Строительные машины и оборудование, справочник



Категория:
   Автомобили и трактора

Публикация:
   Классификация и схемы действия систем охлаждения

Читать далее:




Классификация и схемы действия систем охлаждения

В работающем двигателе средняя температура газов в течение рабочего цикла составляет 800—900° С. Часть тепла газов передается деталям двигателя (цилиндрам, головке цилиндров, поршням, клапанам и др.), вследствие чего температура их возрастает. Если эти детали не охлаждать или охлаждать недостаточно, то нормальная работа двигателя может быть нарушена по следующим причинам:
1) ухудшаются смазочные свойства масла и в результате этого повышаются потери на трение, увеличиваются износ деталей и расход масла;
2) появляется возможность преждевременного воспламенения рабочей смеси и детонации при ее сгорании (карбюраторные двигатели);
3) уменьшаются зазоры в подвижных сочленениях и создается возможность заклинивания движущихся деталей.

Теплота от деталей двигателя отводится в атмосферу. Это вынужденные потери тепловой энергии. Величина этих потерь зависит от типа двигателя, его конструкции и способа охлаждения.

Охлаждение двигателя не должно быть чрезмерным, так как при этом теряется полезное тепло, топливо плохо испаряется, трудно воспламеняется, медленно горит, и поэтому мощность двигателя снижается. Кроме того, частицы топлива, конденсируясь на стенках цилиндра, смывают с них масло и, стекая в картер, разжижают его. Это ухудшает смазку двигателя.

У дизелей чрезмерное охлаждение может привести к отложению на деталях поршневой группы и клапанах смолистых веществ, к закоксовыванию поршневых колец, а у карбюраторных двигателей к коррозионному износу вследствие конденсации паров кислот, образующихся при сгорании топлива.

Для обеспечения необходимого температурного состояния двигатель имеет ряд устройств, деталей и приборов, объединенных в систему охлаждения.

В двигателях применяются два способа охлаждения: жидкостное (водяное) и воздушное. В первом случае тепло от стенок цилиндров передается воде, а через нее — воздуху, во втором случае тепло от стенок цилиндров передается непосредственно воздуху.

Рис. 1. Схемы водяных систем охлаждения: а — термосифонная; б — принудительная: 1 — сердцевина радиатора; 2 — вентилятор; 3 — шторка; 4 – верхний бак радиатора; 5 —крышка наливной горловины; 6 — пароотводная трубка; 7— верхний патрубок; 8 — рубашка головки цилиндров; 9 — рубашка блок-картера; 10 — нижний патрубок; 11 — нижний бак радиатора; 12 — пробка сливного отверстия; 13 — устройство с паровым и воздушным клапанами; 14 — термостат; 15 — термометр; 16 — водораспределительный канал; 17 — центробежный насос; 18 — трубка

В системе водяного охлаждения вода, заполняющая водяные рубашки 9 блок-картера (рис. 163) и 8 головки цилиндров, омывает стенки цилиндров и камер сгорания и отводит от них тепло. Нагретая вода поступает в специальный охладитель (радиатор), где отдает тепло воздуху. Охлажденная в радиаторе вода вновь поступает в водяную рубашку. Таким образом, в системе охлаждения происходит непрерывная циркуляция воды. Температура охлаждающей воды работающего двигателя должна находиться в пределах 80—95 °С.

В зависимости от способа циркуляции охлаждающей воды различают две системы охлаждения: термосифонную и принудительную.

В термосифонной системе охлаждения циркуляция воды в системе происходит вследствие разности плотностей холодной и горячей воды. При нагревании в водяной рубашке плотность воды уменьшается и она по патрубку поднимается в верхний бак радиатора. В сердцевине радиатора вода охлаждается, плотность ее повышается и по патрубку она поступает в водяную рубашку, вытесняя воду с меньшей плотностью.

Для увеличения интенсивности охлаждения воды позади радиатора установлен вентилятор, увеличивающий скорость воздуха, охлаждающего воду.

Преимущества термосифонной системы охлаждения таковы: простота устройства, незначительная интенсивность циркуляции воды при пуске и прогреве двигателя, саморегулирование интенсивности охлаждения в зависимости от нагрузки двигателя (при повышении нагрузки увеличивается нагрев воды и, следовательно, ускоряется ее циркуляция).

Недостаток термосифонной системы охлаждения — сравнительно медленная циркуляция воды в ней, что создает необходимость увеличения емкости системы. Кроме того, недостаточная интенсивность циркуляции воды приводит к усиленному испарению ее из системы, а следовательно, к необходимости частой проверки уровня воды и пополнения ею системы. Эти недостатки существенно ограничивают сферу ее применения: в настоящее время термосифонную систему охлаждения имеют только пусковые двигатели ПД-10У и П-23М.

В принудительной системе охлаждения циркуляция воды создается центробежным насосом. Насос нагнетает воду в рубашку блок-картера, из которой нагретая вода вытесняется в радиатор. Охлажденная в радиаторе вода поступает по патрубку снова к насосу. По такой схеме работают водяные системы охлаждения большинства двигателей.

Разность температур нагретой и охлажденной воды в случае применения системы охлаждения с принудительной циркуляцией воды не превышает 10 °С.

Интенсивность циркуляции воды и потока воздуха, создаваемого вентилятором, в принудительной системе охлаждения зависит главным образом от числа оборотов коленчатого вала двигателя. Поэтому, чтобы при понижении температуры окружающего воздуха и уменьшении нагрузки двигатель не переохлаждался, применяются различные устройства, регулирующие тепловой режим двигателя: термостат, шторки и жалюзи радиатора.

Усиленный отвод теплоты от наиболее нагретых частей камер сгорания и цилиндров осуществляется сосредоточенным охлаждением этих деталей. В этом случае вода попадает в распределительный канал, идущий вдоль верхней части блок-картера. В канале сделаны отверстия для подачи воды в первую очередь к наиболее горячим частям блок-картера и цилиндров (двигатели Д-50, СМД-14, АМ-01, АМ-41 и ГАЗ-52-01). Для этой же цели в головках цилиндров двигателя Д-108 имеются водораспределительные насадки-отражатели.

Если система охлаждения с принудительной циркуляцией воды постоянно сообщена с атмосферой через пароотводную трубку, то ее называют открытой.

Если система охлаждения с принудительной циркуляцией воды отъединена от атмосферы специальным устройством, в котором объединены паровой и воздушный клапаны, то ее называют закрытой. Она применяется в двигателях СМД-14, ГАЗ-53, ЗИЛ-130, АМ-41, АМ-01, Д-108 и Д-130.

В герметически закрытой системе охлаждения, не имеющей паровоздушного клапана, при перегреве двигателя давление пара может разорвать трубки радиатора, а при охлаждении двигателя после его остановки конденсация паров в радиаторе может вызвать такое разрежение, которое приведет к порче трубок.

Закрытая система охлаждения работает при давлении несколько выше атмосферного, и температура кипения воды в ней соответственно повышается. Поэтому в закрытой системе охлаждения испарение воды, а значит, и расход ее, и отложение накипи уменьшаются. Закрытая система охлаждения применяется на большинстве автотракторных двигателей.

В системе воздушного охлаждения отвод тепла от деталей двигателя происходит в результате обдува цилиндров и их головок воздухом.

Рис. 2. Схема системы охлаждения двигателя СМД-14: 1 — сетка; 2 — облицовка радиатора; 3 — сердцевина радиатора; 4 — масляный радиатор; 5 — брезентовая шторка; 6 — верхний бак радиатора; 7 — крышка наливной горловины; 8— пароотводная трубка; 9 — горловина; 10 — патрубок; 11 , 27 — соединительные шланги; 12— датчик термометра; 13— указатель температуры; 14 — водоотводящая труба; 15 — соединительный шланг; 16, 19, 30—патрубки; 17 — пусковой двигатель; 18 — шланг; 20 — сливная трубка; 21, 22 — отверстия; 23 — водяная рубашка блок-картера; 24— водораспределительный канал; 25 — водяная рубашка головки цилиндров; 26 — водяной насос; 28 — вентилятор; 29 — ремень привода вентилятора; 31 — кожух вентилятора; 32 — нижний бак радиатора; 33 — пробка сливного отверстия; 34 — отверстие для рукоятки

Рис. 3. Система воздушного охлаждения (двигатель Д-37М): а — схема обдува цилиндров воздухом, б — узлы системы охлаждения: 1, 22 и 23 —- дефлекторы; 2 — ротор вентилятора; 3 — вентилятор, 4 — пробка заливного отверстия; 5 — вал; 6 — шкив вентилятора; 7 —защитная сетка; 8 — гайка-барашек; 9 — ремень привода вентилятора и генератора; 10 — пробка контрольного отверстия; 11 — шкив коленчатого вала; 12 — регулировочный болт; 13 — генератор; 14— стяжной болт; 15 — защелка; 16 — головка цилиндра; 17 — кожух; 18 — масляный радиатор; 19 — цилиндры; 20 — тяга; 21 — створка жалюзи

У двигателей небольшой мощности, устанавливаемых на мотоциклах и мотороллерах, детали охлаждаются встречным потоком воздуха при движении. Для двигателей тракторов и автомобилей такое охлаждение недостаточно. Поэтому в этих двигателях применяется принудительный обдув деталей воздухом при помощи вентилятора. От вентилятора воздушный поток поступает к охлаждаемым поверхностям по кожуху.

Равномерный обдув цилиндров и их головок со всех сторон обеспечивается кожухом и системой дефлекторов (направляющих щитков).

Для увеличения поверхности охлаждения цилиндры и головки цилиндров двигателя делают с ребрами.

Воздушная система охлаждения двигателя по сравнению с принудительной системой водяного охлаждения проще и удобнее в эксплуатации. Кроме того, вес и габариты двигателя с воздушным охлаждением меньше, чем двигателя с водяным охлаждением.

Недостатки воздушной системы охлаждения таковы: неравномерное охлаждение деталей двигателя, потеря значительной части мощности (до 10%) на привод вентилятора, сравнительно высокая температура воздуха, идущего от двигателя, затрудненный пуск при отрицательной температуре воздуха.

Рекламные предложения:



Читать далее:

Категория: - Автомобили и трактора

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

 



Остались вопросы по теме:
"Классификация и схемы действия систем охлаждения"
— воспользуйтесь поиском.

Машины городского хозяйства
Естественная история машин
Транспортная психология
Пожарные автомобили
Автомобили-рефрижераторы
Монтаж и эксплуатация лифтов
Тракторы

Небольшой рекламный блок


Администрация: Бердин Александр -
© 2007-2019 Строй-Техника.Ру - информационная система по строительной технике.

  © Все права защищены.
Копирование материалов не допускается.


RSS
Морская техника - Зарядные устройства