|
О трудностях запуска двигателя в холодную погоду написано много. ДВС прогревают водяным паром, горячими газами картера, кипятком через систему охлаждения и т.д. Однако энергия дорожает, и эти простые способы оказываются по нынешним меркам расточительными.
Целесообразнее было бы, конечно, не рассеивать тепловую энергию на всю массу двигателя, а, наоборот, сконцентрировать ее на решающем участке - системе питания. Тем более что современные марки моторного масла не густеют на морозе - можно не прогревать весь двигатель. Но и система питания состоит из массивных металлических деталей: впускной коллектор, карбюратор, воздухоочиститель.
Что собственно надо сделать? Заставить холодное топливо хорошо испаряться. Так, чтобы была гомогенная смесь, но не происходило нагрева детали впускного тракта и самого карбюратора. Установить электрическую спираль или другой электронагреватель внутри карбюратора? Но всякая лишняя деталь в отработанной конструкции карбюратора нарушает аэро- и гидродинамику. Кроме того, электронагреватели в системах питания транспортных средств небезопасны. Малейший перегрев спирали, ее искрение - и пиши пропало. Известные вибрационные и ультразвуковые испарители топлива менее опасны, но зато более громоздки, дороги.
Наверное, каждый помнит свои первые опыты с куском выпуклого стекла или очками, с помощью которых можно в солнечный день выжигать рисунок. А сколько кинопленок прожег луч мощных ламп при ошибках включения проектора без движения ленты? Современные галогенные электролампы для кино- и фотоприборов имеют небольшие габариты, но создают мощное световое и инфракрасное излучение. Питание многих из них - от источников постоянного тока при напряжении 12 В, - то есть соответствует бортовой сети автомобиля.
Это натолкнуло на мысль использовать энергию луча в карбюраторе для создания гомогенной горючей смеси при запуске холодного ДВС. Но вот вопрос: куда именно и как подвести луч, чтобы конструкция карбюратора осталась без изменений? Решили в корпусе карбюратора установить галогенную лампу и фокусирующие линзы, направленные на распылитель топлива в системе холостого хода и в главной дозирующей системе. Со стороны две линзы выглядели довольно забавно - словно карбюратор обзавелся очками. Однако двигатель «Москвича-412» стал уверенно «оживать» с одной-двух попыток включения стартера даже при морозе в -20 оС. Это казалось невероятным. Встроенные в стенку карбюратора две короткофокусные линзы не выступают за его пределы и не нарушают аэродинамику. Сфокусированный луч тоже не оказывает сопротивления движению горючей смеси в карбюраторе, поэтому все заводские параметры остались неизменными. А вот эксплуатационные параметры системы изменились: холодный карбюратор приобрел способность готовить газообразную гомогенную смесь при запуске ДВС. Лучистая энергия, сконцентрированная лишь в основных точках истечения топлива из распылителей, без потерь расходовалась на его испарение полученная однородная и газообразная смесь не содержала жидких фракций топлива и эмульсий, поэтому не конденсировалась на стенках впускного тракта и цилиндрах двигателя. При минимальных в общем-то затратах энергии, средств и времени холодный двигатель запускался легко. Лучевой нагрев создает стабильную температуру и не искрит, так что конструкция отличается полной пожаробезопасностью.
Чтобы использовать всю энергию галогенной лампы, вокруг нее установили отражатели со световодами, которые направляли дополнительные лучи на выходные окна эмульсионных каналов карбюратора.
Изготовить опытный образец устройства и провести испытания помогли школьники. Лучевой системой запуска («КОНТУР-1» - карбюратор с оптическим нагреванием топлива и универсальным распылением) оборудовали карбюратор грузового автомобиля. Стендовый вариант устройства «КОНТУР-12» экспонировался на ВДНХ СССР и был отмечен бронзовой медалью.
Поскольку галогенная лампа потребляет мало энергии, то целесообразно использовать лучевой нагрев топлива не только при запуске, но и при прогреве двигателя. Создание гомогенной смеси сделает процесс прогрева более устойчивым, значительно сократит расход топлива и времени, снизит токсичность выхлопных газов, уменьшит износ деталей двигателя.
А разве помешает лучевой нагрев топлива, когда на отдельных нагрузочных режимах в карбюраторе происходит оледенение даже при прогретом двигателе? Как видно, работы для луча в карбюраторе найдется много. Хорошо бы его вообще не выключать, пока работает двигатель. Но, как выяснилось, лишний перегрев карбюратора, хотя и точечный, снижает плотность горючей смеси и тем самым уменьшает наполняемость цилиндров. Максимальная мощность при минимальном расходе топлива развивается двигателем лишь при оптимальной температуре горючей смеси.
Столкнувшись с такой особенностью в поведении двигателя, мы решили поручить «КОНТУРУ» выполнить еще одну функцию. Если можно создать оптимальную температуру горючей смеси при запуске ДВС, почему бы не поддерживать ее на протяжении всей работы? Для этого на корпусе карбюратора установили терморезистор, тот через блок управления напряжением подключили к электролампе лучевого нагрева. Чем ближе температура карбюратора, а следовательно, и горючей смеси подходила к оптимальному значению, тем меньше напряжение подавалось на лампу лучевого нагревателя, а при полностью прогретом карбюраторе лампа гасла вообще. Но стоило измениться нагрузочному и тепловому режиму работы двигателя, температуре и влажности воздуха и другим факторам, определяющим оптимальную температуру карбюратора и горючей смеси, как терморезистор подавал сигнал для включения лампы.
Такое усовершенствование системы «КОНТУР-1» позволило создать реальную экономию топлива не только при запуске и прогреве холодного двигателя, но и при его эксплуатации, особенно в зимнее время. Опытный пробег автомобиля «Москвич» показал что поддерживая оптимальную температуру и состав горючей смеси, можно на 25-30% снизить расход топлива.
Но... Хотя доработка карбюратора проста - всего два отверстия под линзы, работу надо выполнить точно. Поэтому в домашней мастерской реализовать это изобретение трудно. Однако даже небольшой мастерской легко освоить и наладить доработку серийных карбюраторов оптическими испарителями топлива. Используемое при этом оборудование и комплектующие изделия недороги. Автолюбители получат экономию топлива и запчастей, а все остальные - более чистый воздух, что тоже немаловажно.
|
|
