Подогрев двигателей с помощью газовых горелок инфракрасного излучения

Принцип работы такого нагревателя таков, что тепловая энергия передаётся от его источника к тому объекту, который необходимо нагреть, используя инфракрасные лучи. В случае с подогревом двигателя здесь применяют специальную газовую горелку с отсутствием пламени, например, «Звёздочку», в которой при сгорании газа образуется очень мало окиси углерода. Принцип её работы таков, что газовая смесь, содержащаяся в баллоне или ином источнике, поступает через штуцер и форсунку (её сопло) в камеру, где эта смесь всасывается. Увлекая за собой воздух, газ оказывается в смесительной камере, там он полностью смешивается с воздухом. Готовая смесь, идущая по многочисленным каналам, сделанным в сетке из металла или керамики, горит и сгорает на её поверхности, причём видимое пламя отсутствует. Воспламенение смеси производится при помощи посторонних источников, например, зажигалки и прочего. В результате горения такая сетка приобретает температуру около 850–900 градусов по Цельсию и начинает испускать инфракрасные лучи, которые передают примерно от 40 до 50% энергии тепла. Такой метод нагревания довольно совершенен, абсолютно безвреден и экономичен.

Классификация установок по типу подключения

Данные установки классифицируются на два типа: стационарная и передвижная. В первом типе подключение газовой горелки осуществляется с использованием стационарного источника газа, такая установка использует для работы природный или сжиженный газ. Если вдруг возникла необходимость поменять тип газа, производится замена форсунки. Замену должен провести слесарь, у которого есть разрешение, чтобы проводить работы данного типа.

Во втором типе газовая горелка получает газ от баллона. Для этого может быть использован баллон автомобиля, который в качестве топлива использует газ. Последний вариант наиболее предпочтителен, так как можно установить столько горелок, сколько нужно и в нужных местах, например под коробкой передач, под картером двигателя или под мостами. Из всех установок подобного типа наиболее подходящей является ПГУ–1, которая включает в себя два баллона, в каждом из которых помещается по 50 литров сжиженного газа, преимущественно пропана. Установка способна работать около 50 часов, не применяя перезарядки баллонов.

Время для прогрева бывает разным, но, например, при температуре -25 градусов по Цельсию при помощи спаренных горелок двигатель будет подогреваться около 25-30 минут.

Для предприятий, использующих в своей деятельности автотранспорт, рекомендуется применять стационарную установку, причём перед разогревом не нужно сливать охлаждающую жидкость, или так называемый межсменный подогрев. Если в системе есть антифриз, то при морозах от 15 до градусов по Цельсию можно сэкономить некоторое количество газа, включив установку за два–три часа до того, как начнётся рабочая смена.

Установка горелок

Установка горелок осуществляется следующим образом: они монтируются снаружи под переднюю часть машины, соблюдая угол в 45 градусов и расстояние 50 миллиметров от двигателя. Причём так поверхность горелки, от которой будет идти излучение, должна быть направлена на блок цилиндров, поддон катетера и на нижний патрубок радиатора. Чтобы при этом детали из резины не деформировались под действием инфракрасного излучения, нужно ремни вентиляции и радиаторный шланг закрыть, используя металлический экран.

При подобной схеме монтажа происходит не только нагрев масла в катетере, но и разогрев блока цилиндров. При тестировании двух установок (одна – спаренные горелки ГИИВ – 1 и ГИИВ – 2, каждая из которых имеет производительность 8000 ккал/ч) расход газа составил примерно 1 куб. м/ч.

Газовые горелки можно применить в ещё одном способе, в котором их установка производится под днище теплообменника, который подключен к нижней точке системы охлаждения двигателя, располагаясь между водяным насосом и патрубком радиатора.

Чтобы прогреть двигатель (например, ЯМЗ – 204) при 20 градусах по Цельсию и держать температуру на уровне 40 градусов выше нуля, необходимо от 2000 до 2500 ккал/ч, что вполне может дать установка «Звёздочка», рассчитанная на малую производительность. Можно применить ко всему прочему дополнительную газовую горелку, которая подключается к стояку, и она может быть использована поочерёдно для нескольких машин. Если осуществляется межсменный подогрев масла в поддоне катетера, то необходимо поставить вторую газовую горелку, рассчитанную на малую производительность.

Правила безопасного пользования газовыми горелками для подогрева двигателя

Чтобы использование установки было безопасным, она должна быть оборудована сигнализацией, а также устройством, которое в случае опасной ситуации или угасания горелок автоматически прекратит подачу газа в них. Знания, накопленные при использовании подобных установок в период с 1969 по 1970 годы на предприятиях автотранспорта в Москве, Ленинграде, Минске, Казани, Рязани, Киеве и других показали, что они могут успешно осуществлять межсменный подогрев и прогрев двигателя перед пуском, но не помешала бы и доработка отдельных частей и узлов установки, чтобы повысить эффективность и надёжность при их функционировании.

Недостатки инфракрасных излучателей

Как и любая другая вещь, инфракрасный излучатель имеет свои достоинства и недостатки. Самый главный из них – керамическая объёмная решётка, которая требует с собой осторожного обращения. Кроме того, если она интенсивно обдувается холодным воздухом, то увеличится расход топлива и существенно понизится количество выделяемого тепла и её эффективность.

Касательно времени, в течение которого установка будет непрерывно работать на разогрев, например, вышеуказанного автомобильного двигателя ЯАЗ – 204, то этот период составит около десяти часов при межсменном времени и использовании горелки типа ГИИВ – 2 (при условии, что используется одна горелка), которая устанавливается под автомобиль. Это в том случае, если внешняя температура составляет – 30 градусов по Цельсию. Расход газа при этом составит 8 кубометров, а если использовать теплообменник с горелкой типа «Звёздочка» - то 3 кубометра.