Генератор Lifan 5GF-5A с двигателем 188FD-V, и пляски с замерзшим бубном. Вопросы холодного пуска.

Jan 25, 2022 16:04

Не успел отдохнуть бубен (первая статья про ГУ "с автозапуском"), как пришлось снова плясать. На этот раз случилась осень, а за ней немножечко зима. Но прежде чем обсудить, что и как этой зимой сделано неправильно, первую часть стоит всё-таки прочитать.

Сразу скажу, хронология немного скомкана. ГУ закуплена весной 2020 года. Летом 2020 года сварено укрытие типа "будка без дна и утепления". Зимой 20-21 года в морозы запуск был невозможен. Летом 2021 года «укрытие» подверглось значительным доработкам. Зимой 21-22 года проходят испытания, на момент написания статьи проходящие успешно.




Там, внутри Укрытия плюсовая температура и ГУ, всегда готовая к пуску и принятию 20% нагрузки через 1 минуту.

Итак, зима.
  Зима, это, зачастую, холодно. До 30 градусов мороза в этом году было. А я уже говорил, что в прошлом можно не запуститься при температуре ниже -12. Даже не так. При -12 никто уже никуда не идёт. Точно.
  Можно и выше не запуститься. Точной статистики не дам. Проблема начинается с -4. Запуск с 3й попытки, нестабильные обороты вплоть до останова. После которого, зачастую, свеча заливается и двигатель признаков жизни не подаёт. 5 попыток запуска не заканчиваются работой и генератор мигает красной лампочкой.
И… пляши.

ГУ, конечно, была сразу укрыта от снега и дождя, поставлена под зарядку АКБ, и была готова попробовать завестись. Укрытие выглядело вот так:









Я сначала полагал, что хорошее топливо без воды решит вопрос. Затем полагал, что добавление этилового спирта в горючее сорвёт льдообразование и оно таки поедет. Но нет. Смотрел я не туда.
  Пытался греть машину раз в сутки. Результат не обрадовал. 5 часов после прогрева - матчасть в исходном.
  Ниже 10 градусов и всё, я остаюсь без резерва. А это создавало почву для некоторого волнения.
  Ручной запуск был ещё менее результативен. Единственное, что стало очевидно, это недостаточная емкость аккумуляторной батареи. В план встала покупка чего-то побольше, ампер на 60.

Когда потеплело и сошел снег, пришлось плотно заниматься вопросами микроклимата. С поправкой на здоровье. Апрель и начало мая 2021 прошло в плотном знакомстве с модной болезнью. Результат печален и его больно вспоминать даже сейчас.
  Сначала, конечно, было изучение того, что делают другие. Для начала разговор с механиком сервиса по мотолопатам. Мотолопата ST661 это отдельный песнь, он будет, но потом.

Механик поведал, что для двигателей воздушного охлаждения для запуска зимой лично он рекомендует одно конкретное масло.




У меня на тот момент было залито масло TOYOTA 5W40. Забегая наперед, это масло 5 градусов мне отыграло.

Была мысль, что не всё чисто в карбюраторе, может резинку срезало и не туда попало. Перебрал. Нарисовал схему.




Ну, хотя бы чтобы самому понять, что там вообще и где. Снял, разобрал, собрал, поставил, проверил бак и фильтры на наличие льда (хотя зачем, если топливо в карбюратор поступает).
Нет, результат прежний.
  Потом наткнулся вот на такое видео:

image Click to view



Видео снято про очень похожую ситуацию.
  То, что сделал автор видео, показалось разумным.

По схеме карбюратора выходило, что даже при полном закрытии воздушной заслонки двигатель должен питаться через жиклер холостого хода. А двигатель имеет тенденцию к заливу свечи в холодном состоянии.

Сделалась накладка на заслонку, как у автора. И свеча такая же (Denso IW16TT (4708), как у автора, с электродом сложной формы. В надежде, что такую залить будет сложнее. Свеча, конечно, дороговата. Стоимость одной была 1000 рублей. Но задача обеспечить пуск, а не ресурс, да и наработка генератора составляет не большое количество моточасов. Может быть и такое, что авария на линии затянется на полторы смены, но за последние 3 года это было только один раз. В эту зиму, на момент 24.01.2022 было 2 отключения по 4-5 часов и несколько десятков пусков по 4 минуты.

По поводу же заслонки. Вернемся к схеме стандартной работы:

image Click to view



Вот здесь заслонка открывается слишком быстро, надо бы подольше. Но шаговый двигатель… так этот шаговый двигатель к стартеру не приделать, а надо для него городить отдельный управляющий блок, который бы смотрел и температуру запуска, и состояние стартера, и напряжение обмотки статора. Со своим питанием от акб.

А микроэлектроника не моё. Вот релейную бы схему…

Значит, отложим управление заслонкой на самый крайний случай, если остальных мер не хватит.
  А какие меры мы в итоге предпринимаем?
  1. Доработка пластины заслонки и замена свечки.
  2. Замена масла на предложенное механиком.
  3. Увеличение емкости пусковой батареи.
  4. Утепление укрытия.
  5. Обогрев ГУ.
Далее изделием «Укрытие» без лишней скромности будем называть мою доработанную обогреваемую вентилируемую будку.

А вот с последним, 5м пунктом, поподробнее. Что мы будем греть? И как это уже делает техника, решающая похожие задачи?

Все климатические кожухи, предлагаемые разными «фирмами» почему-то снабжены воздушными конвекторами, мощностью не менее киловатта.

Так же на представленных изображениях не наблюдается сколько-нибудь эффективной теплоизоляции. На тех же образцах, где какая-то изоляция есть (предположу, что звуковая) там так же имеются алюминиевые жалюзи в пол-стены, которые не обеспечивают ни ветрозащиты, ни теплоизоляции. Охлаждение ГУ обеспечивается открытием жалюзи и продувкой с помощью вентилятора. А в некоторых образцах предполагается, что вентиляция внутреннего объёма будет производиться через вентиляционные решеточки вроде тех, что ставятся на стены в помещениях. Причем эти решеточки постоянно открыты.

Так же на их дверях и люках не везде видны уплотнители.







Вероятно, это решения для теплого времени года, для звукоизоляции ГУ, с прилепленным на коленке обогревателем, которые для термостатирования не предназначены. Длительное дежурство ГУ в таких условиях приведёт к перезатратам электрической энергии и, возможно, подтаиванию снега на внешних покровах, что может даже заблокировать жалюзи. Расположение же жалюзи по краям изделий требует постоянной расчистки снежных наносов.
  Нагрев ГУ через воздух при таких условиях обеспечивает разве что чрезмерные потери энергии, происходящие через стенки и неплотности кожуха.

В «Укрытии» я себе такого расточительства позволить не мог и от этого способа обогрева отказался на этапе технического задания.

Ни одно их найденных решений не подходило для копирования. Потому что изделие «Укрытие» предназначено не для звукоизоляции работающей ГУ, а для создания условий уверенного запуска во всём диапазоне уличных температур и последующей работы ГУ.

Есть ещё не малый физический фактор. Большая часть найденых образцов предполагала установку ГУ внутрь методом подъема и спучка через крышу. Я не могу себе позволить подобного. В техзадангие на изделие «Укрытие» было включено требование о том,ч то ГУ должна попадать туда через боковую дверь и на колёсах.

Итак, что греть?
  Было рассмотрено 2 точки: картер и впускная часть головки цилиндра. Впускного коллектора там де факто нету, карбюратор на двух шпильках и прокладке прикреплен сразу перед впускным клапаном.

Для первой предназначена мягкая наклеиваемая нагревательная пластина 100х150 мм мощностью 200Вт с питающим напряжением 220В.
  Для второй - цилиндрический высокотемпературный нагревательный элемент 40Вт/12В, взятый, по-моему, из ЗИП принтера для термопласта.





Разница в том, что, если обогрев картера может работать только при наличии внешнего питания, то обогрев впуска, в принципе, может взять на себя пусковая батарея.
  Отсюда и две концепции нагрева:
  1. ГУ в Укрытии постоянно термостатируется,
  2. перед первой попыткой пуска в районе карбюратора точечно прилагается примерно 80 Вт тепловой мощности.
Установка нагревательного элемента во впуск подразумевала физическое вмешательство в детали головки цилиндра и/или карбюратора, поэтому данная часть системы была отложена до момента, когда обогрева картера и через него внутреннего объёма укрытия будет недостаточно. Если будет.

Обогрев картера предполагалось регулировать по температуре воздуха в самой нижней точке внутреннего объёма укрытия. Датчик первого термореле лежит в самой теоретически холодной точке внутреннего объёма.

Утепление укрытия должно быть негорючим и по возможности стойким к бензину и маслам. Подошли 30мм pir-плиты с алюминиевой поверхностью.

Внутри будки был сначала собран пол из металлической профильной трубы. Потом с помощью монтажной пены и алюминиевой ленты собран утепленный короб с подвижной крышкой и съемной передней панелью. Внутрь короба для распределения веса ГУ на всю площадь, поверх утеплителя положен лист минерита. Короб был собран, крышка подогнана и в этом положении приклеена на пену к подвижной крыше будки таким образом, чтобы при закрытии не образовывалось щели. Передняя панель прижимается дверью, и на весенне-летний период снимается.

Укрытие было поднято на 300 мм над землёй. В каждом углу опора, на конце опоры регулировочный винт с пяткой.

В первую очередь это чтобы не вычищать снег перед укрытием до самой земли. Или вообще его не чистить, но иметь возможность открыть дверь.

Во вторую - чтобы снег всё вокруг укрыл и не было пятна промерзания, обеспеченного укрытием, каркас и внешние стенки у которого - металлические. Промерзание вызовет неравномерную деформацию площадки, на которой расположено укрытие, а это нам нафиг не надо.

И в третью, чтобы под укрытием не скапливалась влага.




Крыша укрытия, как и на первой версии, выполнена подвижной.

image Click to view



image Click to view



ГУ, когда запустится, то начинает греться. В основном теплоотдачу обеспечивает глушитель. Но и сам двигатель со временем тоже. Делать в стенах или полу какие-то отверстия - противоречит требованию теплоизоляции. Поэтому крыша укрытия снабжена линейным электроприводом. Привод крышки проверен и скидывает вязанку дров, поэтому со снегом справится.

Были сомнения, что поднятия крышки хватит для охлаждения ГУ. Хватает. Опыт работы в сезон положительных температур показывает отсутствие перегрева. Единственное, что при 25+ желательно вручную открывать переднюю дверь вручную после пуска.

Выхлоп проведён за пределы укрытия гофрированной трубой.




На конце трубы установлен дополнительный глушитель из нержавейки. Глушитель нашелся на интернет-барахолке, делался он под мотор от жигулей, сопротивления не создаёт. Шум выхлопа теперь и не слышен.

Для прохода через стену укрытия использовалась асбестовая плита (НВТ, где взял, не сказать уже, давно лежала ещё у деда) а для присоединения гофры к выхлопу ГУ ещё немного асбестового шнура. Выход газов в атмосферу на данный момент находится на земле под укрытием. Как показывает практика, при длительных периодах работы этого недостаточно для непопадания выхлопных газов в дом и требуется доработка выхлопной системы.

Получилось вот так:




Чтобы поместить ГУ внутрь нужны 2 доски метра по три и брусок нужной высоты для упора "в порог". Никаких цирковых трюков по подъёму через верх. Закатил, повернул подвигал одной рукой и всё, стоит.

image Click to view



На видео видно, что, на крышке и на дальней стене наклеена шумоизоляция, а глушитель уложен «под себя». Шумоизоляция работает, грохот от установки меньше, чем ожидалось.

На видео август и дверная панель ещё не установлена.

Крыша на видео начала открываться сразу после запуска двигателя. Для температур выше 10 градусов это имеет смысл, но при температурах ниже нуля первичный прогрев двигателя есть смысл проводить, не поднимая крышу.

Это решается вторым термореле, которое измеряет температуру детали двигателя. Как только температура поднимается до 34 градусов, то крыша открывается. Закрывается сразу после остановки двигателя для сохранения тепла.

А вот на видео ноябрь.

image Click to view



Установлена дверная панель, внешняя пусковая батарея, обогреватель картера.

Реле прогрева крышки пока ещё нет. Масло ещё не заменено.

Заменил и поставил чуть позже.




А ещё добавил два датчика температуры. Один снаружи укрытия, второй внутри укрытия, там, где у зеленой панели сальники внизу.




Термометры ни на что не влияют и нужны только оператору, чтобы посмотреть, что там и как.

В этом году ночью случалось до -27 с ветром. Утром температура внутри укрытия наблюдалась -7. Двигатель успешно стартовал с первой попытки, немножко покачались обороты и стабилизировались. То есть, обогрев двигателя не смог прогреть внутренний объём укрытия, но условия пуска обеспечил.

Затраты энергии на обогрев зависят от температуры и ветра снаружи, в штиль обогрев работает в прерывистом режиме во всём диапазоне температур.

Однако, есть смысл для утепления применять плиту толщиной 50 мм или даже несколько плит, если объём укрытия будет больше.

Нерешенной остаётся только одна задача.

«Укрытие» находится на небольшом расстоянии от жилого дома и выхлоп ГУ при работе газового котла может подсасываться в котельное помещение. При выборе места расположения ГУ необходимо или располагать ГУ на расстоянии от жилого дома в соответствии с предполагаемыми ветрами, или отводить выхлоп на 5-8 метров (или даже больше) от дома. Ну, или поднять его над крышей дома, то есть делать вертикальный ствол выхлопной трубы. А это дорого.

Я бы предложил или отодвигать ГУ от дома и потратиться на кабели, или закапывать трубу и отводить подальше. Но стоимость нержавеющей гофры 600-700 рублей за метр. Кабели будут значительно дешевле.Товарищам, которые сейчас вспомнят про станции с заводским климатическим кожухом в форм-фактор прицепа с сухим контактом и прочим и прочим.

Такие станции есть, но цены там под миллион рублей.

Основное количество ГУ в эксплуатации у населения как раз вот эти. Которые и надо уметь готовить, не вмешиваясь в заводской фарш.

Лучше всего для интеграции подходят фубаги. Но у меня, вот, подвернулся лифан.

В принципе, можно всю обвязку вынести в кожух, поставить там свой железный ящичек 300 х 300мм и тогда в щите будет только «туда фаза - оттуда фаза» «туда ноль» «туда Pe» ну и индикация взад какая-то. А все настройки и контроли будут снаружи на кожухе.

А выводы... выводы простые:
  1.   В процессе работы ГУ шумит и пахнет. Не всем это нравится. Располагать ГУ на территории лучше так, чтобы не было неприятно вам и не иметь кофликтов с соседями.
  2.   Место/возможность под прокладку кабеля за 10-12 метров от дома надо оставлять заранее. Лучше всего при заливке фундамента вообще оставить 3-4 пустых дополнительных трубы не менее 25 мм, предварительно заглушив их. Если вы делаете на участке дорожки, то закладки под них лучше сделать с избытком, чем с недостатком. Положите 50мм канализационные обрезки. Потом спасибо себе скажете.
  3. Электрика для консультации тоже неплохо бы приглашать заранее, и уж тем более до того, как уже купил станцию.
  4. Укрытие для ГУ это достаточно материалоёмкий объект. Делать его лучше заранее, в мастерской и под конкретные условия. Предлагаемые кожухи в основе своей звукоизолирующие.
  5. Обвязка для ГУ, предназначенного для круглогодичного дежурства, это достаточно трудоемкий процесс, требующий известной квалификации.
Обращайтесь.

К2Д2, материальная часть, ввод резерва, генератор

Previous post Next post
Up