Зі зниженням температури навколишнього повітря експлуатація машин значно ускладнюється. Це обумовлюється, з одного боку, погіршенням санітарно-гігієнічних умов праці обслуговуючого персоналу, а з іншого - збільшенням потоку відмов, пов'язаних з порушенням теплового режиму двигуна та холодомісткістю матеріалів.
Досвід експлуатації машин в умовах низьких температур свідчить, що бульдозери, екскаватори, крани та автогрейдери, які мають закриті кабіни, успішно можуть працювати і при температурі -40 °С. Отже, простої машин, пов'язані з низькими температурами, обумовлені головним чином недостатньою підготовленістю обслуговуючого персоналу та відсутністю досвіду праці в таких умовах.
Слід пам'ятати, що навіть незначне зниження температури (до -5...-10 С) ускладнює експлуатацію машин, і чим нижча температура повітря, тим більше вона впливає на роботу будівельних машин.
Одним із факторів роботи будівельних машин у таких умовах є підвищення в 'язкості палива та моторних і трансмісійних олив, що негативно впливає на частоту обертання карбюраторних і дизельних двигунів та обумовлює підвищене зношення деталей кривошипно-шатунного механізму й циліндро-поршневої групи.
Підвищення в'язкості бензину знижує його масу, яка протікає через жиклер карбюратора протягом одиниці часу. Зокрема, при температурі -10 °С через жиклери протікає бензину А-80 на 10 % менше, ніж при +40 °С, а це знижує пускові властивості та потужність двигуна.
Температури помутніння та застигання бензину майже однакові і становлять близько -60 °С, тому баки та бензопроводи бензинових двигунів на зиму не утеплюють.
В'язкість дизельного палива при від'ємних температурах знижується значно більше, ніж бензину. Зі зниженням температури від +20 до -20 °С в'язкість літніх сортів палива зростає в 10 разів, а зимових - у 5 разів. Зі збільшенням в'язкості погіршуються розпилювання та згоряння палива, підвищується його витрата, затримується запалювання.
Отже, в'язкість дизельного палива, яка перед форсункою не повинна перевищувати
12 мм2/с, є одним з основних факторів, які характеризують його експлуатаційні властивості в зимовий період.
Іншим, не менш важливим фактором, що впливає на експлуатаційні властивості дизелів, є прогінність палива, яка також характеризується температурою помутніння і застигання.
Вирішальним фактором є фільтрованість палива крізь фільтри тонкого очищення. Для кращих зимових сортів дизельного палива температура фільтрованості дорівнює –
20 °С, а для літніх -5...0 °С. Якщо механічно руйнувати кристали парафінів перед фільтром або підігрівати фільтр, то можна забезпечувати прогінність дизельного палива при температурах, що наближаються до температури застигання. Зимові сорти дизельного палива забезпечують безперервну роботу машини при температурі до -30 °С. За відсутності зимового дизельного палива можна скористатися літнім, додаючи до нього не менше 30 % технічного гасу при температурі -10 °С та 40...60 % - при температурі -20 °С. Цю суміш потрібно готувати заздалегідь.
Взимку при низьких температурах у паливних баках конденсується водяна пара, що перебуває в повітрі. Краплі води осідають на стінках баків і стікають на дно. Тому при заправці чи дозаправці рекомендується дизельне паливо підігрівати до температури не більш як 60 °С, а перед заправкою обов'язково зливати осад і воду з відстійника і фільтрів.
Під час підготовки машини до зимового періоду експлуатації доцільно утеплювати трубопроводи, фільтри та баки. Для цього можна використовувати азбест або шар обмазки, укриті тканиною чи листовою сталлю. При цьому паливо можна підігрівати паяльною лампою. Паливні фільтри утеплюють чохлами з отворами для випускання повітря та конденсату.
При низьких температурах в'язкість зимової оливи підвищується ще більше, ніж в'язкість палива. Навіть у зимових сортів оливи зі зниженням температури від +20 до - 20 °С в'язкість підвищується в 50... 100 разів, а в літніх -у сотні разів. Ра30м з цим різко зростає внутрішній опір у тертьових вузлах. Наприклад, зусилля для протягування одного поршня дизельного двигуна через циліндр при зниженні температури від +20 до —40 °С збільшується в 100 разів.
Підвищення в'язкості трансмісійної оливи при низьких температурах призводить до втрати 40...50% потужності двигуна на подолання опору трансмісії, а в окремих випадках унеможливлює початок рушання машини з місця без підігріву.
Температуру в системі охолодження двигуна слід підтримувати в межах, що не допускають надмірного розрідження та розпаду оливи, який характеризується інтервалом температур 120...135 °С. Але при цьому температура має бути досить високою, щоб забезпечити випаровування палива.
Дехто вважає, що при підвищених температурах двигун зношується більше, ніж при знижених. Насправді саме низькі температури є основною причиною підвищеного зношення деталей двигуна. Спеціальні дослідження та практичний досвід свідчать, що тепловий режим двигуна значно впливає на потужність, економічність і зношення деталей. 30крема, зниження температури охолоджувальної рідини від 85 до 45 °С призводить до зниження ефективної потужності дизеля на 5...6%, а карбюраторного двигуна на 8...9%. Витрата палива при цьому підвищується відповідно на 6...7 та 15...20%.
З підвищенням температури охолоджувальної рідини збільшується механічний коефіцієнт корисної дії двигуна, оскільки втрати на тертя під час його роботи становлять 60...80 % загальних механічних втрат. Економія палива при цьому досягається за рахунок зниження тертя та внаслідок підвищення температури паливно-повітряної суміші, що поліпшує випаровування палива та повне його згоряння, в той час як при низьких температурах воно згоряє неповністю, викидається у вихлопну трубу і частково стікає в картер, змиваючи оливу з поршнів і циліндрів. Внаслідок змивання оливи та утворення кислот під час згоряння палива простежується підвищене зношення елементів циліндро-поршневої групи.
Положення ускладнюється утворенням на поверхні дзеркала циліндрів плівки окисненого металу, яку знімають поршневі кільця, після чого вона потрапляє в оливу, а разом з нею до тертьових деталей.
Встановлено, що нормальне зношення циліндрових гільз у дизеля буде при температурі охолоджувальної рідини не нижче 80 °С. При температурі 40 °С зношення збільшується в 4 рази, а при 30 °С - у 7 разів. Гранично допустимі температури охолоджувальної рідини дизельних двигунів становлять 50 і 100 °С, а оптимальні - 80...95 °С при температурі оливи 40... 105 °С. І все-таки дизелі будівельних машин через циклічність та перебої в роботі 33...46 % робочого часу працюють з температурою охолоджувальної рідини в системі охолодження 30...50 °С, а 20 % робочого часу - з температурою 30 °С і менше.
Щоб отримати оптимальну температуру охолоджувальної рідини, використовують термостати, жалюзі та знімні утеплювальні чохли. Вилучення термостатів із системи охолодження для запобігання замерзанню рідини в радіаторі знижує температуру охолоджувальної рідини до недопустимих меж.
Без термостата температура охолоджувальної рідини та оливи може впасти до значення, що перевищує температуру повітря лише на 15...30 °С. Проте створення оптимальної температури за рахунок лише одного термостата не досягається, тому систему охолодження усіх двигунів внутрішнього згоряння потрібно утеплювати.
Підвищення в'язкості робочої рідини гідравлічних і гальмівних систем призводить до сповільнення або відмови робочих органів та гальм.
3. Особливості експлуатації машин з гідроприводом
Машини з гідравлічним приводом потребують від обслуговуючого персоналу суворого дотримання правил технічної експлуатації. Особливо велику увагу слід приділяти чистоті робочої рідини. Встановлено, що в основному гідравлічна система забруднюється при дозаправлянні (50 %), заміні робочої рідини (37 %), через ущільнення штоків гідроциліндрів і насосів та при заміні рівня рідини в баку гідросистеми (10 %), а також від потрапляння при виготовленні чи ремонті машин ливарного піску, стружки, окалини, волокон тканин, притиральної пасти (3 %). У зв'язку з цим особливі вимоги висуваються до заправного інвентарю.
Залежно від типу гідросистеми та умов експлуатації фільтрувальні елементи потрібно періодично очищувати й заміняти. Вперше їх заміняють після 60.. .100 год роботи, а далі - через 240.. .480 год залежно від типу фільтра.
Надійність гідроприводів значною мірою обумовлюється працездатністю гумових ущільнень, які мають бути сумісними з властивостями робочих рідин і забезпечувати герметичність при від'ємних температурах.
Іншою важливою вимогою до експлуатації машин з гідравлічним приводом є підтримання відповідної температури робочої рідини. Температурні межі встановлюють для кожної робочої рідини окремо з урахуванням конструктивних особливостей насоса і виду рідини. Заводи-виробники гарантують надійну роботу гідросистеми і гідроприводів в інтервалі температур -40...+70 °С. Не рекомендується давати повне навантаження, доки робоча рідина не прогріється до 5...10 °С.
Якщо гідравлічна система машини заправлена робочою рідиною МГ-30, а температура повітря досягає -20 °С, то привідний насос запускають при мінімальній частоті обертання і без 30внішнього навантаження. Після того, як насос попрацював 10...15хв без навантаження, поступово збільшують частоту обертання вала до номінальних обертів. Якщо гідросистема машини заправлена оливою ВМГЗ, то аналогічні застереження слід використовувати при температурі повітря нижче -40 °С.
Підігрівання робочої рідини відкритим полум'ям не допускається, оскільки це призводить до залишкових деформацій у гумових ущільненнях і гнучких рукавах, до появи тріщин і повної втрати гумотехнічними виробами пружності.
Крім цього, при локальному нагріванні робочої рідини випаровуються леткі фракції, прискорюється окисна полімеризація і з'являються смоли та асфальтени, які потім перетворюються в нерозчинні сполуки - карбони та карбоїди.