Строительные машины и оборудование, справочник





Система охлаждения двигателей

Категория:
   Устройства автотракторных двигателей


Система охлаждения двигателей

Двигатели могут иметь водяную или воздушную систему охлаждения. Последняя у двигателей машин, применяемых на дорожном строительстве, не встречается.

В систему жидкостного охлаждения входят: рубашка охлаждения блока и головок цилиндров, радиатор, водяной насос, вен-, тилятор, термостат, соединительные шланги, краники-слива, жалюзи и датчик температуры охлаждающей жидкости.

Двигатель охлаждается, отдавая тепло жидкости, циркулирующей в рубашке охлаждения. Нагретая жидкость поступает в радиатор, где охлаждается интенсивным потоком воздуха от вентилятора и снова подается в рубашку. Принудительное движение жидкости обеспечивается насосом. Термостат служит для автоматического регулирования температуры охлаждающей жидкости путем изменения интенсивности циркуляции ее через радиатор в зависимости от степени нагрева. Термостат представляет собой гофрированный баллон из латуни, наполненный легко испаряющейся жидкостью (эфиром, спиртом). При температуре воды ниже 70 °С клапан термостата закрывается и доступ воды в радиатор прекращается. В это время жидкость циркулирует по малому кругу (насос — рубашка — термостат — насос). При повышении температуры воды жидкость внутри баллона термостата начинает испаряться. Давление паров в нем повышается, что приводит к растягиванию гофра и открытию основного клапана. Начинает действовать большой круг циркуляции, в который входит и радиатор. Другим назначением термостата является ускорение прогрева двигателя после пуска.



Вода, заливаемая в систему охлаждения, должна быть мягкой и чистой. Если температура воздуха ниже 0 °С, рекомендуется вместо воды заливать жидкость с низкой температурой замерзания — антифриз. Последний может быть двух марок — 40 и 65 с температурой замерзания соответственно 40 и 65 °С. Антифриз представляет собой смесь этиленглйколя и воды.

Общие сведения. Система охлаждения предназначена для снижения температуры нагрева деталей двигателя до допустимых пределов. При перегреве двигателя вязкость масла снижается и масло легко выдавливается с трущихся поверхностей деталей, в результате чего увеличивается трение, а следовательно, нагрев и износ деталей. Перегрев вызывает деформацию клапанов и обгорание их фасок.

При перегреве двигателя мощность его падает от увеличения потерь на трение и вследствие уменьшения количества горючей смеси, поступающей в цилиндры.

Переохлаждение двигателя также вредно. При температуре деталей двигателя ниже нормальной ухудшаются условия образования и сгорания рабочей смеси и возрастают потери на трение из-за повышения вязкости масла и отдачи тепла газов холодным стенкам цилиндров и камер сгорания. Переохлаждение двигателя вызывает перерасход топлива вследствие его неполного сгорания и образования нагара на днищах поршней и в камерах сгорания. У переохлажденного карбюраторного двигателя на холодных стенках цилиндров конденсируется бензин, который разжижает масло, что приводит к повышенному износу деталей двигателя.

Охлаждение двигателей производится водой или антифризом при помощи циркуляционного насоса, радиатора и вентилятора. В зимнее время для системы охлаждения двигателя применяют антифриз В-2, который состоит из этиленгликоля и воды. Температура замерзания антифриза зависит от количества воды в нем.

Заполнять систему охлаждения следует пресной чистой и мягкой водой (дождевой, речной, водопроводной). Жесткую воду для смягчения кипятят или добавляют 40 г. каустической соды на 60 л воды и затем ее фильтруют. Систему охлаждения нельзя заполнять водой, содержащей хлор или сернокислые соли, потому что такая вода вызывает разрушение латунных трубок радиатора.

В местностях с водой, содержащей перечисленные вредные примеси, в воду, предназначенную для охлаждения двигателей, необходимо добавлять жидкое стекло (ГОСТ 962-41) в количестве 10 г. на 1 л воды. Воду заливают в систему охлаждения вместе с добавленным жидким стеклом. Заполнять систему охлаждения надо через воровку с сеткой.

Применение жесткой воды приводит к отложению накипи в-водяной системе двигателя. Накипь же ухудшает теплообменные процессы, вследствие чего происходит перегрев двигателя, падение его мощности, перерасход горюче-смазочных материалов и преждевременный износ цилиндро-поршневой группы.

Система охлаждения двигателя может быть термосифонной или принудительной. Если циркуляция воды происходит вследствие разности удельных весов холодной и горячей воды, система охлаждения называется термосифонной. В работающем двигателе вода, нагреваясь, поднимается в рубашке охлаждения вверх и поступает в радиатор. В радиаторе она охлаждается потоком воздуха, нагнетаемого вентилятором через охлаждающие трубки. При охлаждении удельный вес воды увеличивается и она по трубкам радиатора опускается вниз блока, а затем, уже охлажденная, поступает в рубашку блока.

В быстроходных дизелях применяется замкнутая система охлаждения с принудительной циркуляцией охлаждающей воды через радиатор.

Система охлаждения дизеля КДМ-100. Система охлаждения объединена с системой охлаждения пускового двигателя.

Основные агрегаты системы охлаждения: радиатор, водяной насос, вентилятор, два термостата, термометр и водяные рубашки.

Радиатор состоит из верхнего и нижнего сборников, сердцевины с четырьмя рядами латунных трубок и латунных охлаждающих пластин, паровоздушного клапана и шторки для регулирования подачи воздуха. Крепление сердцевины со сборниками (коллекторами) болтовое.

К боковым стойкам водяного радиатора прикреплен масляный радиатор. Паровоздушный клапан установлен на боковой стенке сборника радиатора и состоит из парового и воздушного клапанов. Паровой клапан служит для отвода паров воды из радиатора, он установлен в корпусе паровоздушного клапана на направляющем стержне и прижимается пружиной к седлу. Открывается паровой клапан при давлении в радиаторе выше 1,15 кГ/см2. Внутри клапана размещен воздушный клапан, который надет на стержень и прижимается пружиной к гнезду корпуса. При давлении ниже атмосферного воздушный клапан открывается и верхний сборник сообщается с атмосферой через трубы.

Воду заливают в радиатор через горловину с крышкой. Нижний сборник имеет снизу отверстие с фланцем, к фланцу прикреплена труба с выпускной трубкой.

Рис. 1. Система охлаждения дизеля КДМ-100: 1 — радиатор, 2 — верхний сборник радиатора, 3 — крышка горловины радиатора, 4 — термостаты, 5, 13 и 15 — водяные трубы, б — водяная рубашка дизеля, 7- термометр, 8 и 12 — выпускные трубки, 9 — водяная рубашка пускового двигателя, 10 — водораспределительный канал, 11 — водяной центробежный насос, 14 — нижний сборник радиатора, 16 — паровоздушная труба, 17 — корпус паровоздушного клапана, 18 — паровой клапан, 19 и 20 — направляющие стержни, 21 — корпус воздушного клапана, 22 — воздушный клапан, 23 — атмосферная труба

Водяной насос (рис. 2) дизеля КДМ-100- центробежного гипа, установлен на кронштейне, крепящемся к кожуху распределительных шестерен.

Для предотвращения течи воды в месте выхода вала из втулки корпуса насоса проложена сальниковая набивка с графитоасбестовым шнуром, уплотненным гайкой, навинченной на ступицу кронштейна. Водяной насос имеет шестеренчатый привод от распределительного вала через промежуточную шестерню. Корпус, кронштейн и фланец чугунные. Во фланце кронштейна установлен самоподжимной сальник. Валик водяного насоса вращается в двух бронзовых втулках. Между буртом передней втулки и фланцем кронштейна расположен упорный стальной диск, который крепится к приводной шестерне болтами. На заднем конце валика водяного насоса установлена на шпонке крыльчатка.

Рис. 2. Водяной насос дизеля КДМ-100: 1 — крыльчатка, 2 — выходное отверстие, 3 — выходной патрубок, 4 — валик водяного насоса, 5 — приводная шестерня, 6 — передняя втулка, 7 — упорный диск, 8 — фланец кронштейна, 9 — самоподжимной сальник, 10 — сальниковая набивка, 11 — сальниковая гайка, 12 — задняя втулка, 13 — кронштейн насоса, 14 — корпус насоса, 15 — фланец крепления перепускной трубы

Вентилятор (рис. 3) шеетилопастный, имеет привод от коленчатого вала через два клиновидных ремня. Ось приварена к кронштейну, ось шкива вентилятора вращается в двух шариковых подшипниках. Кронштейн вентилятора установлен на кожухе распределительных шестерен на шпильках. Отверстия в кронштейне имеют овальную форму, что позволяет регулировать натяжение приводных ремней, перемещая кронштейн винтом вверх или вниз. На оси между шариковыми подшипниками установлена распорная втулка. Шариковый подшипник со стороны крыльчатки вентилятора ограничен упорной шайбой, которая крепится болтами к торцу оси, а со стороны распорной втулки — кольцом. Со стороны кронштейна шариковый подшипник защищен сальником. Лопасти вентилятора крепятся болтами с пружинными шайбами к крестовине. Передний торец оси закрыт крышкой, прикрепленной к крестовине вентилятора. Подшипники шкива вентилятора смазывают смесью солидола с автолом через масленку.

Для поддержания необходимой температуры охлаждающей воды во время работы дизеля предназначены термостаты, которые включены между радиатором и головкой цилиндров.

Термостат представляет собой прибор, состоящий из пружинной коробки (силь-фона), корпуса и клапана. Пружинная коробка выполнена в виде «гармошки» из листовой латуни и частично заполнена легкозакипающей жидкостью. Работает термостат следующим образом. Когда температура воды в рубашках головок цилиндров ниже 70 °С, коробка термостата сжата и плотно прижимает клапан к гнезду. При нагревании воды выше 70 °С жидкость в коробке испаряется, давление повышается и клапан поднимается (открывается); полностью клапан поднимается при температуре воды выше 85 °С. Если температура воды, выходящей из головки, ниже 70 °С, термостаты направляют воду по трубе в насос минуя радиатор. При температуре воды, близкой к 70 °С, клапаны термостатов открываются и вода начинает циркулировать через радиатор.

Рис. 3. Вентилятор дизеля КДМ-100: 1- дистанционная втулка, 2- кольцо, 3 — упорная шайба, 4 — крышка, 5 — шарикоподшипник, 6 — крестовина, 7 — лопасть крыльчатки вентилятора, 8 — ремень вентилятора, 9 — шкив, 10 — коническая пробка, 11 — сальник, 12- натяжной винт, 13 — контргайка, 14 — кронштейн, 15 — ось

Термометр служит для измерения температуры охлаждающей воды.

Ранее была рассмотрена циркуляция воды при неработающем дизеле. После пуска дизеля начинает работать водяной насос, который усиливает циркуляцию воды. Водяной насос нагнетает воду из нижнего сборника по патрубку в рубашки дизеля и пускового двигателя, затем по водоотводной трубе через клапаны термостатов — в верхний сборник и далее в трубки сердцевины радиатора.

Рис. 4. Водяной насос дизеля Д-6: 1 — раструб, 2 — корпус, 3 — валик с крыльчаткой, 4 и 6 — уплотнительные шайбы, 5 — резиновое кольцо, 7 — шарикоподшипник, 8 — распорная втулка, 9 — маслоот-бойная шайба, 10- ведущий кулак, 11 — вставка, 12 и 13 — пружины, 14 — сливной кран

Вентилятор прогоняет воздушный поток через радиатор, и вода охлаждается воздухом. Для нормальной работы дизеля температуру охлаждающей воды при помощи шторки радиатора поддерживают в пределах 75-85 °С.

Система охлаждения дизеля Д6. В систему охлаждения входят: центробежный насос, рубашка цилиндров и головки блока, вентилятор с приводом, радиатор и дистанционный термометр.

Водяной насос (рис. 4) дизеля Д6 состоит из чугунного корпуса с запрессованной вставкой, раструба, валика с крыльчаткой из нержавеющей стали, двух шарикоподшипников, распорной втулки, маслоотбойной шайбы и торцовых уплотнений. Валик в верхней части имеет шлицы для установки ведущего кулака и резьбу для гайки, в нижней части валик заканчивается фланцем, к которому прикреплена штампованная крыльчатка. Для предотвращения течи воды и масла в насосе применено торцо-вое уплотнение, состоящее из шайб, резиновых колец, пружин и стальной шайбы. Шайбы изготовлены из текстолита или волокнита и имеют выточку для резиновых колец. При помощи пружин шайбы связаны с валиком и вращаются вместе с ним. Для удаления жидкости из насоса в раструбе имеется сливной кран.

Работает система охлаждения следующим образом. Охлаждающая вода циркулирует в системе под напором, создаваемым циркуляционным насосом. Из насоса вода поступает в рубашку блока цилиндров, омывает гильзы цилиндров и через перепускные трубки проходит в головку блока. В головке вода отбирает тепло от стенок, свода камеры сгорания и стаканов форсунок. Из головки блока вода через патрубок, присоединенный к торцу головки со стороны торца коленчатого вала, поступает в радиатор. На трубке головки блока установлен датчик дистанционного термометра для измерения температуры охлаждающей воды. Для отвода пара из верхней части головки блока цилиндров служит пароотводная труба.

Читать далее:

Категория: - Устройства автотракторных двигателей

Главная → Справочник → Статьи → Форум



Разделы

Строительные машины и оборудование
Для специальных земляных работ
Дорожно-строительные машины
Строительное оборудование
Асфальтоукладчики и катки
Большегрузные машины
Строительные машины, часть 2,
Дорожные машины, часть 2
Ремонтные машины
Ковшовые машины
Автогрейдеры
Экскаваторы
Бульдозеры
Скреперы
Грейдеры Эксплуатация строительных машин
Эксплуатация средств механизации
Эксплуатация погрузочных машин
Эксплуатация паровых машин
Эксплуатация экскаваторов
Эксплуатация подъемников
Эксплуатация кранов перегружателей
Эксплуатация кузовов машин
Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины