При этом такие методы предпусковой подготовки газовых двигателей, нашедшие применение на автотранспортных предприятиях, не противоречат требованиям ОНТП-АТП- СТО-80, в соответствии с которыми площадки открытого хранения газобаллонных автомобилей допускается оборудовать системой обогрева, конструкция которой исключает нагрев газового баллона.

Внедрение стационарных установок тепловой подготовки позволяет обеспечить надежный пуск двигателей в зимнее время, повысить их долговечность, увеличить срок службы аккумуляторных батарей, уменьшить интенсивность образования накипи и продуктов коррозии в системе охлаждения. При этом экономятся автомобильные топлива и масла, а также энергоресурсы на содержание автомобилей на открытой стоянке, более полно используются основные фонды, снижаются потери, связанные с несвоевременной доставкой грузов.

Кроме того, внедрение установок тепловой подготовки способствует облегчению труда водителей и обслуживающего персонала стоянки, снижению их заболеваемости, уменьшению загрязнения воздушной среды.

Тепловая подготовка газовых двигателей с помощью инфракрасных излучателей (газоподогрев) основана на физических свойствах инфракрасных лучей, которые подчиняются тем же законам, что и видимые лучи, В частности, инфракрасные лучи поглощаются в очень тонком слое твердых тел, вызывая его нагрев, и практически не поглощаются чистым воздухом. Излучатели (горелки) представляют собой керамическую плитку с большим числом каналов малого диаметра. Эта плитка закреплена в металлическом корпусе и ограждена металлической сеткой.

При работе горелки сгорание газа происходит в каналах, плитки.

На базе этих излучателей разработаны автомобильные подолреватели «Малютка», состоящие из теплообменника., который последовательно включается в систему охлаждения, двигателя, инфракрасного излучателя и ветрозащитного устройства.

Монтируется подогреватель «Малютка» под картером двигателя причем инфракрасный излучатель является съемным.» элементом и, как правило, составляет принадлежность установки, а не автомобиля. Теплообменник подогревателя посредством соединительных шлангов подключается к системе охлаждения двигателя в самой нижней ее точке, между радиатором, и водяным насосом.

Беспламенный нагрев жидкости в теплообменнике вызывает термосифонную циркуляцию в системе охлаждения. Этот метод может быть использован для межсменной и предпусковой тепловой подготовки газовых двигателей. В последнем случае система охлаждения заправляется антифризом, а: подогреватель дооборудуется устройством для отключения радиатора, благодаря которому значительно уменьшаете»; количество тепла и время, необходимое на тепловую подготовку двигателей.

В качестве топлива в подогревателях может быть использован природный газ (метан) и сжиженная пропан-бутановая смесь. Питание подогревателей газом выполняется от стационарной установки, состоящей из следующих основных узлов: газового ввода, по которому подается газ из городского газопровода; газорегуляторного пункта, предназначенного для поддержания необходимого давления газа в магистрали; общего трубопровода, разводящего газ под рабочим давлением, по прупповым отводам к газоразборным постам; групповых газоразборных стояков, оборудованных общим групповым отключающим краном и индивидуальными запорными кранами со штуцерами для присоединения резинотканевых рукавов; металлических шкафов для хранения излучателей и стояков.

Схема стоянки автомобилей, оборудованной линиями; газового подогрева двигателей, приведена на рис. 1. Тепловая подготовка двигателей осуществляется следующим образом. В теплообменник подогревателя вставляется зажженный, излучатель на время межсменной стоянки, автомобиля. Перед выездом автомобиля на линию излучатель выключается путем.

Кроме стационарной установки для тепловой подготовки газовых двигателей инфракрасными излучателями может быть использована и передвижная установка ЛУЧ-8. Установка включает в себя выпускаемый- промышленностью металлический шкаф с восемью баллонами общей вместимостью 400 л, устанавливаемый на салазках с рамным креплением. Масса сжиженного газа в установке 169,6 кг, давление паровой фазы— до 16 кгс/см2. Регулятор давления — РД-32М, рабочее давление — 350 мм вод. ст., число одновременно обслуживаемых автомобилей — 8, габариты установки — 2600X1400X2300 мм, масса — 680 иг.

Рассматриваемые установки тепловой подготовки могут быть выполнены в наземном, подземном, комбинированном вариантах, с лобовой или нижней подачей воздуха к двигателю. Опыт проектирования и монтажа установок показывает что подземный вариант требует больших капитальных затрат’ а наземный — не всегда позволяет рационально использовать площадь стоянок. Для временных стоянок, а также для стоянок, устроенных вдоль заборов, рекомендуются наземные установки. Выбор варианта изготовления установок диктуется конкретными условиями и возможностями автотранспортного предприятия.

Независимо от варианта конструктивного оформления каждая установка имеет три основных узла: устройство для подогрева и подачи воздуха, представляющее собой калориферный агрегат (узел подогрева и подачи воздуха); воздуховод с соединительными патрубками (узел распределения и подачи воздуха); систему управления, контроля и сигнализации.

Входящие в состав узла подогрева воздуха калориферы могут работать на воде и паре, которые подаются от теплоцентрали или местной котельной. Наиболее часто в установках используются огневые калориферы, работающие на жидком топливе. На многих открытых стоянках автомобилей используется тепло от теплогенераторов ПСВ-1, ВПТ-400, ТВ-3, МП-300. Подвод горячего воздуха от калориферного агрегата к автомобилю осуществляется при помощи воздуховода, представляющего собой либо бетонный (кирпичный) подземный или наземный канал, либо металлический или асбестоцемент-ный трубопровод. Для обеспечения надежной работы установки предусмотрена система управления, контроля и сигнализации. Контроль осуществляется с помощью электроконтактных термометров, которые в случае чрезмерного повышения или снижения температуры подогрева включают звуковую или световую сигнализацию.

Эксплуатация установок воздухоподопрева показывает, что данный способ тепловой подготовки двигателей в предпусковой период имеет существенные недостатки: низок КПД установки, вследствие чего расходуется большое количество тепла до 10 Мкал/ч на один двигатель); большие капитальные затраты; недостаточная эффективность использования установки в случае неодновременного выхода на линию автомобилей; необходимость слива воды из системы охлаждения при постановке газобаллонного автомобиля на межсменную стоянку, что приводит к интенсивному образованию накипи и повышенному расходу топлива двигателем.

Тепловая подготовка принудительной циркуляцией горячей воды в системе охлаждения (водоподогрев) является одним из наиболее эффективных способов обеспечения надежного пуска газового двигателя в зимнее время. Указанный метод тепловой подготовки характеризуется относительной простотой конструкции установки и ее эксплуатации. Кроме того, этот метод обеспечивает безвредность теплоносителя и исключает необходимость выполнения трудоемкой операции по сливу воды при постановке автомобиля на межсменную стоянку.

Схема стационарной установки для тепловой подготовки двигателей принудительной циркуляцией горячей воды в системе охлаждения дана на рис. 2.

Установка состоит из следующих узлов: водонагревателя, насоса, противонакипного магнитного устройства, резервуара для сбора воды с питательной линией от городского водопровода, распределительного водопровода горячей воды с кранами, обратного трубопровода.

Для обеспечения принудительной циркуляции горячей воды через систему охлаждения двигателя вода из резервуара нагнетается центробежным насосом в напорную линию системы водойаирева через водонагреватель, в котором происходит нагрев воды до необходимой температуры.

Рассматриваемая установка осуществляет очистку воды при ее циркуляции, а также противонакипную обработку специальным устройством 3 (ПМУ-1). Кроме того, в установке предусмотрено дополнительно противонакипное машинное устройство (ПМУ-2). Это устройство рассчитано на пропуск через себя 10—25% воды, проходящей по распределительному водопроводу, и включает также краны и водомер. Наладка устройства заключается в следующем.

Кран и задвижка перекрываются, и вода, пропускается через водомер, при этом определяется общее количество воды, проходящей через установку. Затем кран перекрывается, а с помощью крана и водомера регулируется количество воды в объеме 10—26% проходящей через ПМУ-2. После этого кран 7 пломбируется. Для контроля за работой линии подогрева в схеме предусмотрены два термометра: — на линии горячей воды — на обратной линии, а также манометр . Водопроводная вода для подпитки резервуара подводится через ПМУ-1 снизу.

Прочность трубок радиатора автомобиля не допускает повышение давления в нем более чем .на 0,4 кис/см2. Давление же в распределительном трубопроводе выше. Для снижения этого давления на входе в радиатор устанавливаются жиклеры (калиброванные шайбы). Проходное сечение этих шайб подобрано так, что по всей линии подогрева обеспечивается одинаковая циркуляция горячей воды.

Для подключения газового двигателя ЗИЛ-138 к установке водоподогрева используются специальные узлы подвода тепла. Прибывший с линии газобаллонный автомобиль устанавливается на закрепленное за ним место на установке подогрева двигателей. Штуцеры подвода тепла к двигателю освобождаются от резиновых пробок, предохраняющих систему охлаждения от загрязнения и соединяются шлангами с кранами напорной и сливной линий установки подогрева. Затем краны на двигателе и краны на установке открываются, и двигатель оказывается подсоединенным к установке. Крепление узлов подвода тепла на двигателе, осуществляется с помощью кронштейнов, устанавливаемых на раме автомобиля.

Эффективность работы установки подтверждается данными испытаний, которые свидетельствуют о том, что при температуре окружающего воздуха ниже —20QC после 12-часовой межоменной стоянки температура воды в ‘системе охлаждения двигателей составляет 50—530,С, что позволяет:. обеспечивать их надежный пуск.

Практика использования данного метода для облегчения пуска двигателей в зимнее время указывает на то, что его реализация может быть осуществлена на любом автотранспортном предприятии.

Опыт эксплуатации установок для водоподогрева свидетельствует о том, что повышение эффективности их использования может быть достигнуто путем совершенствования автоматики регулирования температуры воды в системе в зависимости от температуры окружающего воздуха и количества. автомобилей на стоянке подогрева.

Все рассмотренные способы тепловой подготовки двигателей газобаллонных автомобилей в зимнее время предусматривают предпусковой разогрев и межсменный подегре».

Предпусковой разогрев предполагает естественное остыва-(Н’Ие автомобиля после работы :на линии до температуры окружающего воздуха и доведение температуры двигателя до требуемого уровня перед началам рабочей смены, а межсменный подогрев — поддержание теплового режима двигателя на определенном уровне в течение всего времени межсменного содержания газобаллонного автомобиля на открытой стоянке.

Опыт эксплуатации установок показывает, что межсменный подогрев двигателей имеет следующие основные преимущества перед предпусковым разогревом:
— обеспечивается постоянная тепловая готовность автомобиля к выезду на линию в течение всего межсменного периода;
— исключается трудоемкий процесс слива и залива охлаждающей воды;
— обеспечивается равномерное распределение тепла по всему двигателю;
— (экономится до 1,5 ч рабочего времени водителя;
— резко снижается интенсивность накипеобразования в системе охлаждения двигателя при температуре окружающего воздуха минус 20 °С.

Выбор способа тепловой подготовки двигателей газобаллонных автомобилей зимой для каждой из открытых стоянок требует дифференцированного подхода, только в таком случае возможно улучшение технического состояния подвижного состава, повышение показателей работы и снижение себестоимости перевозок. При этом, как показала практика ряда автотранспортных предприятий, выбор тепловой подготовки по конъюнктурным соображениям, без научно обоснованного подхода к решению данной задачи, ведет к значительному увеличению затрат на безгаражное содержание автомобилей.

При этом определяющими факторами являются технические возможности различных способов и средств тепловой подготовки, а решающее значение имеет экономический анализ, на основании которого и выявляются целесообразные для каждой конкретной стоянки методы облегчения пуска автомобилей в холодное время года.

Выбор рационального способа тепловой подготовки газобаллонных автомобилей требует по’этапного решения следующих задач:
— выявление технической характеристики открытой стоянки газобаллонных автомобилей. В характеристике указывается вид перевозимого груза, режим эксплуатации автомобилей (время основного выпуска на линию, время в наряде), мощность стоянки (общая площадь, число автомобиле-меет), энергетические возможности (теплообеепечение, энергообеспечение) ;
— выбор технически пригодных для рассматриваемой стоянки средств тепловой подготовки двигателей;
— экономический анализ выбранных средств тепловой подготовки двигателей;
— анализ полученных данных и выбор рационального способа-тепловой подготовки двигателей.

При выборе рационального способа подогрева двигателей при хранении автомобилей на вновь создаваемых открытых стоянках автотранспортных предприятий основой являются технические возможности и эффективность рассматриваемых вариантов.

При этом к эксплуатационным затратам относятся:
— затраты, связанные с расходом теплоносителя и электроэнергии;
— затраты на ТО и TP одного автомобилеместа;
— амортизационные отчисления на капитальный ремонт и восстановление средств облегчения пуска двигателя;
— затраты, связанные с уборкой льда в зимнее время.

Значительную долю эксплуатационных затрат занимают потери, которые могут быть характерны для одних способов тепловой подготовки и отсутствовать или иметь минимальные значения для других.

Все потери определяются по фактическим данным авто-транспортных предприятий.

Проведенные НИИГлавмосавтотрансом исследования на основе опыта внедрения различных способов тепловой подготовки двигателей газобаллонных автомобилей выявили наиболее рациональные из них для условий Москвы.

Они свидетельствуют, что наиболее рациональными для тепловой подготовки двигателей газобаллонных автомобилей являются установки подогрева инфракрасными излучателями и подогрев горячей водой с принудительной циркуляцией в системах охлаждения, позволяющие осуществлять надежный пуок газовых двигателей при температуре окружающего воздуха ниже минус 20°С.

Однако следует отметить, что при небольших размерах открытой стоянки и отсутствии необходимого ее энергообеспечения проектирование и внедрение этих стационарных устано-нок тепловой подготовки вызывает определенные трудности. Данные обстоятельства создают предпосылки к разработке новых методов безгаражного хранения газобаллонных автомобилей, не требующих дополнительных площадей для размещения на открытых стоянках энергетических средств подогрева.

Один из таких методов заключается в обеспечении тепловой подготовки газового двигателя с помощью инфракрасных излучателей, питающихся газом из баллона автомобиля. Реализация этого метода, тепловой подготовки предполагает поэтапное решение следующих задач:

выявление испарительной способности газового баллона на безмоторной установке;

разработка схемы автономного подогрева; проведение опытной эксплуатации автомобилей, оборудованных автономными подогревателями.

В соответствии с этими задачами были проведены испытания по определению испарительной способности баллона, из которого отбиралась парован фаза газового топлива для питания инфракрасного излучателя. В ходе проведения исследования особое внимание обращалось на то, чтобы количество отбираемого газа для работы подогревателя не нарушало условий нормальной работы двигателя, которые определяются давлением насыщенных паров в баллоне, составляющим не менее 0,7 кис/см2.

Поскольку на давление насыщенный паров кроме состава газа и температуры окружающей среды, влияет количество жидкого и парообразного пава в баллоне, то опыты были проведены при максимальном и минимальном содержании газа в баллоне, с которым автомобиль может находиться на территории АТП.

Следует отметить, что расход газа при испытаниях соответствовал расходу газа, потребляемого инфракрасным излучателем.

Для реализации метода автономного подогрева на автомобиле разработано несколько вариантов схем подключения инфракрасного излучателя к питанию от газового баллона. Один из вариантов подключения изображен на рис. 75. Подогреватель «Малютка» соединяется с газовым баллоном посредством шланга и трубки, подведенной к крестовине, которая сообщается с паровым вентилем газового баллона. Для снижения давления газа, подходящего от баллона к инфракрасному излучателю до рабочего давления, в схеме предусмотрен редуктор «Балтика». Питание излучателя осуществляется при закрытых магистральном и расходном вентилях жидкостной ф-азы газа. Паровой вентиль баллона при этом находится в открытом состоянии.

Эксплуатационные испытания автомобиля, оборудованного автономным подогревателем, показали, что разработанная конструкция позволяет в режиме межсменного подогрева поддерживать тепловое состояние двигателя (температура блока 20 °С, охлаждающей жидкости 40 °С), обеспечивающее надежный его запуск при температуре окружающего воздуха, —20 °С.

При этом в ходе исследования выявлено, что безопасность работы автономного подогревателя во многом определяется надежностью системы питания газобаллонного автомобиля, требующей регулярной проверки герметичности ее газовой магистрали и арматуры баллона.

Следует также отметить, что принцип использования паровой фазы газа для облегчения запуска двигателей газобаллонных автомобилей ЗИЛ-138 использован и в опытной пусковой системе, разработанной ЗИЛом и испытанной совместно с НИИГлавмосавтотрансом. Конструкцией этой системы предусматривается подача газа из баллона непосредственно в 1-ю ступень редуктора в момент’запуска двигателя.

Как показали проведенные в реальных условиях эксплуатации испытания, применение в газошесительной аппаратуре специального узла — пусковой топливной системы — значительно сокращает время, затрачиваемое на пуск двигателя, и, следовательно, уменьшает время подготовки двигателя к принятию нагрузки.

Таким образом, проведенные исследования по безгаражному хранению газобаллонных автомобилей позволили наметить реальные пути облегчения их запуска в холодное время года, сводящиеся, прежде всего, к следующему:

использованию стационарных средств тепловой подготовки газовых двигателей, основанных на принудительной циркуляции горячей воды в системе охлаждения и на использовании инфракрасных излучателей;

оборудованию автономного подогревателя; внедрению усовершенствованной пусковой системы. Одним из мероприятий по обеспечению надежности работы и пуска газового двигателя в условиях низких температур окружающего воздуха является тщательная подготовка газобаллонного автомобиля к зимней эксплуатации. Для этого выполняется целый комплекс смазочных, очистительных, контрольно-диагностических, крепежных, регулировочных работ как на автомобиле, так и средствах его безгаражного хранения.

Подготовка отдельных систем и агрегатов газобаллонного автомобиля к зимней эксплуатации в основном аналогична работам, проводимым на бензиновых автомобилях. Специфичными являются работы, проводимые по системе питания.

По автомобилям, работающим как на сжиженном, так и на сжатом газах, при подготовке к зимней эксплуатации:
— опускается из баллонов газ (для обеспечения возможности проверки состояния его арматуры);
— с двигателя демонтируется смеситель (карбюратор-смеситель), переходник смесителя, редуктор и фильтрующий элемент магистрального газового фильтра для разборки, очистки, регулировки, и при необходимости замены, негодных деталей;

— проверяется на специальном стенде техническое состояние-снятого с автомобиля магистрального вентиля или электромагнитных запорных клапанов. Особое внимание при этом-уделяется проверке наружной негерметичности;
— производится контроль технического состояния деталей вентилей наполнительного, расходных и максимального наполнения (при снятых крышках, без вывертывания корпусов, из газового баллона);
— продуваются сжатым воздухом газопроводы системы питания;
— проверяется работа ограничителя максимальной частоты вращения коленчатого вала двигателя, а также давление-срабатывания предохранительного клапана газового баллона (не реже одного раза в 6 мес).

Объем работ по резервной системе сводится к:
— снятию карбюратора и бензонасоса, их разборке, очистке и проверке на соответствующих приборах;
— контролю исправности привода управления карбюратором;, контроля работы топливного насоса без снятия с двигателя;
— проверке состояния и крепления бензинового бака. При подготовке к зимней эксплуатации сливается отстой и промывается бензобак автомобиля, а трубопроводы резервной системы питания продуваются сжатым воздухом.

При подготовке средств безгаражного хранения (при тепловой подготовке двигателей горячей водой) проверяют исправность оборудования установки, уделяя особое внимание исправности подкачивающего насоса и контрольно-измерительных приборов, от которых в первую очередь зависит эффективная работа линии подогрева. Кроме того, проверяют исправность трубопроводов и их соединений, раздаточных вентилей, водоподводящих шлангов, арматуры, установленной ка двигателе.

При использовании газовых горелок инфракрасного излучения для тепловой подготовки газовых двигателей проверяют исправность самих горелок, устройств для зажигания газа,, исправность запорных устройств и герметичность соединений.