Предпусковой прогрев двигателя: Предпусковые подогреватели или сигнализации с автозапуском: что лучше и почему?

Содержание

ЧУДО-ПЕЧКИ ИЛИ КОМФОРТ И БЕЗОПАСНОСТЬ ЗИМОЙ

Зима является серьезным экзаменом для автомобиля, а также испытанием для его владельца. Количество машин в холода на дорогах заметно сокращается, а ежедневный запуск автомобиля начинает беспокоить автомобилистов уже с вечера. Мороз эффективно борется с пробками на дорогах.

Но даже если попытка завести двигатель окончилась удачно, сколько драгоценного времени уходит зимой на очистку стекол ото льда? Зачастую мы выезжаем со стоянки с частично очищенными стеклами. А можно ли чувствовать себя в безопасности, двигаясь с обледеневшим ветровым стеклом, особенно в сумерки или ночью?

А если машина вдруг сломается зимой и обогреться двигателем нельзя, как не замерзнуть, дожидаясь помощи или как ехать на буксире в промерзшей машине?

Наличие гаража частично снимает проблему утреннего пуска двигателя. Но ведь гараж не возьмешь с собой. А случаев, когда автомобиль приходится парковать под открытым небом, множество – у офиса, магазина, клуба, ресторана, театра, концертного зала, спортзала, стадиона, больницы, в аэропорту, в гостях…

Есть решение
В странах с холодным климатом прогрев двигателя и салона автомобиля перед пуском – не роскошь, а необходимое условие для его эксплуатации. Поэтому в России все большей популярностью среди автовладельцев пользуются предпусковые отопители. Они значительно улучшают показатели комфорта и безопасности. Кстати, использование предпусковых подогревателей целесообразно во все дни, когда температуры опускается ниже +5 0С. А таких дней в наших широтах более 200 в году.

Предпусковые отопители обеспечивают предпусковой прогрев двигателя, при этом двигатель во время прогрева не запускается. А в результате двигатель прогрет и легко заводится, что не только экономит время и силы, но и позволяет заметно снизить потребление топлива, общую нагрузку на аккумулятор, износ двигателя и объем вредных выбросов. Благодаря предпусковым отопителям в салоне тепло, это повышает удобство вождения, улучшает реакцию и дает возможность одевать менее громоздкую зимнюю верхнюю одежду. Стекла свободны ото льда и снега, они не запотевают, не примерзают «дворники», что обеспечивает хороший обзор с самого начала движения.

От сети
Существуют два основных класса предпусковых подогревателей двигателей: сетевые и автономные. Сетевые предпусковые подогреватели или, как их еще называют, «кипятильники» работают от сети 220 вольт. Алгоритм использования прост: подогреватель подключается к сети, на таймере устанавливается время выезда на автомобиле, и автоматика к этому времени готовит автомобиль для поездки — прогревает двигатель. Так как при прогреве тосол не циркулирует принудительно в системе охлаждения двигателя, его прогрев происходит медленно, только за счет естественной конвекции. Отметим, что в максимальной комплектации сетевой предпусковой подогреватель позволяет также отапливать салон и подзаряжать аккумулятор автомобиля.

Несомненным достоинством сетевых подогревателей является относительно невысокая цена. К серьезным минусам можно отнести привязанность к сети и длительность прогрева. Подготовка к поездке может измеряться часами. Самым известным и проверенным временем сетевым подогревателем является система Warm Up (Норвегия).

Второй класс систем – автономные предпусковые подогревателя. Они, в свою очередь, делятся на жидкостные и воздушные.

Жидкостные отопители или печки
Работая от штатного аккумулятора, горелка отопителя быстро прогревает тосол, и, соответственно, двигатель и салон за счет интенсивного теплообмена и принудительной циркуляции тосола по системе охлаждения двигателя. Устройство управления такими подогревателями автомобилист выбирает сам: это может быть таймер (программирование на время в течение суток или недели), пульт дистанционного управления (брелок с радиусом действия 1 км), GSM-модуль (управление через мобильный телефон, дальность действия не ограничена).

Принцип работы
После включения с таймера или пульта ДУ в камеру сгорания подогревателя подаются топливо и воздух. Их смесь поджигается и, сгорая, нагревает охлаждающую жидкость в теплообменнике. Жидкость прокачивается насосом подогревателя по охлаждающему контуру автомобиля, прогревая двигатель и радиатор штатного отопителя салона. Подогреватель автоматически включает вентилятор автомобиля, подающего теплый воздух от радиатора в салон.

Процесс регулируется автоматически в зависимости от температуры охлаждающей жидкости. Выключается подогреватель либо автоматически по окончании времени автоматической работы либо кнопкой на таймере или пульте ДУ. Безопасность автоматической работы контролируется многоступенчатой системой защиты.

Монтаж
Подогреватель устанавливается в моторном отсеке: его теплообменник подключается к системе охлаждения, топливная система – к прямому или обратному топливопроводу либо бензобаку автомобиля, а электрические компоненты – к бортовой сети. Кстати, охлаждающая жидкость, применяемая в автомобиле, должна содержать не менее 20% антифриза. Это необходимо для того, чтобы избежать процесса коррозии оборудования изнутри.

Работают предпусковые отопители как на бензине, так и на дизельном топливе. Кстати, именно дизельным автомобилям рекомендуется устанавливать подогреватели в первую очередь, так как за счет высокого КПД прогрев двигателя осуществляется очень долго.

Зимой и летом
Использовать подогреватель можно не только зимой, но и летом в качестве автономного вентилятора. Установив переключатель «зима/лето», в летнее время он будет включать вентилятор автомобиля до пуска двигателя, проветривая салон.

Плюсы и минусы
Несомненными достоинствами таких систем является автономность, так как Вы не зависите от розетки, а также значительно меньшее время, требуемое для прогрева двигателя и салона. К другим преимуществам можно отнести возможность использования печки во время движения автомобиля, например, для прогрева салона, или в случае экстренной поездки для ускорения прогрева двигателя.

Из недостатков системы отметим использование штатного аккумулятора. Правда, потребление тока у подогревателей минимизировано, особенно в момент пуска. Оно примерно равно энергопотреблению одной лампы ближнего света. Кроме того, распознав низкий заряд аккумулятора, блок управления подогревателя не станет его запускать. Ну а прогретый двигатель требует для запуска намного меньше энергии, чем холодный. Но в любом случае необходимо помнить, что время предпускового подогрева двигателя не должно превышать времени последующей поездки.

Воздушные отопители
Существуют и воздушные отопители, предназначенные для прогрева салонов микроавтобусов, кабин грузовиков. Они не обеспечивают прогрев двигателя, но при этом создают комфортную температуру в салоне или кабине автомобиля. В основном, используются на коммерческом транспорте при перевозках.

В ассортименте

В ассортименте компании ЮНИОН представлены наиболее известные и проверенные временем автономные предпусковые подогреватели от немецких компаний Eberspächer и Webasto.

Компания Eberspächer выпускает жидкостные предпусковые подогреватели под торговой маркой HYDRONIC (Гидроник). Для легкового автотранспорта предлагаются версии компакт (маркировка WSC) отопителей мощностью 4 кВт – для автомобилей с объемом двигателя до 2 л и 5 кВт – для объема двигателя больше 2 л. При ограниченности свободного пространства в моторном отсеке существует модификации 5-ти кВт гидроника «WS», так называемая «половинка». Она имеет значительно меньшие размеры и может быть размещена в ограниченном пространстве моторного отсека. Планируется выпуск «половинок» и печек 4 кВт.

В 2006 году компания Eberspächer выпустила новую линейку устройств управления EASY START в обновленном элегантном дизайне. Для Вас на выбор: таймер Easy Start T, радиопульт управления Easy Start R без ЖК-дисплея и радиопульт Easy Start R+, имеющий монитор для удобства программирования и управления. Управление с помощью мобильного телефона возможно при выборе системы управления Calltronic.

Компания Webasto выпускает жидкостные подогреватели Thermo Top с буквенным обозначением «Е» – версия 4 кВт и «С» — 5 кВт. В отличие от Eberspächer, в линейке отопителей Webasto не предлагается исполнения печки для ограниченного пространства моторного отсека. Из достоинств марки отметим, что отопители Webasto являются самыми тихими в своем классе.

Среди устройств управления имеется таймер и системы дистанционного управления. Система Telestart T91 вышла в новом модном «хай-тек» дизайне пульта. Интересна система дистанционного управления Heating Time Management (HTM) T100 с возможностью программирования не момента включения подогревателя, а времени начала поездки. Предусмотрена также возможность программирования желаемого уровня комфортности прогрева салона (от 1 до 5). Система сама рассчитывает момент запуска и контролирует процесс работы подогревателя. Система ThermoCall позволяет управлять отопителем с мобильного телефона.

С любым из этих устройств Вы можете смело встречать морозы, ведь теплый салон с самого начала поездки и заранее прогретый двигатель – это не только комфорт и безопасность, это еще и здоровье на всю зиму и хорошее настроение каждый день.

Предпусковой прогрев двигателя своими руками | Своими руками

Содержание ✓

✓ ИЗГОТОВЛЕНИЕ НАГРЕВАТЕЛЯ
✓ СОБИРАЕМ ТЕПЛООБМЕННИК
✓ УСТАНОВКА НА АВТОМОБИЛЬ

В наших краях завести машину зимой после ночной стоянки бывает проблематично из-за сильных морозов.

Хорошо если машина стоит в тёплом гараже. А как быть тему кого его нет? Вот и исхитряются автолюбители – кто снимает на ночь аккумулятор и забирает его домой, кто укутывает двигатель старыми одеялами и телогрейками, а кто-то тянет из дома провода и ставит стационарные обогреватели.

Так и я мучился с запуском двигателя, пока в голову пришла мысль сделать своими руками предпусковой подогрев жидкости — тосола.

ВСЕ ЧТО НЕОБХОДИМО ДЛЯ ЭТОЙ СТАТЬИ НАХОДИТСЯ ЗДЕСЬ >>>

ИЗГОТОВЛЕНИЕ НАГРЕВАТЕЛЯ

Для изготовления подогревателя мне понадобились: обрезок тонкостенной трубы 080 мм, два патрубка 20 мм, листовой металл, нихромовая спираль и помпа от «Газели».

Сначала я отпилил от трубы кусок длиной 80 мм. Из листового металла толщиной 1 мм вырезал два диска по внутреннему диаметру трубы (фото 1) и две пластины, которые вварил в диски для увеличения теплообмена (фото 2).

Самое сложное — сварить теплообменник. Делать это желательно сварочным аппаратом для кузовных работ или газовой сваркой, чтобы можно было положить сплошной шов.

Можно также запаять оловом, используя мощный паяльник. После сварки или пайки обязательно надо проверить водой сборку на герметичность. Обратите внимание, что пластины расположены перпендикулярно потоку охлаждающей жидкости (фото 3).

В качестве электроизоляции я использовал листовой асбест (фото 4), вложил два кружка внутрь теплообменника с обеих сторон (фото 5).

Для нагревателей подойдёт любая нихромовая спираль (фото 6). Отмеряем два куска с сопротивлением 2,5-4 Ом (замеряем мультиметром). Чем сопротивление отрезка спирали меньше, тем больше она будет нагреваться, но при этом возрастает риск перегрева и, как следствие, перегорания спирали. Из толстого паронита вырезаем два диска по внутреннему диаметру теплообменника, на которые и крепим болтиками М4 спирали.

С обратной стороны на эти же болтики крепим провода питания (фото 7). Болтики затягиваем как можно сильнее, чтобы уменьшить переходное сопротивление.

Для окончательной сборки вырезаем из листового металла две крышки с ушками (фото 8)( которые стягиваем шпильками 05 мм (фото 9).

СОБИРАЕМ ТЕПЛООБМЕННИК

Вкладываем внутрь нагревательные элементы спиралями вниз. Прокладываем листовым асбестом, ставим крышки на место. Всю конструкцию для теплоизоляции оборачиваем 10-мм пенопленом. Теплообменник готов (фото 10).

Таким образом, у нас получился теплообменник с двумя нагревательными элементами, рассчитанными на 12 В. Его можно подключать как на 12 В по параллельной схеме, так и на 24 В по последовательной.

Смотрите также: Снегоход своими руками (фото+чертежи)

УСТАНОВКА НА АВТОМОБИЛЬ

Разрезаем нижний шланг подачи тосола в печку автомобиля и в разрыв подключаем последовательно теплообменник и помпу от «Газели», чтобы заставить тосол циркулировать по малому кругу. Если помпа не закреплена на двигателе, подключаем к её корпусу «минус». При монтаже помпы главное — не ошибиться с направлением потока тосола (на помпе есть стрелочка).

Подключаем один провод к «минусу» аккумулятора, а второй — через предохранитель 7,5-10 А и выключатель — к «плюсу». У меня параллельно спиралям подключён светодиод через сопротивление 2 кОм для визуализации работы прибора. Также в разрыв «+» провода со временем я поставил реле времени на 30 минут (фото 11), чтобы не сажать зря аккумулятор. Сбоку центральной консоли автомобиля вывел тумблеры включения прогрева тосола (фото 12).

Когда после длительной стоянки на морозе надо завести автомобиль, включаю подогреватель минут на 20, затем завожу двигатель и, не выключая подогрев, начинаю движение или грею мотор на холостых оборотах. На температурном датчике стрелка не поднимается, но по тому, как крутит стартёр, видно, что двигателю намного легче, и кажется, что он заводится не при -30°С, а при 0°С.

После того, как двигатель уже заведён, с включённым подогревателем он прогревается примерно в 1,5 раза быстрее.

Вот так за небольшую сумму вы получаете предпусковой прогрев двигателя, не привязанный к электрической сети 220 В.

Читайте также: Как избежать перегрева двигателя

Пользуюсь этим подогревателем всю зиму. Морозы доходили до -35°С, машина уверенно заводилась!

Основные детали теплообменника.
Внутри вварены две пластины для увеличения теплообмена.
Для обеспечения герметичности все швы проварены сварочным аппаратом «Кемпи».
В качестве электроизоляции использован листовой асбест.
Асбестовые вкладыши исключат замыкание спиралей на корпус.
Нихромовая спираль для какого-то бытового прибора.
Нагревательные элементы.
Крышки стягиваются шпильками 25 мм.
Собранный теплообменник необходимо проверить на герметичность.
Снаружи теплообменник обмотан пенопленом для теплоизоляции.
Чтобы не посадить аккумулятор, подключил реле времени.
Тумблеры включения выведены сбоку центральной консоли.

Автор: Н.ЕВДОКИМОВ, Челябинская обл.

ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ МАСТЕРОВ И МАСТЕРИЦ, И ТОВАРЫ ДЛЯ ДОМА ОЧЕНЬ ДЕШЕВО. БЕСПЛАТНАЯ ДОСТАВКА. ЕСТЬ ОТЗЫВЫ.

Ниже другие записи по теме «Как сделать своими руками — домохозяину!»

Подпишитесь на обновления в наших группах и поделитесь.

Будем друзьями!

Техническое обслуживание самолета: Надлежащий предварительный прогрев двигателя

В нашем последнем разделе, посвященном предварительному прогреву, мы рассмотрели реальные причины, по которым предварительный прогрев так важен для авиационных двигателей. На этот раз мы поговорим о различных методах предварительного нагрева и о том, как максимально использовать их.

Большинство экспертов рекомендуют выполнять предварительный нагрев в любое время, когда температура падает почти или ниже точки замерзания. Тем не менее, 32 градуса по Фаренгейту — это всего лишь общая рекомендация. Есть более критические температуры ниже точки замерзания, когда предварительный нагрев становится гораздо более важным, а также температуры выше точки замерзания, когда предварительный нагрев все еще имеет некоторые преимущества, особенно для других компонентов под капотом, таких как аккумуляторы, шланги и т. д. Согласно исследованию, цитируемому Питером Танисом ( Tanis Aircraft Services, Inc. ), минимальная температура двигателя должна составлять 20 градусов по Фаренгейту, чтобы предотвратить повреждение двигателя при запуске. Поддержание температуры двигателя выше 40 градусов по Фаренгейту снижает нагрузку на батарею во время запуска, сокращает время запуска и связанный с этим износ. И, если вы попытаетесь поддерживать температуру двигателя выше 60 градусов по Фаренгейту перед запуском, вы, как правило, увидите дополнительные преимущества в виде снижения нагрузки на двигатель и износа цилиндров, а также более эффективного времени запуска.

Как мы уже говорили в предыдущем разделе, предварительный нагрев — это гораздо больше, чем просто температура масла. Надлежащий предварительный прогрев включает в себя нагрев всего двигателя, чтобы все важные детали двигателя могли быть доведены до «безопасного» температурного диапазона. В идеальном мире вы бы нагрели весь самолет, чтобы уменьшить износ всего, от шкивов до компонентов шестерни, от авионики до гироскопических приборов. Но мир не идеален, особенно с учетом роста стоимости «всей авиации». Я провел последние 16 лет, выкапывая свой самолет из каждой снежной бури, прежде чем перебраться в ангар этой зимой. Я считаю, что мне очень повезло, и прекрасно осознаю, что ангары — это роскошь, которую не все могут себе позволить.

Таким образом, у большинства из нас остается два основных варианта предварительного подогрева: стационарные подогреватели и переносные подогреватели.

Установленные подогреватели

Наиболее распространенными подогревателями являются встроенные электрические системы подогрева. Наиболее распространенные системы производятся компаниями Tanis Aircraft и Reiff Preheat Systems. Базовые предпусковые подогреватели состоят из небольшой электрической прокладки, прикрепленной к масляному поддону. Тем не менее, действительно стоит сделать (небольшие) инвестиции в более обширную систему предварительного нагрева, которая включает нагревательные элементы для других частей двигателя, включая картер и цилиндры. Tanis использует различные варианты компонентов для нагрева различных частей двигателя, в том числе нагреваемые болты впускной трубы и болты клапанной крышки. Reiff использует ленты с подогревом, которые оборачиваются вокруг основания каждого цилиндра. Оба являются отличными решениями. Я лично много лет использую систему Tanis с нагревателем масляного поддона, нагревателем картера и болтами крышки клапана с подогревом и получаю отличные результаты. В любой из этих систем настоятельно рекомендуется использовать хорошо изолированный кожух капота, чтобы весь моторный отсек оставался теплым.

Хотя вы, безусловно, можете установить минимальную установку только прокладки нагревателя поддона, я настоятельно рекомендую заплатить немного больше за полную систему. Основная проблема с системами предварительного подогрева только отстойника заключается в том, что они не всегда решают критические проблемы с зазором, которые мы описали ранее. Ваше масло может быть теплым, но если ваши цилиндры холодные, у вас все еще могут быть проблемы с расширением и чрезмерным износом при запуске. Кроме того, длительное нагревание только масляного поддона может принести больше вреда, чем пользы. Проблема кроется в конденсате.

Конденсация происходит каждый раз, когда теплый влажный воздух проходит над поверхностью, температура которой ниже точки росы. В случае электрических подогревателей масляного поддона теплый воздух над маслом может конденсироваться на холодных частях двигателя, таких как цилиндры и распределительный вал. Поскольку вода является ключевым фактором коррозии, оставление включенным в течение длительного времени только нагревателя масляного поддона может привести к преждевременному износу цилиндра и распределительного вала. Однако, если использовать полную систему обогрева двигателя в сочетании с изолированным кожухом, проблемы коррозии можно в значительной степени устранить. Я лично проверил эту теорию с помощью измерителя влажности, будучи привязанным снаружи в холодную сырую погоду. Использование только отстойника без одеяла привело к высокому уровню влажности. Добавление либо кожуха, либо полной системы обогрева двигателя приводило к значительному снижению влажности, а сочетание высококачественного изолированного кожуха с полной системой предварительного нагрева двигателя создавало в капоте исключительно теплую и сухую среду. Я обнаружил, что даже остаточная влага в капоте исчезла в течение нескольких часов, а время прогрева перед взлетом практически сократилось к тому времени, когда я добрался до взлетно-посадочной полосы. Позже я добавил термостат для поддержания постоянной температуры в капоте.

Оставлять подогреватель включенным на продолжительное время спорно, в основном из-за возможности усиления коррозии; обоснованная забота. Разные ситуации диктуют разные рекомендации. Прежде всего, регулярные полеты самолета, частая замена масла и использование антикоррозионных присадок, таких как CamGuard, окажут наибольшее влияние на снижение воздействия коррозии. Если вы будете придерживаться их в первую очередь, вы сможете поддерживать постоянный предварительный нагрев моторного отсека, как указано выше, без каких-либо отрицательных результатов (кроме потраченной впустую энергии). Эта полная установка настолько близка к отапливаемому ангару, насколько это возможно, находясь снаружи. Однако, если вы ожидаете, что между полетами будут проходить недели, то имеет смысл перейти на предварительный подогрев перед каждым полетом и хранение при низких зимних температурах, когда сама температура будет замедлять коррозионный процесс. В настоящее время доступно множество переключателей с дистанционным управлением, которые упрощают обогрев вашего самолета еще до того, как вы отправитесь в аэропорт.

Переносные предпусковые подогреватели двигателя

Если у вас нет электричества на причале или если вы хотите избежать затрат на установленную систему, вам придется полагаться на какую-либо форму переносного принудительного подогревателя горячим воздухом. Это наиболее распространенная форма быстрого нагрева двигателя, используемая FBO и летными школами. Этим системам обычно требуется как электричество, так и пропан для создания мощного потока горячего воздуха в моторный отсек.

Воздух вдувается либо в нижнюю часть капота через выпускное отверстие, либо через переднюю часть капота через воздухозаборники. Марка портативных подогревателей Red Dragon является наиболее распространенной, но если доступ к электричеству является проблемой, Northern Companion производит портативный подогреватель, который требует только топлива и при этом поддерживает широкий спектр видов топлива (100LL, Jet-A, керосин). , так далее.). При любом решении ключом является обеспечение достаточного времени для того, чтобы весь двигатель прогрелся до разумной температуры перед попыткой запуска.

Суть в том, что, когда ртутный столбик падает, предварительный нагрев может оказать огромное влияние на долговечность вашего самолета. Как минимум, постарайтесь, чтобы температура всего двигателя превышала 40 градусов по Фаренгейту, чтобы обеспечить наилучшие условия для долговременной работоспособности вашего двигателя. И, если у вас есть возможность нагреть кабину, чтобы прогреть авионику и гироскопы, прежде чем они раскрутятся, это даже лучше.

Какой бы метод предварительного прогрева вы ни выбрали, помните, что лучший способ поддерживать ваш самолет в отличном состоянии — это часто летать на нем. Зима может означать низкие температуры, но это также может означать ровный воздух, впечатляющий набор высоты, отличную видимость и прекрасную возможность выбраться из дома и увидеть зимнюю страну чудес с точки зрения пилота. Счастливого полета!

Джефф Саймон — механик A&P, пилот и владелец самолета. Последние 14 лет он продвигал техническое обслуживание самолетов с помощью владельца в качестве обозревателя нескольких крупных авиационных изданий и своей серии обучающих DVD: The Educated Owner. Джефф также является создателем SocialFlight, бесплатного мобильного приложения и веб-сайта, отображающего более 10 000 авиационных событий. Бесплатные приложения доступны для iPhone, iPad и Android, а также в Интернете на сайте www.SocialFlight.com.

Джефф Саймон

Джефф Саймон — пилот A&P, IA, владелец самолета. Он провел последние 22 года, продвигая техническое обслуживание самолетов с помощью владельца, и недавно сертифицировал многофункциональный сигнализатор в кабине экипажа FlexAlert. Джефф также является создателем SocialFlight, бесплатного мобильного приложения и веб-сайта, на котором представлены более 20 000 авиационных событий, гамбургеры за 100 долларов и обучающие видео об авиации www.SocialFlight.com.

Перейти к профилю Джеффа Саймона

Почему и как использовать предварительный нагрев

Насколько холодно холодно?
Недостаточное давление масла!
Подшипники нуждаются в зазоре…
… и Pistons Do, To Los 9003
Самый лучший в мире предварительный наг.
Оставлять постоянно включенным?
Принудительный горячий воздух

Несмотря на то, что большинство из нас впервые узнали о предварительном подогреве в наземной школе частных пилотов, этот предмет до сих пор плохо понимают даже опытные пилоты и владельцы самолетов.

это необходимо, и как это должно быть выполнено. Но к тому времени, как вы закончите эту статью, я обещаю, что вы станете экспертом в этом вопросе.

Первый вопрос, который неизменно возникает, — насколько холодным должно быть помещение, прежде чем потребуется предварительный нагрев. Конечно, на этот вопрос нет жесткого и быстрого ответа. Степень повреждения двигателя при холодном запуске зависит от множества факторов, включая тип двигателя, его возраст и состояние, тип цилиндров (стальные или хромированные) и тип используемого масла.

Интересно, что новый заводской ремонт значительно более уязвим к повреждениям при холодном пуске, чем усталый старый двигатель после капитального ремонта. Удивлен? Оставайтесь с нами, и вы узнаете, почему.

Как правило, любой запуск, при котором двигатель прогревается до температуры ниже точки замерзания (32°F или 0°C), считается «холодным запуском», а любой запуск при температуре ниже 20°F (-7°C) является не чем иным, как тяжкое преступление против вашей силовой установки. Чем ниже температура, тем хуже преступление.

Большинство пилотов, по-видимому, считают, что главная причина того, что холодный пуск плох для двигателей, заключается в том, что моторное масло густое и вязкое и плохо течет. Поскольку при холодном масле для повышения давления требуется больше времени, двигатель подвергается чрезмерному износу в первые секунды после запуска из-за недостаточной смазки. Это то, чему научил меня мой основной CFI, когда я готовился к своему частному билету 35 лет назад.

Тогда это могло иметь какое-то значение, но не сегодня. Почти каждый, кто в настоящее время летает в холодную погоду, использует мультивязкостное масло, такое как Shell 15W-50 или Chevron 20W-50, и эти масла очень хорошо летают даже при 0F (-18C) или ниже.

Следовательно, пилоты, которые используют масла Multivis, быстро замечают, что их давление масла быстро поднимается после запуска даже в холодную погоду, и считают, что, следовательно, все в порядке. Большая ошибка!

Зазор подшипника коленчатого вала.

Настоящим виновником повреждений при холодном пуске является тот факт, что наши авиационные двигатели сделаны из разнородных металлов с совершенно разными коэффициентами расширения. Картер, поршни и головки цилиндров вашего двигателя изготовлены из алюминиевого сплава, а коленчатый вал, распределительный вал, шатуны и гильзы цилиндров изготовлены из стали. При нагревании алюминий расширяется примерно в два раза больше, чем сталь. Точно так же при охлаждении алюминий сжимается примерно в два раза больше, чем сталь. И в этом заключается проблема.

Рассмотрим стальной коленчатый вал, который подвешен на тонких вкладышах подшипников, поддерживаемых литым алюминиевым картером. По мере того как двигатель становится холоднее, все его детали уменьшаются в размерах, но алюминиевый корпус сжимается в два раза больше, чем проходящий через него стальной коленчатый вал. В результате чем ниже температура, тем меньше зазор между вкладышами подшипников и коленчатым валом. В этот зазор масло поступает для смазки подшипников и предотвращения контакта металла с металлом. Если зазора недостаточно, то для масла нет места, независимо от того, насколько высоко давление масла показывает манометр.

Насколько серьезна эта проблема. Что ж, возьмем, к примеру, двигатели серии TCM IO-520, используемые во многих одноместных и двухместных самолетах Beech и Cessna. В руководстве по капитальному ремонту IO-520 указан минимальный зазор подшипника коленчатого вала, равный 0,0018 дюйма (это 1,8 тысячных) при нормальной комнатной температуре.

Что происходит с этим зазором, когда вы начинаете охлаждать двигатель? TCM этого не говорит. Но тесты, проведенные в 1984 году компанией Tanis Aircraft Services в Гленвуде, штат Миннесота (где бывает очень холодно), показали, что IO-520 теряет 0,002 дюйма (2,0 тысячных) зазора подшипника коленчатого вала при -20F. Двигатель, построенный с минимальной посадкой подшипников, указанной TCM, при комнатной температуре фактически будет иметь отрицательный зазор в подшипниках при -20F, другими словами, коленчатый вал будет туго заедать!

Вы, наверное, замечали, как трудно вытащить винт вручную перед запуском в холодную погоду.

Теперь вы знаете, почему. Дело не в том, что масло густое (потому что, если вы используете масло мультивис, оно не густое). Дело в том, что зазор между коленчатым валом и подшипниками меньше, чем обычно. Если будет достаточно холодно, вы, возможно, вообще не сможете вытащить пропеллер.

Запустите двигатель в этом состоянии, и вы, вероятно, испытаете ускоренный износ подшипников и возможное повреждение шеек коленчатого вала в первую или две минуты работы двигателя. Если зазоры в подшипниках достаточно малы, вкладыши подшипников могут даже сместиться в своих седлах — так называемый «закрученный подшипник», смещающий отверстия для подачи масла и лишающий подшипник смазочного масла.

По иронии судьбы, эта проблема усугубляется тем, что двигатель только что с завода, изготовленный в соответствии с самыми жесткими допусками для нового двигателя. У уставшего, разбалтованного, давно отработавшего двигателя с изношенными подшипниками (или двигателя с малой отработкой после небрежного капитального ремонта в подвале) вполне может быть достаточный зазор даже при отрицательных температурах.

Но, даже если ваш двигатель приближается к межремонтному пробегу, вы не можете позволить себе успокаиваться на холодных пусках. Это связано с тем, что недостаточный зазор в подшипниках является лишь одним из нескольких недостатков, связанных с холодным пуском.

Подумайте, что происходит с вашими поршнями и цилиндрами при холодном запуске двигателя. Здесь ситуация противоположна той, о которой мы только что говорили: вместо стального кривошипа внутри алюминиевого корпуса у нас есть алюминиевый поршень внутри стальной цилиндрический ствол. Таким образом, ситуация с зазором обратная: прилегание поршня к цилиндру ослабевает, когда двигатель работает в холодном состоянии, и затягивается, когда двигатель достигает полной рабочей температуры (поэтому испытания на сжатие обычно проводятся при горячем двигателе).0003

Так почему холодный запуск может быть проблемой для верхней части двигателя? Некоторые причины.

Когда двигатель запускается холодным и нагревается до нужной температуры, поршень и цилиндр не нагреваются с одинаковой скоростью. Поршень нагревается очень быстро после запуска, в то время как гильза цилиндра может прогреваться довольно долго. Почему? Ну, во-первых, поршень маленький и легкий, а цилиндр большой и тяжелый, поэтому, когда они оба подвергаются воздействию тепла сгорания, поршень нагревается намного быстрее. Кроме того, цилиндр имеет очень эффективный механизм отвода тепла — он покрыт охлаждающими ребрами, омывается предположительно холодным воздухом, — в то время как реальное охлаждение поршня происходит только от брызг моторного масла, а низкие обороты пуска и холостого хода — это не все. в наличии много масла для разбрызгивания.

Зазор между поршнем и цилиндром.

В результате поршень довольно быстро расширяется до полного рабочего размера после запуска, в то время как цилиндру требуется гораздо больше времени для расширения до своего полного рабочего диаметра. Чем холоднее OAT, тем больше времени требуется цилиндру для достижения рабочей температуры. В результате, хотя посадка поршня в цилиндре довольно свободна, когда двигатель холодный, она может быстро стать более плотной, чем обычно, вскоре после запуска, когда поршень нагрелся до температуры, но цилиндру еще предстоит пройти долгий путь. Если достаточно холодно, зазор между поршнем и цилиндром может стать равным нулю, что приведет к задирам металла о металл между поршнем и гильзой цилиндра.

Эта проблема усугубляется тем фактом, что большинство гильз цилиндров сконструированы с атапером или «дросселем» в верхней трети хода поршня. Это делается для предварительной компенсации ствола того факта, что при выходе двигателя на рабочую температуру верхняя часть цилиндра (где происходит процесс сгорания) намного горячее, чем нижняя часть цилиндра, и поэтому расширяется значительно больше. Если бы цилиндры были идеально цилиндрическими при комнатной температуре, то при горячем двигателе они расширялись бы в верхней части, что приводило к неплотному прилеганию между поршнем и гильзой цилиндра именно там, где плотное прилегание наиболее необходимо — в верхней мертвой точке. Придавая стволу цилиндра небольшую конусность в верхней части при комнатной температуре, цилиндр становится цилиндрическим при рабочей температуре.

При запуске двигателя в холодную погоду воздушная заслонка цилиндра открывается значительно сильнее, чем обычно. После запуска поршень начинает периодически подталкиваться вверх в заблокированную зону в верхней части хода. Поскольку поршень быстро прогревается, а цилиндр все еще относительно холодный, легко увидеть, насколько сильными могут быть задиры в верхней точке хода поршня.

Как видно из этого обсуждения, прогрева моторного масла определенно недостаточно, чтобы избежать повреждений при холодном запуске. Никакое теплое масло в мире не поможет, если зазор между коленчатым валом и подшипником или между поршнем и цилиндром упадет до нуля. Чтобы избежать этого, при предварительном прогреве необходимо прогреть картер и гильзы цилиндров (особенно верхнюю часть гильз цилиндров рядом с местом их сопряжения с головками).

Лучший способ сделать это — поставить самолет на ночь в отапливаемый ангар. Почему? Потому что это предварительно нагревает каждую часть самолета до одинаковой температуры. После 8-12 часов в ангаре 40F масло на 40F, корпус на 40F, головки цилиндров на 40F, приборы гироскопа на 40F (у гироскопов, кстати, есть свои проблемы с холодным запуском), лобовое стекло при 40F (чтобы он не запотевал в ту минуту, когда вы выдыхаете), и даже сиденье пилота соответствует 40F (что решает еще одну проблему).

Я живу на калифорнийском побережье, где температура почти никогда не опускается ниже нуля, но когда я отправляюсь в холодную страну, я всегда изо всех сил стараюсь использовать метод предварительного нагрева ночью в отапливаемом ангаре. Большинство FBO, похоже, берут от 20 до 50 долларов за хранение моего 310 в их отапливаемом ангаре на ночь. Даже за 50 долларов, я думаю, это довольно выгодно по сравнению с альтернативой (ускоренный износ двух моих дорогих двигателей TSIO-520).

Если я на какое-то время остановлюсь в аэропорту с холодной погодой, я часто слишком щепетилен, чтобы платить за то, чтобы самолет находился в ангаре на все время. Вместо этого я договорюсь с FBO, чтобы загнать самолет в отапливаемый ангар за ночь до запланированного вылета. Если утром перед вылетом действительно очень-очень холодно, я, как известно, делаю предполетную подготовку самолета в ангаре, забираюсь в кабину, запираю дверь, а затем велел линейной бригаде открыть дверь ангара и отбуксировать самолет на трап. со мной в нем. Как только они отцепляют буксир, я запускаю двигатели, прежде чем они успевают промерзнуть.

Если не считать ночи в отапливаемом ангаре, лучшим методом предварительного нагрева является многоточечная электрическая система обогрева с отдельными нагревательными элементами, прикрепленными к масляному поддону, картеру и каждому цилиндру. Подключив такую систему к сети 115 В или 230 В за несколько часов до вылета (а еще лучше на ночь), можно по крайней мере быть уверенным в прогретых цилиндрах, теплом картере и теплом масле при запуске.

Система Tanis TAS100.

Самые известные многоточечные электрические системы предварительного нагрева производятся компанией Tanis Aircraft Services в Гленвуде, штат Миннесота. Системы серии TanisTAS100 стоят около 500 долларов США за шестицилиндровый двигатель и состоят из восьми электрических нагревательных элементов, соединенных жгутом проводов. Шесть 50-ваттных нагревателей цилиндров ввинчиваются в резьбовые втулки датчика CHT в каждой головке цилиндров. Плоская грелка из силиконовой резины приклеена к картеру с помощью высокотемпературного RTV, а другая приклеена к днищу масляного поддона. Жгут проводов заканчивается обычной вилкой переменного тока, которая обычно монтируется рядом с лючком маслозаливной горловины в капоте. Вы просто подключаете удлинитель к самолету, подключаете систему предварительного нагрева и даете ему готовиться в течение нескольких часов.

Несмотря на то, что Tanis TAS100 представляет собой потрясающую систему предварительного нагрева, одним недостатком является то, что ее цилиндрические нагреватели вытесняют обычный датчик CHT. Одним из решений является замена датчика CHT типа «свеча зажигания-прокладка». Другим вариантом является использование комбинированного элемента нагревателя/зонда, доступного от Tanis, но это делает систему более дорогой, особенно если у вас есть датчики EGT/CHT на цилиндр, такие как GEM или JPI 700.

система.

В 1992 году Reiff Corporation of Delafield, Wisc. вышла на рынок многоточечного электрического предварительного нагрева со своей новой системой «HOTBANDD». Вместо нагревателей головок цилиндров в системе Reiff используются 50-ваттные нагревательные элементы, установленные на больших зажимах из нержавеющей стали, которые крепятся к неоребренной части цилиндра каждого цилиндра. В результате нет никаких помех для существующих инструментов CHT. Система Reiff также включает нагреватель масляного поддона, но не нагреватель картера (предполагается, что картер получает достаточно тепла за счет теплопроводности от нагревателей масляного поддона и цилиндров). Шестицилиндровая система Reiff продается примерно за 400 долларов.

Прокладки коромысел Tanis TAS400 с подогревом.

Чтобы не отставать, компания Tanis недавно выпустила новую систему предварительного нагрева TAS400. Вместо нагревательных элементов головки блока цилиндров CHT в новой системе используется «обогреваемая прокладка коромысла», которая помещается между каждой головкой блока цилиндров и крышкой коромысла и передает тепло непосредственно на головку блока цилиндров. TAS400 представляет собой значительное улучшение по сравнению с системой TAS100 по нескольким параметрам. Он не только решает проблему помех от датчика CHT, но и распределяет тепло равномерно по всей окружности головки цилиндров, а не в одной точке.

Как новая система Tanis TAS400, так и система Reiff HOTBANDD способны обеспечить превосходный предварительный нагрев за пару часов. Мы не рекомендуем более дешевые электрические системы, которые нагревают только масляный поддон. Как вы теперь знаете, нагрев цилиндров и корпуса абсолютно необходим.

Изолированные кожухи двигателя и винта
от Kennon Aircraft Covers.

Если температура воздуха не слишком низкая и самолет прогревается в ангаре или другом защищенном помещении, то для этой цели достаточно многоточечной системы электрического обогрева. Но если на улице очень холодно или вам нужно прогреться снаружи на открытой рампе (особенно если на улице ветрено), вам также понадобятся какие-то средства для изоляции моторного отсека и предотвращения утечки большей части тепла.

Как минимум вам понадобится утепленный кожух двигателя. Хотя вы можете обойтись стеганым одеялом, индивидуальные утепленные чехлы можно приобрести в компании Kennon Aircraft Covers в Шеридане, штат Вайоминг, а также в компаниях Reiff и Tanis и некоторых других фирмах.

В условиях сильного холода или ветра гребной винт становится основным источником потерь тепла во время предварительного нагрева. Kennon, Reiff и Tanisall предлагают изолированные крышки пропеллеров и кок для решения этой проблемы. Рассчитывайте около 300 долларов на хорошую теплоизолированную крышку двигателя и еще 100 долларов на покрытие винта и кок.

Еще одно неоспоримое преимущество теплоизолированных кожухов двигателя и винта заключается в том, что их использование может полностью исключить необходимость предварительного прогрева, если вы собираетесь выполнять быстрый разворот. Установив крышки сразу после выключения, тепло двигателя может сохраняться в течение трех-четырех часов, даже когда самолет стоит на улице в холодную и ветреную швартовку.

Если вы размещаете свой самолет в ангаре и используете теплоизолированную крышку двигателя, одноточечный электронагреватель может обеспечить адекватный предварительный нагрев, если ему дается достаточно времени для этого (например, в течение ночи). Простой обогреватель масляного поддона может помочь, и даже пары 100-ваттных лампочек, воткнутых в створки капота, может хватить, если моторный отсек хорошо прикрыт.

Kennon предлагает новую вариацию на эту тему, состоящую из пары пластин с электрообогревом, прикрепленных липучками к внутренней части заглушек капота. В сочетании с хорошей теплоизоляцией кожуха двигателя и, возможно, нагревателем масляного поддона, это может хорошо поддерживать двигатель в тепле во всех условиях, кроме самых холодных.

Эти подходы работают нормально, пока у вас есть достаточно времени для предварительного прогрева, но не ожидайте, что они прогреют холодный двигатель до безопасной пусковой температуры за час или два. Для этого вам обязательно понадобится многоточечный электрический система отопления или принудительный подогрев воздуха.

Были серьезные разногласия по поводу того, стоит ли оставлять электрическую систему предварительного нагрева включенной постоянно, когда самолет не летает. И TCM, и Shell опубликовали предупреждения о том, что нельзя оставлять установленный на двигателе электрический предпусковой подогреватель более чем за 24 часа до полета. Однако эти предостережения действительно применимы в первую очередь к одноточечным нагревателям, таким как нагреватели масляного поддона.

Компании TCM и Shell обеспокоены тем, что нагревание масляного поддона приведет к испарению влаги из масляного поддона, а затем к ее конденсации на холодных компонентах двигателя, таких как распределительный вал, коленчатый вал или стенки цилиндра, что приведет к ускоренной коррозии этих деталей. весь двигатель нагревается равномерно с помощью многоточечной системы обогрева, или поскольку двигатель и воздушный винт закрыты изолированными кожухами двигателя и винта, такая конденсация маловероятна.

На самом деле, использование изолированного кожуха и многоточечной системы предварительного нагрева, которая постоянно включается, является одним из наиболее эффективных методов устранения внутренней коррозии двигателя, особенно если самолет хранится в неотапливаемом ангаре, а не на открытом воздухе. Если весь двигатель поддерживается выше точки росы, конденсация просто не может возникнуть.

Нагнетательный подогреватель Herman-Nelson.

Большинство FBO в холодных странах используют большие блоки предварительного нагрева с принудительной подачей воздуха, подобные тем, которые производит компания Aerotech-Herman-Nelson в Виннипеге, Канада. Воздушные обогреватели меньшего размера, работающие на пропане, керосине или бензине, также доступны из ряда источников, включая Kennon AircraftCovers.

Предварительный подогрев с принудительной подачей воздуха может выполнять эффективную работу при условии, что машина имеет достаточную мощность БТЕ для этой работы (некоторые небольшие нагреватели, работающие на пропане, просто не имеют такой мощности), и машину оставляют прикрепленной к самолету на время, достаточное для полного прогрева двигателя .

Разное