Как улучшить пуск дизельного двигателя с наддувом

Двигатели с наддувом, ввиду конструктивных особенностей, имеют низкую степень сжатия по сравнению с моторами естественного всасывания. Такая особенность доставляет определенные неудобства автолюбителям при пуске двигателя. Особенно это заметно в холодное время года, при холодном пуске. В бензиновых двигателях применяется система внешнего смесеобразования, к тому же топливо является легко испаряющимся.

Все это дает возможность более легкого пуска по сравнению с дизельными двигателями. Частота вращения коленчатого вала для пуска бензинового двигателя равна 50 об. в мин., а вот для автотракторного дизеля обороты должны быть значительно выше - 150-250 об. в мин. Это связано с особенностями смесеобразования.

Решения проблем холодного пуска

Все автомобилисты знают, что при минусовых температурах требуется прогрев двигателя. Пуск холодного двигателя дает большую нагрузку на детали. При холодном запуске разогнать коленвал до необходимых оборотов очень трудно, так как масло в двигателе сильно загустевает на морозе, что создает большое сопротивление. Еще одной проблемой является самовоспламенение топлива, к тому же стенки цилиндров тоже отводят тепло, тем самым еще больше понижая температуру.

Все это заставляет задуматься о совершенствовании системы пуска. Решением является предварительный прогрев двигателя. Для этого необходимо иметь аккумулятор повышенной емкости, а для его полноценной зарядки также нужен более мощный электрогенератор.

Автотракторные высокооборотные двигатели обладают высокой степенью сжатия, что решает проблемы с самовоспламенением топлива. В старых моделях автомобильных дизельных двигателей имелись раздельные камеры сгорания. Это позволяло дополнительно устанавливать в них свечи накаливания. Они позволяли прогреть двигатели до запуска и обеспечить нормальную температуру заряда. Для прогрева двигателей без раздельных камер сгорания топлива необходимы более мощные свечи накаливания или другие источники прогрева. А для этого необходимы более мощные источники питания.

Способы предстартового подогрева двигателя

Все эти методы хороши для обычного дизеля. Для мотора с наддувом требуется другое решение задачи. Для этого типа двигателя необходимо уменьшать степень сжатия. В режиме полной нагрузки, при сильном сжатии температура может достигать 630 градусов. При частичных нагрузках температура существенно ниже. При этом турбокомпрессор практически не работает. У обычных двигателей без наддува температура сжатия может достигать 720 градусов, а вот при запуске дизельного двигателя с наддувом компрессор не включается и поэтому температура сжатия остается низкой. В этом случае может помочь электронагреватель масла. Ставится он в картер вместе с охладителем, при остановке на длительное время нагреватель поддерживает температуру масла, не давая ему совсем остыть. Такой метод эффективно помогает решить проблему холодного пуска.

Еще одним действенным способом подогрева дизельного двигателя перед пуском можно считать нагрев воздуха на впуске в мотор. Нагреватель работает от аккумулятора и включается буквально перед самым стартом. Воздух, заходящий в двигатель, проходит мимо раскаленной спирали, в этот момент он подогревается, тем самым обеспечивая более высокую температуру сжатия. Это в значительной степени облегчает запуск двигателя. Если завести мотор не получилось с первого раза, вторую попытку необходимо проводить через пару минут, чтобы не посадить аккумулятор.

Для улучшения холодного пуска дизеля можно усовершенствовать его систему смесеобразования. При включении свечи накаливания из соленоидного клапана на нее начинает поступать немного топлива. Топливо потихоньку испаряется, и его пары попадают в цилиндры. При запуске двигателя смесеобразование улучшается и позволяет запустить мотор без лишних нагрузок. Если первая попытка не удалась, то клапан подачи топлива закрывается, а свеча накаливания выключается. Перед повторным запуском необходимо сделать паузу в 1-2 мин.

Самым эффективным способом запуска холодного дизеля можно назвать метод с применением легковоспламеняющихся жидкостей. Они распыляются в воздухе, который всасывается в цилиндры, тем самым обеспечив быстрое воспламенение топлива. В основном они выпускаются в аэрозольных болонах. Но у этой системы есть существенный недостаток – невозможность контролировать уровень подаваемой жидкости. При подаче слишком большого количества такой смеси происходит раннее воспламенение либо очень сильное. Это вызывает сильнейшие нагрузки на детали двигателя.

Существуют системы распыления легковоспламеняющейся жидкости с возможностью контроля, когда автовладелец сам выбирает объем подаваемой жидкости.

Проблемы с ранним воспламенением жидкости могут быть связаны с высокой температурой окружающей среды или если двигатель еще полностью не остыл. Также это может быть последствие слишком ранней попытки повторно завести мотор. Эти детонации приводят к большим нагрузкам цилиндро-поршневой группы и даже может привести к обратному прокручиванию коленчатого вала.

Решение этой проблемы существует. Если подавать легковоспламеняющуюся жидкость непосредственно вовнутрь цилиндров, тем самым получая внутреннее смесеобразование. Такой метод исключает появление опасных детонаций, приводящих к повреждению и излишним нагрузкам на детали двигателя. Еще такой метод дает возможность применения жидкости на работающем двигателе. Это способствует ускоренному набору оборотов для нормальной и устойчивой работы дизеля.

Чтобы привести этот метод в действие, используется топливная система подачи с регулируемым клапаном начального давления. Он устанавливается посередине линии высокого давления топлива и баллончиком с легковоспламеняющейся жидкостью. Клапан регулировки давления может смещаться, открытие клапана происходит благодаря возвратной пружине, которая при перепадах давления открывает его. Это происходит между циклами подачи топлива, в непосредственной близости от форсунок подается воспламеняющаяся жидкость. Таким образом, происходит смешивание дизеля с жидкостью. В следующем цикле полученная смесь, с помощью топливного насоса высокого давления впрыскивается в цилиндры.

Существуют производители дизельных двигателей с наддувом, которые умышленно идут на производство моторов с высокой степенью сжатия, чтобы решить проблему пуска двигателя, несмотря на сильные нагрузки узлов дизеля. Только качество и прочность двигателя являются ограничением применяемости этого метода.