Строительная техника

 Тракторы и автомобили

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Классификация

Средняя температура газов в цилиндрах работающего двигателя составляет около 1000°С. Газы в процессе работы нагревают стенки цилиндра, поршня и головки цилиндров. Если двигатель не охлаждать, то сгорит пленка масла между трущимися деталями, в результате чего повысится износ деталей, могут возникнуть заклинивание поршней из-за их расширения и другие неисправности. Излишний отвод теплоты (переохлаждение) приводит к снижению его мощности и экономичности вследствие ухудшения процесса смесеобразования. При этом увеличиваются потери на трение, так как свойства масла ухудшаются. Пониженный тепловой режим двигателя вызывает неполное сгорание тяжелых фракций топлива, отчего на стенках камеры сгорания, поршня и тарелках клапанов образуется большой слой нагара. Происходит залегание поршневых колец в канавках поршня, возможно зависание клапанов. Таким образом, избыточный отвод тепла нежелателен так же, как и перегрев.

Для нормальной работы двигателя температура охлаждающей жидкости должна составлять 80...95°С.

Система охлаждения служит для отвода теплоты от нагретых деталей и поддержания   нормального   температурного режима работающего двигателя, что достигается искусственным охлаждением с помощью жидкости (жидкостное охлаждение) или окружающего воздуха (воздушное охлаждение).

Двигатели с жидкостным охлаждением получили наибольшее распространение. В качестве охлаждающей жидкости применяют воду или жидкость с низкой температурой замерзания — антифриз. В жидкостную систему охлаждения входят водяная рубашка охлаждения блока и головки цилиндров, радиатор 2, водяной насос 9 и вентилятор 3, а также вспомогательные устройства: водораспределительный канал 8, термостат 4, соединительные шланги, краники слива и указатель 5 температуры жидкости (термометр).

При работе пускового двигателя до начала проворачивания коленчатого вала основного двигателя происходит термосифонная циркуляция воды, т. е. под воздействием разности температур вода циркулирует из водяной рубашки 7 цилиндра пускового двигателя в его головку, а затем направляется в водяную рубашку б головки блока основного двигателя. Отдав теплоту головке блока цилиндров, вода по соединительному патрубку поступит опять в рубашку цилиндров пускового двигателя.

Во время работы основного двигателя принудительная циркуляция воды в системе охлаждения создается центробежным водяным насосом 9, который забирает воду из нижнего бака радиатора и нагнетает под давлением в водяную рубашку 6, где она охлаждает стенки цилиндров. Из водяной рубашки блока вода направляется через отверстия и каналы в водяную рубашку головки цилиндров. По каналам потоки воды направляются к перемычкам клапанных гнезд, подверженным наибольшему нагреву. В холодном двигателе вода направляется термостатом из водяной рубашки к водяному насосу (по малому кругу), минуя радиатор, а в прогретом — в верхний бак радиатора (по большому кругу). Проходя из верхнего бака радиатора 2 в нижний по многочисленным трубкам, вода охлаждается. Воду охлаждает поток воздуха, создаваемый вентилятором 3 и поступающий между трубками. Из нижнего бака радиатора вода вновь нагнетается насосом в водяную рубашку двигателя.

Благодаря высокой скорости движения разность температур воды, выходящей из рубашки охлаждения и входящей в нее, небольшая (4...7°С), что создает благоприятные условия для равномерного охлаждения двигателя.

На современных двигателях применяется закрытая система охлаждения. Она характеризуется тем, что радиатор герметически закрыт, только при повышенном или пониженном давлении   он   сообщается   с   атмосферой, для чего на нем установлен паровоздушный клапан.

В такой системе можно достичь более высокой температуры кипения воды, что создает благоприятные условия для работы двигателя. В закрытой системе охлаждения уменьшается потеря жидкости в результате испарения.

Двигатели с воздушным охлаждением. Отвод теплоты от деталей таких двигателей происходит в результате принудительного обдува воздухом цилиндров и их головок, для чего имеется роторный вентилятор, состоящий из ротора с большим числом лопастей и неподвижного направляющего аппарата. Вращаясь с большой частотой, ротор нагнетает воздух под воздухораспределительный кожух .

Автоматическое регулирование теплового режима изменением частоты вращения ротора вентилятора введено на некоторых дизелях с жидкостным и воздушным охлаждением. С этой целью между шкивом 16 привода вентилятора и ротором установлена гидродинамическая муфта 17 переменного наполнения маслом, а в головке цилиндра — регулятор 12 подачи масла. Гидромуфта 17 имеет два колеса с лопатками: ведущее — насосное (переднее по ходу двигателя) и ведомое — турбинное. Последнее жестко связано с ротором 19 и не связано с насосным колесом.

Действует автоматическое устройство следующим образом. Когда двигатель не прогрет и температура головки цилиндра недостаточна, золотник 13 не пропускает масло из смазочной системы в гидромуфту, в результате чего турбинное колесо с вентилятором не вращается. Двигатель быстро прогревается. При достижении нужной температуры прогрева чувствительный датчик регулятора 12 перемещает золотник 13 и открывает доступ масла в гидромуфту. Масло, попавшее внутрь муфты, захватывается лопатками ведущего колеса и отбрасывается на лопатки ведомого. Это заставляет последнее вращаться вместе с ротором вентилятора, а у двигателей с жидкостным охлаждением — вместе с вентилятором.

В кожухе гидромуфты расположены отверстия через которые масло непрерывно   сливается   в   картер   двигателя.

Чем выше температура двигателя, тем большим количеством масла заполнена гидромуфта и тем с большей частотой вращается ротор вентилятора. При снижении температуры до определенного значения золотник ограничивает поступление масла в муфту и вентилятор замедляет вращение.

  Система смазки двигателя Д-20

  Система охлаждения двигателя — закрытая с принудительной ...

  Система охлаждения двигателя

  Система охлаждения дизельных двигателей. Конструкция водяного ...

  Система охлаждения автомобиля. Двигатель

  СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ. Система охлаждения двигателя — жидкостная ...

  Система охлаждения двигателя

  Ремонт системы охлаждения. Радиатор. Отопитель. Насос охлаждающей ...