ГУМЕЛЁВ В.Ю., КАРТУКОВ А.Г., ЛЕБЕДЕВ Т.Н. ЭЛЕКТРОФАКЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДИЗЕЛЯ ЯМЗ-238М2


ГУМЕЛЁВ В.Ю., КАРТУКОВ А.Г., ЛЕБЕДЕВ Т.Н. ЭЛЕКТРОФАКЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДИЗЕЛЯ ЯМЗ-238М2


Библиографическая ссылка на статью:
// Современная техника и технологии. 2011. № 3 [Электронный ресурс]. URL: http://technology.snauka.ru/2011/11/158 (дата обращения: 26.05.2017).

канд. техн. наук Гумелёв В.Ю.,

канд. техн. наук Картуков А.Г.,

доцент Лебедев Т.Н.

ЭЛЕКТРОФАКЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДИЗЕЛЯ ЯМЗ-238М2

Электрофакельное устройство дизеля ЯМЗ-238М2 предназначено для облегчения пуска холодного двигателя при температуре до минус 22 0С, быстрого выхода дизеля на режим рабочей температуры и уменьшения дымления у непрогретого дизеля [1, 2]. Пуск дизеля обеспечивается за счет подогрева всасываемого в цилиндры воздуха факелами топлива, воспламеняемыми свечами во впускных трубопроводах. Принцип действия электрофакельного устройства представлен на рисунке 1.


1 – впускной трубопровод двигателя; 2 – свеча факельная

Рисунок 1 – Принцип действия электрофакельного устройства

Устройство подключено к топливной системе двигателя и работает на том же топливе, что и двигатель. Действие его основано на испарении топлива в штифтовых факельных свечах и воспламенении этих паров во впускных трубопроводах дизеля. Возникающий при этом факел подогревает поступающий в его цилиндры воздух.

ЭФУ состоит из: кнопки включения электрофакельного устройства; двух
свечей факельных,

установленных в резьбовые отверстия впускных трубопроводов (коллекторов) двигателя;
электромагнитного топливного клапана;
реле включения факельных свечей;
реле отключения регулятора напряжения;
сопротивления с биметаллическим контактом (термореле); контрольной лампы готовности к работе ЭФУ.

Общий вид электрофакельного устройства без коммутирующих реле, сопротивления с биметаллическим контактом и кнопки включения ЭФУ представлено на рисунке 2.


1 –свеча факельная штифтовая; 2, 11 – трубка топливная правая от электромагнитного клапана к штифтовой свече; 3 – наконечник проходной (сталь); 4 – шайба (медь); 5 – кронштейн электромагнитного клапана; 6 – клапан электромагнитный; 7, 9, 14 – болт; 8, 13 – шайба пружинная; 10 – трубка топливная от ТНВД к электромагнитному клапану; 12 – шайба (сталь); 15 – амортизатор (резина); 16 – кляммер

Рисунок 2 – Общий вид электрофакельного устройства

Электростартерный пуск двигателя с помощью электрофакельного устройства осуществляется в следующей последовательности:

– подготовить двигатель к пуску;

– включить выключатель аккумуляторных батарей и установить ключом выключатель стартера и приборов в первое фиксированное положение;

– нажать кнопку включения электрофакельного устройства и удерживать ее в течение всего времени работы устройства. В период нагрева свечей указатель тока в кабине водителя должен показывать разрядный ток около 23 А;

– после загорания контрольной лампочки (ориентировочно от 60 до 110 секунд после нажатия кнопки включения ЭФУ) включить стартер;

– после пуска двигателя до достижения устойчивой частоты вращения допускается работа электрофакельного устройства, но продолжительностью не более 1 мин, затем кнопку отпустить;

– если двигатель не запустился, повторный пуск произвести в той же последовательности. Очередной прогрев свечи начинать через (20-25) секунд после окончания предыдущего запуска двигателя.

После длительного перерыва в работе ЭФУ прокачать топливную систему, для чего при работающем двигателе нажать кнопку включения ЭФУ и удерживать ее около 30 секунд после загорания контрольной лампочки.

При пуске дизеля с применением ЭФУ категорически запрещается пользоваться посторонними источниками электроэнергии повышенной мощности. Факельные штифтовые свечи рассчитаны на рабочее напряжение порядка19 В. При повышении напряжения на свечах свыше 21 В свечи быстро выходят из строя.

Электрофакельное устройство работает следующим образом: включить выключатель аккумуляторных батарей и установить поворотом ключа выключатель стартера и приборов в первое фиксированное положение.

При нажатии на кнопку включения ЭФУ ток от «+» аккумуляторных батарей через указатель тока подается по двум параллельным цепям: в катушку реле отключения регулятора напряжения и на резистор термореле. С его резистора ток подается на факельные штифтовые свечи, далее – на корпус и «минус» аккумуляторных батарей. Отключение обмотки возбуждения необходимо для защиты факельных свечей от напряжения, вырабатываемого генератором при работающем двигателе, а также для предотвращения разряда аккумуляторных батарей. Во время работы ЭФУ катушка реле отключения регулятора напряжения находится под напряжением, его нормально замкнутые контакты разомкнуты, обмотка возбуждения генератора отключена, и поэтому генератор не выдает в бортовую сеть напряжение. В результате факельные свечи защищены от перегрева при работе двигателя на режиме холостого хода после пуска, когда, если бы генератор работал, то повысилось бы работой напряжение бортовой сети автомобиля, в том числе и на свечах.

При подготовке ЭФУ к работе спирали свечей подключаются к батареям через резистор термореле кнопкой выключения электрофакельного устройства. В конце прогрева факельных свечей замыкаются контакты термореле (по мере прогрева за счёт теплоты, выделяемой резистором, биметаллическая пластина деформируется и замыкает контакты). Ток подаётся на катушку электромагнитного топливного клапана и контрольную лампу. Электромагнитный топливный клапан открывается и топливо по топливным трубкам может поступать к свечам, а контрольная лампа сигнализирует о готовности электрофакельного подогревателя к пуску двигателя.

Переводом ключа выключателя стартера и приборов во второе нефиксированное положение включают стартер. Одновременно ток подается на катушку реле ЭФУ, оно срабатывает (контакты реле замыкаю тся) ипо ним ток напрямую подается на факельные свечи. Одновременно отключается резистор термореле, так как оба его вывода оказываются подключенными к «плюсу» аккумуляторных батарей. Топливоподкачивающий насос через открытый электромагнитный клапан подаёт топливо к раскалённым факельным свечам, где оно испаряется, смешивается с воздухом, поступающим во впускной трубопровод, и воспламеняется. Образующийся факел пламени прогревает воздух, облегчая пуск дизеля. После пуска двигателя выключатель приборов и стартера переводят в первое положение, при этом стартер выключается. Но электрофакельное устройство будет продолжать работать в период предпускового прогрева дизеля, если оставить включенной кнопку включения ЭФУ.

На рисунке 3 представлено подключение приборов ЭФУ в бортовую сеть автомобиля УРАЛ-4320-31 (над соединительными проводами указан их цвет).

Ниже рассмотрим основные неисправности электрофакельного устройства, возникающие в процессе эксплуатации автомобиля.

Признаки отказа электрофакельного устройства: зашкаливание стрелки указателя тока; стрелка указателя тока не отклоняется; стрелка указателя тока показывает вдвое меньший ток разряда; отсутствие факела пламени.

К наиболее характерным отказам относятся: замыкание свечей на корпус («массу»); замыкание или перегорание спирали термореле; перегорание свечей или отсутствие контакта в цепи; отказ топливной системы. В результате отказа устройство не работает во впускном трубопроводе двигателя или не работает во время работы стартера [3, 4].

Электрофакельное устройство может не работать во впускном трубопроводе двигателя. Основные неисправности (рисунок 2): обрыв проводов или плохой контакт на выводах и клеммах приборов, неисправен кнопочный выключатель, вышло из строя термореле 3, неисправны свечи 5, нет подачи топлива к свечам, свечи или термореле замыкают на корпус.

Для проверки цепи на обрыв подключают контрольную лампу между клеммой одной из свечей и корпусом двигателя. При исправной цепи и нажатой кнопке лампа должна гореть. Если лампа не горит, проверяют всю цепь питания свечей, начиная от аккумуляторных батарей.
Кнопочный выключатель проверить соединением его выводов между собой проводником. Если при соединении его выводов ЭФУ работает, а без проводника при нажатии на кнопку не работает, то неисправна кнопка. Исправность кнопки включения ЭФУ также проверяют контрольной лампой при поочередном ее подсоединением к выводам кнопки как показано на рисунке 4.


1 реле включения факельных свечей 901.3747; 2 контрольная лампа готовности к работе ЭФУ; 3 сопротивление с биметаллическим контактом (термореле) 12.3741; 4 электромагнитный топливный клапан 11.3741; 5 свечи факельные ЭФУ 11.3740; 6 реле отключения регулятора напряжения 901.3747; 7 кнопка включения электрофакельного устройства 11.3704-01; 8 – выключатель стартера и приборов ВК 353 (ВК 354)

Рисунок 3 – Электрическая схема подключения приборов ЭФУ

в бортовую сеть автомобиля УРАЛ-4320-31


1 – кнопка включения; 2 – контрольная лампа; 3 – соединительный провод

Рисунок 4 – Проверка кнопки ЭФУ

При отпущенной кнопке включения ЭФУ при подключении лампы к выводу кнопки, подключенному к «плюсу» батарей, лампа должна гореть. При подключении к выводам, подсоединенным к реле включения факельных свечей и реле отключения регулятора напряжения лампа гореть не должна. При нажатой кнопке напряжение должно быть на всех трех выводах.

Проверку указателя тока производят аналогично.

Могут не работать электрофакельные свечи при перегорании спиралей накаливания. Спирали свечей могут перегореть во время пуска двигателя, если не сработает реле отключения регулятора напряжения, так как спирали рассчитаны на напряжение 19 В, а напряжение генератора достигает (28—30) В. Для проверки спиралей свечей подключить их к аккумуляторным батареям через контрольную лампу (рисунок 5а). Если лампа горит спирали исправны. Спирали можно проверить и по их нагреву (рисунок 5б), подключив свечу к батареям на (10—15) секунд. Неисправные факельные свечи ремонту не подлежат.

Факел на свечах не образуется и при недостаточном прогреве свечей, что может быть при малом времени срабатывания термореле 3
(рисунок 3).

Подача топлива к свечам прекращается при засорении топливных каналов, нарушении герметичности, окислении контактов термореле или при неисправном электромагнитном клапане. Состояние контактов термореле можно проверить соединением его выводов с помощью проводника между собой. Если при этом загорается контрольная лампа 2
на щитке приборов (рисунок 3) и прослушивается характерный щелчок срабатывания электромагнитного клапана 4,
необходимо зачистить контакты термореле.

Электромагнитный топливный клапан проверяют подключением его клеммы к выводу «+» аккумуляторных батарей.
У исправного клапана в момент подключения будет прослушиваться щелчок.
Клапан может не включаться и в том случае, когда перегорела спираль накаливания одной из свечей. При этом уменьшается сила тока, проходящая через спираль термореле, и его контакты не замыкаются. В этом случае указатель тока на щитке приборов будет показывать силу тока около 15 А.


а б

а – проверка факельной свечи с помощью контрольной лампы; б – проверка факельной свечи на нагрев

Рисунок 5 – Проверка факельной свечи

Для проверки топливных каналов нужно вывернуть одну из свечей, с помощью насоса ручной подкачки топлива подкачать топливо и подключить проводом вывод элетромагнитного топливного клапана к выводу «плюс» батарей, для того чтобы открыть клапан.

Зашкаливание стрелки указателя тока при включении ЭФУ свидетельствует о замыкании спиралей свечей или терморезистора с корпусом. Для определения неисправной свечи поочередно отключают провода от свечей и включают подогреватель. Если при отключении свечи стрелка указателя тока не будет зашкаливать, то эта свеча неисправна и ее заменяют.

Электрофакельное устройство может не работать во время работы стартера. Признак отказа: ЭФУ выключается через некоторое время после включения стартера, гаснет контрольная лампа на щитке приборов, прекращается подача топлива к свечам. Основные причины неисправности: выход из строя термореле, обрыв или плохой контакт в цепи реле 1 (рисунок 3). При малом времени отключения резистора термореле 3; электромагнитный топливный клапан 4 отключается, поэтому прекращается подача топлива к свечам и факел гаснет. Для проверки времени отключения термореле отключить провод от вывода 85 или 86 реле стартера, включить электрофакельное устройство кнопкой и, когда включится контрольная лампа готовности к работе ЭФУ, включить выключатель стартера и приборов во второе нефиксированное положение. Контакты термореле должны размыкаться (гаснет контрольная лампа) не менее чем через 45 секунд при температуре окружающей среды полюс 20 0С и не менее чем через 20 екунд при температуре минус 30 0С. Неисправное термореле заменить.

Для проверки реле 1 включения факельных свечей (рисунок 3) и его цепи нужно отключить провод от вывода 85 или 86 реле стартера и отключить провода от обеих свечей 5. Затем подключить к проводу, отсоединенному от любой свечи, контрольную лампу, а ключ выключателя стартера и приборов установить во второе нефиксированное положение. При исправных реле и цепи лампа должна гореть. Если лампа не горит, соединяют между собой выводы 85 и 87 реле и вновь включают выключатель стартера и приборов. Если контрольная лампа, подсоединенная к факельным свечам, загорается, цепь исправна, а неисправно реле. Если контрольная лампа не горит, то необходимо ее подключить к выводу 30 реле ЭФУ (рисунок 3.12) при нажатой кнопке включения ЭФУ. Лампа должна гореть, если она не горит, значит неисправен провод.

Для проверки катушки реле выводы «85» и «86» подключить к «плюсу» и «минусу» аккумуляторных батарей. При исправной обмотке прослушивается щелчок. Если обмотка исправна, но реле не работает, то возможно окислились или пригорели его контакты. Для проверки их исправности подсоединить контрольную лампу к выводу 87 реле. Кнопка включения ЭФУ нажата: лампа при исправных контактах реле должна гореть. Неисправное реле заменить.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1 Руководство по эксплуатации 238ДЕ-3902150 РЭ. Двигатели ЯМЗ-238БЕ, ЯМЗ-238БЕ2, ЯМЗ-238ДЕ, ЯМЗ-238ДЕ2 [Текст]: – Ярославль. ОАО «Автодизель». 2007. – 332 с.

2 Руководство по эксплуатации 236-3902150-Б РЭ. Двигатели ЯМЗ-236М2, ЯМЗ-238М2 [Текст]: – Ярославль. ОАО «Автодизель». 2010. – 172 с.

3 Данов, Б.А. Электрооборудование автомобилей КамАЗ [Текст] / Б. А. Данов, В.Д. Рогачев – М.: Транспорт, 2000. – 126 с.

4 Тимофеев, Ю.Л. Электрооборудование автомобилей: устранение и предупреждение неисправностей [Текст] / Ю.Л. Тимофеев, Г.Л. Тимофеев, Н.М. Ильин – М.: Транспорт, 1994. – 301 с.



Все статьи автора «Гумелёв Василий Юрьевич»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться: