Двигатели
внутреннего сгорания

 
         

 

Главная
Основы конструирования
Расчеты
Силы и моменты
Поршневая группа
Шатуны и штоки
Коленчатые валы
Подшипники
Система газораспределения
Корпусные детали
Анализ конструкции
Устройство и
принцип действия

КШМ
ГРМ
Система смазки
Система охлаждения
Система питания
Система зажигания
Пуск двигателей
Увеличение мощности
Разное

СИСТЕМЫ ЖИДКОСТНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ И ОХЛАЖДАЮЩИЕ ЖИДКОСТИ

Устройство системы охлаждения предопределяется принятым способом циркуляции жидкости. Для автомобильных и тракторных двигателей применяют циркуляционные жидкостные системы охлаждения (для судовых или стационарных двигателей могут быть использованы проточные или испарительные системы) .
В зависимости от способа циркуляции жидкости системы охлаждения подразделяют на термосифонные, с принудительной циркуляцией жидкости и смешанные.
В термосифонной системе охлаждения циркуляция осуществляется за счет разницы в плотности холодной и горячей жидкости. Во время работы двигателя жидкость в полости ру-' башки охлаждения нагревается и поднимается в верхнюю ее зону, откуда через патрубок поступает в верхний бачок радиатора. В радиаторе жидкость отдает теплоту воздуху, плотность ее повышается, вследствие чего за счет естественной конвекции она опять поступает в рубашку охлаждения. Для интенсивной циркуляции жидкости в таких системах нужен значительный перепад температур (около 30° С) на входе в радиатор и на выходе из него. В настоящее время термосифонное охлаждение применяют только на некоторых мотоциклетных двигателях. Для улучшения теплоотвода наружная рубашка цилиндра делается оребренной, как и у двигателей воздушного охлаждения.
В системах с принудительной циркуляцией жидкость прокачивается насосом из радиатора в нижнюю зону рубашки охлаждения, т. е. в зону, не требующую интенсивного теплоотвода, а затем уже подается для охлаждения более горячей головки. Это, как правило, приводит к переохлаждению нижней зоны цилиндров.
Перепад температур на входе и на выходе из радиатора в таких системах может быть в пределах 8—12°, что позволяет значительно уменьшить его габарит.
Смешанные системы охлаждения (рис. 5.1) характеризуются тем, что холодная жидкость из радиатора 2 подается насосом 6 в верхнюю зону рубашки охлаждения цилиндров или непосредственно в полость 11 головки блока. Цилиндры 13 охлаждаются в этом случае путем естественной конвекции жидкости, что позволяет поддерживать температуру их стенок-па желаемом уровне. Охлаждающая жидкость подается к наиболее горячим стенкам камеры сгорания и выпускных патрубков в таких системах часто с помощью специальных водораспределительных труб 7 или каналов.
Температуру жидкости на выходе из двигателя (в патрубке 3) поддерживают в пределах 80—95° С независимо от режима работы с помощью термостата 16, ограничивающего циркуляцию охлаждающей жидкости через радиатор, жалюзи 19, закрывающих решетку радиатора, или регулируя производительность вентилятора 4, просасывающего воздух через радиатор. Панели 1 капота и подкапотного пространства, особенно у легковых автомобилей и машин специального назначения, достаточно плотно закрывают моторный отсек. Соответствующий подбор проходных сечений решетки 20 передней облицовки и отверстий 15 для отвода воздуха регулирует скорость его протекания и температуру подкапотного пространства в целом, где, в .частности, расположены приборы питания.
Все большее распространение получают автоматические муфты 5, позволяющие отключать вентилятор Щ если температура охлаждающей жидкости ниже 85—90° С. Это позволяет исключать затраты энергии на привод вентилятора в тот период, когда он не нужен. Для повышения эффективности работы вентилятор обычно помещают в направляющий кожух 21.
К системе охлаждения подключают и отопитель 12 салона (кабины), в котором циркулирует охлаждающая жидкость.
Для более быстрого и равн.омериого прогрева холодного двигателя при закрытом термостате 16 используют малый круг циркуляции, когда жидкость из головки блока, минуя радиатор 2, по каналу 18 поступает прямо к насосу 6У а из него — в водораспределительный патрубок 7.
Системы жидкостного охлаждения могут быть открытыми и закрытыми. В открытых системах внутренняя полость постоянно сообщается с атмосферой, поэтому охлаждающая жидкость свободно испаряется или вообще выкипает. В настоящее время открытые системы не применяют. Закрытые системы изолированы от окружающей среды. При работе в них поддерживают небольшое избыточное давление, вследствие чего температура кипения воды повышается
до 110—120° С, поэтому вероятность закипания ее при тяжелых условиях работы двигателя уменьшается.
Для поддержания постоянного уровня охлаждающей жидкости в системе при' использовании незамерзающих смесей в нее включают расширительный бачок 8, функции которого будут описаны ниже.
Контроль за тепловым состоянием двигателя осуществляют с помощью термодатчика Р, помещаемого в головку блока. Показывающий прибор 10 со шкалой в °С или выделенными цветом полями «холодный» — «нормальный» — «перегрев» выносят на приборную доску.
Совместно с системой охлаждения показаны оребренный поддон 14 и радиатор 17 для охлаждения масла, которые также участ- | вуют в поддержании заданного теплового состояния двигателя.
Систему охлаждения оснащают сливными кранами, которые располагают в наинизших точках, что необходимо для полного слива воды в зимнее время или дорогих незамерзающих жидкостей при ремонте двигателя.
Охлаждающие жидкости, используемые в системе охлаждения, должны иметь следующие свойства: высокая теплоемкость и высокая температура кипения, малая вязкость, незамерзание при низких температурах окружающей среды, отсутствие коррозионного воздействия и минимальное содержание примесей, ведущих к образованию накипи.
Вода, повсеместно применявшаяся в системах охлаждения, имела эти свойства только частично. Она замерзает при минусовой температуре, что существенно осложняет зимнюю эксплуатацию, требует тщательной очистки от солей (обработки хромпиком в количестве до 10 г"/л), чтобы избегать накипи, оказывает коррозионное воздействие. Поэтому в последнее время все более широко применяют незамерзающие жидкости — антифризы и тосолы.
Антифризы выпускают двух марок: антифриз М40, содержащий 47% воды и 53% этиленгликоля (замерзает при температуре —40°С); антифриз М65 содержит 66% этиленгликоля (замерзает при температуре—65°С). Тосолы А40 и А65 — те же антифризы М40 и М65, содержащие добавки, защищающие металлы от коррозии: дикстрин (До 1 г/л), динатрийфосфат (2,5—3,5 г/л), молибде-новокислый натрий (7—8 г/л). Тосолы пригодны к эксплуатации в двигателе в течение 2—3 лет, после чего их необходимо заменять, так как содержащиеся в них добавки теряют стабильность. При температурах ниже указанных антифризы и тосолы превращаются лишь в рыхлую массу и не разрушают систему охлаждения. Охлаждающие жидкости на основе этиленгликоля имеют меньшую, чем вода, теплоемкость. Системы, рассчитанные на всесезонное использование тосолов, имеют большую производительность насосов и относительно большую поверхность теплоотдачи радиаторов, поэтому в летнее время перегревы двигателя не наблюдаются.
Антифризы и тосолы крайне ядовиты. Обращение с ними требует повышенной осторожности.

1 2 3 4 5

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 



  Разработано специально для liciss.ru, все права защищены.
Копирование материалов сайта разрешается только с указанием прямой индексируемой ссылки на источник.