Использование горелок при безгаражном содержании автотракторного парка
Газовые инфракрасные горелки применяют в системах и установках обогрева людей (на открытых и частично закрытых площадках), а также двигателей и элементов трансмиссий автомобилей и тракторов. Совершенствование зимней эксплуатации автотракторного парка, облегчение запуска двигателей в условиях безгаражного содержания автомобилей и тракторов с достижением при этом наибольшего технико-экономического эффекта, который выражается в минимуме удельных затрат материальных ресурсов и времени на запуск, снижении пусковых износов двигателя, экономии топлива, улучшении охраны труда и условий работы шоферов и т. д., — задача огромного народнохозяйственного значения. Одно из эффективных решений этой задачи специалисты видят в широком распространении на автомобильном транспорте подогревателей и устройств различной конструкции, в которых в качестве источника тепла используются газовые горелки.
В некоторых автохозяйствах Вильнюса и Минска применяют стационарные установки обогрева с горелками, размещенными в приямках, защищающих горелки от задувания. На рис. 6.6 показана схема установки для подогрева двигателя, картера и коробки передач, оборудованная газовыми горелками, работающими на природном газе. В приямке устанавливаются две горелки, розжиг которых осуществляют переносным запальником. В зависимости от вида автомобиля угол наклона горелок к плоскости картера можно менять, а в зависимости от температуры наружного воздуха можно включать одну или обе горелки. При неработающих горелках приямок закрывают металлическими створками, защищающими его и горелки от осадков. Горелки работают в межсменное время. Температура масла в картере поддерживается на уровне не ниже плюс 35—40 °С. Во время стоянки воду из радиатора не сливают. Время запуска двигателя составляет 1—2 мин. Опыт эксплуатации автомобилей при межсменном подогреве двигателей дал хорошие результаты и показал высокую эффективность применения стационарных установок с ГИГ в приямках.
Другим эффективным способом межсменного подогрева является применение на автомобильном транспорте подогревателей «Малютка», широко используемых в ряде автохозяйств Москвы (автобазы № 4 и 39 Мосстройтранса, автокомбинаты № 15, 16, 37 и др.). Подогреватель «Малютка» разработан проектно-конструкторским бюро (ПКБ) Главмосавтотранса. Создано семейство подогревателей для автомобилей ГАЗ-53, ЗИЛ-164, ЗИЛ-130, МАЗ-200, МАЗ-500, КрАЗ-219 и «Шкода»-706РТ. Конструкция подогревателя несложна, он сравнительно мал по размерам и массе, прост в изготовлении и монтаже. Схема теплообменника и установки его на двигателе автомобиля показана на рис. 6.7. Газ через штуцер 7 поступает в горелку 1, излучающая поверхность которой отдает генерируемую ею теплоту бачку 8 теплообменника 6 с наружным кожухом 9. Вода из радиатора 3 по подводящему патрубку 2 через теплообменник 6, нагреваясь, по отводящему патрубку 5 поступает в двигатель 4.
На рис. 6.8 представлен подогреватель «Малютка-ЗМ», предназначенный для автомобиля МАЗ-200. Газ поступает по штуцеру в горелку 2, снабженную ветрозащитным устройством 1. Посредством подводящего патрубка 4 и отводящего патрубка 6 теплообменник включен в систему охлаждения двигателя. Продукты сгорания от горелки отводятся после омывания бачка теплообменника в атмосферу через жалюзи 3. Через штуцер 5 можно присоединить отопитель кабины. В теплообменник поставленного на линию подогрева автомобиля вставляется работающая горелка. Подогрев двигателя ведется в течение всего времени межсменной стоянки автомобиля. Перед выездом на линию горелку выключают и хранят на специальном стенде или в шкафу, предварительно отключив ее от шланга газопровода. Данный тип подогревателей можно использовать также и для предпускового разогрева двигателей. В этом случае система охлаждения двигателя заправляется антифризом.
По данным ПКБ Главмосавтотранса, пятилетний опыт эксплуатации подогревателей «Малютка» при температурах наружного воздуха до —26 °С показал, что они обеспечивают высокоэффективную тепловую подготовку двигателей. Распределение температур в различных точках двигателей МАЗ-500 при межсменном подогреве показано на рис. 6.9. Высокая экономичность подогревателей «Малютка» позволяет с успехом держать на непрерывном подогреве двигатели автомобилей даже при длительной (3—4 дня) их стоянке.
На большинстве подогревателей «Малютка» применена горелка «Звездочка». Подогреватели для двигателей автомобилей КрАЗ-219 и «Шкода»-706РТ оборудуются горелками ВИГ-1 или ГИИБл. Теплообменники подогревателей изготавливают из обычной малоуглеродистой стали. Срок их работы без ремонта при правильной эксплуатации 3—5 лет.
Для автомобилей, работающих в отрыве от основной базы, в Главмосавтотрансе созданы подогреватели «Малютка-200И» с автономным питанием от установленных на автомобиле 12-литровых баллонов со сжиженным газом. При этом двигатель заправляется антифризом и на его разогрев затрачивается до 4 ч. Съемные горелки подогревателя можно использовать и для разогрева агрегатов трансмиссии и других нужд. Характеристика подогревателей «Малютка» приведена в табл. 6.3.
Для подогрева двигателей и агрегатов трансмиссии автомобилей и тракторов в автохозяйствах используют также ветроустойчивые газовые горелки ГИИВ-1, ГИИВ-2 и другие, способные работать на открытом воздухе без защитных устройств. С помощью специальных подставок горелки располагают под картерами двигателя и заднего моста (рис. 6.10). Иногда ветроустойчивые горелки устанавливают стационарно (рис. 6.11). Газ по разводящему коллектору 6, проложенному в бетонном канале 7, через подающий стояк 1, к которому посредством штуцера присоединен гибкий резинотканевый шланг 2, поступает в ветроустойчивую горелку 3. Горелка смонтирована на кронштейне, замоноличенном в опорный бетонный брус 5. Бетонные направляющие 4 служат для фиксации переднего моста и двигателя.
По газопроводу 1 (рис. 6.12) газ поступает на территорию стоянки. При необходимости подводимый к стоянке газ можно редуцировать в газорегуляторном пункте (ГРП) 2. Из ГРП газ по разводящему газопроводу 4 и подающим коллекторам 5 через отключающие устройства 3 поступает в раздающую гребенку, помещенную в шкаф 6. Газовые излучающие горелки 8 получают газ, который поступает к ним по резинотканевым рукавам 7, присоединенным посредством штуцеров к раздающей гребенке. Обычно к одной раздающей гребенке рекомендуется подключать 8—10 горелок подогревателей «Малютка».
Для непосредственного обогрева двигателя и узлов трансмиссии можно рекомендовать схему разводки газопроводов, показанную на рис. 6.13. Газ из подводящего газопровода 1 через регуляторный пункт 2 и разводящий газопровод 3 поступает в групповые отводы 4, из которых по ответвлениям 5 подается в горелки 6. Горелки в зависимости от способа установки могут присоединяться гибким резинотканевым шлангом, длина которого не должна превышать 12 м. В соответствии с действующими нормами на газопроводах системы обогрева должна устанавливаться запорная арматура 7.
Эксплуатация подогревателей «Малютка» и установок подогрева с открытыми ГИГ требует соблюдения пожарной безопасности и определенных правил пользования природным и сжиженным газами. Обслуживающий персонал должен пройти обучение по программе, согласованной с органами Госгортехнадзора. Необходимо строго выполнять общие правила безгаражного содержания автомобилей. Устанавливаемые на линию подогрева автомобили не должны иметь подтекания масла, воды и топлива.
Опыт эксплуатации различных устройств для подогрева двигателей и узлов трансмиссий автомобилей ГИГ выявил существенные преимущества их применения, особенно для межсменного подогрева перед распространенными способами предпускового разогрева. Во-первых, экономится время и значительно облегчается труд водителей при подготовке автомобиля к работе, так как отпадает необходимость в ежедневной заправке системы охлаждения двигателя. Во-вторых, хорошая тепловая подготовка двигателя к пуску обеспечивает ощутимое с точки зрения экономии повышение его моторесурса. В-третьих, ликвидируются простои автомобилей и массовые опоздания выпуска их из парка на трассы в сильные морозы. Кроме того, использование ГИГ для подогрева двигателей уменьшает загрязнение воздушного бассейна. Опыт эксплуатации и расчеты показывают, что при непрерывной работе ГИГ в течение 10 ч выделится СО в 20 раз меньше, чем при 15-минутном прогреве двигателя на оборотах холостого хода после заливки его системы охлаждения горячей водой.
Эксплуатация подогревателей «Малютка» выявила их высокие технико-экономические показатели вследствие дешевизны топлива, надежности и простоты конструкции подогревателя, экономичности самих ГИГ. Так, стоимость 4187 кДж теплоты, полученной при сжигании газа, в 1,85 раза меньше отпускной цены эквивалентного количества теплоты, поступающей от теплоцентрали, в 2,7 раза ниже, чем при сжигании бензина, ив 11,6 раза меньше, чем при использовании электроэнергии. Кроме того, подогреватели типа «Малютка» обеспечивают полную гарантию запуска двигателя.
Аналогично системам подогрева автомобилей осуществляется с помощью ГИГ разогрев дизельных двигателей и узлов трансмиссий тракторов. ЮжНИИгипрогазом и трестом «Союзцелингаз» были разработаны и внедрены установки для разогрева дизельных двигателей тракторов ДТ-75, ДТ-54А и Т-75 с использованием ветроустойчивых ГИИВ-2. Установка рассчитана на одновременный подогрев 10 тракторов. Газоснабжение осуществляется от групповой резервуарной установки сжиженного газа, состоящей из трех подземных емкостей вместимостью 4,2 м3 каждая, оборудованных головками для работы без испарителя. Газ к установкам подогрева транспортируется по подземному газопроводу. Расстановка тракторов принята однорядная. Для каждого трактороместа установлен металлический шкаф, в котором размещен газовый стояк с двумя ниппелями для подключения резинотканевых шлангов, соединяющих газовый стояк с горелками и отключающими устройствами. Горелки размещены на подставках типа «салазки». Под картером двигателя устанавливают две горелки, под коробку скоростей и задний мост — по одной горелке. Излучающие горелки, подставки и шланги храниться в металлических шкафах. Приготовление горячей воды осуществляется с помощью автоматического водонагревателя АГВ-120.
Опыт эксплуатации показал, что при температуре наружного воздуха — 30 °С и скорости ветра до 6 м/с время разогрева масла в двигателе составляет 8—14, а в заднем мосту и коробке передач— 15—20 мин. Выигрыш во времени на запуск по сравнению с традиционными методами подогрева 1,5—2 ч. Экономический эффект от внедрения ГИГ для обогрева одного трактора за сезон равен 130,2 руб. Срок окупаемости примерно 2,4 года.
