Подогрев картера двигателя своими руками: Самодельный подогрев масла двигателя тэнами 220 и 12в (41 фото+описание установки)

+24 +55

Практические варианты предварительного прогрева для модели Pilot в холодную погоду

При поддержке AirMart, Inc. –

900 Летать по-настоящему круто! Хорошо, извините, это был исключительно плохой каламбур. А если серьезно, то здесь, в Лексингтоне, штат Кентукки, красиво, когда все конные фермы покрыты свежим снежным покровом. Хотя это прекрасное время года, чтобы взять друзей на экскурсионный полет, нужно задаться вопросом — Насколько тяжело в самолете, когда температура опускается ниже нуля? В конце концов, никто не хочет разрушать свой двигатель или компоненты ради прыжка по шаблону!

Есть четыре основных вопроса, которые приходят на ум при эксплуатации самолета зимой:

1. Запуск и прогрев двигателя
2. Авиационные приборы и электроника
3. Иней или снег на крыльях и хвосте
4. Обледенение на перроне аэропорта и взлетно-посадочной полосе

Как A&P, который смотрит на все в жизни с точки зрения механика, я собираюсь рассмотреть только первые два пункта. Я оставлю третий и четвертый пункты «пропеллерщикам», которые любят больше говорить о полетах.

Прочитайте полную статью с большим количеством фотографий в номере за декабрь 2014 года.

Во-первых, когда ваш самолет садится на землю между рейсами, происходит несколько вещей:

Почти все масло вытекает из двигателя в масляный картер. На большинстве деталей останется очень тонкий масляный слой, но в целом все масляные порты и каналы будут опорожняться. Когда двигатель запущен, насосу требуется несколько секунд, чтобы поднять масло из поддона и распределить его по двигателю. Вот почему так важно, чтобы при запуске вы поддерживали обороты около холостого хода. Часто слышу, как при запуске двигатели раскручиваются до 1500-2000 об/мин. Я не могу не представить себе скрежет металла о металл, происходящий внутри этого двигателя! Когда масло холодное, это еще хуже, потому что масло более густое и не хочет течь. Когда масло холодное, для повышения давления масла часто требуется 30 секунд или более.

Двигатель сжимается при охлаждении. Чем ниже температура, тем больше усадка двигателя. Это не было бы такой большой проблемой, если бы все компоненты были сделаны из одного и того же типа металла. Однако некоторые детали сделаны из стали, а некоторые из алюминия. Даже при одинаковых перепадах температуры алюминий сжимается и расширяется значительно больше, чем сталь. Кроме того, алюминий намного быстрее поглощает и рассеивает тепло; следовательно, он расширяется и сжимается гораздо быстрее. Это может нанести ущерб внутренней части двигателя. Во-первых, стальной коленчатый вал дает гораздо меньшую усадку, чем алюминиевые корпуса, поддерживающие подшипники коленчатого вала. Это значительно уменьшает зазоры в подшипниках. Фактически, при экстремально низких температурах эти зазоры в подшипниках будут близки к нулю. При запуске, когда подшипники сухие и сжаты так сильно, они подвержены значительному износу. Опять же, держите обороты на низком уровне при запуске!

И не только двигатель сжимается при низких температурах — сжимается ВСЕ! Все шестеренки, стрелочные оси и сильфоны в приборах с трудом двигаются; некоторые электронные схемы не любят холода; радионобы трудно передвигать; органы управления двигателем могут просто заблокироваться.

Простая истина в том, что холодная погода тяжела для полета на самолете. Конечно, самое простое решение — держать свой самолет в отапливаемом ангаре. После того, как предварительная проверка завершена, быстро вытащите его, запустите и вперед без проблем.

Опять же, этот «легкий» вариант, скорее всего, будет стоить вам около 1000 баксов в месяц только за уголок в ангаре! Таким образом, отапливаемые ангары часто недоступны для большинства пилотов, и решение , настоящее , состоит в том, чтобы обеспечить достаточный нагрев двигателя и, в идеале, кабины.

Имея в виду бюджет, вот четыре альтернативы предварительного нагрева и особенности, которые следует учитывать при выборе каждой из них:

1. Подогреватели двигателя – Несколько компаний продают обогреватели двигателя, которые устанавливаются стационарно. Все они включают в себя нагревательную панель, которая прикреплена к масляному поддону и подключается к стандартной настенной розетке на 120 В. Это хорошо, и поможет сохранить масло теплым и с низкой вязкостью. Однако это только часть решения. Это не будет держать весь двигатель в тепле и не поможет с рабочим зазором между разнородными металлами. Дополнительные инвестиции стоят того, чтобы приобрести систему, включающую нагревательные пластины на корпусе двигателя и цилиндрах. Некоторые системы будут иметь нагревательную ленту вокруг основания цилиндра, а некоторые будут нагревать головки цилиндров. Мой опыт показывает, что оба работают хорошо. Если вы добавите теплоизоляционное или толстое одеяло поверх капота, это поможет сохранить теплый воздух внутри капота.

2. Системы принудительной подачи воздуха . Если ваш самолет хранится снаружи или в вашем ангаре нет электричества, вы можете использовать систему принудительной подачи воздуха, работающую на пропане или газе. Многие FBO будут иметь один из них в качестве услуги для своих клиентов. Это нагнетает большой объем нагретого воздуха в капот через отверстия спереди или снизу.
   Как правило, он может прогреть двигатель примерно за полчаса или около того. Однако с ними нужно быть осторожным. Они выделяют огромное количество тепла, которое может расплавить пластик или изоляцию проводов или даже вздуть краску на капоте. Помните, что эти агрегаты нагревают воздух открытым пламенем. Убедитесь, что у вас нет утечек топлива или чрезмерных утечек масла, иначе вы обнаружите, что довольно быстро «нагреваете» весь самолет!

3. Заканчивай! Если вы живете в районе с более умеренными зимними температурами, например, в 20-е годы, есть еще одно недорогое решение для обогрева двигателя. У меня есть пара друзей, которые накрыли капот несколькими толстыми одеялами и позволили им свисать до самого пола ангара. Затем прямо под нижним отверстием капота размещают обычный обогреватель. Я поражен тем, насколько теплыми он сохраняет двигатель и всю область капота. Конечно, это не приведет к быстрому нагреву двигателя, поэтому не забудьте включить его хотя бы за день до полета. При смехотворно экстремальных температурах, намного превышающих то, что мы получаем здесь, в Кентукки, люди также помещают изолированные заглушки вокруг пропеллера и спиннера. Это удерживает их от превращения в большой радиатор и отвода драгоценного тепла от двигателя. Если вам это нужно, вы можете спросить, почему вы живете там, где живете!
4. Не забудьте про обогрев салона! Небольшой обычный керамический обогреватель очень хорошо защищает кабину от замерзания. Просто будьте осторожны, где вы его размещаете. Вы не хотите, чтобы горячая сторона нагревателя находилась прямо напротив какой-либо обивки.

ДА, вы можете наслаждаться зимними полетами. И НЕТ, это не значит, что вы собираетесь разрушить свой двигатель. Просто позаботьтесь о том, чтобы температура двигателя достигла примерно 40 градусов по Фаренгейту перед запуском, и держите двигатель на скорости около 1000 об / мин, пока температура масла не поднимется.

Прочитайте полную статью с большим количеством фотографий в номере за декабрь 2014 года.

Что такое парусность двигателя и как с ней бороться?

При планировании сборки двигателя один термин, который часто всплывает при обсуждении нижней половины короткого блока, — это «парусность». Теперь этот термин не следует путать с термином «Кентуккийская парусность», который представляет собой нечто совершенно другое. Если мы воспользуемся оксфордским определением, оно гласит, что парусность — это «сопротивление воздуха движущегося объекта, такого как судно или вращающаяся часть машины, или сила ветра, действующая на неподвижный объект». Если мы перейдем конкретно к автомобильным двигателям, Canton Racing Products определяет парусность как «поток воздуха внутри картера».

Как правило, когда мы говорим о воздушном движении двигателя, мы имеем в виду влияние воздушного потока на масло в картере. Все это движение воздуха, вызванное движением внутри картера, может оказать негативное влияние на масло в системе несколькими способами. Кроме того, есть физический эффект, который неконтролируемое количество масла в вашем картере может оказать на вращающийся узел — сопротивление. Итак, давайте узнаем, с чем мы боремся, а потом поговорим о том, как с этим эффективно бороться.

Есть несколько направлений, в которых из-за ветра жизнь в картере не идеальна. Когда любую жидкость взбивают с воздухом, получается аэрация. В случае моторного масла газированное масло имеет ряд недостатков. Во-первых, газированная нефть качается не так плавно. Чрезмерная аэрация масла может вызвать проблемы с подачей масла, поскольку масляные насосы предназначены для перемещения жидкости, а не пены. Почему проблема масляного голодания плоха, довольно очевидна.

Второй недостаток аэрированного масла заключается в том, что моторное масло, смешанное с воздухом, не рассеивает тепло с той же скоростью, что и прозрачное жидкое масло. Повышенная температура масла в системе снижает фактическую вязкость вашего масла, что снижает способность масла правильно выполнять свою работу в двигателе. Объедините повышенную температуру масла с проблемами вспенивания, и вы можете начать видеть потерю давления масла.

Следующий метод, с помощью которого ветер может снизить производительность вашего двигателя, — это грубая сила. В идеале коленчатый вал должен вращаться в чистом воздухе и сталкиваться только с сопротивлением воздуха. Однако, когда масло разбрызгивается вокруг картера, воздействуя на вращающиеся противовесы и шейки вала, это масло может вызвать реальное и измеримое сопротивление коленчатого вала.

Очевидно, что мы пытаемся уменьшить сопротивление коленчатого вала множеством способов при сборке двигателя, поэтому само собой разумеется, что вы также должны устранить этот источник потенциальной потери мощности. Кроме того, когда быстро вращающийся коленчатый вал врезается в это масло, вы (опять же) подвергаетесь риску аэрации масла.

Ножевая кромка кривошипа предназначена для уменьшения сопротивления противовеса движению через масляные брызги. Эта конструкция, названная Callies Ultra-Shed, также профилирует заднюю кромку противовеса, чтобы отводить масло от приближающейся шатунной шейки.

Третья форма хаоса, который может вызвать чрезмерная парусность, — это еще один путь к повышению температуры масла. Разбрызгивая это масло по цилиндрам и вращающемуся узлу, оно действует как теплоотвод, отводя дополнительное тепло от компонентов и стенок цилиндра, а затем направляя его в систему подачи масла.

Хотя это может быть преимуществом, если он встроен в систему через форсунки охлаждения поршня, в этих системах дополнительное тепло учитывается в общей конструкции системы. (В этой статье мы даже не будем касаться спора между преимуществами охлаждения поршней и сопротивлением, вызываемым весом масла, распыляемого на поршень.) проблемы, которые может вызвать ветер, и методы, с помощью которых они возникают, такие компании, как Canton, могут эффективно бороться и смягчать проблему. «Снижение ветра играет ключевую роль в конструкции наших масляных поддонов», — говорит Ян Крискуоло, менеджер по продажам и маркетингу Canton. «У нас есть несколько функций в наших кастрюлях, направленных исключительно на уменьшение ветра».

У инженеров Кантона есть четыре основных метода, с помощью которых можно уменьшить ветер или смягчить его последствия. Помните, что вы не можете остановить движение воздуха, возникающее в результате вращения коленчатого вала через картер, но вы можете контролировать масло.

Во-первых, так называемый скребок кривошипа. Хотя на самом деле он физически не царапает коленчатый вал, как лезвие бритвы, о кожу, он физически подходит довольно близко к кривошипу и улавливает масло, вытекающее из вращающегося коленчатого вала, предотвращая его попадание вверх в картер.

Кривошипный скребок представляет собой простейшую форму контроля ветра. Он часто используется в приложениях, в которых нет места для горизонтального лотка на заводе. Как вы можете видеть справа, есть даже варианты заводских кастрюль с болтовым креплением.

Скребки кривошипа, вероятно, являются самой простой формой контроля ветра, и в некоторых случаях их можно использовать даже на стандартных масляных поддонах. «Мы используем кривошипные скребки в поддонах, которые либо не имеют зазора, либо не входят в стандартную комплектацию лотка для защиты от ветра», — говорит Крискуоло. «Он улавливает капли, ломает ветровое давление и направляет масло обратно к всасывающему патрубку поддона».

Далее идет функция, которую Кантон называет «мощной сумкой». Он работает по тому же принципу, что и кривошипный скребок, но требует гораздо большего количества технических средств. По сути, это боковой «выброс» в масляном поддоне, сбоку от поддона в направлении вращения коленчатого вала, что дает вытесненному, взволнованному маслу место для выхода после того, как оно было соскоблено / сброшено с коленчатого вала.

Поддон для силового агрегата представляет собой отверстие с жалюзи только на одной стороне масляного поддона, предназначенное для улавливания масла и предоставления ему места для замедления и сбора вдали от вращающегося узла.

«Мешок удерживает масло от попадания на вращающийся узел, предотвращая его взбалтывание и создание тяжелой атмосферы в картере», — объясняет Крискуоло. «Не допускать попадания масла на коленчатый вал — эффективный метод, и если вы не можете сделать поддон глубже [из-за ограничителей применения/шасси], вы можете сделать его шире». Вместо того, чтобы отскакивать от стенок поддона, отсек с перегородками добавляет объем, чтобы замедлить и уловить масло, чтобы предотвратить аэрацию и вернуть его обратно в систему подачи масла гораздо более контролируемым образом.

Затем идет поднос с метким названием. Они бывают разных конструкций и даже включены в некоторые заводские двигатели. Идея лопастного поддона заключается в том, что они обеспечивают физический барьер между быстро движущимся кривошипом с маслом, которое он разбрасывает повсюду, и подачей масла, в то же время позволяя маслу возвращаться в подачу масла более плавным и спокойным образом.

Слева — решетчатый лоток с односторонним экраном, а справа — с жалюзи. Иногда это сводится к личным предпочтениям, но, как отмечает Крискуоло, прочная конструкция решетчатого лотка также препятствует потоку воздуха и контролирует движение масла.

Это можно сделать несколькими способами, но в двух основных конструкциях используется решетчатый лоток и сетчатый лоток. «Лично я предпочитаю конструкции с жалюзи, потому что между коленчатым валом и масляным поддоном находится цельный кусок металла, который предотвращает любые брызги», — говорит Крискуоло. «Эта дополнительная площадь поверхности, разрушающая что-либо, — это хорошо. Тем не менее, сетка представляет собой одностороннюю сетку, поэтому каплям труднее вернуться обратно. Но эта прочная конструкция с жалюзи также может препятствовать движению воздуха внутри картера».

Наконец, в самом поддоне имеется ветрозащитная крышка для дефлекторов, препятствующих выплескиванию. Перегородки люка внутри масляных поддонов Canton предназначены для контроля выплескивания масла под действием передних, задних и боковых перегрузок во время движения, но за счет включения верхней пластины с отверстием, достаточно большим для всасывания масляного насоса, это дополнительно контролирует масло, не позволяя турбулентному воздуху захватывать масло из поддона. «Пластина предназначена для того, чтобы удерживать масло в поддоне и не позволять ему подниматься обратно», — говорит Крискуоло.

Помимо конструкции масляного поддона существуют и другие способы борьбы с парусностью. Один из самых простых — просто через уровень масла. Гонщики уже давно используют меньшее количество масла, чем обычно, чтобы уменьшить сопротивление воздуха. В то время как надлежащий уровень масла сам по себе является целым вопросом, идея использования меньшего количества масла заключается в том, что при меньшем объеме меньше масла может разбрызгиваться, а более низкий уровень масла физически находится дальше от вращающегося коленчатого вала.

К сожалению, риск использования меньшего количества масла в двигателе перевешивает вознаграждение в 99,9% случаев. Помимо риска масляного голодания при высоких перегрузках, уменьшенный объем также снижает теплоемкость, что означает повышенную температуру масла и связанные с этим проблемы, которые могут вызвать горячее масло. Те, кто использует меньше масла, чем рекомендуется, чтобы уменьшить сопротивление воздуха, обычно участвуют в соревнованиях, когда двигатель работает только в течение коротких периодов времени, а прирост мощности стоит сокращения срока службы.

Несмотря на то, что перегородки люка (слева) в маслосборнике предназначены для того, чтобы удерживать маслонасос в масле, они также помогают контролировать разбрызгивание масла. Сделав еще один шаг вперед, Canton также включает верхнюю пластину, чтобы предотвратить вертикальное движение масла в поддоне и предотвратить его взбалтывание вращающимся узлом.

Другим способом уменьшения сопротивления воздуха и его воздействия на вращающийся узел является процесс, известный как «обтачивание кривошипа ножом». Именно здесь передняя кромка противовесов профилирована так, чтобы «разрезать» любое масло на своем пути, а не пробивать его плоской поверхностью. Callies идет еще дальше благодаря профилю противовеса «Ultra-Shed».