Система охлаждения двигателей


Сгорание топливовоздушной смеси сопровождается выделением значительного количества теплоты. Если двигатель не охлаждать или охлаждать недостаточно, то детали его могут нагреться до высокой температуры, а это связано с уменьшением их прочности и возможностью термического разрушения (прогорание поршней, пригорание фасок клапанов), с уменьшением массового наполнения цилиндров из-за интенсивного нагрева воздуха или топливо-воздушной смеси от горячих поверхностей двигателя и ухудшением его мощностных и экономических показателей, с ухудшением условий работы системы смазки вследствие уменьшения вязкости
перегретого масла и разрушения слоя поверхностно-активных молекул.
Переохлаждение двигателя сопровождается ростом механических потерь из-за повышения вязкости масла, ухудшением процессов смесеобразования и сгорания, следствием чего является повышение расхода топлива. Конденсация паров воды в картерной полости интенсифицирует коррозионный износ. В отработавших газах повышается содержание углеводородов несгоревшего топлива и высокотоксичных альдегидных соединений.
Функции регулируемого принудительного отвода теплоты выполняет система охлаждения, которая должна обеспечивать: 1) автоматическое поддержание оптимального теплового режима независимо от режима работы двигателя и внешних условий; 2) быстрый прогрев двигателя до рабочей температуры: 3) длительное сохранение теплоты после остановки двигателя; 4) малые энергетические затраты, связанные с приводом агрегатов системы охлаждения.
Принудительный отвод теплоты от головки и стенок цилиндра осуществляется с помощью жидкости или воздуха, иногда используются оба теплоносителя, в связи с чем различают двигатели жидкостного и воздушного охлаждения, а также двигатели с комбинированным охлаждением.
Как жидкостная, так и воздушная системы охлаждения имеют свои достоинства и недостатки.
Жидкостная система охлаждения более инерционна, двигатель медленно прогревается, но и медленно остывает, кр.оме того, большая теплоемкость охлаждающей жидкости обеспечивает более интенсивный и равномерный теплоотвод и меньшую тем-пературу деталей. При такой системе двигателю не страшны кратковременные перегрузки. Двигатель с жидкостной системой в силу своих конструктивных особенностей излучает в окружающую среду меньше шума. Теплота, отводимая жидкостью от горячих поверхностей двигателя, используется для подогрева впускного трубопровода и улучшения смесеобразования, а также для отопления кабины или салона автомобиля в зимнее время. Вместе с тем потеря герметичности и уТечка охлаждающей жидкости приводят к быстрому перегреву и аварии двигателя.
Система воздушного охлаждения в меньшей степени подвержена аварийным повреждениям, проще и надежнее в эксплуатации, поэтому она применяется на машинах, работающих в сложных климатических или дорожных условиях, на боевых машинах, а также благодаря свое'й простоте на двигателях мотоциклов или малых легковых автомобилей.
Для обеспечения требуемой интенсивности теплоотвода цилиндры и головки двигателя воздушного охлаждения снабжают достаточно развитыми теплорассеивающими поверхностями ребрами. Это приводит к увеличению шага между цилиндрами, увеличению общей длины и уменьшению жесткости двигателя. Вибрация ребер охлаждения связана с повышенной шумностью работы двигателя.

1 2 3 4 5