Строительные машины и оборудование, справочник






Система охлаждения двигателя трактора


Категория:
   Тракторы-2


Система охлаждения двигателя трактора

Двигатель работает нормально только при определенном тепловом состоянии. Если головка цилиндров, цилиндры, поршни и другие детали от соприкосновения с горячими газами перегреваются, то повышается их изнашиваемость из-за выгорания смазочного материала. Уменьшение зазоров вследствие теплового расширения может привести к заклиниванию поршней в цилиндрах. Одновременно снижается мощность из-за ухудшения наполнения цилиндров. В карбюраторных двигателях перегрев может быть причиной детонации, т. е. когда сгорание горючей смеси переходит во взрывную форму.

Таких отрицательных последствий не будет, если охлаждать горячие детали двигателя. Однако излишнее охлаждение тоже недопустимо. Если двигатель переохлажден, то увеличиваются потери теплоты в процессе преобразования ее в механическую энергию. Кроме того, топливо плохо испаряется, трудно воспламеняется и не полностью сгорает, что снижает мощность и экономичность двигателя, а обильное образование нагара при неполном сгорании может привести к залеганию поршневых колец и зависанию клапанов. Изнашиваемость в переохлажденном двигателе тоже увеличивается, так как происходит конденсация продуктов сгорания в цилиндрах, а они, будучи в жидком состоянии, вызывают сильную коррозию цилиндров, поршней и поршневых колец. В дизелях из-за увеличенной задержки самовоспламенения топлива повышается жесткость работы, а в карбюраторных двигателях пары бензина, конденсируясь на стенках цилиндров, смывают масло и разжижают его.

Наивыгоднейшее тепловое состояние двигателя поддерживает система охлаждения, которая отводит лишнюю теплоту от деталей и передает ее окружающему воздуху. Если теплота от деталей отводится непосредственно воздухом, то такое охлаждение называют воздушным, если же передатчиком теплоты воздуху служит жидкость — жидкостным.



В двигателях жидкостного охлаждения цилиндры и их головки заключены в водяную рубашку, которая сообщена с радиатором. При работе двигателя жидкость циркулирует: нагретая горячими Деталями она поступает в радиатор и растекается тонкими струйками по его трубкам; воздух обдувает трубки, в результате чего жидкость охлаждается и снова возвращается в рубашку цилиндров.

В двигателях воздушного охлаждения цилиндры и их головки обдуваются потоком воздуха, создаваемым вентилятором. Для увеличения поверхности охлаждения на них выполнены ребра. Система воздушного охлаждения проще по устройству. Здесь нет радиатора и соединительных трубопроводов, поэтому габариты и масса двигателя меньше. Обслуживание двигателя с воздушным охлаждением тоже проще, так как не нужно следить за плотностью соединений, а в холодное время не возникает опасности замерзания воды и связанного с этим разрушения двигателя. Однако детали охлаждаются менее равномерно, так как воздух хуже отводит теплоту от деталей, чем вода. Работают двигатели воздушного охлаждения более шумно из-за отсутствия звукового изолятора, каким является водяная рубашка.

На рисунке 36 показана система жидкостного охлаждения двигателя Д-240 — типичная для двигателей с рядным расположением цилиндров. Водяные рубашки В и Д головки и блока цилиндров патрубками и резиновыми шлангами соединены с радиатором. Позади радиатора расположен вентилятор, который выполнен в общем узле с водяным насосом, закрепленным на передней стенке блок-картера и приводимым в действие клиновым ремнем от шкива коленчатого вала. Заполняют систему через заливную горловину радиатора с крышкой. Сливают воду через кран в нижнем баке радиатора и кран на правой стороне блок-картера. Как и у всех изучаемых двигателей, рассматриваемая система охлаждения закрытая. Это значит, что ее внутренняя полость сообщается с атмосферой лишь кратковременно, через специальный паровоздушный клапан, когда давление в ней станет больше или меньше допустимого. Благодаря этому вода меньше испаряется, а закипает при температуре больше 100 °С.

При работе двигателя в системе происходит принудительная циркуляция воды. Насос нагнетает охлажденную в радиаторе воду через распределительный канал в рубашки. Здесь она охлаждает детали и по шлангу поступает в радиатор. Проходя по его трубкам, между которыми вентилятор просасывает воздух, вода охлаждается и насосом снова нагнетается в водяные рубашки.

Чтобы вследствие разности температур не было коробления и трещин в деталях, участки, подверженные наибольшему нагреву, охлаждаются направленными потоками. Так, выходя из отверстий Е водораспределительного канала А, вода интенсивно омывает верхний пояс цилиндров, в то время как в нижней части скорость циркуляции незначительна. Каналы Г, по которым вода идет в рубашку В головки цилиндров, направляют потоки к перемычкам клапанных гнезд и форсункам. Равномерному охлаждению деталей способствует одинаковая толщина слоя воды вокруг гильз и высокая скорость циркуляции, благодаря чему достигается небольшая разность температур воды на входе в двигатель и на выходе из него.

Рис. 1. Система охлаждения дизеля Д-240Л (а) и схемы установки термостата на 4-240 (б) и Д-240Л (в): 1 — клиновой ремень; 2 — масляный радиатор; 3 — водяной насос; 4 и 13 — шланги; 5 — g ^™лятор; 6 — кожух вентилятора; 7 — сердцевина (трубки) радиатора; 8 — маслопровод; „v верхний бак радиатора; 10 — трос; 11 — крышка заливной горловины; 12 — паровоз-Ушная трубка; 14 — термостат; 15 — корпус термостата; 16 — водоотводящая труба; 17 — температуры; 18, 19 и 22 — патрубки; 20 — датчик; 21 — амортизатор; 23 — ниж-и бак радиатора; 24 — сливной кран; 25 — шторка; 26 — радиатор

Рис. 2. Система охлаждения двигателя ЗИЛ-130: 1 — жалюзи; 2 — радиатор; 3 — компрессор; 4 — трубопровод; 5 — подводящий трубопровод; 6 — водяной насос 7 — термостат; 8-рубашка впускной трубы; 9 – кран отопителя кабины

Вода может циркулировать в системе и без насоса — за счет уменьшения ее плотности при нагревании. Именно такая термосифонная циркуляция происходит при прогреве пускового двигателя. Нагретая в его рубашке Б вода движется вверх, а взамен ее из рубашки В головки цилиндров дизеля поступает холодная вода. Нагретая же вода по трубе поступает в корпус термостата и через канал и полость К идет в водяную рубашку головки цилиндров и прогревает ее, облегчая тем самым пуск дизеля.

Системы охлаждения проектируют в расчете на наиболее тяжелые условия, предполагая, что двигатель будет работать с полной нагрузкой при высокой температуре окружающего воздуха. Чтобы такая система не переохлаждала двигатель и при любых нагрузках и погоде обеспечивала наивыгоднейший тепловой режим, а после пуска быстрейший прогрев, в ней имеются регулирующие устройства. Охлаждение регулируют за счет изменения количества воздуха и воды, проходящих через радиатор. Поток воздуха изменяют шторкой или жалюзи, расположенными перед радиатором, открывают лли закрывают которые с рабочего места водителя. В некоторых двигателях количество воздуха, проходящего через радиатор, регулируется автоматически, периодическим отключением вентилятора, приводимого в действие через гидромуфту.

Автоматически количество воды, проходящей через радиатор, регулируется термостатом. В рассматриваемой системе термостат помещен в разъемном корпусе, который привинчен к головке цилиндров. После пуска холодного дизеля, как и во время прокрутки его пусковым двигателем, полости Ж и К разделены клапаном термостата. Поэтому вода из рубашки В головки цилиндров не проходит в полость Ж, а следовательно, и в радиатор. Через открытые боковые окна термостата она поступает в полость Н и далее по каналу М и шлангу к насосу и неохлажденная снова будет нагнетаться в рубашку, благодаря чему двигатель быстро прогреется.

Когда температура воды достигнет 75…80 °С, клапан термостата начнет открываться, и часть воды из головки цилиндров будет проходить в радиатор и охлаждаться в нем. По мере прогрева увеличивается открытие клапана термостата, а следовательно, и поток воды через радиатор. Таким образом, тепловое состояние регулируется автоматически. При температуре 95 °С вся циркулирующая в системе вода проходит через радиатор. Тепловое состояние двигателя контролируют с помощью дистанционного термометра. Его датчик ввинчен в головку цилиндров, а указатель смонтирован на щитке приборов.

На рисунке 2 показана жидкостная система охлаждения V-образного двигателя. Для нее характерны такие особенности. Каждый ряд цилиндров имеет обособленную водяную рубашку со своим сливным краном. Нагнетаемая насосом вода разветвляется на два потока, каждый из которых поступает в свой водораспределительный канал и далее в водяную рубашку соответствующего ряда цилиндров, а из них в рубашки головок цилиндров. В рубашках вода движется направленными потоками, охлаждая наиболее нагретые части.

В дизелях вода из рубашек головок цилиндров по отводящим трубам идет в радиатор, или, минуя его, — к водяному насосу. У карбюраторных двигателей вода из рубашек головок цилиндров предварительно проходит через водяную рубашку впускного трубопровода и, омывая стенки его каналов, подогревает идущую по ним горючую смесь, улучшая этим испарение бензина.

Читать далее:

Категория: - Тракторы-2

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