Блочный обогреватель
Блок -обогреватель используется в холодном климате для прогрева двигателя перед запуском. В основном они используются для автомобильных двигателей; однако они также использовались в авиационных двигателях.
Наиболее распространенной конструкцией блочного обогревателя является электрический нагревательный элемент, встроенный в блок двигателя .
Цель
[ редактировать ]Предварительный прогрев двигателя в первую очередь используется для облегчения запуска. Дополнительные преимущества:
- Отопитель салона начинает нагреваться быстрее, обеспечивая комфорт и оттаивание лобового стекла. [1]
- Уменьшение конденсации топлива на холодных стенках цилиндров во время запуска, таким образом
- экономия топлива и снижение выбросов выхлопных газов и
- уменьшение разбавления масла бензином, соскребаемым в масляный поддон поршневыми кольцами.
- Двигатель быстрее достигает рабочей температуры, поэтому двигатель не работает на богатой смеси так долго. Это еще больше снижает расход топлива и выбросы.
- Меньшая нагрузка на стартер и аккумулятор, что продлевает срок их службы.
- Меньший износ двигателя за счет улучшения циркуляции масла.
- Уменьшает потребность в дистанционном стартере , тем самым дополнительно экономя топливо и выбросы.
Блочные нагреватели или нагреватели охлаждающей жидкости также устанавливаются на дизельных двигателях в резервных генераторах , чтобы сократить время, необходимое генератору для достижения полной выходной мощности в аварийной ситуации.
Соображения
[ редактировать ]Оператор транспортного средства должен иметь доступ к электроэнергии. В холодном климате стоянки для жильцов, сотрудников или студентов или платные общественные парковки могут иметь электрические розетки.
Прежде чем уехать, оператор должен отсоединить шнур питания. Если забыть об отключении, это может привести к повреждению шнура питания или автомобиля. После снежной бури кабель может быть не виден под снегом. Ночная уличная парковка в жилом доме может не позволять удлинителю пересекать общественный тротуар.
Энергия, используемая для нагрева двигателя, увеличивает затраты. Однако экономия топлива обычно перевешивает эти затраты, особенно если используется таймер для ограничения периода нагрева примерно до 4 часов до ожидаемого времени запуска, принимая необходимые меры предосторожности, можно использовать керосиновый струйный нагреватель. [2]
Дизайны
[ редактировать ]Некоторые автомобили производятся с блочными обогревателями на заводе, а другие оснащаются блочными обогревателями в качестве дополнения к послепродажному обслуживанию. [3] Наиболее распространенным типом блочного обогревателя является электрический нагревательный элемент в блоке двигателя , который подключается через шнур питания, часто проходящий через решетку автомобиля. двигателя Некоторые блочные обогреватели предназначены для замены одной из свечей зажигания и, следовательно, нагревают двигатель посредством охлаждающей жидкости. [4]
К альтернативным методам прогрева двигателя относятся: [5]
- двигателя Подогреватель моторного масла прикреплен к масляному поддону с помощью магнитов.
- Подогреватель моторного масла вставлен в трубку щупа .
- Рядные подогреватели охлаждающей жидкости, которые устанавливаются в шланг радиатора для подогрева охлаждающей жидкости (иногда с циркуляционным насосом для повышения эффективности).
- Электрические одеяла, которые укладываются поверх двигателя.
Электрические таймеры часто используются с подогревателями двигателя, поскольку перед запуском двигателя необходимо включить подогреватель всего на несколько часов. [1] Некоторые автомобили при выключении перекачивают горячую охлаждающую жидкость из системы охлаждения в 3-литровый изолированный резервуар в виде термоса , где она остается теплой в течение нескольких дней. [6] Хотя считается, что работа на холостом ходу нагревает двигатель, для большинства она неэффективна. [7]
Использование
[ редактировать ]
Блочные обогреватели часто используются в регионах с холодной зимой, таких как север США, Канада, Россия и Скандинавия. В некоторых странах, где широко используются блочные обогреватели, автостоянки иногда оборудуются электрическими розетками для питания блочных обогревателей.
Тестирование времени прогрева блочных обогревателей в 1970-х годах показало небольшую пользу от работы блочного обогревателя более четырех часов перед запуском двигателя. [8] Было обнаружено, что температура охлаждающей жидкости увеличилась почти на 20 °C (36 °F) в течение первых четырех часов, независимо от начальной температуры. Четыре испытания были проведены при температуре окружающей среды от -29 до -11 ° C (от -20 до 12 ° F); дальнейшее использование обогревателя в течение еще двух часов только еще больше увеличило температуру до 3 °C (5 °F). Было обнаружено, что температура моторного масла за эти периоды увеличилась всего на 5 °C (9 °F). [9]
История
[ редактировать ]Первый пример предварительного подогрева поршневых двигателей перед запуском произошел в 1930-х годах в Северной Канаде, где авиаторы летали с бортинженерами, которые отвечали за подготовку радиальных двигателей к остановке и запуску, чтобы уменьшить воздействие отрицательных температур. Бортинженер отвечал за слив масла в ведра в ночное время и предварительный прогрев двигателя и ведер с маслом с помощью одеяла, обернутого вокруг двигателя, и устройства, известного как выдувной котел – по сути, керосинового струйного нагревателя, используемого в течение нескольких часов перед вылетом. полет. [10]
Во время Второй мировой войны немецкие пилоты не смогли остановить замерзание масла в двигателях своих самолетов Мессершмитт Bf 109 из-за сильных холодов, впервые испытанных во время зимней кампании 1941 года в Советском Союзе. Пленный советский летчик показал им, как заливка авиационного топлива в масляный картер самолета приводит к размораживанию масла. Другое решение, также полученное от Советов, заключалось в воспламенении топлива в пространстве вокруг двигателя. [11]
Первым применением в автомобилестроении был «нагреватель болта головки», изобретенный Эндрю Фрименом в США и запатентованный 8 ноября 1949 года. [1] [12] [13] Эти ранние обогреватели заменили один из болтов головки двигателя полым хвостовиком с резьбой, содержащим резистивный нагревательный элемент. [13] [14] До того, как был представлен блочный обогреватель, люди использовали различные методы для прогрева двигателей перед их запуском, например, заливали блок двигателя горячей водой или сливали моторное масло для хранения внутри на ночь. Некоторые даже подбрасывали угли под двигатель своего автомобиля, чтобы добиться того же эффекта. [12]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с «Почему вилка при 20 градусах?» . www.muni.org . Архивировано из оригинала 14 января 2011 года.
- ^ «Переносные керосиновые обогреватели невентилируемого типа – соображения безопасности» . Расширение МУ . 12 января 2021 г. Проверено 17 октября 2022 г.
- ^ «Использование подогревателя двигателя в дизельном двигателе для запуска в холодную погоду» . www.dummies.com . Проверено 27 августа 2019 г.
- ^ Чир, Джейсон (24 ноября 2015 г.). «Насколько холодно должно быть, прежде чем я подключу машину к блочному обогревателю?» . Глобус и почта . Проверено 27 августа 2019 г.
- ^ «Технология блочного обогревателя: невоспетый герой ледяного севера» . www.lifewire.com . Проверено 27 августа 2019 г.
- ^ «Во славу скромного блочного обогревателя» . www.metrompg.com . Проверено 27 августа 2019 г.
- ^ «Частые вопросы Управления транспорта и качества воздуха» . Агентство по охране окружающей среды США . Архивировано из оригинала 15 февраля 2015 года . Проверено 6 июля 2024 г.
- ^ Винс, Э.Х. (июнь 1972 г.). «Автомобильные обогреватели двигателя» (PDF) . Канадская сельскохозяйственная инженерия : 15–20 . Проверено 30 августа 2019 г.
- ^ «Автомобильные обогреватели, блочные обогреватели и средства управления энергопотреблением» (PDF) . www.гидро.мб.ка . Архивировано из оригинала (PDF) 27 сентября 2011 года.
- ^ «Гнутый реквизит и выдувные горшки» . www.harbourpublishing.com . Архивировано из оригинала 31 января 2020 года . Проверено 30 августа 2019 г.
- ^ Каплан, Филип (2007). Асы-истребители Люфтваффе во Второй мировой войне . Олдгирт, Дамфрисшир, Великобритания: Pen & Sword Aviation. п. 118. ИСБН 978-1-84415-460-9 .
- ^ Jump up to: а б «Нагреватели головных болтов» . Архивировано из оригинала 21 июля 2015 г. Проверено 21 марта 2011 г.
- ^ Jump up to: а б Патент США 2487326 , А. Л. Фриман, «Нагреватель болта головки электрического двигателя внутреннего сгорания», выдан 8 ноября 1949 г.
- ^ Патент США 2611066 , А. Л. Фриман, «Электрический нагреватель болтов головки двигателей внутреннего сгорания», выдан 16 сентября 1952 г.
