Каковы основные недостатки воздушной системы охлаждения: Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания – Достоинства и недостатки воздушных и жидкостных систем охлаждения

Содержание

Достоинства и недостатки воздушных и жидкостных систем охлаждения

Преимущества двигателей с воздушным охлаждением:

  • простота и удобство в эксплуатации из-за отсутствия жидкости;

  • отсутствие таких узлов и агрегатов, как жидкостный насос, радиатор и соответствующие уплотнения;

  • меньшая масса двигателя;

  • двигатель быстрее прогревается;

  • боле высокая температура цилиндров, а следовательно, меньше конденсируются пары бензина и воды на стенках цилиндров, что обусловливает меньший износ цилиндров;

  • меньшая чувствительность к колебаниям температуры, что особенно важно при эксплуатации автомобиля в районах с жарким или холодным климатом.

Недостатки двигателей с воздушным охлаждением:

  • значительные затраты мощности на привод вентилятора;

  • некоторое ухудшение наполнения цилиндра;

  • повышенный уровень шума при работе;

  • большая тепловая напряженность отдельных деталей, что может привести к перегреву двигателя.

Преимущества двигателей с жидкостной системой охлаждения:

  • легкий пуск двигателя при отрицательных температурах окружающего воздуха

  • создают меньший шум при его работе.

Недостатки двигателей с жидкостной системой охлаждения:

  • замерзание воды при низкой температуре, что может вывести двигатель из строя;

  • образование на внутренних стенках системы накипи, уменьшающей теплообмен и вызывающей перегрев двигателя;

  • увеличение массы и размеров двигателя из-за наличия двойных стенок.

Приборы системы охлаждения

Система охлаждения двигателя автомобиля КамАЗ-5320:

1 – шкив коленчатою вала; 2 – нижний бачок; 3 – жалюзи; 4 — радиатор; 5 – гидромуфта привода вентилятора; 6 – перепускной патрубок; 7 — нагнетательный патрубок; 8 — верхний бачок; 9 – верхний патрубок; 10 – термостат; 11 — водораспределительная коробка; 12 – соединительная труба; 13 – подводящая трубка; 14 – правая водяная труба; 15 – отводящая трубка; 16 – впускной коллектор; 17 – датчик контрольной лампы перегрева жидкости; 18 — расширительный бачок; 19 – горловина герметизирующей пробкой; 20 – пробка с клапанами; 21 – отводящая трубка от компрессора: 22 – отводяшая трубка левой водяной трубы; 23 — компрессор; 24 – левая водяная труба; 25 — крышка головки; 26 – головка цилиндра; 27 — водяной насос; 28 – сливной кран или пробка; 29 — шкив водяного насоса; 30 – вентилятор; 31— нижний патрубок

Радиатор служит для охлаждения проходящей через него жидкости за счет потока воздуха, который создается при движении автомобиля или с помощью вентилятора.

Радиатор автомобиля — неразборный, имеет вертикальное расположение трубок и горизонтальное расположение охлаждающих пластин. Бачки радиатора и трубки латунные, а охлаждающие пластины стальные, луженые. Трубки и пластины образуют сердцевину радиатора. В верхнем бачке радиатора имеется горловина, через которую систему охлаждения заполняют жидкостью. Горловина герметично закрывается пробкой, имеющей два клапана — впускной и выпускной. Выпускной клапан открывается при избыточном давлении в системе 0,05 МПа, и закипевшая охлаждающая жидкость через патрубок и соединительный шланг выбрасывается в расширительный бачок. Впускной клапан не имеет пружины и обеспечивает связь внутренней полости системы охлаждения с окружающей средой через расширительный бачок и резиновый клапан в его пробке, который срабатывает при давлении, близком к атмосферному. Впускной клапан перепускает жидкость из расширительного бачка при уменьшении ее объема в системе (при охлаждении) и пропускает в расширительный бачок при увеличении объема (при нагревании жидкости).

Радиатор установлен нижним бачком на кронштейны кузова на двух резиновых опорах, а вверху закреплен двумя болтами через стальные распорки и резиновые втулки. Для направления воздушного потока через радиатор и более эффективной работы вентилятора за радиатором установлен стальной кожух вентилятора, состоящий из двух половин. Обе половины кожуха имеют резиновые уплотнители, которые уменьшают проход воздуха к вентилятору помимо радиатора и предохраняют от поломок кожух и радиатор при колебаниях двигателя на резиновых опорах крепления. Радиатор не имеет жалюзи и утепляется в случае необходимости специальным съемным чехлом-утеплителем.

Рубашка охлаждения двигателя состоит из множества каналов в блоке и головке блока цилиндров, по которым циркулирует охлаждающая жидкость.

Пробка радиатора

Пробка в сборе, 2- Корпус, 3- Пружина крышки, 4- Пружина, 5- Клапан выпускной, 6- Прокладка, 7- Клапан впускной в сборе, 8-Стойка клапана, 9- Шайба, 10- Пружина, 11- Седло впускного клапана, 12- Прокладка, 13- Палец

Жалюзи радиатора

Жалюзи — металлические, пластинчатые, управляются проволочной тягой с места водителя. Ручка тяги имеет несколько фиксируемых положений закрытия жалюзи для обеспечения необходимого температурного режима работы двигателя.

1- Жалюзи радиатора в сборе, 2- Заклепка 4х10, 3- Угольник правый, 4- Втулка, 5- Рамка верхняя, 6- Пластина в сборе, 7-Ось, 8-Пластина, 9 Шайба плоская 4х9, 10- Угольник левый, 11- Тяга привода, 12- Рамка нижняя

Жидкостный, или водяной, насос предназначен для принудительной циркуляции охлаждающей жидкости по системе охлаждения двигателя. Устанавливается в передней части блока цилиндров. Насос приводится в действие ременной передачей от шкива коленчатого вала двигателя. Натяжение ремня регулируется отклонением корпуса генератора или натяжным роликом привода распределительного вала двигателя. Корпус насоса состоит из двух частей: одна часть отливается из чугуна и прикрепляется к другой, изготовленной вместе с крышкой блока распределительных зубчатых колес из алюминиевого сплава.

В корпусе запрессован стальной стакан. В стакане размещены два подшипника, на которых установлен вал. На переднем конце вала напрессована ступица вентилятора, а на заднем – чугунная крыльчатка. Уплотнение заднего конца вала на выходе его из корпуса достигается сальником с уплотнительной шайбой , размещенной внутри корпуса сальника, по поверхности которой своим торцом скользит крыльчатка. Внутри корпуса сальника установлена также резиновая манжета и разжимная пружина.

Чтобы предотвратить проникновение жидкости в корпус насоса (в случае неисправности сальника), в нем сделано дренажный (контрольный) отверстие, через которое жидкость вытекает наружу. Это предотвращает также вымыванию смазки из подшипника.

Вентилятор

Вентилятор КАМАЗ также использует как необходимую и важную часть своей конструкции. Вентилятор – это основная часть системы охлаждения машины. Двигатели грузовых машин имеют тенденцию быстро нагреваться, поэтому КАМАЗ обладает сложной системой охлаждения, которая необходима для долгой работы грузовой машины. Вентилятор КАМАЗ использует как эффективный компонент этой системы. Так как вентилятор иногда выходит из строя, он часто нуждается в замене. КАМАЗ, на рынке запчастей предлагает расширенный спектр запчастей, деталей и составляющих по конвеерной цене, непосредственно от производителя. Вентилятор КАМАЗ изготавливает с особым вниманием, так как от него зависит качество детали и срок её эксплуатации в автомобиле.

Вентилятор Для создания воздушного потока, охлаждающего жидкость, протекающую по трубкам радиатора, служит вентилятор, состоящий из крыль­чатки и ступицы со шкивом. Иногда к каркасу радиатора для более интенсивного охлаждения в нем жидкости присоединяют направляющий кожух (диффузор), внутри которого вращаются лопасти вентилятора (двигатели автомобилей ГАЗ-53А, ЗИЛ-130, КамАЗ-5320 и др.). Лопасти вентиляторов штампуют из листовой стали или изготовляют из пластмассы (двигатель автомобиля ГАЗ-24 «Волга»).

Термостат

Для ускорения прогрева холодного двигателя и автоматического поддержания его теплового режима в заданных пределах служит термостат. Конструктивно он представляет собой клапан, регулирующий количество циркулирующей жидкости через радиатор.

Термостаты могут быть с твердым или жидкостным наполнителем. На двигателях автомобилей ЗИЛ-130, КамАЗ-5320, «Москвич-2140» и др. применяют термостаты с твердым .наполнителем (рис. 4.4, а).

Такой термостат располагается между патрубком 7 (рис. 4.4, б) и корпусом 12 выпускного трубопровода. Баллончик 1 термостата из тонкой латуни, заполненный легкой испаряющейся- жидкостью (смесь —70% этилового спирта и 30% воды). К верхней части гофрированного цилиндра штоком 5 присоединен клапан 3 термостата.

Расширительный бачок предназначен для компенсации изменений объема охлаждающей жидкости в системе при ее расширении от нагревания, контроля степени заполнения системы жидкостью, а также для удаления из нее воздуха и пара. Он соединяется с левым бачком радиатора в верхней части и с корпусом термостата. На большинстве моделей двигателей через расширительные бачки в систему заливают охлаждающую жидкость.

1)Бачок в сборе; 2) пробка транспортная

3)сливной кран; 4) Трубка пароотводящая

5) пробка в сборе; 6) угольник с трубочкой

7) Корпус; 8) крышка .

Преимущества и недостатки системы охлаждения. — КиберПедия

Преимущества воздушной системы охлаждения:

— небольшой вес двигателя;

— простота устройства и его обслуживания;

— невысокая требовательность к температурным изменениям.

Недостатки воздушной системы охлаждения:

3 — большой шум от работы двигателя;

— перегрев отдельных деталей мотора;

— невозможность выстроить цилиндры блоками;

— затруднительность в использовании выделяемого тепла для обогревания салона авто.

Преимущества жидкостной системы охлаждения:

— не такой шумный двигатель по сравнению с воздушной системой;

— высокая скорость начала работы при запуске мотора;

— равномерное охлаждение всех деталей силового механизма;

— меньшая предрасположенность к детонации.

Недостатки жидкостной системы охлаждения:

— дорогое техническое обслуживание и ремонт;

— возможное вытекание жидкости;

— частые переохлаждения мотора;

— замерзание системы в периоды морозов.

Самая частая причина перегрева Зачастую выходит из строя такой элемент, как термостат. Именно он является причиной того, что стрелка находится либо ниже рабочего значения, либо же выше него. Затягивать с устранением данной неполадки не стоит, так как работа двигателя в этом случае ненормальная, следовательно, его ресурс значительно уменьшается. Привести это может к нарушению работы кривошипно-шатунного механизма, поршневой группы, клапанов. Поэтому вы обязаны знать неисправности системы охлаждения двигателя и способы их устранения, чтобы не подвергать мотор перегрузкам. Стоит отметить, что езда зимой без печки – это попросту дикость. Но это мелочь, если учесть, что двигатель очень сильно изнашивается, а также «кушает» очень много бензина. Стоимость топлива на автозаправочных станциях постоянно растет. Следовательно, увеличиваются расходы на бензин.

Диагностика термостата.Определить неисправность термостата можно довольно просто. Сначала запустите и прогрейте двигатель. После прогрева потрогайте патрубки, которые идут на радиатор. Если они холодные, то в радиатор не поступает охлаждающая жидкость. Но не стоит радоваться: при достижении температуры 90 градусов и выше верхний и нижний патрубки должны быть горячими. Только в этом случае можно говорить о том, что термостат полностью исправен. Обратите внимание, что печка работает во всех режимах, независимо от того, по большому или малому кругу циркулирует антифриз в системе. Когда происходит перегрев двигателя, то в поршневой группе происходит увеличение износа всех трущихся деталей. В этом случае выходят моментально из строя все подшипники, не исключено, что поршни начнут прогорать. Само собой, происходят потери при трении. Весь процесс воспламенения топливо-воздушной смеси, который происходит в камерах сгорания, нарушается. Наряду с этим наблюдается уменьшение мощности. Также увеличивается расход топлива. Обратите внимание, что при чрезмерном нагреве возможно зацикливание поршней в цилиндрах.



Симптомы поломки термостата. Не нужно иметь семь пядей во лбу, чтобы своевременно устранить данную поломку, а также произвести диагностирование системы. Как правило, при поломке термостата изменяется циркуляция охлаждающей жидкости. На отечественных автомобилях ВАЗ, например, при неисправности термостата антифриз продолжает циркулировать по малому кругу. Также он попадает в радиатор печки. Можно сказать, что основные неисправности системы охлаждения двигателя заключаются в термостате. По этой причине даже во время езды на большой скорости антифриз не попадает в основной радиатор охлаждения, вследствие чего резко повышается температура внутри рубашки двигателя. В некоторых автомобилях зарубежного производства заклинивание термостата происходит в положении, при котором антифриз продолжит циркуляцию по большому кругу. Летом такую поломку можно сразу не заметить. А вот зимой она сразу же всплывает, так как двигатель не будет набирать достаточную для работы температуру. Его прогрев будет происходить очень медленно.

устройство, преимущества и недостатки |

Система воздушного охлаждения двигателя: устройство, преимущества и недостатки

Не многие знают, что наряду с обыкновенным жидкостным охлаждением силовых агрегатов автомобиля, существует и системы воздушного охлаждения. Они не имеют широкого распространения, хотя некоторые модели автомашин, оборудованных системами аэрообдува, еще бороздят дороги российских городов.

Сегодня мы поговорим о воздушном охлаждении двигателей авто, разберем его принцип действия, а также ознакомимся с его достоинствами и недостатками.

Устройство

Во время работы, мотор автомобиля разогревается до высоких температур, которые оказывают негативное влияние на его функциональное состояние. Чтобы не возникало перегрева, в конструкции автомобиля применяется система охлаждения, которая, как мы сказали чуть выше, бывает жидкостной и воздушной. Охлаждение посредством антифриза затрагивать не будем, а вот про устройство системы воздушного охлаждения поговорим более подробно.

Устройство двигателя с воздушным охлаждением

Как не трудно догадаться, основным носителем «прохлады» выступает поток воздуха, нагнетаемый мощным кулером (вентилятором). Помимо вентилятора, состав данной схемы предусматривает наличие охладительных ребер камер сгорания цилиндров и головки блока цилиндров, искусственно увеличивающих площадь охлаждения. Для изоляции элементов применяются специальные кожухи. Дефлекторы служат устройствами, регулирующими направление воздушного потока. Разумеется, за всей системой неусыпно наблюдают всевозможные контрольные датчики.

Принцип работы

Ввиду наибольшего нагрева «головы» и цилиндропоршневой зоны основной поток воздуха направляется именно на них. Чтобы он доходил наиболее полно, предусматривается его распределение по каналам, образованным ребрами охлаждения. Дальнейшее продвижение потока за счет нескольких дефлекторов перенаправляется по остальным частям силового агрегата. Дефлекторы представляют собой тонкие, но достаточно твердые металлические пластины. Поступающее количество воздуха поистине огромное. Вентилятор ежеминутно способен поставлять почти 30 кубических метров аэросмеси, что позволяет обеспечивать полноценное функционирование движка небольшого объема и умеренной мощности без каких-либо температурных ограничений эксплуатационной среды. Уровень интенсивности охлаждения изменяется автоматически, посредством термостата и заслонок.

Преимущества и недостатки использования.

Преимуществами системы воздушного охлаждения можно назвать несомненную простоту устройства, не требующую вмешательства во внутреннюю конструкцию мотора и подразумевающую элементарные обслуживающие мероприятия. Помимо этого, аэроохлаждение делает возможным значительное снижение веса силового агрегата. Отметим и превосходные показатели холодного пуска, характерные для автомобилей с данными системами.

Недостатки подобного охлаждения тоже имеются. Например, двигатели, в случае использования воздушного теплоотведения, становятся намного более требовательными к качеству топлива и смазывающих материалов, так как их функционирование связано с осложненными условиями. Отметим и повышенный уровень шума, который неминуемо возникает во время работы. Не оставим без внимания и увеличенные размеры (не путать с массой) двигателя. К сожалению, и равномерность охладительных процессов оставляет желать лучшего.

Наиболее распространенные неисправности.

Характерным признаком сбоев в системе воздушного охлаждение является повышение температурных показателей двигателя выше предельно допустимой границы. Как только водитель замечает, что начался перегрев, ему необходимо заглушить авто, чтобы выяснить причину аномального роста температуры.

Наиболее частой причиной сбоев является обрыв приводящего ремня основного кулера. В случае если это произошло, приборная панель проинформирует автолюбителя включением соответствующей сигнализирующей лампой. Помимо этого, порой случаются проблемы в работе термостата, однако они не являются слишком распространенным явлением.

Итоги

Система воздушного охлаждения применялась на таких моделях как Фольксваген Жук и Транспортер, Порше 911 и некоторых других.

Двигатель Порше 911

В нынешние времена популярность такого решения сократилась до минимума. В основном это обусловлено чрезвычайным распространением автомобилей, имеющих поперечное расположение силового агрегата. Такая конструкция делает невозможным наличие должного воздушного охлаждения, да и установка жидкостных систем охлаждения в этом случае гораздо более удобна и продуктивна.

Источник: https://avtopulsar.ru/

принцип работы, преимущества и недостатки — RUUD

The content of the article:

Большинство автолюбителей знакомо лишь с традиционными типами двигателей с жидкостной СОД. А ведь существуют и моторы, где используется воздушное охлаждение двигателя, и это не только ЗАЗ 968. Давайте подробно рассмотрим устройство, принцип действия воздушной системы охлаждения, а также недостатки и преимущества такого решения. Эта информация будет полезна для каждого автолюбителя.

Назначение

В процессе работы ДВС температуры в камере сгорания могут достигать 2000 градусов. Если не будет надежной системы охлаждения, повысится расход масла и горючего. Перегрев приведет к быстрому износу и поломке двигателя.

How dangerous is the new coronavirus?You will be interested:How dangerous is the new coronavirus?

Если мотор не будет достаточно прогреваться, это также будет на нем негативно сказываться. Если наблюдается переохлаждение, это грозит снижением мощности, интенсивным износу, повышенным расходом горючего.

Более того, в большинстве современных автомобилей, кроме основных задач, данная система выполняет и второстепенные функции. Первым делом это обеспечение работы отопителя. Также система призвана охлаждать не только сам двигатель, но и масло, жидкость в автоматической коробке передач. Иногда она действует и на дроссельный узел вместе с впускным коллектором.

В современной системе (будь то жидкостное или воздушное охлаждение двигателя) рассеивается до 35 процентов тепла, произведенного в результате горения топливо-воздушной смеси.

Устройство и принцип действия

В воздушной системе самым главным является воздушный поток. При помощи воздуха тепло отводится от камер сгорания, ГБЦ, масляных радиаторов. Система представляет собой вентилятор, охладительные ребра в цилиндрах и на ГБЦ. Также в устройстве имеется съемный кожух, дефлекторы и решение для контроля за работой системы. Вентилятор системы охлаждения двигателя оснащен сеткой для защиты лопастей от попадания посторонних предметов.

Дополнительные ребра позволяют увеличить площадь поверхности, которая контактирует с воздухом. За счет этого воздушное охлаждение двигателя эффективно справляется со своей задачей.

Поток воздуха при работе двигателя в принудительном порядке подается к мотору при помощи лопастей вентилятора – они преимущественно изготовлены из алюминия. Не нужно объяснять, наверное, почему включается вентилятора охлаждения на холодном двигателе. Воздушный поток проходит между ребрами, а затем равномерно разделяется за счет дефлекторов и проходит через все горячие детали двигателя. Таким образом, мотор не нагревается чрезмерно.

Вентилятор подает в систему охлаждения поток воздуха объемом 30 кубических метров в минуту. Этого достаточно для обеспечения нормальной работы мотора с невысокой мощностью и небольшим объемом.

Как устроен вентилятор?

Данный узел является основным в воздушном охлаждении двигателя. Главная деталь – это ротор вентилятора. Чтобы оптимизировать воздушный поток, форму и конструкцию элементов тщательно просчитали инженеры.

Вентилятор представляет собой направляющий диффузор и ротор, оснащенный восемью лопатками, расположенными радиально. Диффузор обладает своими лопастями – они имеют переменное сечение. Главная их задача – создать направленный воздушный поток. Они сделаны неподвижными и равномерно распределены по окружности.

Лопасти на направляющем аппарате призваны менять направление потока воздуха – воздушный поток движется в сторону, которая противоположна вращению ротора. Это повышает давление воздуха и улучшает охлаждение двигателя.

Вентилятор на ранних конструкциях приводился в движение от шкива коленчатого вала с помощью приводного ремня. Направляющее устройство неподвижно и закреплено на блоке двигателя. В более современных четырехтактных двигателях воздушного охлаждения вентилятор приводится в действия за счет электродвигателя. Но таких моделей мало.

Естественная система воздушного охлаждения

Это считается наиболее простым решением. На внешней поверхности блока двигателя установлены специальные ребра, через которые и отдается максимальное количество тепла. Данную систему можно встретить на мотоциклах, различных мопедах и скутерах, поршневых моторах самого разного назначения.

Преимущества

Главное среди всех прочих преимуществ воздушного охлаждения двигателя – это простота конструкции. В системе отсутствует помпа, радиатор, термостат, патрубки и хомуты, трубки подвода и оттока антифриза.

Второе важное преимущество – высокая ремонтопригодность. Например, в тракторных силовых агрегатах имеются индивидуальные цилиндры. Если случилась поломка, то при необходимости можно заменить цилиндр или устранить неисправность. В двигателях с жидкостным охлаждением в случае повреждения какого-либо из цилиндров придется менять блок полностью либо выпрессовывать гильзы.

Для примера не стоит далеко ходить. Возьмем двигатель Tatra T815. Это мотор с воздушным охлаждением. Головки блока здесь сделаны раздельными. В случае необходимости ремонта не нужно снимать ГБЦ полностью. Даже очень серьезные работы по ремонту можно производить без демонтажа блока двигателя.

Двигатели, оснащенные воздушным охлаждением, более ресурсные. Если в моторе с жидкостной системой повредятся патрубки или ослабятся хомуты, то агрегат эксплуатировать нельзя, так как охлаждающая жидкость уйдет. Также существует опасность выброса горячей жидкости из системы. Всех этих недостатков лишены воздушные системы.

Даже серьезные повреждения охлаждаемой поверхности на блоке двигателя или ГБЦ не смогут помешать дальнейшему использованию мотора. Это очень большой плюс. Кроме того, двигателю нужно значительно меньше времени для выхода в рабочий режим – нет необходимости в прогреве жидкости, что актуально зимой. Все это обуславливает значительно меньшие затраты на обслуживание и эксплуатацию подобных силовых агрегатов.

Недостатки

Не обошлось и без недостатков. Прежде чем приобрести авто, оснащенный подобной системой охлаждения, следует знать основные минусы данных решений.

Так, работа двигателя сопровождается непомерно громким шумом. Шум этот создает работающий вентилятор. Еще один минус – это размеры, так как мотор комплектуется обдувающими устройствами. Даже при современных темпах развития технологий, воздушные потоки неравномерно направлены, а значит, есть риск локальных перегревов. Двигатели такого типа очень чувствительны к качеству бензина, масла, предъявляются высокие требования к состоянию основных деталей в моторе.

Но автомобили с такой системой прочно заняли свое место в автомобилестроении. Этими силовыми агрегатами оснащают грузовые авто, есть несколько легковых моделей. На воздушном охлаждении работает сельскохозяйственная и военная техника, некоторые дизельные двигатели.

Популярные мифы

Первым известным автомобилем с воздушным охлаждением был «Запорожец». Он полностью подорвал доверие отечественного водителя к такой системе. Часто автовладельцы жаловались на сильные перегревы, недостаточную мощность и частые выходы из строя. При этом немецкий «Жук» с примерно такой же системой пользовался большой популярностью, спрос на него был очень хороший.

Давайте, основываясь на характеристиках немецкого автопрома, подробно рассмотрим и разрушим популярные мифы, которые преследуют двигатели такой конструкции.

ДВО проигрывает жидкостной системе за счет перегревов

Это не истина в последней инстанции. На самом деле температурные характеристики, наоборот, следует считать преимуществом. Естественно, за счет пониженной теплопроводности воздух просто не сможет так быстро отводить тепло, как в системах с антифризом.

Но разница между температурой на цилиндрах и температурой внешних сред значительно больше, чем между жидкостью и стенками блока и ГБЦ. Погода в меньшей степени способна влиять на температурный режим охлаждения. Двигатели с жидкостной системой имеют повышенный риск перегрева летом. Особенно это актуально в жаркий знойный день. Также владельцы могут столкнуться с проблемой, почему включается вентилятор охлаждения на холодном двигателе. В «воздушниках» такого нет.

Габариты

Выше среди недостатков мы выделили пункт о габаритах. Если сравнить между собой размеры моторов с разными типами охлаждения и прочими одинаковыми характеристиками, то преимущество все равно будет за «воздушником».

Даже несмотря на то, что вентилятор и дефлектор – это достаточно громоздкие устройства, параметры «воздушника» меньше, чем в варианте с жидкостным охлаждением.

Кроме того, для размещения традиционной водяной системы нужно больше пространства под капотом, чтобы разместить дополнительное оборудование. На кузове установлен немаленький радиатор с вентилятором. Немало места занимают шланги и патрубки.

«Воздушники» проигрывают в надежности

Статистика показывает, что в одном из пяти случаев отказа мотора виной является жидкостное охлаждение. Причина здесь в следующих деталях – термостат, радиатор, помпа. Даже самый современный двигатель воздушного охлаждения Tatra образца 89 года более надежен, чем мотор нового «Поло-Седан» или «Соляриса».

Что же касается «воздушников», то вероятность поломки значительно ниже, так как конструкция намного проще – только вентилятор и дефлектор.

«Воздушники» громкие

А вот это правда. Но даже огромный самосвал «Татра» не ревет, мотор просто более шумный. В особенностях конструкции не предусмотрено каких-либо эффективных звукопоглощающих систем. В жидкостных двигателях такие системы есть. Кроме того, шум усиливается за счет прохождения воздушных потоков через ребра цилиндров и головок.

Типичные неисправности

При всей надежности воздушных систем, поломки случаются и здесь. Одна из популярных неисправностей – это электроника. В системе имеется датчик температуры. Для тех, кто не знает, где находится датчик температуры двигателя: он расположен в масляном поддоне. В результате завышенных показаний данного датчика система может дать сбой.

Если на панели приборов загорелась лампа неисправности, то чаще всего причина заключается в обрыве ремня. Реже всего диагностируются проблемы, связанные с термостатом.

Особенности выбора масла

Есть мнение, что нужно использовать специальное масло для двигателей с воздушным охлаждением. И это так. Дело в том, что температура нагрузки на детали поршневой группы в двигателях с воздушным охлаждением значительно выше, чем у агрегатов с водяным.

В основе этих специальных масел чаще всего лежат полиальфаолефиновые масла грубой очистки на базе минеральной или синтетической природы. К этому комплексу применен комплект присадок, обеспечивающих надежную защиту двигателя, противостоящих залеганию колец, улучшающих энергосбережение. В любых маслах уже имеются добавки, которые эффективно защищают агрегат от заклинивания за счет устойчивой базовой формулы.

О ремонте и обслуживании

Для эксплуатации данных двигателей владелец должен немного понимать принцип работы системы и знать, где находится датчик температуры двигателя. В остальном, это надежная охлаждающая система, аналогов по простоте устройства которой нет. Не нужно раз в два года менять антифриз, не нужно использовать герметик для устранения течей, периодически менять помпу. И таких «не нужно» достаточно много.

Заключение

Итак, мы выяснили, что собой представляет двигатель с воздушным охлаждением. Как видите, это весьма надежные агрегаты. Однако, как показывает статистика, серийных авто с такими ДВС очень мало. В большинстве автопроизводители практикуют классическое жидкостное охлаждение двигателя. Воздушное можно встретить разве что на некоторых грузовиках и на скутерах.

Источник

Какое охлаждение лучше: жидкостное или воздушное?

14.02.2017, Просмотров: 3235

Основная масса современных водителей понятия не имеет что такое воздушное охлаждение. Некоторая часть населения, сопоставляет такой вид вывода лишней температуры с мотоциклами, которые, в большинстве своем, тоже уже охлаждаются различными тосолами и антифризами. Некоторые еще помнят «Запорожцы», Фольксвагены Жуки, середины прошлого века, и некоторые модели Порше. И только малая доля водителей понимает, что значит ездить на машине с мотором охлаждаемым воздухом, какие это дает преимущества перед жидкостным и какие имеет недостатки.

Описывать систему жидкостного охлаждения двигателя я не буду, итак, все сталкиваются с ней каждый день. А вот что такое воздушное охлаждение и с чем его едят, попробуем разобрать по подробнее.

Воздушное охлаждение ДВС

Как ясно из названия, двигатель охлаждается воздухом. Вентилятор затягивает воздух в отводящие контуры, которые опоясывают все нагреваемые детали и охлаждают мотор. Все просто и ясно. Чаще всего можно встретить такие системы на мотоциклах. Ярким примером служат все мотоциклы производимые в СССР (про современную Россию говорить не приходится, ибо мотоциклами тут и не пахнет, а если пахнет, то китайским ширпотребом). Если присмотреться к ним внимательно, то можно обнаружить, что радиатора нет, расширительного бочка нет, вентилятор и трубопровод тоже отсутствует, зато есть блоки цилиндров с ребристыми корпусами. В автомобилях устройство почти такое же, только отличается тем, что мотор охлаждается принудительно, с помощью вентилятора, засасывающего воздух, и специального кожуха, опоясывающего весь мотор. Это из-за того, что мотор автомобиля расположен внутри, а мотоцикла на свежем воздухе.

Случилось так, что подобные двигатели стали ни кому не нужны. Почему? Вселенский заговор, конструктивная особенность, спрос среди населения или что-либо другое, в общем, ни кто из простых смертных не знает. Однако, сделали это напрасно, ведь с точки зрения практичности, надежности и экономической целесообразности для семейного бюджета, такие моторы вполне могут дать фору жидкостным.

В тот период жидкостные системы охлаждения называю водяными, так как антифризы не были распространены и все заливали в радиатор воду. В воздушный контур заливать ни чего не надо было и это являлось одним огромным плюсом таких двигателей. Рассмотрим ближе преимущества и недостатки таких ДВС.

Достоинства мотора с воздушным охлаждением
Преимуществ было много и одним из них было — надежность. Надежность узлов и агрегатов определяется сроком их службы, ремонтопригодностью и стоимостью запасных частей. По этим трем факторам ДВС с воздушным охлаждением опережал своего водяного собрата. Туда же добавлялся фактор количества деталей в узле. Чем меньше деталей, тем меньшему их числу придется ломаться. Особенно, если учесть, что в системе водяного охлаждения выходят из строя сопутствующие агрегаты, такие как термостат, радиатор, патрубки и шланги, которые в принципе отсутствуют в системах воздушного охлаждения, то это уже говорит о многом.

Из-за малого количества деталей, он был проще в эксплуатации и дешевле в ремонте. Легче починить одну деталь, чем десяток. Как гласит статистика авторемонтов, то 20% поломок, связанных с автомобилем приходится на систему охлаждения.

Недостатки
Недостатков тоже хватало и кажутся вполне разумными, если не учитывать тот факт, что они не вполне объективными. Первый недостаток — шумность. Такое присутствует и отказываться от этого ни кто не будет. Происходит из-за того, что рабочая зона цилиндров не прикрыта жидкостными контурами, как в водяных моторах. Из-за этого он шумит сильнее, плюсом служит большой вентилятор, который работает постоянно, а не в момент срабатывания температурного датчика как в современных двигателях.

Далее пойдут недостатки, которые не могут быть объективными, так как были выявлены владельцами «Запорожцев».

Мотор перегревается — неправда. Температура охлаждающей жидкости намного выше, чем температура воздуха за бортом и поэтому двигатель остывает быстрее.

Мотор плохо нагревался зимой и машина долго была холодной — тоже фантазия. Ввиду того, что мотор не опоясывался контуром холодной жидкости, то после первого пуска мотор разогревался быстрее, так как не было дополнительных охлаждающих элементов.

Двигатель «запорожца» был неплохим, сгубило его недостаточное сервисное обслуживание. Как его ремонтировать никто толком не знал, заправляли его некачественным топливом, специализированных сервисов не было и это не мудрено, так как машина не задействовалась в структурах скорой помощи, милиции или такси. Поэтому и дела до нее не было.

А вот и объективные недостатки:

  • Малая мощность;
  • Большой размер агрегата;
  • Плохая звукоизоляция;
  • Неравномерность обдува и частичный перегрев;
  • Чувствительность к качеству ГСМ.
Данные факторы не позволяют судить об авто, как о комфортном, однако, смотря с какой стороны посмотреть. Двигатель с воздушным охлаждением больше по размеру, чем с водяным. Все так! Если сравнивать чисто двигатели между собой как отдельные агрегаты. Но стоит добавить сопутствующие элементы, то водяной выходит объемнее, из-за радиатора, проводящих трубок и патрубков, водяного насоса, термостата и расширительного бочка (которые еще и часто ломаются).

Неравномерность обдува и частичный перегрев связан с загрязненностью мотора. Хороший слой пыли или грязи препятствуют эффективному отбору тепла с мотора, поэтому необходимо тщательнее следить за чистотой ДВС.

Вот и выходит, что сам по себе двигатель с воздушным охлаждение не так уж и плох и прикрыли его развитие по непонятным причинам. Ибо инженеры Порше, практически справились со многими недостатками подобных моторов, так как они производили свои знаменитые спортивные купе с моторами на воздушном охлаждении аж до 1998 года. А ребята из Porsche знают толк в моторах.

Какое охлаждение лучше: жидкостное или воздушное? изображение 1

6.Назначение и устройство системы охлаждения двигателя.Типы.Достоинства и недостатки.

Система охлаждения двигателя поддерживает определенный, наиболее выгодный тепловой режим его работы. При переохлаждении увеличиваются потери на трение, уменьшается мощность двигателя, на холодных деталях конденсируются пары бензина и в виде капель стекают по. зеркалу цилиндра, смывая смазку. Возрастает износ деталей и чаще возникает потребность в замене масла.

Автомобильные двигатели могут иметь жидкостное или воздушное охлаждение

Жидкостная система охлаждения двигателя состоит из:

рубашка охлаждения — пространство, вокруг цилиндров двигателя и их головок, заполненное охлаждающей жидкостью

радиатор — устройство, служащее для охлаждения нагретой жидкости. Это теплообменник, в котором теплота жидкости передается потоку воздуха

патрубки, соединяющие рубашку охлаждения и радиатор

жидкостный насос центробежного типа, обеспечивающий циркуляцию жидкости

термостат — автоматический клапан, способствующий ускорению прогрева двигателя и регулирующий количество жидкости, проходящей через радиатор. Двигатель не прогрет — закрыт клапан термостата — работает малый круг циркуляции. Двигатель прогрет — клапан термостата открывается и жидкость циркулирует по большому кругу

вентилятор служит для повышения скорости и количества воздуха, проходящего через радиатор

жалюзи, поддерживающие тепловой режим двигателя

заливная горловина с пробкой (в пробке имеются клапаны, через которые внутренняя система охлаждения сообщается с атмосферой)

Оптимальным температурным режимом двигателя является такой, при котором температура охлаждающей жидкости в головке блока цилиндров находится в пределах 80-100°С.

Цилиндры и головки блока двигателей с воздушнымохлаждением делают ребренными, что значительно увеличивает поверхность их охлаждения. Если двигатель с воздушным охлаждением много цилиндровый, то цилиндры, как правило, выполняют отдельно и по одному присоединяют к общему блоку.

К недостаткам двигателей с воздушным охлаждением относятся следующие:значительный расход мощности на привод вентилятора; некоторое ухудшение наполнения цилиндра, приводящее к тому, что при одинаковых частотах

вращения коленчатого вала и других параметрах двигатель с воздушным охлаждением развивает несколько меньшую мощность, чем двигатель с жидкостным охлаждением; повышенный шум при работе; большая тепловая

напряженность отдельных деталей. Преимущества: проще по конструкции, имеют меньшую массу и удобнее в обслуживании,исключается размораживание двигателя зимой

7. Требования к смазочной системе тракторного двигателя и автомобильного. Назначения приборов и механизмов системы. Типы фильтров.

СС служит для подвода масла к трущимся поверхностям деталей, уменьшает трение иизнос, частично охлаждает, относит продукты износа непосредственно с мест трения,увеличивает компрессию, уменьшает коррозию двигателя, имеет консервационныесвойства.

СС состоит из:

Масляный насос

Маслоочистители (фильтры грубой и тонкой очистки)

Масляный радиатор

Клапаны смазочной системы

Система вентиляции картера

Типы фильтров:

1) Сетчатый (маслоприемник) 2) Центробежный (центрифуга) 3) Фильтр патрон (сменный)- нитчатый или бумажный.

Масляные фильтры бывают полнопоточными (если он установлен СС последовательно и через него проходит все масло) и неполнопоточным (если он установлен в системе параллельно и через него проходитJ0…15% масла). В фильтрах тонкой очистки в качествефильтрующих элементов используют ленточно-бумажные и картонные пакеты или другие материалы, в которых масло фильтруется, просачиваясь через микропоры элемента. Также применяют центробежные маслоочиститли (центрифуги). В них масло очищается .за счетвоздействия на примеси центробежной силы, возникающей при воздействии ротора.

Клапаны СС:

Редукционные клапаны предназначены для поддержания постоянного давления в определенной масляной магистрали.

Предохранительные клапаны предназначены для защиты СС или отдельных агрегатов от перегрузок (чрезмерного повышения давления).

Сливные клапаны создают определенное гидравлическое сопротивление при сливе масла и тем самым поддерживают необходимое давление в масленой магистрали.

Перепускные клапаны возвращают поток масла из нагнетающей секции насоса во всасывающую или главную магистраль, например, при засорении фильтра, большом сопротивлении радиатора.

Общее устройство и принцип действия воздушная система охлаждения

МегаПредмет 

Обратная связь

ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Сила воли ведет к действию, а позитивные действия формируют позитивное отношение


Как определить диапазон голоса — ваш вокал


Как цель узнает о ваших желаниях прежде, чем вы начнете действовать. Как компании прогнозируют привычки и манипулируют ими


Целительная привычка


Как самому избавиться от обидчивости


Противоречивые взгляды на качества, присущие мужчинам


Тренинг уверенности в себе


Вкуснейший «Салат из свеклы с чесноком»


Натюрморт и его изобразительные возможности


Применение, как принимать мумие? Мумие для волос, лица, при переломах, при кровотечении и т.д.


Как научиться брать на себя ответственность


Зачем нужны границы в отношениях с детьми?


Световозвращающие элементы на детской одежде


Как победить свой возраст? Восемь уникальных способов, которые помогут достичь долголетия


Как слышать голос Бога


Классификация ожирения по ИМТ (ВОЗ)


Глава 3. Завет мужчины с женщиной


Оси и плоскости тела человека

Оси и плоскости тела человека — Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.


Отёска стен и прирубка косяков Отёска стен и прирубка косяков — Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.


Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) — В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

Лабораторная работа

Тема: «Система охлаждения»

Цель работы: изучить назначение и устройство основных элементов и приборов систем охлаждения поршневых двигателей внутреннего сгорания

Назначение и основные требования. Мощностные, ресурсные и экономические показатели поршневых ДВС, при прочих равных условиях, зависят от температурного режима, имеется оптимальный диапазон темлератур 90…105° С, при котором двигатель развивает максимальную мощность, а расход топлива минимален.

В результате сгорания рабочей смеси в цилиндрах выделяется большое количество тепла, вызывающее интенсивный нагрев деталей двигателя. Перегрев стенок цилиндров и камер сгорания, поршней и клапанов, т.е. работа двигателя при повышенном тепловом режиме, приводит к следующим основным отрицательным явлениям:

· вязкость смазочного масла уменьшается, в связи с чем оно плохо удерживается в зазорах трущихся пар, что приводит к увеличению износов и снижению срока службы;

· коэффициент наполнения цилиндра уменьшается, что приводит к снижению мощности;

· возрастает опасность детонации из-за преждевременного воспламенения рабочей смеси;

· возможно заклинивание поршня в гильзе.

Переохлаждение двигателя, т.е. работа при пониженном тепловом режиме, также приводит к ряду отрицательных явлений:


· смазка загустевает, силы трения возрастают, износы повышаются, мощность снижается;

· условия смесеобразования ухудшаются, поэтому расход топлива увеличивается;

· происходит конденсация паров топлива в камере сгорания и разжижение масла в картере;

· в дизелях переохлаждение двигателя приводит к засмолению поршневых колец.

Для обеспечения работы двигателя в наиболее благоприятном, оптимальном, тепловом диапазоне необходимо 25…30% тепла, выделяющегося при сгорании топлива, принудительно отводить в окружающую среду. Для этой цели служит система охлаждения.

Поскольку тепловое состояние двигателя существенно влияет на его показатели (мощность, экономичность, надежность, долговечность) к системе охлаждения предъявляются высокие требования, главные из них:

· поддерживать оптимальный тепловой режим двигателя при работе в разнообразных климатических зонах и при различных нагрузках;

· расходовать для своей работы минимум мощности двигателя;

· иметь простую конструкцию;

· не требовать больших трудозатрат при техническом обслуживании и ремонте.

Типы систем охлаждения

В автотракторных двигателях внутреннего сгорания применяются два типа систем охлаждения – жидкостная и воздушная.

При воздушной системе охлаждения оребренные наружные поверхности блока цилиндров и головки омываются мощным потоком воздуха, создаваемым вентилятором, т.е. отводимое тепло передается непосредственно окружающей среде.

В двигателях с жидкостной системой охлаждения тепло от нагретых деталей передается промежуточному теплоносителю – охлаждающей жидкости.

В автотракторных двигателях преимущественное распространение получила жидкостная система охлаждения, однако в последнее время прослеживается тенденция к более широкому применению воздушной системы, которая имеет ряд существенных достоинств:

· простота конструкции;

· проще обслуживание – отпадает потребность в охлаждающей жидкости, очистке от накипи и устранении течи;

· исключается опасность размораживания двигателя. Вместе с тем воздушная система охлаждения имеет и недостатки:

· неравномерное охлаждение цилиндров в многоцилиндровых двигателях;

· трудно обеспечить оптимальное охлаждение при переменной нагрузке;

· повышенная тепловая напряженность стенок цилиндров, что приводит к понижению коэффициента наполнения;

· повышенный шум двигателя.

Современные системы воздушного охлаждения не могут полностью обеспечить нормальное, тепловое состояние всех деталей двигателя главным образом из-за неравномерности их охлаждения, в связи с чем, несмотря на эксплуатационные преимущества, на лесотранспортных машинах применяются исключительно двигатели жидкостного охлаждения.

Благодаря тому, что жидкий теплоноситель обладает в 20…25 раз большей, чем воздух, теплопроводностью, жидкостные системы охлаждения обеспечивают необходимую интенсивность отвода тепла и достаточно равномерное температурное поле охлаждаемых деталей. Жидкостные системы охлаждения отработаны достаточно хорошо и обеспечивают работу двигателей в оптимальном тепловом диапазоне на большинстве режимов.

Наряду с этим решающим достоинством и широким применением, жидкостная система охлаждения имеет и значительные недостатки:

· сложность конструкции: большое количество различных патрубков, шлангов и уплотнений, которые могут давать течь и требуют постоянного наблюдения;

· сложность обслуживания, особенно в зимнее время;

· потребность в жидком теплоносителе.

В качестве теплоносителя в жидкостных системах охлаждения чаще всего используется вода. Основным недостатком воды как теплоносителя является высокая температура замерзания, что вызывает опасность размораживания двигателя (объем воды при замерзании увеличивается значительно – на 9%).

В связи с этим в зимнее время в северных и восточных районах применяют вместо воды специальные жидкости, замерзающие при низких температурах (антифризы и тосолы). Лучшие антифризы – водные растворы этиленгликоля, к которым для предотвращения коррозии добавляют антикоррозийные присадки:

· декстрин (растворимый крахмал), защищающий от разрушения свинцовооловянистые припои, алюминий и медь;

· динатрийфосфат для защиты черных металлов и латуни;

· молибденовый натрий против коррозии цинковых и хромовых покрытий деталей системы охлаждения.

Отечественная промышленность изготовляет этиленгликолевые антифризы марок 40 и 65 и тосолы (Тосол А, Тосол-40, Тосол-65) с температурой замерзания двух последних -40 и -65°С. Ценным свойством антифриза, предохраняющим двигатель от размораживания, является то, что при полном замерзании его объем увеличивается всего лишь на 0,25%.

В зависимости от факторов, вызывающих циркуляцию охлаждающей жидкости, различают три вида жидкостного охлаждения: термосифонную, смешанную и принудительную. В термосифонной системе циркуляция теплоносителя основана на разности удельных масс жидкости, нагретой в водяной рубашке и охлажденной в радиаторе. В смешанной системе термосифонная циркуляция усиливается центробежным насосом. В принудительной системе циркуляция охлаждающей жидкости осуществляется исключительно за счет работы центробежного насоса, приводимого от коленчатого вала двигателя.

Наибольшее применение в автотракторных двигателях получила принудительная система, т.к. благодаря интенсивной циркуляции охлаждающей жидкости емкость системы в этом случае невелика.

Жидкостные системы охлаждения могут быть открытые и закрытые. В открытой системе охлаждающая жидкость постоянно соединяется через пароотводящую трубку с атмосферой. Недостатки открытой системы:

· большое испарение и расход воды;

· увеличенное отложение накипи и ухудшенный отвод тепла от нагретых деталей.

Общее устройство и принцип действия жидкостной системы охлаждения

На рис. 1. показана схема жидкостной системы охлаждения с принудительной циркуляцией охлаждающей жидкости (воды).

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами)

Рис. 1. Схема жидкостной принудительной закрытой системы охлаждения: 1 – жалюзи; 2 – сердцевина радиатора; 3 – водяной насос; 4 – вентилятор; 5 – верхний бачок радиатора; 6 – пробка радиатора с паровоздушным клапаном;. 7 – верхний патрубок; 8 – перепускной патрубок; 9 – термостат; 10 – водяная рубашка головки; 11 – водяная рубашка блока цилиндров; 12 – термометр; 13 –датчик термометра; 14 –сливной краник; 15 – нижний патрубок; 16 – нижний бачок радиатора

Водяная рубашка блока цилиндров 11 и головки блока 10, радиатор и патрубки через заливную горловину заполнены водой. Вода омывает стенки цилиндров и камер сгорания работающего двигателя и, нагреваясь, охлаждает их. Центробежный водяной насос 3 нагнетает воду в рубашку блока цилиндров, из которой нагретая вода поступает в рубашку головки блока и затем по верхнему патрубку 7 вытесняется в радиатор. Охлажденная в радиаторе вода по нижнему патрубку 15 возвращается к насосу 30

Циркуляция жидкости в зависимости от теплового состояния двигателя изменяется с помощью термостата 9. При температуре охлаждающей жидкости ниже 70…75°С основной клапан термостата закрыт. В этом случае жидкость не поступает в радиатор (циркулирует по малому контуру через патрубок 8), что способствует быстрому прогреву двигателя до оптимального теплового режима. При нагревании термочувствительного элемента термостата до 70…75°С основной клапан термостата начинает открываться и пропускает воду в радиатор, где она охлаждается. Полностью термостат открывается при 83…90°С. С этого момента вода циркулирует по радиаторному (большому) контуру. Температурный режим двигателя регулируется также с помощью поворотных заслонок жалюзи 1, путем изменения воздушного потока, создаваемого вентилятором 4 и проходящего через радиатор.

В последние годы наиболее эффективным и рациональным способом автоматического регулирования температурного режима охлаждения является изменение производительности самого вентилятора. Опытные данные показывают, что при работе грузового автомобиля с полной нагрузкой при температуре окружающего воздуха в диапазоне от — 1 до + 27°С фактический расход воздуха, необходимый для поддержания оптимального теплового режима двигателя, составляет в среднем около 40% производительности вентилятора. Поэтому применение автоматического управления вентилятором (как, например, у двигателей автомобилей КамАЗ) позволяет повысить эксплуатационную экономичность двигателя на 5…7%.

В пробке 6 заливной горловины радиатора установлен паровоздушный клапан, который соединяет систему охлаждения с атмосферой при повышении избыточного давления до 0,1 МПа или возникновения разрежения свыше 0,013 МПа.

Вода из системы охлаждения сливается через сливные краники 14, установленные на нижнем патрубке 15 и в нижней части рубашки блока цилиндров.

Элементы и приборы системы водяного охлаждения

Водяная рубашка двигателя образована двойными стенками головки и блока цилиндра. У большинства двигателей вода подводится в верхнюю часть водяной рубашки, где размещена водораспределительная труба, что позволяет более интенсивно охлаждать наиболее нагреваемые участки двигателей и обеспечивать сравнительно одинаковые температурные условия по всей высоте цилиндров.

Радиатор. По устройству сердцевины радиаторы разделяются на две группы: с водяными трубками (трубчатые) и с воздушными трубками (сотовые). Преобладающее применение получили трубчатые радиаторы с медными или латунными оребренными трубками.

Поверхность охлаждения радиатора должна находиться в следующих пределах:

— для двигателей грузовых автомобилей F»(0,30…0,40)×Nе, м2;

— для тракторных двигателей F»(0,30…0,40)×Nе, м2.

Перепад температур воды при входе и выходе из радиатора при принудительной циркуляции составляет 5…10°С.

Паровоздушный клапан служит для сообщения закрытой системы охлаждения с атмосферой. Представляет собой сочетание двух клапанов – парового (выпускного) и воздушного (впускного). Паровой клапан открывается при давлении более 0,120…0,135 МПа (на некоторых моделях при 0,2 Мпа) и перепускает пар в атмосферу. Повышенное давление в системе позволяет повысить температуру кипения воды до 105…108°С и, следовательно, уменьшить парообразование. Если давление в системе находится в пределах от 0,120…0,135 МПа до 0,095…0,098 МПа, оба клапана закрыты. Воздушный клапан открывается при давлении ниже 0,095…0,098 МПа и соединяет систему с атмосферой. Этим трубки радиатора предохраняются от деформации при охлаждении двигателя, когда в системе охлаждения создается вакуум.

Вентилятор. Служит для усиления потока воздуха, проходящего через сердцевину радиатора. Большое распространение получили четырех- и шести лопастные вентиляторы со штампованными лопастями. Привод выполняется обычно клиноременной передачей, и реже – шестеренчатой.

Мощность, затрачиваемая на привод вентилятора, (кВт)

Nв=(0,03…0,10)×Nе.

Интенсивность охлаждения значительно увеличивается при установке за радиатором направляющего кожуха-диффузора.

Водяной насос. В водяной системе охлаждения применяются одноступенчатые центробежные насосы низкого давления. Они конструктивно просты, имеют небольшие габаритные размеры, обеспечивают высокую производительность.

Конструктивное исполнение и привод насоса зависят от его расположения. При нижнем расположении насос выполняется в самостоятельном агрегате, а привод его осуществляется шестеренчатой передачей. При верхнем расположении насос конструктивно объединяется с вентилятором, имеет общий с вентилятором вал, а привод осуществляется клиноременной передачей.

Верхнее расположение насоса имеет ряд преимуществ: меньшее число сальниковых уплотнений, меньшие масса и потери мощности на привод.

Затраты мощности на привод насоса (кВт)

Nп=(0,005…0,01)×Nе.

Термостат. Этот прибор предназначается для автоматического регулирования температуры охлаждающей воды и ускорения прогрева двигателя в период пуска. Регулирование осуществляется изменением сечения для прохода воды, поступающей из водяной рубашки в радиатор.

Термостаты бывают с жидким наполнителем (сильфонные) и твердым наполнителем (термоклапаны). Последние применяются в закрытых жидкостных системах охлаждения, когда избыточное давление сопоставляет 0,1 МПа и более.

Шторки радиатора. Регулирование интенсивности воздушного потока, проходящего через радиатор, осуществляется поворачивающимися шторками (жалюзи), установленными перед радиатором. Шторки поворачивают вручную системой тяг и рычагов, выведенных в кабину водителя. Такой способ применяется одновременно с регулированием циркуляции воды термостатом.

Некоторые двигатели имеют устройство для автоматического поворачивания шторок радиатора. В этом случае термостат связан системой рычагов с поворачивающимися, шторками. По мере изменения температуры охлаждающей воды термостат или приоткрывает шторки или закрывает их полностью.

Некоторые двигатели имеют автоматическое устройство для изменения угла наклона лопастей вентилятора при помощи термостата или устройство для отключения вентилятора при пониженных температурах. Однако эти способы вследствие конструктивной сложности широкого распространения еще не получили.

Общее устройство и принцип действия воздушная система охлаждения

В последние годы прослеживается тенденция к более широкому применению воздушной системы охлаждения, которая имеет ряд существенных достоинств: простота конструкции, процесс обслуживания проще (отпадает потребность в охлаждающей жидкости, очистке от накипи и устранении течи, исключается опасность размораживания двигателя).

При воздушной системе охлаждения теплота от стенок камер сгорания и цилиндров отводится непосредственно потоком воздуха. Цилиндры и головки блока двигателей с воздушным охлаждением делают оребренными, что значительно увеличивает площадь поверхности их охлаждения. Если двигатель многоцилиндровый, то цилиндры как правило выполняют отдельно, а затем устанавливают в общий блок.

Схема системы воздушного охлаждения приведена на рис. 2. При работе двигателя воздух поступает к вентилятору через направляющий аппарат, а затем нагнетается под кожух. От кожуха воздушный поток с большой скоростью подается к цилиндрам и головкам, проходит между ребрами и охлаждает нагретые узлы и детали. Эффективное и равномерное охлаждение достигается применением дефлекторов, представляющих собой направляющие устройства для подачи потока воздуха к оребренным поверхностям с определенной скоростью и направлением. Воздух в первую очередь подается к наиболее горячим местам головки цилиндров – к перемычкам между седлами клапанов, к свечам зажигания (карбюраторные и газовые двигатели) или к форсункам в дизелях.

Привод вентилятора осуществляется от коленчатого вала с помощью ременной передачи через гидромуфту, встроенную в вентилятор. Регулирование температурного режима в этом случае обеспечивается автоматически за счет изменения расхода масла через гидромуфту.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами)

Рис. 2. Схемы воздушного охлаждения двигателей: а – V-образного; б – рядного; 1 – вентилятор с встроенной гидромуфтой; 2 – масляный радиатор; 3 – кожух; 4 – дефлектор

Наряду с указанными достоинствами воздушная система охлаждения имеет и недостатки: неравномерно охлаждаются цилиндры в многоцилиндровых двигателях, трудно обеспечивается оптимальное охлаждение при переменной нагрузке, повышенный шум двигателя, большой расход мощности на привод вентилятора.

 

Рекомендуемая литература:

1. В.А. Родичев. Тракторы и автомобили – М.: Агропроимиздат, 1986. – 251с.

2. Г.М. Анисимов. Лесные машины – М.: Лесная промышленность, 1989 – 512 с.

3. А.Ф. Тихонов, А.В. Жуков. Лесные машины – Мн.: вышэйшая школа, 1984. – 278 с.

4. С.Г. Жендаев, В.А. Галямичев. Особенности конструкций двигателей лесных машин – Л.: 1986. – 48 с.

 


Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *