По роду теплоносителя подогреватели могут быть жидкостными (антифриз, вода) или воздушными. В настоящее время разрабатываются также подогреватели, работающие на смешанном топливе.

По принципу транспортировки тепла от подогревателя к двигателю существуют устройства как термосифонные, так и с принудительной циркуляцией. Принудительную циркуляцию применяют для тяжелых (большей частью) V-образных дизельных двигателей.

Рис. 66. Утепление аккумуляторных батарей

Рис. 67. Классификация индивидуальных подогревателей

По роду применяемого топлива подогреватели можно разделить на бензиновые и дизельные. Как правило, подогреватель должен работать на том же топливе, что и подогревамый двигатель.

Ниже рассматриваются некоторые образцы индивидуальных подогревателей.

Для карбюраторных и дизельных” двигателей практически всех марок автомобилей разработан и применяется ряд жидкостных подогревателей, которые обозначаются буквами ПЖД и ПЖБ (подогреватель жидкостный дизельный и подогреватель жидкостный бензиновый). На автомобилях ЗИЛ-130 устанавливают жидкостный подогреватель П-100.

Принципиальная схема жидкостного подогревателя показана на рис. 68, основной составной частью которого является котел, состоящий из теплообменника и камеры сгорания.

Теплообменник подогревателя представляет собой четыре концентрические трубы. В пространстве между ними помещается подогреваемая жидкость.

Рис. 68. Принципиальная схема подогревателя:
1 — топливный бак; 2 — кран; 3 — фильтр-отстойник; 4 — топливопровод; 5 — электромагнитный клапан; 6—вентилятор с электроприводом; 7 — воздухопровод; 8 — трехнозиционный переключатель; 9 — выключатель свечи; 10 — контрольная спир-раль; 11 — запальная свеча; А — горячая иода к двигателю; Б — вода от двигателя; В — отработавшие газы к поддону картера двигателя

В связи с высокой теплонапряженностью камер сгорания 1400—1600° С) их чаще всего выполняют из хромоникелевой стали Х18Н10Т. Тепловая напряженность камер сгорания подогревателей карбюраторных двигателей выше, поэтому для них применяют жаропрочную сталь Х25Н16Г7АР (ЭИ-835).

Подача воздуха в камеру сгорания осуществляется с помощью специального автономного электровентилятора, питающегося от аккумуляторной батареи-

Из топливного бака топливо поступает к форсунке камеры сгорания, где оно воспламеняется с помощью свечи. Работу последней контролируют по контрольной спирали. Для управления работой подогревателя имеется специальный щиток.

При сгорании топлива в камере сгорания жидкость в котле нагревается и вследствие возникновения термосифонной циркуляции поступает в рубашку охлаждения подогреваемого двигателя, откуда вода вновь возвращается в котел. Отработавшие газы из камеры сгорания поступают в специальный поддон под картером нагреваемого двигателя и подогревают масло в нем.

Жидкостные подогреватели для дизельных двигателей (рис. 70) (ПЖД) имеют съемную камеру сгорания. Вода, нагреваемая в котле такого подогревателя, подается в рубашку блока двигателя специальным водяным насосом. Водяной, воздушный и топливный насосы смонтированы на одном валу с электродвигателем привода, который работает от аккумуляторных батарей автомобиля.

Рис. 70. Жидкостный подогреватель для дизельных двигателей типа ПЖД:
1 — корпус; 2 — камера сгорания; 3 — жидкость; 4 — горелка; 5 — блок насосов

Опыт использования подогревателей, работающих на дизельном топливе, показывает, что при низких температурах вследствие повышения вязкости дизельного топлива его распылива-ние в камере ухудшается. Поэтому в конструкции перспективных подогревателей предусматривается электроподогрев топлива в системе питания подогревателя.

В индивидуальном воздушном подогревателе электродвигатель, воздушный нагнетатель и топливный насос размещаются внутри теплообменника. Улучшению смесеобразования здесь способствует вращающаяся форсунка. Воспламенение смеси происходит от электрической запальной свечи.

На автомобилях отечественного производства воздушные подогреватели (0-15, О-ЗО, ОВ-65) используются в качестве ото-гштелей независимого действия для салонов кабин, и как предпусковые подогреватели двигателей с воздушным охлаждением.

В качестве примера на рис. 71 показано устройство воздушного подогревателя пульсирующего типа фирмы «Эбершнехер», устанавливаемого на автомобиле Магирус-Дейц. Как и жидкостный, пульсирующий воздушный подогреватель имеет теплообменник, камеру сгорания и топливный бачок. В топке котла помещается жаровая труба. Камера сгорания имеет грушевидную форму и выполняет вместе с жаровой трубой роль возбудителя колебаний. При сгорании рабочей смеси в камере сгорания образуется волна повышенного давления газов, которая распространяется с очень высокой скоростью. Горячие газы, проходя через жаровую трубу, нагревают воздух в теплообменнике. Вслед за волной повышенного давления идет разрежение. Под его воздействием срабатывает клапан, направляющий воздух в камеру сгорания ,тем самым обеспечивая новый период сгорания топлива и повышения давления. Работа подогревателя циклическая — процессы повышения и понижения давления з камере сгорания повторяются с частотой несколько десятков раз в секунду.

Рис. 71. Пульсирующий воздушный подогреватель:
1 — пусковой воздушный насос; 2 — выключатель свечи; 3 — клапан подачи воздуха; 4 — катушка зажигания; 5— рукоятка регулировочной иглы; 6 — искровая свеча; 7 — камера сгорания; 8 — жаровая труба; 9 — патрубок наружного воздуха теплообменника; 10— наружный кожух теплообменника; 11 — глушитель выпуска; 12 — колесо турбины; 13 — полость для смазки подшипников вала турбины; 14 — крыльчатка вентилятора; 15 — направляющий аппарат; 16 — отсасывающая трубка эжектора; 17 — внешняя труба; 18 — воздушный кожух теплообменника; 19 — эжектор; 20 — свеча накаливания; 21 — жиклер распылителя; 22 — карбюратор; 23 — топливный бачок; 24 — пусковой обратный клапан; 25 — топливопровод; 26 — топливный фильтр

Такой процесс сгорания топлива и работы подогревателя позволяет практически исключить потребление электроэнергии от аккумуляторной батареи — после выхода на устойчивую пульсацию внешний источник электроэнергии не нужен.

Рнс. 72. Жидкостный подогреватель фирмы «Микуни 250WHK»-
1 — выход горячей воды; 2 — камера сгорания; 3 — вентилятор; 4 — топливный насос; 5 — электродвигатель; 6 — водяной насос; 4 — топливный насос; 5 — электродвигатель; 6 — водяной насос; 7 — выход выхлопных газов

Индивидуальные подогреватели для автомобилей, а также Для дорожных и строительных машин широко распространены в некоторых зарубежных странах. В качестве примера на рис. 72 показано устройство японского жидкостного подогревателя фирмы «Микуни» марки 260WHK. Теплопроизводительность подогревателя около 29 ООО Вт. Он обеспечивает одновременный подогрев масляного бака и двигателя Мицубиси.

На автомобилях, строительных и дЬрожных машинах японских фирм, работающих в северных районах страны, применяется около 40 видов и типов различных индивидуальных подогревателей, в том числе около 30 воздушных.

В отдельных случаях индивидуальные подогреватели специально изготавливаются для подогрева агрегатов автомобиля (а не двигателя). Так, например, на японских автосамосвалах «Ниссан UW-50» и UW-51 применяется воздушный подогреватель гидронасоса опрокидывающего механизма платформы. Он имеет теплопроизводительность около 11 000 Вт. Топливом для него служит керосин с температурой застывания не выше —50 °С.

На рис. 73 показана принципиальная схема использования многоцелевого отопителя-подогревателя. Он предназначен для обогрева масла в картере двигателя, аккумуляторных батарей и для отопления кабины водителя.

Многочисленные испытания индивидуальных подогревателей (как воздушных, так и жидкостных) показали, что они обеспечивают достаточно высокий темп нагрева стенок блока, удовле-

Рис. 73. Схема использования многоцелевого воздушного отопителя:
1 — воздухоочиститель; 2 — левое крыло автомобиля; 3 — правое крыло автомобиля* 4 _ воздуховод для отопления кабины; 5 — заслонка; 6 — вход подогретого воздуха; 7 —кабина; 8 — воздуховод для обогрева аккумуляторных батарей; 9 — аккумуляторная батарея; 10 — подогреватель; 11 — коробка переключения горячих газов; 12 — газопровод для обогрева картера двигателя; 13 — поддон картера двигателя

творительный темп нагрева масла в картере двигателя, но темп нагрева одного из ответственных узлов двигателя — подшипников коленчатого вала —оказывается недостаточным. Так, на рис. 74 показано (для двигателя ЯМЗ-740 с подогревателем ПЖД-30): темп нагрева стенок цилиндра 6° С/мин, масла — 2,5 °С/мин, а коренных подшипников всего 1,5° С/мин.

Общими преимуществами индивидуальных подогревателей являются: – возможность разогрева двигателя в любых условиях хранения; – независимость от постороннего источника энергии; – возможность использования антифриза.

Следует также отметить, что коэффициент использования тепла в этих подогревателях очень высок. Так, например, подогреватель П-100 при часовом расходе топлива 2 кг/ч имеет теплопроизводи-тельность 16 200 Вт.

Рис. 74. Зависимость средних температур двигателя ЯМЗ-740 от времени обогрева подогревателем:
1 — стенки цилиндров правого ряда; 2 — то же, левого ряда; 3 — масло в картер& двигателя; 4 — коренные подшипники коленчатого вала