Предпусковой подогреватель двигателя автомобиля КамАЗ-4310

Предпусковой подогреватель предназначен для облегчения пуска двигателя в холодное время года за счет подогрева жидкости в системе охлаждения и масла в поддоне двигателя. Подогреватель используется при температуре воздуха ниже минус 20°С.

На автомобиле КамАЗ-4310 установлен предпусковой подогреватель типа ПЖД-ЗО с теплопроизводительностью 30,2 кДж/с, работающий на топ­ливе, применяемом для двигателя; расход топлива 4,5 кг/ч, размещен на передней поперечине рамы.

Рис. 61. Схема работы предпускового подогревателя: 1 — свеча зажигания; 2 — форсунка; 3 — электромагнитный топливный клапан с электронагревателем; 4 — горелка; 5 — котел; 6 — воронка заливки охлаждающей, жидкости; 7 — рубашка охлаждения двигателя; 8 — топливный насос высокого давления; 9 — фильтр тонкой очистки топлива; 10 — насос системы охлаждения; 12 — пробка заправочной горловины; 13 — топливный бачок подогревателя; 14 — топливный кран; 15 — редукционный клапан: 16 — топливный насос; 17 — электродвигатель: 18 -вентилятор: 19 -сливной кран: 20 — жидкостный насос; 21 — поддон картера двигателя.

Подогреватель состоит из котла 4 (рис.61) с горелкой, электро­магнитного топливного клапана 3 с форсункой и электронагревателем топлива, насосного агрегата 2, системы воспламенения рабочей смеси, системы дистанционного управления подогревателем.

Питание подогревателя осуществляется из специального топливного бачка 13, заполнение которого происходит автоматически при работающем двигателе от фильтра тонкой очистки топлива системы питания двигателя. При неработающем двигателе бачок может быть заполнен ручным топливоподкачивающим насосом этой же системы.

Рис. 62. Котел подогревателя: 1 — электронагреватель топлива: 2 — электромагнитный топливный клапан; 3 — патрубок отвода, жидкости; 4 -свеча зажигания; 3 -патрубок подвода топлива; б — патрубок отвода газов; 7 — топливный фильтр; 8 — корпус котла; 9, 10 — газовые полости; 11 — форсунка; 12 — горелка; 13 — завихритель воздуха; 14 — патрубок подвода воздуха; 15 — газовый подогреватель топлива; 16 — патрубок подвода жидкости.

Котел подогревателя (рис.62) служит для передачи теплоты от сго­рающего топлива, циркулирующей через него жидкости. Он состоит из четы­рех цилиндров, образующих две соединенные между собой полости для про­хода нагреваемой жидкости и два газохода для циркуляции продуктов сгорания топлива. Через патрубок 16 жидкость подводится от насоса по­догревателя, через патрубок 3 жидкость отводится в рубашку охлаждения блока цилиндров, от патрубка 6 газы отводятся для нагрева поддона двигателя. Котел имеет кран для слива жидкости.

Рис. 63. Система дистанционного управления пусковым подогревателем: 1 — переключатель режимов работы подогревателя; 2 — реле включения нагревателя топлива; 3 — реле включения электродвигателя; 4 — электродвигатель; 5 — электромагнитный топливный клапан; 6 — нагреватель топлива; 7 — транзисторный коммутатор; 8 — свеча зажигания; 9 — предохранитель.

Система дистанционного управления (рис.63) дает возможность управлять работой подогревателя как при рабочем, так и при поднятом положении кабины. В эту систему входят переключатель 1 режимов работы отопителя, реле 2 включения нагревателя топлива, реле 3 включения электродвигателя насосного агрегата, электронагреватель топлива б, транзисторный коммутатор 7, свеча зажигания 8, предохранитель 3.

Переключатель управления работой подогревателя установлен в кабине справа на кронштейне, имеет четыре положения:

• положение 0 — все приборы подогревателя выключены;
• положение 1 — режим пуска подогревателя. Топливо подается в горелку, смешивается с воздухом, смесь воспламеняется от разряда свечи. Положение рычажка переключателя нефиксированное;
• положение II — основной режим работы подогревателя. Топливо по­ступает в камеру сгорания, его воспламенение происходит от факела пламени. Положение рычажка переключателя фиксированное;
• положение III — режим подготовки подогревателя к пуску, при ко­тором котел продувается воздухом и подогревается топливо в электроподогревателе. Включены электродвигатель насосного агрегата и электроподогреватель. Положение рычажка переключателя фиксированное.

Подготовка подогревателя к пуску и его работа. Перед пуском по­догревателя проверяют наличие жидкости в системе охлаждения и топлива в бачке подогревателя, открывают кран топливного бачка. При отсутствии топлива в бачке заполняют его с помощью ручного топливоподкачивающего насоса. Затем включают выключатель «массы» и устанавливают переключатель подогревателя в III положение. При этом производится продувка котла воздухом и подогрев перед впрыскиванием. Для достаточного прогрева топлива рычажок выключателя удерживают в этом положении в зависимости от температуры воздуха: при минус 20°С-в течение 20 с, при минус З0°С — в течение 30 с; при минус 40°С-до 60°С . Затем выклю­чатель устанавливают во II нефиксированное положение и удерживают до 30 с. При этом открывается электромагнитный топливный клапан и на свече создается искровый разряд, что воспламеняет смесь топлива и воздуха, образующуюся в камере сгорания. Воспламенение смеси происходит за 10. 15 с после чего начинается горение, сопровождаемое характерным гулом, что свидетельствует о пуске подогревателя. После этого выключатель устанавливают в 1 фиксированное положение, при котором свеча отключается.

Прогрев двигателя продолжается до температуры охлаждающей жидкости 70. 80°С по указателю на щитке приборов, после чего устанавливают выключатель в положение III и продувают котел в течение 20. 30 с. В дальнейшем подогреватель выключают установкой переключателя в положение 0 и закрывают кран топливного бачка. Двигатель готов к пуску.

В случае использования в системе охлаждения двигателя воды при пуске подогревателя следует учитывать возможность ее замерзания. Для исключения этого пуск подогревателя производят в несколько этапов.

Перед пуском приготовляют 35. 40 л мягкой чистой воды, закрыва­ют жалюзи радиатора, отключают масляный радиатор, поднимают кабину, снимают пробки расширительного бачка и воронки подогревателя, закры­вают все сливные краны и кран отопителя кабины. Если сливные краны замерзли, то их закрывают в процессе прогрева двигателя, после того, как из них потечет вода.

Производят пробный пуск котла на 10. 15с и выключают его. Через воронку заливают в котел 2 л воды и сразу же включают подогреватель, после чего немедленно заливают дополнительно 4 л воды и закрывают пробку воронки. В случае неудачного пуска подогревателя или его самопроиз­вольной остановки повторяют попытку пуска, а при неудаче немедленно сливают воду из подогревателя.

Когда двигатель прогреется до появления пара из заливной горлови­ны расширительного бачка, заполняют систему охлаждения до полного объе­ма через эту горловину. После этого опускают кабину и дают возможность подогревателю работать до тех пор, пока температура воды не достигнет 80°С. Затем выключают подогреватель, закрывают кран топливного бачка, заводят двигатель, открывают кран отопителя кабины и доливают воду через расширительный бачок до полного объема.

Следует иметь в виду, что невнимательное обращение с подогревате­лем или его неисправность могут быть причиной пожара. Нужно следить за горением топлива в подогревателе и не отлучаться от автомобиля при прогреве двигателя.

Во избежание перегрева котла запрещается включать подогреватель без охлаждающей жидкости (опробование без жидкости допускается не более 20 с), заливать воду в перегретый котел.

Для предотвращения пожара не разрешается: разогревать двигатель в случае подтекания топлива, работать с открытым пламенем на выходе из котла, держать открытым кран питания при неработающем подогревателе.

Что такое ПЖД на Камазе

ПЖД – это предпусковой подогреватель двигателя жидкостной дизельный. Если говорить об автомобилях Камаз, то на них чаще всего ставят ПЖД-30, но т.к. конструкция камазовских двигателей постоянно совершенствуется и стали ставить на автомобили силовые установки Cummins, требования к мощности предпусковых подогревателей снизились и сейчас уже появились более новые модели, менее мощные и менее энергозатратные, это ПЖД-16-01СТ, ПЖД-14ТС и ПЖД-12Б. Цифры в названии модели указывают на их номинальную тепропроизводительность.

Устройство ПЖД

Любой жидкостный дизельный подогреватель двигателя состоит из следующих элементов (на примере ПЖД-14ТС):

• Помпа.
• Топливный насос.
• Камера сгорания в корпусе.
• Свеча.
• Теплообменник.
• Нагнетатель воздуха.
• Воздухозаборник.
• Блок управления под крышкой.
• Датчик температуры и датчик перегрева.
• Система выхлопа отработанных газов.
• Индикатор пламени.
• Входной и выходной канал для жидкости.
• Жгут проводов питания.
• Пульт управления с терморегулятором.

Принцип работы

ПЖД подключается к системе охлаждения дизельного двигателя. Система должна быть полностью в рабочем состоянии и заполнена жидкостью в необходимом объеме. При включении ПЖД в его камеру сгорания подается топливо через помпу и топливный насос и воздух, топливо-воздушная смесь воспламеняется и начинает нагревать жидкость системы охлаждения двигателя, которая циркулирует вокруг корпуса камеры сгорания. Отработанные выхлопные газы отводятся через собственную выхлопную систему. Спустя несколько минут температур в системе охлаждения двигателя доходит до приемлемой для пуска.

Коды ошибок и возможные неисправности ПЖД-14ТС

Коды ошибок завязаны на мигании светодиода. По количеству миганий можно определить ошибку:

1. Перегрев теплообменника или большая разница температур, которые дают датчики температуры и перегрева.
2. Слишком много пусков двигателя.
3. Перерывы в горении топлива в камере сгорания ПЖД.
4. Неисправна свеча зажигания или нагнетатель воздуха.
5. Неисправен индикатор пламени.
6. Неисправен один из датчиков температуры или перегрева.
7. Неисправен топливный насос.
8. Нет связи между блоком управления и пультом управления.
9. Неисправность в электропитании.
10. Время на вентиляцию превышено.

Технические характеристики

ПЖД-30

• Номинальная теплопроизводительность: 30 кВт.
• Расход топлива: 4,2 кг/час.
• Номинальное напряжение: 24В.
• Рабочее напряжение: 20-30В.
• Сила тока на свече: 5А.
• Потребляемая мощность: 340 Вт.
• Температура газов на выходе: 500 С.
• Масса: 17 кг.
• Ресурс работы: 500 час.
• Размеры: 210*520*266 мм.
• Цена: 30000 руб.

ПЖД-16-01СТ

• Номинальная теплопроизводительность: 16 кВт.
• Расход топлива: 2 л/час.
• Номинальное напряжение: 24В.
• Рабочее напряжение: 20-30В.
• Сила тока на свече: 10А.
• Потребляемая мощность: 132 Вт.
• Температура газов на выходе: 500 С.
• Масса: 10 кг.
• Ресурс работы: 500 час.
• Цена: 23000 руб.

ПЖД-14ТС

• Номинальная теплопроизводительность: 15,5 кВт.
• Расход топлива: 2 л/час.
• Номинальное напряжение: 24В.
• Рабочее напряжение: 20-30В.
• Потребляемая мощность: 132 Вт.
• Масса: 20 кг.
• Размеры упаковки: 300*800*300 мм.
• Цена: 24000 руб.

ПЖД-12Б

• Номинальная теплопроизводительность: 12 кВт.
• Расход топлива: 1,6 л/час.
• Номинальное напряжение: 24В.
• Рабочее напряжение: 20-30В.
• Сила тока на свече: 11А.
• Потребляемая мощность: 116 Вт.
• Температура газов на выходе: 300 С.
• Масса: 9 кг.
• Ресурс работы: 3000 час.
• Размеры: 387*206*231 мм.
• Цена: 26000 руб.

Схема подключения ПЖД на Камаз

1 — радиатор системы охлаждения автомобиля; 2 — терморегулятор охлаждающей жидкости; 3 — водяной насос автомобиля; 4 — теплообменник системы отопления; 5 — АКБ; 6 — вентилятор системы отопления; 7 — выключатель вентилятора; 8 — блок предохранителей; 9 — подогреватель; 10 — электродвигатель с насосом; 11 -топливопровод; 12 — электромагнитный топливный насос; 13 — топливный фильтр; 14 — таймер — регулятор; 15 -блок управления работой подогревателя; 16 — реле управления работой вентилятора системы отопления; 18 — топливный бак автомобиля; 19 — бачок топливный; 20 — кран питания подогревателя топливом.

Предпусковой подогреватель ПЖД-30 автомобиля Камаз

Приборы электрооборудова­ния предпускового подогре­вателя предназначены для выполнения следующих функций: индукционная катушка 2 (рисунок) с транзисторным коммутато­ром вырабатывает ток высокого напряже­ния

и создает искру в свече 3 зажигания: кнопка 6 включает нагреватель топлива в цепь питания; нагреватель 5 подогревает топливо, поступающее в форсунку; элек­тромагнитный топливный клапан 4 включа­ет и отключает подачу топлива к форсунке; электродвигатель 1 приводит в работу насосный агрегат.

Питание электродвига­теля 1 насосного агрегата, потребляющего большой ток, осуществляется через кон­тактор 8. Это позволяет применить слабо­точный переключатель 7, имеющий относи­тельно небольшие габаритные размеры.

Рис.1 Схема электрооборудования предпускового подогревателя:1 — электродвигатель, 2 — индукционная катушка зажигания, 3 — искровая свеча, 4 — электромагнитный клапан, 5 — электронагреватель топлива, 6 — кнопка, 7 — переключатель управления подогревателем, 8 — контактор; I — к аккумуляторным батареям

Пускают подогреватель в такой после­довательности: включают аккумуляторные батареи в сеть, нажав кнопку дистанцион­ного выключения массы, затем рукоятку переключателя 7 переводят в положение III и нажимают кнопку 6. При этом включается электродвигатель 1 (режим продувки) и подается питание на электро­нагреватель 5 топлива.

Питание от аккумуляторных батарей на контактор подается по цепи: «-)-» аккуму­ляторных батарей—клеммы AM и ВК переключателя 7—обмотка контактора 8— «—» аккумуляторных батарей.

При этом срабатывает контактор 8, обеспечивая прохождение тока через обмотки электро­двигателя 1, по цепи: «+» аккумуляторных батарей — клемма AM переключателя 7— замкнутые контакты контактора 8 — об­мотки электродвигателя 1 — «—» аккуму­ляторных батарей.

Включенный электро­двигатель обеспечивает продувку котла подогревателя воздухом.

Питание на электронагреватель 5 пода­ется по цепи: «+» аккумуляторных бата­рей — клемма AM переключателя 7 — замкнутые контакты контактора 8 — замкнутые контакты кнопки 6 — нагрева­тель 5 — «—» аккумуляторных батарей.

Кнопку 6 держат нажатой в зависимости от температуры окружающего воздуха: в течение 30 с при —30 °С, 60 с при —40 °С и до 90 с при —50 °С.

Затем рукоятку переключателя пере­водят в положение I (режим пуска). При этом будут включены электродвигатель 1, электромагнитный топливный клапан 4, транзисторный коммутатор 2 и свеча 3 зажигания.

Цепь питания клапана 4: «+» аккуму­ляторных батарей — клеммы AM и КЗ переключателя 7 — обмотка клапана 4 — « —» аккумуляторных батарей.

Клапан 4 открывается и пропускает топливо к фор­сунке.

Цепь питания транзисторного коммута­тора 2: «+» аккумуляторных батарей — клеммы AM и СТ переключателя 7 — ком­мутатор 2 — «—» аккумуляторных бата­рей.

Коммутатор вырабатывает ток высо­кого напряжения, который поступает на свечу 3. В свече образуются искры

Топлив­ный насос нагнетает топливо через откры­тый клапан 4 в форсунку.

Распыленное топливо смешивается с воздухом, поступа­ющим в горелку через завихритель, и воспламеняется от свечи.

При горении топлива слышится гул.

Рукоятку переключателя 7 удерживают в положении I не более 30 с.

Как только появится в котле гул, ее отпускают и она автоматически займет положение II — ос­новной режим работы подогревателя.

При этом будут включены электродвигатель / и клапан 4, электрические цепи которых были рассмотрены ранее.

Воспламенение горючей смеси при положении II рукоятки переключателя 7 происходит от факела пламени.

Схема электрооборудования подогревателя

Схема работы предпускового подогревателя

Техническая характеристика подогревателя

Теплопроизводительность, кДж/ч (ккал/ч): 108857(26000)

Топливо: применяемое для двигателя

Расход топлива, кг/ч: 4,5

Воспламенение топлива: электроискровой свечой от транзисторного коммутатора с катушкой зажигания ТК107

Время работы свечи, с: 30

Предпусковой нагреватель топлива: штифтовая электрическая свеча мощностью 200 Вт

Свеча высоковольтная: СН-423, электроискровая

Коммутатор высокого напряжения: ТК 107, транзисторный

Электромагнитный клапан: МКТ-4

Электродвигатель подогревателя: МЭ 252, мощностью 180 Вт

Контактор цепи электродвигателя: КТ 127

Реле нагревателя топлива: 11.3704.000

Переключатель режимов работы: ВК354

Предохранитель: один на 30 А, ПРЗ термобиметаллический. Защищает цепи питания электрооборудования предпускового подогревателя

Сезонное техническое обслуживание предпускового подогревателя (сервис С) осенью:

Закрепить насосный агрегат, теплообменник, трубки, выпускную трубу предпускового подогревателя.

Момент затяжки болтов крепления насосного агрегата — 44-53 Нм (4,5-5,4 кгс-м);

Момент затяжки болтов крепления теплообменника — 44-53 Нм (4,5-5,4 кгс-м);

Момент затяжки болтов М10 патрубка — 44-53 Нм (4,5-5,4 кгс-м); болтов выпускной трубы — 15-25 Нм (1,5-2,5 кгс-м).

Промыть каналы и фильтры электромагнитного клапана, крана топливного бачка подогревателя, форсунку предпускового подогревателя, очистить электроды свечей предпускового подогревателя, камеру сгорания и газоход теплообменника, проверить действие предпускового подогревателя, устранить неисправности (осенью).

Перед промывкой разобрать теплообменник, удалить нагар.

Промыть фильтры электромагнитного клапана в керосине, форсунку — в ацетоне, остальные детали — в дизельном топливе.

Нормальная работа предпускового подогревателя определяется по равномерному гулу горения в теплообменнике и выходу отработавших газов без дыма и открытого пламени.

При необходимости отрегулируйте расход топлива редукционным клапаном топливного насоса, для чего выполнить следующее: отвернуть колпачковую гайку на топливном насосе; ослабить контргайку регулировочного винта; проворачивая регулировочный винт вправо (подача топлива увеличивается) или влево (подача топлива уменьшается), отрегулировать режим работы подогревателя.

По окончании регулировки застопорить регулировочный винт контргайкой и навернуть колпачковую гайку.

Для обеспечения нормальной работы подогревателя отрегулировать подачу топлива при температуре окружающего воздуха ниже нуля.

После мойки автомобиля или преодоления брода в холодное время года удалить воду, попавшую в воздушный тракт вентилятора, включением насосного агрегата на 3-4 мин (поставить переключатель в положение III, предварительно отсоединив провод, идущий к электронагревателю топлива)

Возможные неисправности предпускового подогревателя и методы устранения

Неисправность

Подогреватель не запускается

— Отсутствует напряжение в цепи питания подогревателя, перепутана полярность подключения аккумуляторной батареи

Проверить предохранители, электропровода, полярность подсоединения

— Неисправен коллектор или щетки электродвигателя вентилятора

Заменить электродвигатель или щетки

— Обрыв цепи электродвигателя циркуляционного насоса

Проверить работу насоса подсоединением его непосредственно к аккумулятору

Отсутствует розжиг, блок управления автоматически выключается

— Топливо «застыло» в трубопроводах (при низкой температуре)

Залить рекомендуемое топливо.

Продуть трубопроводы, прочистить фильтр

— Топливный насос не подает топливо

Проверить привод, заменить насос

— Электромагнитный клапан не открывается

Проверить электроподсоединения клапана, заменить электромагнитный клапан. Проверить термопредохранитель (нажмите его кнопку)

— Отсутствует напряжение зажигания

Проверить электропровода и штекерные соединения.

Заменить блок управления.

Заменить высоковольтный источник напряжения

— Неплотность трубопроводов (насос всасывает воздух)

Подтянуть соединения топливопроводов

— Неправильно установлены электроды зажигания

Отрегулировать зазоры между электродами и форсункой

— Слишком много воздуха для горения

Отрегулировать подачу воздуха заслонкой воздухозаборного патрубка

Подогреватель не обеспечивает качественное горение

— Избыток топлива, засорение форсунки

На выхлопе образуется сажа

— Недостаток воздуха для горения (подогреватель «густо» дымит).

Прочистить всасывающий воздушный патрубок.

Отрегулировать положение заслонки воздухозаборника

— Плохой распыл топлива

Устранить пониженное напряжение замените щетки, заменить электродвигатель

— Выпускной патрубок для отработавших газов погнут или смещен, забит сажей, грязью

Исправить или очистить выпускной патрубок, прочистить теплообменник (жаровую трубу и внутреннюю трубу теплообменника)

Образуется голубой дым

— Недостаток топлива. Забита форсунка или фильтр

Прочистить или заменить форсунку. Прочистить фильтр.

— Слишком много воздуха для горения.

Отрегулировать положение заслонки воздухозаборника

Подогреватель отключается от термопредохранителя

— Недостаток охлаждающей жидкости в системе охлаждения

Заполнить систему циркуляции охлаждающей жидкостью и устранить воздушные пробки

— Неисправен выносной термостат

— Отсутствует или мала циркуляция охлаждающей жидкости

Проверить правильность подключения и исправность циркуляционного насоса

Теплопроизводительность подогревателя недостаточна

— В камере сгорания и теплообменнике сажа

Прочистить камеру сгорания и теплообменник

— В теплообменнике образовалась накипь

При работе подогреватель сильно шумит

— Крыльчатка вентилятора задевает за корпус

Отрегулировать зазор между корпусом и крыльчаткой и закрепить ее