litceysel.ru
добавить свой файл
1


Министерство общего и профессионального образования

Российской Федерации

Красноярский Государственный Технический Университет





РЕФЕРАТ


Тема: «Особенности эксплуатации автомобилей при низких температурах окружающей среды»


Выполнил:

Гедряков Д.В.

Проверил:


Красноярск


Содержание

1. Введение

2. Особенности эксплуатации автомобилей при низких температурах

3. Подготовка подвижного состава к зиме.

4. Классификация средств и способов безгаражного хранения автомобилей

4.1.Подогрев и разогрев горячей водой.

4.2.Подогрев и разогрев паром.

4.3.Подогрев и разогрев воздухом.

4.4.Подогрев и разогрев газовоздушной смесью.

4.5.Подогрев и разогрев с использованием электричества.

4.6.Подогрев и разогрев инфракрасными лучами (газовый).

4.7. Пуск без предварительного разогрева («холодный пуск»).

4.8.Индивидуальные источники тепла.

5.Заключение

6. Список литературы


1. Введение

Значительная часть потенциальных запасов природных ресурсов страны приходится на территорию с холодным климатом и районы Севера, отличающиеся экстремальными климатическими условиями. Вместе с тем в этих районах эксплуатируются в основном обычные серийные автомобили, недостаточно подготовленные к работе в таких условиях.

По данным Якутского филиала Сибирского отделения АН СССР, автомобильный парк с холодным климатом насчитывает несколько сотен тысяч автомобилей разного назначения. Ежегодные экономические потери от эксплуатации обычных серийных автомобилей на Севере достигает значительных величин. Важнейшим путем снижения этих потерь является применение наиболее эффективных способов и средств хранения подвижного состава, обеспечивающих наименьшие затраты и наиболее надежное техническое состояние автомобилей.


Различают следующие способы хранения автомобилей:
- Закрытое в отапливаемом помещении;
- Закрытое в неотапливаемом помещении;
- Открытое на специальных площадках(безгаражное хранение).

Под безгаражным хранением понимается процесс содержания технически исправного подвижного состава на открытых площадках, обеспечивающий его готовность к выезду для использования по назначению.

Преодоление трудностей, возникающих при безгаражном хранении автомобилей при низких температурах и в том числе трудностей пуска двигателя, может быть решено с помощью использования тепла, получаемого от внешнего источника. Кроме того, применяются средства, обеспечивающие так называемый «холодный пуск двигателя».

На автотранспортных предприятиях используются групповые и индивидуальные средства и способы безгаражного хранения автомобилей.Эти средства могут быть стационарными или передвижными.

Для групповых средств используется тепловая и электрическая энергия, газовая сеть и газогенераторы.

Тепловая подготовка (обогрев) – это процесс передачи тепловой энергии от теплоносителя к агрегатам, узлам и системам автомобиля для поддержания их необходимого температурного состояния.

Теплота от внешнего источника может быть использована в режиме межсменного подогрева или в режиме разогрева, непосредственно перед выездом автомобиля на линию. Использование тепла в режиме подогрева имеет преимущества перед разогревом. Подогрев автомобиля способствует сокращению времени простоев в момент его выезда на линию, т.к. исключает дополнительные работы по заправке системы охлаждения двигателя, часто связанное с опасностью травматизма. Тепло в этом случае равномерно распределяется по массе двигателя.

К индивидуальным средствам и способам безгаражного хранения автомобилей относятся утеплительные чехлы, утепление агрегатов, утепление аккумуляторных батарей.

Разнообразие отопительных устройств на рынке усложняет проблему выбора. Тем не менее все они укладываются в жесткие рамки классификации. При открытом (безгаражном) хранении в зимний период эксплуатации используются различные способы и средства, облегчающие пуск двигателей и выход автомобилей на линию.


Организация хранения подвижного состава и достижения его необходимого технического состояния осуществляется с помощью комплекса мероприятий, связанных с проведением подготовки автомобилей к работе зимой, в соответствии с Положением о технического обслуживании и ремонте подвижного состава (сезонное обслуживание).

2. Особенности эксплуатации автомобилей при низких температурах.

Эксплуатация автомобилей в районах с суровым климатом связана с интенсивным охлаждением механизмов, агрегатов и имеет ряд особенностей. Производительность автомобилей в зимний период снижается. Много времени затрачивается водителем на пуск и подогрев двигателя автомобиля в условиях хранения автомобиля на открытых площадках. В результате этого, технически исправные автомобили, выходят в линию на 1-1,5 часа позже. Низкие температуры воздуха и, связанное с ними, охлаждение агрегатов затрудняют пуск двигателей, уменьшают надежность автомобилей, ухудшают экономичность, увеличивают расход топлива, усложняют обслуживание автомобилей и их вождение.

Затруднения пуска двигателей возникает из-за сложности создания пусковой частоты вращения коленчатого вала, ухудшения условий смесеобразования и воспламенения смеси. Надежный пуска двигателя возможен, если его коленчатый вал вращается со скоростью, обеспечивающей соответствующие скорости воздуха во впускном тракте, вихреобразование и интенсивное распыливание топлива, без которых невозможен процесс подготовки рабочей смеси к воспламенению, а дизельного- при достаточно высокой температуре конца сжатия.. Частота вращения коленчатого вала, соответствующая этой скорости, называется пусковой частотой вращения.

При снижении температуры масла значительно увеличивается его вязкость, в результате чего увеличивается сопротивление прокручивания коленчатого вала и снижается скорость его вращения. Это, естественно, вызывает ухудшение условий воспламенения,в то же время при низких температурах резко снижаются возможности пускового устройства (стартера). Это обьясняется уменьшением напряжения на клеммах аккумуляторной батареи.


Одновременно с падением напряжения уменьшается и емкость аккумуляторной батареи. При понижении температуры на один градус емкость аккумуляторной батареи снижается на 1- 1,5 %, а при температуре электролита – 30 С батареи не принимают заряд и электролит может замерзнуть.

При низких температурах ухудшаются условия смесеобразования и сгорания смеси. У карбюраторных двигателей ухудшается испарение бензина, резко увеличивается его вязкость, а также плотность воздуха. По этим причинам рабочая смесь обедняется. В то же время вследствие уменьшения напряжения на клеммах аккумуляторных батарей снижается энергия искры. Совместное действие этих двух факторов увеличивает трудности пуска карбюраторного двигателя в зимнее время.

У дизельных двигателей при низких температурах в свя­зи с резким увеличением вязкости топлива ухудшается каче­ство его распыливания. При снижении температуры от +20°С до -20°С вязкость дизельного топлива увеличивается в 8—10 раз. Соответственно увеличиваются и размеры капель распы­ленного топлива и уменьшается их относительная поверхность, что затрудняет его воспламенение.

Для достижения надежного пуска дизеля температура t, конца сжатия должна быть выше температуры самовоспламе­нения t^ дизельного топлива: t. = t^ + (200- 300)°С.

В то же время из-за того, что температура поступающего в цилиндры воздуха уменьшается, а теплоотдача от рабочей смеси в стенки цилиндра увеличивается, температура конца сжатия снижается, затрудняется воспламенение топлива, а сле­довательно, и пуск двигателя.

Ухудшение показателей надежности агрегатов и узлов автомобиля в процессе хранения при низкой температуре воз­духа характеризуется ростом вероятности отказов и увеличени­ем интенсивности изнашивания деталей. На снижение показа­телей надежности существенно влияет ухудшение прокачиваемости (запаздывание) и нарушение подачи масла к узлам тре­ния. При таком запаздывании нарушаются условия смазки тру­щихся деталей и повышается интенсивность их изнашивания.


Застывание масла в агрегатах трансмиссии автомобиля при­водит к повышенному износу зубчатых передач, подшипни­ков, валов. Застывшее масло остается на периферии полостей картеров, и в результате шестерни работают без смазки, что приводит к резкому (иногда в 9—10 раз) сокращению срока служ­бы трансмиссии.

Под влиянием низких температур уменьшается сопротив­ление ударным нагрузкам деталей из углеродистой стали, а высокоуглеродистые (нелегированные) стали становятся хруп­кими. Низкие температуры окружающего воздуха могут выз­вать температурные деформации деталей и нарушение зазоров между ними.

При низких температурах шины и другие резиновые изде­лия теряют эластичность, а на их поверхности появляются тре­щины, что сокращает срок их службы.

Увеличение расхода топлива при низких температурах про­исходит по причинам работы двигателя на пониженных и неус­тановившихся режимах, периодических пусков для прогрева двигателя, неполноты сгорания топлива вследствие ухудшеная его испарения и распыливания, увеличения сопротивления дви­жению на заснеженных дорогах, увеличения вязкости транс­миссионных масел и повышения сопротивления в агрегатах трансмиссии. Вследствие сказанного эксплуатационные нормы расхода топлива в зимнее время увеличиваются на 5—20 % (в зависимости от климатической зоны).

Затруднение ТО и ТР автомобилей связано с недостаточ­ной приспособленностью серийных моделей к специфическим условиям работы в зимнее время и требует дополнительной трудоемкости работ. В связи с указанным в зоне холодного климата «Положением о техническом обслуживании и ремон­те подвижного состава» предусматривается увеличение трудо­емкости на 20 %, а на Крайнем Севере — на 40 %.

3. Подготовка подвижного состава к зиме.

Для обеспечения высокого уровня технического состояния автомобилей, эффективности их эксплуатации в зимнее время, необходимо заблаговременно, до наступления холодов, выполнить ряд мероприятий по подготовке водителей, ремонтно-обслуживающего персонала, а также подвижного состава к зиме.


К основным организационным мероприятиям по подготовке к зиме подвижного состава относят:
- составление плана работы;
- инструктаж водителей и ремонтно-обслуживающих рабочих по эксплуатации автомобилей зимой;
- проведение сезонного обслуживания автомобилей;
- оборудование автомобилей дополнительными средствами утепления и обогрева;
- укомплектование их дорожным инструментом и буксирными устройствами, а также средствами повышения проходимости.

Комплекс работ совмещенных с ТО обычно проводят в сентябре - октябре.
Подготовка системы смазки двигателя заключается в промывке системы и замены моторного масла на зимние сорта.Подготовительные работы системы питания карбюраторных двигателей включает:
- промывку топливных баков и удаление из системы летних сортов бензина;
- разборку, очистку и проверку топливного насоса;
- проверку герметичности системы.
При подготовке электрооборудования проверяют состояние и исправность всей электропроводки, аккумуляторную батарею, исправность приборов.
Эксплуатация автомобилей в холодное время значительно облегчается при использовании в системах охлаждения низкозамерзающих жидкостей (антифризов). Наиболее широкое применение получили жидкости:

Этиленгликоль– разбавляют мягкой чистой водой в разных соотношениях и получают жидкости с температурой замерзания -71°С;

Тосол А - необходимо перед заправкой развести водой в соотношении 1:1.

Подготовка тормозной системы к зимним условиям заключается в исправности тормозной системы и ее герметичности.

4.Способы и средства облегчения пуска двигателей при хра­нении автомобилей при низких температурах воздуха.

Суще­ствующие способы можно разделить на три группы: сохране­ние тепла от предыдущей работы двигателя; использование тепла от внешнего источника; холодный пуск.

Сохранение тепла от предыдущей работы применяется при непродолжительных остановках автомобиля в пути или при его кратковременном хранении на стоянке в условиях не очень низ­ких температур. Для сохранения тепла в двигателе применя­ются ватные стеганые чехлы, покрывающие радиатор и капот автомобиля. Аккумуляторная батарея утепляется чехлом со слоем стеклянной ваты толщиной до 30 мм. Утеплительный чехол двигателя замедляет его охлаждение в 2—2,5 раза, а утеп­ленная аккумуляторная батарея остывает вдвое медленнее. Кроме того, чехлами могут быть утеплены картер двигателя, топливный бак и масляный фильтр.


Продолжительность остывания двигателя до допустимых пределов при наличии утеплительных чехлов и скорости ветра 1—5 м/с колеблется от 8 ч при 0°С до 0,5 ч при -30°С.

Следует отметить, что применение чехлов при подводе теп­ла к агрегатам от внешнего источника уменьшает расход тепла на 40—50%.

Пуск с использованием тепла от внешнего источника при­меняется при длительном хранении автомобиля — в межсмен­ное время. Тепло от внешнего источника может быть исполь­зовано в режиме подогрева двигателя или его разогрева. При подогреве тепло подводится к двигателю постоянно в течение всего межсменного периода его хранения, а при разогреве — только перед пуском и выездом на линию.Степень подогрева (разогрева) двигателя оценивают по температуре воды в рубашке охлаждения блока цилиндров, опре­деляют ее по указателю на щитке приборов. Учитывая, что при длительном подогреве разница в температурах рубашки охлаж­дения и наиболее холодных частей двигателя (подшипников коленчатого вала) меньше, чем при разогреве, температура в головке цилиндров должна быть при подогреве +40—60°С, а при разогреве +80—90°С.

Возможными групповыми источниками теплоэнергоснаб-жения являются котельные установки, тепловая, электричес­кая, газовая сети; теплогенераторы. Перенос тепла от источ­ника к обогреваемым автомобилям осуществляется теплоно­сителем.

4.1.Подогрев и разогрев горячей водой.

При централизован­ном подогреве горячая вода непосредственно от водогрейного котла или от пароводяного теплообменника с помощью насо­сов по трубам подается через гибкий шланг в нижний водяной патрубок системы охлаждения двигателя (или горловину заливного патрубка радиатора) и далее в рубашку охлаждения блока цилиндров. Отвод воды от двигателя к теплообменнику осуществляется через горловину наливного патрубка радиато­ра или через нижний патрубок. Таким образом, устанавливает­ся циркуляция воды по замкнутому контуру.

При разогреве вода с помощью раздаточных шлангов зали­вается через горловины радиаторов в системы охлаждения дви­гателей (при открытых сливных краниках). Для достижения необходимого теплового состояния двигателя при температуре воздуха выше -10°С достаточно горячей воды в количестве, равном одному объему системы охлаждения: при температуре от