Охлаждение двигателя

Система водяного охлаждения

Происходящий внутри цилиндров двигателя процесс сгорания рабочей смеси повышает температуру в момент вспышки до 2000° С. Последовательное чередование быстро следующих друг за другом вспышек сильно нагревает двигатель, и работа его делается возможной только при охлаждении цилиндров. Из всего тепла, выделяющегося при сгорании топлива, вводимого в карбюраторный двигатель, только 20-25% превращается в механическую работу: до 40% тепла уходит с отработавшими газами, а остальные 35% должны быть отведены системой охлаждения; для дизелей соответственно: 30-35%; 35-40° и 25-35°. Часть тепла затрачивается на трение, уходит в масло и отводится лучеиспусканием.

Охлаждение чаще бывает водяным и реже воздушным. В большинстве случаев автомобильные двигатели охлаждаются водой, циркулирующей в замкнутой системе: водяные рубашки (отбор тепла от двигателя с нагревом протекающей воды) — отводящий патрубок — радиатор — подводящий патрубок — двигатель. Вода, используемая в системе охлаждения, не должна содержать солей, так как они образуют слой накипи на стенках системы, который плохо проводит тепло и уменьшает сечения проходных отверстий в радиаторе; при отложении накипи двигатель перегревается.

Недостаточный отвод тепла вызывает перегрев двигателя, который приводит к ухудшению смазки (за счет разжижения масла), увеличению износов, преждевременным вспышкам (вследствие высокого нагрева головки), ухудшению наполнения цилиндров рабочей смесью и снижению мощности двигателя. Переохлаждение двигателя вызывает конденсацию топлива, капли которого смывают масло со стенок цилиндров и разжижают его в картере, что приводит к увеличению износа трущихся деталей двигателя, падению мощности в результате неполного сгорания и увеличению расхода топлива.

Правильный отвод тепла обеспечивается соответствием между количеством тепла, подлежащего отводу (зависящего от мощности двигателя), и параметрами охлаждающей системы (количеством, скоростью и температурой воды, проходящей по системе охлаждения).

Циркуляция воды по кругу двигатель — радиатор для необходимой интенсивности отвода тепла от двигателя усиливается включением ряда элементов.

Современная система водяного охлаждения состоит из следующих частей (рис. 25): водяных рубашек 6 (блока) и δ (головки), радиатора /, вентилятора 2, насоса 5, термостата 9, водораспределительной трубы 7, патрубков 10, 3, шлангов 4, 11, привода к насосу-вентилятору от коленчатого вала.

Горячая вода из рубашек поднимается наверх и поступает в радиатор. Он состоит из верхнего и нижнего бачков, соединенных трубками, дающими большую поверхность охлаждения, омываемую воздухом. Для повышения интенсивности охлаждения трубки радиатора окружают пластинками, сильно увеличивающими поверхность охлаждения; кроме того, за радиатором ставится вентилятор, приводимый в действие ременной передачей. Вентилятор увеличивает скорость омывания трубок радиатора воздухом, что улучшает охлаждение воды. Из нижнего бачка радиатора охлажденная вода идет к водяному насосу, который нагнетает воду в распределительную трубку.

Нагрев воды в рубашке способствует ее естественной циркуляции, однако этого недостаточно и насос повышает циркуляцию принудительно. Поэтому система охлаждения называется принудительной.

Между режимом работы двигателя и интенсивностью охлаждения имеется некоторое соответствие: рост оборотов двигателя сопровождается увеличением интенсивности циркуляции воды, работы вентилятора и насоса. Однако полного соответствия между указанными процессами достигнуть невозможно: двигатель работает в широко меняющихся пределах нагрузок, оборотов и окружающих температур, а насос отвечает только изменению оборотов.

Для нормальной работы двигателя температура охлаждающей воды при входе в водяную рубашку должна быть равна 70--75, а при выходе 85^-90° С (при разных нагрузках двигателя и температурах окружающего воздуха).

Интенсивность циркуляции воды в системе регулируется термостатом, находящимся на выходе воды из двигателя, а также специальными жалюзи и иногда отключением вентилятора.

Система охлаждения выполняется замкнутой, т. е. не имеющей постоянного сообщения с атмосферой; она закрывается паровоздушным клапаном, который открывается только при давлении внутри системы выше 0,134-0,14 Мн/м2 (1,3-1,4 кГ/см2) или ниже 0,08 - 0,085 Мн/м2 (0,8-0,85 кГ/см2). Изоляция системы охлаждения от окружающей атмосферы при определенном давлении повышает температуру кипения воды до 110° С, вследствие чего возможно сокращение поверхности охлаждения радиатора за счет увеличения интенсивности отвода тепла при более высоком температурном перепаде, а также уменьшение емкости системы. Закрытой системе охлаждения свойственно уменьшение испарения воды и отложения накипи.

Популярное на сайте:

Предварительное определение необходимой минимальной величины коэффициента ослабления поля ТЭД
Степень регулирования проектируемой ЭПМ по скорости характеризуется коэффициентом регулирования: где – максимальная скорость движения тепловоза, км/ч. Vmax =0,9 ∙ VК где – заданная конструкционная скорость проектируемого тепловоза. Vmax =0,9 ∙ 110 = 99 км/ч При > 2,1 оказывается недо ...

Определение объемов накопления твердых бытовых отходов, потребного количества спецтехники и очередности объезда домовладений мусоровозами
В жилом районе, насчитывающем 12 микрорайонов, вводится система ежедневного вывоза твердых бытовых отходов. В микрорайонах 1, 4, 7, 8, 10, 12, с общим количеством жителей 85,04 тыс.чел., предусматривается сбор отходов в несменяемые контейнеры емкостью 100 л и вывоз мусоровозами марки 93-М или марки ...

Расчет фронта ремонта электровозов
Определить заводской фронт ремонта согласно [5] с.172 (1.15) где tкр-2, tкр-1 – время простоя в капитальном ремонте лок. Определить деповский фронт ремонта согласно [5] с.17 (1.16) где tтр-3, tкр-1 – время простоя в текущем ремонте лок. Определить общий фронт ремонта по формуле согласно [5] с.172 ( ...