Особенности эксплуатации автомобилей при низких температурах

Низкая температура воздуха, охлаждение агрегатов автомобилей и эксплутационных материалов вызывают следующие особенности: 

1) Затруднение пуска двигателей.

2) Уменьшение надежности и долговечности.

3) Увеличение расхода топлива.

Затруднение пуска двигателей происходит из-за:

1) Сложности создания пусковых оборотов.

2) Ухудшение воспламенения рабочей смеси.

В свою очередь сложность создания пусковых оборотов происходит из-за увеличения вязкости масла, ухудшение возможности пускового устройства.

Ухудшение возможности пускового устройства происходит из-за:

1) Увеличение внутреннего сопротивления АКБ.

2) Снижение емкости АКБ.

3) Падение напряжения на зажимах АКБ.

Ухудшение воспламенений рабочей смеси происходит:

У карбюраторных двигателей:

- обеднение смеси:

                   А) топливо хуже испаряется при низких температурах;

Б) увеличивается плотность воздуха.

- снижение энергии искры.

А) уменьшения напряжения на зажимах АКБ;

Б) резкого увел. потребляемого тока при пуске двигателя;

В) увеличения электрического сопротивления в искровом промежутке свечи.

У дизельных двигателей

Ухудшение воспламенения происходит из-за:

1) ухудшение расплывания топлива, что объясняется увеличением вязкости

2) снижение температуры конца такта сжатия.

Для надежного пуска двигателя его коленчатый вал должен вращаться со скоростью, которая обеспечивает процесс подготовки горючей смеси или достаточную температуру конца такта сжатия – эта скорость называется минимально необходимыми пусковыми оборотами, которые зависят от типа двигателей и резко изменяется с изменением температур. Так, например, у карбюраторных двигателей при +5 ⁰С они составляют 40…60 об/мин и при -20 ⁰С 70…75 об/мин. У дизельных двигателей при +5⁰С 100…120 об/мин, при -20⁰С 180…200 об/мин.

Чтобы сообщить коленвалу необходимые пусковые обороты, пусковое устройство должно развивать достаточный крутящий момент, который определяется моментов сопротивления прокручиванию коленвала при пуске, в свою очередь момент сопротивления прокручиванию коленвала определяется:

,

где - момент на преодоление сил инерции при разгоне масс двигателя до режима пусковых оборотов;

- момент на определение компрессии в цилиндрах;

- момент на преодоление сил трения.

,

где - момент инерции движущихся масс;

- пусковые обороты;

- время затрагиваемое для достижения пусковых оборотов.

где  - литраж;

- число цилиндров

, для четырехтактных двигателей

где - удельное давление трения

, для карбюраторных двигателей

, для дизелей

 - кинематическая вязкость масла в стоксах.

При значительном снижении t⁰ вязкость масла, а вместе с тем и момент трения могут возрасти настолько, что момент трения окажется больше, чем максимальный крутящий момент, развиваемый двигателем. В этих условиях пуск двигателя будет невозможен.

При низких температурах резко снижаются возможности пускового устройства. В первую очередь это объясняется снижением работоспособности АКБ

,

где  -ЭДС;

- разрядный ток;

 - сопротивление АКБ.

Величина Е при изменении температуры изменяется не значительно так, например, с изменением температуры +20… до -70…..ЭДС снижается с 2,12 В до 2,08 В.

В то же время при разряде очень существенно возрастает величина , это объясняется увеличением внутреннего сопротивления АКБ. В свою очередь  складываются: из сопротивления соединений, пластин сепараторов и электролита. Практически сопротивление соединений и сепараторов не зависит от температуры. Удельное сопротивление электролита с изменением температуры изменяется существенно. Так, например, при плотности электролита 1,30 кг при изменении температуры от +20….до
-18 ⁰С удельное сопротивление увеличивается в 2,5 раза. С понижением температуры увеличивается и внутреннее сопротивление пластин аккумуляторов, что объясняется сужением каналов для прохождения электролита. При изменении температуры электролита резко снижается напряжение на зажимах АКБ одновременно с падением напряжения уменьшается емкость АКБ. Можно считать. Что при понижении электролита на 1 градус емкость АКБ изменится на 1…1,5%, а в режиме стартерного разряда еще больше.