмма 2.13.
В 1 минуту нагрев пластины составляет 1,3281 градусов по Цельсию при температуры окружающей среды -41 градусов по Цельсию.
Далее по диаграмме 2.14. рассматривается умеренный, нагрев масла пластины карте
Из диаграммы можно определить промежуток умеренного нагрева пластины, что в среднем за 1 часов 52 минут температура нагрева составляет 10,7969 градусов по Цельсию
В 1 минуту нагрев пластины составляет 0,0964 градусов по Цельсию при температуры окружающей среды -41 градусов по Цельсию.
Диаграмма 2.14.
На диаграмме 2.15. представлен процесс протекания изменения температуры масла в стойках в различных режимах (при стоянке с работающим двигателем, при стоянке с заглушенным двигателем, при движении с изменением скоростей с включенной пластиной и т.п.) на автомобиле Ниссан-Серена.
Диаграмма 2.15.
Из отрезка представленной диаграммы 2.15. можно определить промежуток охлаждение левой и правой стойки (см.диаграмма 2.16.), что в среднем за 20 минут температура составляет -20,8701 градусов по Цельсию
Диаграмма 2.16.
В минуту охлаждение стойки составляет 1,0435 градусов по Цельсию при температуры окружающей среды -41 градусов по Цельсию.
Диаграмма 2.17.
Также по представленной диаграмме 2.17. можно определить промежуток нагрева пластины левой и правой стойки при движении, что в среднем за 10 минут температура нагрева составляет 2,7064 градусов по Цельсию
В 1 минуту охлаждение стойки составляет 0,2706 градусов по Цельсию при температуры окружающей среды -41 градусов по Цельсию.
Диаграмма 2.18.
Из диаграммы 2.18. можно определить промежуток нагрева пластины левой и правой стойки, что в среднем за 14 минут температура нагрева составляет 1,6379 градусов по Цельсию
В минуту охлаждение стойки составляет 0,1169 градусов по Цельсию при температуры окружающей среды -41 градусов по Цельсию.
Диаграмма 2.19.
Из диаграммы 2.19 можно определить промежуток нагрева пластины левой и правой стойки в режиме стоянки с работающим двигателем, что в среднем за 60 минут температура нагрева составляет 1,7632 градусов по Цельсию
В минуту охлаждение стойки составляет 0,0293 градусов по Цельсию при температуры окружающей среды -41 градусов по Цельсию.
Диаграмма 2.20.
Из диаграммы 2.20 можно определить темп изменения температуры масла нагреваемая пластинами левой и правой стойки при движении со скоростью 60км/ч. В среднем за 25 минут температура нагрева составляет 5,1655 градусов по Цельсию.
В минуту охлаждение стойки составляет 0,2066 градусов по Цельсию при температуре окружающей среды -41 градусов по Цельсию.
Дополнительно стойки измерялись в специализированном автомобильном стенде «Autodiagnostick».
На данном стенде при 1-м измерении температура масла стойки соответствовала температуре гаража (+20С°) (см. Рис 2.5. ), а при повторном измерении автомобиль заехал после длительной стоянки на парковке при температуре – -34С° с включенным нагревателем. (см. Рис 2.6. )
Рисунок 2.5. 
Рисунок 2.6.
Протокольные данные измерения стоек в рисунке 2.5. в штатном режиме показывают: КПД левой стойки – 69% и правой стойки – 72%, что оценивается как «хорошо»
В протокольных данных измерения стоек на рисунке 2.6. показывают, что с включенными пластинами КПД увеличились: левые стойки и правые стойки по 2%.
В диаграммах 2.21., 2.22., 2.23. и 2.24. представлены сравнения изменения температур масел, нагреваемые пластинами от 12В и 220В
Диаграмма 2.21. Сравнение умеренного нагрева масла в картере
Диаграмма 2.22. Сравнение умеренного нагрева масла в АКПП
Диаграмма 2.23. Сравнение ускоренного нагрева масла в картере
Диаграмма 2.24. Сравнение ускоренного нагрева масла в АКПП
ВЫВОДЫ И ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ ГИБКИХ ГРЕЮЩИХ ПЛАСТИН ФИРМЫ «KEENOVO»
По результатам полученных данных на эффективность использования гибких греющих пластин фирмы «KEENOVO» в условиях Крайнего Севера можно сформулировать следующие выводы и практические рекомендации:
- На эффективность работы пластин большое значение имеет качество монтажа.
- Режим работы пластин можно разделить на два этапа: ускоренный и умеренный. Это обусловлено тем, что при начальном включении пластины нагревают ограниченный объем масла, далее теплота масла постепенно рассеивается по всему объему и дальнейший процесс протекает умеренно. Учитывая этот процесс, пластины при безгаражном хранении целесообразно использовать как постоянный, а не предпусковой.
- В агрегатах следует использовать масла согласно по классификациям.
- Пластины, работающие от 220В, эффективнее нагревают, в среднем на 15%, чем пластины работающие от 12В.
-В работе доминирующими внешними факторами являются температура и ветровая нагрузка, и в целях уменьшения тепловой потери и ветровой нагрузки рекомендуется использовать укрывные теплоизолирующие чехлы-тенты.
-Пластины в условиях низких температур следует использовать в сочетании с предпусковыми подогревателями ДВС.
- Эффективность пластин для стоек впрямую зависит от ветровых нагрузок, поэтому их следует использовать в сочетании с теплоизолирующим уплотнителем.
- Эффективность нагревающих пластин для топливных фильтров для дизельных двигателей, зависит от конструкции и вида топливной системы.
Технологическая карта
Монтаж пластины на стойку автомобиля Nissan Presage
| № | Действие | Инструмент | Время |
| Снять колеса | Ключ «21» | Снять 2 мин | |
| Очистить место крепления пластины | Металлическая щётка | Почистить 20 мин | |
| Обезжирить место крепления пластины | Ацетон | Почистить 20 мин | |
| Закрепить пластину и провода с помощью хомутов | Отвертка | Закрепить 10 мин | |
| Провести проводку пластины через отверстие проводки системы ABS | Ключ «10» | Снять 5 мин Провести 10 мин | |
| Закрепить защитный кожух на провод пластины и обводить изолентой | В ручную | Закрепить 5 мин | |
Монтаж пластин на днище картера и на АКПП Toyota Carib
| № | Действия | Инструмент | Время |
| Поднять автомобиль | Подьемник | Поднять 2 мин | |
| Подготовить поверхность Очистить место крепления пластины | Металлическая щётка | Почистить 20 мин | |
| Обезжирить место крепления пластины | Ацетон | Почистить 20 мин | |
| Удалить защитный слой пластины | В ручную | 2 мин | |
| Плотно приложить пластину к поверхности и разгладить от центра в стороны | В ручную | 10 мин | |
| Промазать периметр пластины герметиком | В ручную | 10 мин | |
| Провести провода питания | В ручную | 10 мин |
Монтаж пластин в топливный фильтр Nissan Presage
| № | Действия | Инструмент | Время |
| Обеспечить доступ к топливному фильтру | Ключ «10» | 15 мин | |
| Подготовить поверхность Очистить место крепления пластины | Металлическая щётка | Почистить 20 мин | |
| Обезжирить место крепления пластины | Ацетон | Почистить 20 мин | |
| Плотно обернуть пластину вокруг фильтра Обеспечить полный контакт пластины с нагреваемой поверхностью | Хомуты | 20 мин | |
| Провести провода питания | В ручную | 10 мин |
Таким образом, при правильном монтаже и подборе, эффективность использования гибких нагревающих пластин фирмы «Keenovo» в условиях Крайнего Севера очевидна.
Список использованной литературы
1. «Исследование влияния низких температур на эксплуатацию автомобильных двигателей в условиях республики Саха (Якутия) – магистерская диссертация – Анисимов Е.Е. / 2013г. г. Хабаровск.
2. http://keenovo.ru/
3. http://www.elin.ru/
4. http://www.japancar.ru/