Обоснование выбора тепловой подготовки

Количество тепла, необходимое для разогрева двигателя

Q_дв = С_дв (t_двк – t₀), Дж, где С_дв – общая теплоемкость двигателя, Дж/ ⁰К;

t_двк и t₀ – температура двигателя в конце разогрева и температура окружающей среды, равная температуре двигателя в начале разогрева.

Q_дв не зависит от времени разогрева. Если двигатель на подогреве, Q_дв =0.

Однако в процессе разогрева и подогрева происходят потери тепла за счет теплоотдачи в окружающее пространство.

При подогреве этот процесс стационарный и описывается уравнением

Q_пп = αF (t_двк – t₀)τ, Дж, где α – коэффициент теплоотдачи двигателя, вт/(м^{2 0}К); F – поверхность теплоотдачи, м²; τ – время подогрева.

Какой способ экономичнее, зависит от конкретных условий. В процессе разогрева температура двигателя изменяется от t₀ до t_двк в нелинейной зависимости от времени разогрева. Чем больше времени прошло от начала разогрева, тем меньше становится прирост температуры двигателя, а теплоотдача наоборот, возрастает с увеличением температуры двигателя.

Поэтому при низкой температуре, несмотря на сравнительно малое время разогрева, разогрев может оказаться менее экономичным, чем подогрев.

Принимая во внимание стоимость энергоносителей для каждого региона, КПД установок (самый высокий у электроустановок ~ 0,9 и самый низкий у воздухообогрева без рециркуляции ~ 0,35), капитальные затраты на сооружение установок, а также экономию топлива автомобилями, увеличение их ресурса и производительности, определяются со способом тепловой подготовки