Система воздушного охлаждения двигателя

Воздушная система охлаждения двигателя пользовалась огромной популярностью после Второй мировой войны, когда у людей не было денег на покупку дорогих автомобилей. Простая и надежная система, построенная на принудительном обдуве разогретого блока цилиндров потоком воздуха, отлично зарекомендовала себя на маломощных микролитражках европейского производства.

Назначение воздушного охлаждения двигателя

При работе двигателя внутреннего сгорания, температура отдельных деталей может повышаться до 800-900 градусов, а цилиндры разогреваются до 2000 градусов Цельсия и выше. Если не охлаждать двигатель, его мощность заметно снизится, а расход топлива и масла увеличится. Перегрев деталей мотора, к тому же, приводит к их быстрому износу и поломке.

До 2001 года двигатели воздушного охлаждения от Volkswagen Beetle использовались в качесте двигателей подъемников на австралийском горнолыжном курорте Тредбо

Чрезмерное охлаждение действует на двигатель не менее негативно. При переохлаждении наблюдаются практически те же признаки: снижение мощности, ускоренный износ деталей, повышенный расход топлива.

В современных автомобилях система охлаждения помимо основной задачи выполняет еще и ряд второстепенных. Прежде всего, это нагрев воздуха в системе отопления салона. Помимо этого, средствами системы охлаждения зачастую охлаждают моторное масло, рабочую жидкость автоматической коробки передач, а в некоторых случаях, приемный коллектор или даже дроссельный узел.

Для выполнения всех этих задач в современной системе охлаждения, воздушной или жидкостной, рассеивается около 35% тепла, полученного в результате сгорания топлива.               

Устройство воздушной системы охлаждения

Теплоносителем в воздушной системе охлаждения служит поток воздуха.

Он отводит тепло от цилиндров, головки блока и масляного радиатора. Система включает в себя: вентилятор, охладительные ребра цилиндров и головки (или головок), съемный кожух, дефлекторы и контрольные приборы.

Возможно, самый мощный автомобильный двигатель воздушного охлаждения был установлен на Porsche 911 (933) Turbo S в 1997 году. Этот двигатель с двумя турбинами развивал 400 лошадиных сил

Блок и головку блока цилиндров двигателей с воздушным охлаждением оснащают дополнительными ребрами, увеличивающими площадь поверхности, контактирующей с воздухом. Воздушный поток подается к корпусу двигателя принудительно, при помощи вентилятора с лопастями из прочного, но легкого алюминиевого сплава.

Конструкция вентилятора системы воздушного охлаждения

Вентилятор — главный узел системы, а ротор вентилятора — его основная деталь. Для оптимизации потока воздуха форму и конструкцию деталей вентилятора тщательно просчитали инженеры. Он состоит из направляющего диффузора и  ротора, как правило, состоящего из 8 лопаток, расположенных радиально.

В направляющем аппарате — диффузоре — есть свои лопасти переменного сечения, служащие для направления потока. Они неподвижны и равномерно располагаются по окружности.

Двигатели с воздушным охлаждением ставились на полноприводные военные грузовики чешской компании Tatra

Лопасти направляющего аппарата меняют направление воздушного потока, заставляя его двигаться в сторону противоположную вращению ротора. Это позволяет увеличить воздушное давление, а следовательно, охлаждение двигателя.

Вентилятор приводится в движение от шкива коленчатого вала при помощи ремня. Направляющий аппарат неподвижно закреплен на двигателе.

Вентилятор оснащен защитной сеткой, позволяющей избежать попадания посторонних предметов в направляющий аппарат.

Как работает воздушное охлаждение двигателя

Поскольку цилиндры и их головки нагреваются больше других деталей, мощный воздушный поток направляется, в первую очередь на них, вдоль каналов между ребрами охлаждения. Затем воздух равномерно распределяется на все детали двигателя с помощью направляющих поток дефлекторов – тонких металлических пластин.

Объем воздуха, подаваемого вентилятором в систему охлаждения, составляет примерно 30 куб. м в минуту. Это обеспечивает нормальную работу двигателя невысокой мощности и небольшого объема в температурных пределах от -40 до +40 градусов.

Интенсивность охлаждения двигателя с воздушной системой регулируется автоматически при помощи термостатов и заслонок.                                   

Преимущества и недостатки воздушной системы охлаждения

Преимуществом воздушной системы охлаждения двигателей является простота эксплуатации, технического обслуживания и ремонта.

Воздушное охлаждение позволяет значительно снизить массу мотора и  упростить холодный запуск.

К недостаткам воздушной системы охлаждения принято относить увеличение габаритов двигателя и повышенный уровень шума. К тому же, в подобных системах некоторые элементы испытывают большую тепловую нагрузку за счет неравномерности обдува.

Двигатели с воздушным охлаждением чувствительнее к качеству топлива, смазочных материалов и запасных частей, так как работают, в целом, в более экстремальном режиме эксплуатации. Кроме того, необходимо тщательно следить за чистотой в моторном отсеке, так как даже тонкий налет грязи на корпусе двигателя существенно снижает характеристики охлаждения.             

Характерные поломки системы воздушного охлаждения двигателя

Признаком плохой работы охлаждающей системы служит повышение температуры масла в картере двигателя, регистрируемое специальным датчиком.

Самая распространенная поломка воздушной системы охлаждения — это обрыв ремня вентилятора. На приборной панели автомобилей, в которых применена система воздушного охлаждения, имеется лампа, которая сигнализирует об этой неисправности.

Автомобили с воздушным охлаждением двигателя

Пик применения двигателей воздушного охлаждения в автомобилестроении пришелся на шестидесятые годы двадцатого века. В тот период в мире выпускалось максимальное количество автомобилей с воздушным охлаждением двигателя. Наиболее известны модели концерна Volkswagen – такие как знаменитый «Жук», Transporter T1 и T2 и другие. Модели, построенные на основе такого двигателя, строили американские инженеры из GM (Chevrolet Corvair), французские (Citroën 2CV, GS и GSA) и японские (Honda 1300). Отдельного упоминания достойны автомобили с двигателями воздушного охлаждения другого германского концерна – Porsche. Одна из наиболее известных моделей, выпускающаяся и в наше время Porsche 911, в течение долгого времени оснащалась двигателем с воздушным охлаждением. Благодаря гению Фердинанда Порше, мощными двигателями воздушного охлаждения оснащались только автомобили этой компании. 

Большая часть излишков тепла, то есть около 44% отводится от двигателя через выхлопную трубу, вне зависимости от типа системы охлаждения

В современном автомобилестроении двигатели с воздушным охлаждением утратили популярность. Главным образом, вследствие доминирования переднеприводных моделей с поперечным расположением двигателя. При такой конструкции, во-первых, трудно организовать эффективную систему воздушного охлаждения, а во-вторых, нетрудно установить радиатор водяного охлаждения.

Отечественный автопром также не обошел популярную концепцию стороной. Все автомобили Запорожского автозавода, выпущенные в период существования СССР, обладали двигателями воздушного охлаждения с приводом на задние колеса, установленными в задней части кузова, по той же концепции Фердинанда Порше.

Двигатель воздушного охлаждения: особенности, принцип работы

Чтобы уберечь двигатель от перегрева, тем самым увеличивая срок безотказной эксплуатации автомобиля, необходима действенная система охлаждения. Предстоящее исследование посвящено «воздушникам», их устройству, а также достоинствам и недостаткам. Изучив предлагаемую информацию, можно сравнить принудительное охлаждение воздухом с жидкостным, чтобы сделать правильный выбор системы.

Чем привлекателен двигатель воздушного охлаждения

В функционирующем моторе температура цилиндров способна достигать 2000 градусов, тогда как оптимально допустимым считается режим 80-90 градусов. Разумеется, в таких экстремальных условиях ни одна деталь не прослужит долго. Для сохранности рабочих фрагментов автомашины двигатель нуждается в достаточно надежной системе охлаждения. Подобные конструкции имеют две разновидности:

1. система, использующая воздушное охлаждение. Здесь в качестве защиты работающего агрегата от перегрева выступает воздух;
2. жидкостное охлаждение ранее, в былые времена осуществлялось обычной водой. Технический прогресс отразился на создании специального вещества, названного антифризом. Также для снижения температуры мотора применяется тосол.

В настоящей публикации подробно рассматривается первая разновидность систем, оберегающих функционирующий двигатель от чрезмерного перегрева. Это позволит несведущему автолюбителю ознакомиться с устройством и принципом работы сложного технологического механизма.

Функции охлаждающих систем

Следует отметить, что поддержание оптимального температурного режима в двигателе автомобиля требует защиты не только от непомерного перегревания, но также от промерзания. Переохлаждение агрегата способно вызвать конденсацию топливно-воздушной смеси, вызванную соприкосновением горючего с прохладной поверхностью цилиндров.

Попадая в картер силовой установки, она приводит к разжижению смазочного вещества, что отражается потерей большинства его полезных характеристик.

Смешивание топлива с маслом вызывает досадное падение мощности мотора. Функционально важные детали двигателя быстрее изнашиваются. Также отрицательным моментом является загустевание масла в переохлажденном агрегате. Ухудшение своевременной подачи смазочного вещества в цилиндры приводит к непомерной растрате горючего, функциональная способность двигателя существенно понижается.

Помимо выполнения основной функции, системы охлаждения дополнительно обеспечивают:

• понижение температуры отработанных газов в системе рециркуляции;
• вентиляцию и кондиционирование воздуха в салоне автомобиля. Также они отвечают за отопление;
• своевременное охлаждение моторного масла;
• поддержание оптимального температурного баланса в турбокомпрессорных агрегатах;
• охлаждение рабочей жидкости, заполняющей коробку-автомат.

Назначение и принцип действия системы воздушного охлаждения

Установлено, что перегревающийся двигатель вызывает непомерный расход топлива, также тратится большое количество машинного масла. Важные для нормального функционирования автомобиля детали быстро выходят из строя вследствие скорого износа. К тому же, нарушение температурного режима может привести к необоснованной потере мотором необходимой мощности.

С помощью воздушной системы охлаждения в двигателе поддерживается оптимальная температура. Также ее предназначением является контроль подогрева воздуха в салоне автомобиля. Она следит за своевременным охлаждением смазочных материалов, снижает температуру рабочей жидкости, заполняющей коробку-автомат, а порой поддерживает оптимальный режим в дроссельном узле и приемном коллекторе.

Принцип действия системы заключается в отведении тепла потоком воздуха от чрезмерно нагревающихся деталей работающего двигателя. Таким путем охлаждаются цилиндры, головки блока и масляного радиатора.

Воздушный поток к двигателю нагнетается принудительно алюминиевыми лопастями вентилятора, защищенного специальной сеткой от нежелательного попадания случайных предметов, способных повредить агрегат. Дефлекторы равномерно распределяют воздух, поступающий через ребра охлаждения, между всеми деталями функционирующего мотора.

Конструкция вентилятора

Следует отметить, что принудительное воздушное охлаждение невозможно без специального устройства. Вентилятор, являющийся необходимым звеном рассматриваемой системы, состоит из следующих деталей:

• направляющего диффузора, оснащенного по окружности стационарными, радиально расположенными лопастями переменного сечения, влияющими на равномерное распределение воздушного потока;
• ротора, имеющего восемь особых лопаток, размещенных по радиусу;
• алюминиевых лопастей, нагнетающих поток воздуха в требуемом направлении;
• кожуха, предотвращающего попадание тепла из внешнего пространства;
• защитной сетки, предохраняющей механизм от случайного проникновения посторонних предметов внутрь устройства.

Лопастями диффузора изменяется направление воздушного потока, и он устремляется в сторону, противоположную вращению ротора. Это способствует увеличению атмосферного давления, вызывая лучшее охлаждение двигателя.

Преимущества и недостатки системы охлаждения двигателя воздухом

Отдельно следует заметить, что иногда для обеспечения нормального температурного режима вполне достаточно естественной циркуляции атмосферных потоков. Внешняя поверхность цилиндров мопедов, мотоциклов, поршневых и прочих простейших двигателей оснащается специальными ребрами, способствующими отдаче тепла во внешнюю среду.

Сложная конструкция автомобильного мотора требует принудительного охлаждения. Воздушному потоку необходимо придать определенное направление. Для этой цели используются вентиляторы.

Двигатели с воздушным охлаждением обладают следующими достоинствами:

1. чрезвычайной простотой конструкции, значительно упрощающей процесс ремонта или замены пришедших в непригодность деталей;
2. сравнительно небольшим весом;
3. основательной надежностью;
4. приемлемой стоимостью;
5. хорошими характеристиками холодного запуска мотора.

Однако, прежде чем выбрать автомобиль, имеющий двигатель воздушного охлаждения, следует ознакомиться и с недостатками рассматриваемых систем. Они характеризуются:

1. непомерным шумом, который создается работающим вентилятором;
2. увеличением размера двигателя в связи с необходимостью дополнительного пространства для размещения обдувающего устройства;
3. неравномерностью направленности воздушных потоков, что определяет возможность локального перегрева;
4. чрезмерной чувствительностью к качеству горючего, смазочных материалов, а также повышенными требованиями к состоянию запчастей.

Тем не менее, воздушное охлаждение приобрело свою нишу в автомобилестроении. Такими моторами оснащают грузовики, сельскохозяйственную технику и машины с дизельными ДВС.

Распространенные мифы о «воздушниках», истина или вымысел

К сожалению, недостатки «Запорожца» окончательно подорвали доверие отечественных автолюбителей к воздушной системе охлаждения двигателя. Ее обвиняли в сильном нагревании, недостаточной мощности и быстром выходе из строя. В то время, как немецкий «Жук», оснащенный подобной системой, пользуется неизменной популярностью у потребителей, радуя производителя постоянным повышенным спросом.

Равняясь на характеристики германского автомобиля, подробно исследуем некоторые довольно распространенные легенды, преследующие двигатели, охлаждаемые воздухом.

Утверждение 1. «Воздушник» проигрывает жидкостной системе за счет сильного нагревания

Отнюдь не является непреложной истиной. В действительности температурные особенности, наоборот, можно считать достоинством двигателя, охлаждаемого воздушным потоком. Разумеется, пониженная теплопроводность не позволяет воздуху отбирать тепло с достаточной скоростью, обеспечиваемой водой или антифризом.

Однако, отличие температур на поверхности цилиндров и во внешней среде значительно больше разницы между стенками и жидкостью, перемещающейся внутри системы. Поэтому, погодные условия в меньшей степени влияют на тепловой режим «воздушника». Возможность перегрева мотора с жидкостным охлаждением в жару намного выше.

Утверждение 2. Большие габариты

Также весьма спорно. При сравнении размеров двух двигателей, имеющих равные диаметры цилиндров и одинаковый ход поршня, но оснащенные разными системами охлаждения, преимущество зачастую оказывается на стороне «воздушника».

Несмотря на довольно внушительный вид вентилятора с дефлектором и достаточно громоздкие кожухи, окружающие цилиндры с головками, его параметры оказываются несколько компактнее, чем у жидкостного агрегата.

К тому же, «водянка» занимает значительно большее пространство за счет дополнительного оборудования, выносимого за пределы двигателя. На кузове находится весьма громоздкий радиатор, оснащенный вентилятором. Также большое количество всевозможных шлангов отнюдь не добавляют компактности.

Утверждение 3. Воздушные системы проигрывают жидкостным в надежности

Не соответствует действительности. Статистические исследования утверждают, что в одном из пяти случаев отказа двигателя вина ложится на жидкостное охлаждение. Причиной являются отказоопасные детали наподобие термостата, радиатора, помпы и пр.

Простота конструкции обеспечивает надежность вентилятора с дефлектором, объясняемую низкой вероятностью поломки. Кроме того, привлекательным моментом, свидетельствующим в пользу «воздушника», считается снижение расходов на обслуживание системы.

Утверждение 4. Воздушное охлаждение слишком громкое

К сожалению, является истинным. Конструктивными особенностями воздушной системы не предусмотрены эффективные звукопоглощающие устройства, которыми располагает жидкостной двигатель. Кроме того, ребра цилиндров и головок «воздушника» иногда, наоборот, усиливают шумы, производимые функционирующим мотором.

Конструкторы предусмотрели звукоизоляцию жидкостной системы, осуществляемую благодаря удвоенным стенкам рубашки охлаждения, внутри которой циркулирует антифриз или вода. Поэтому на этой позиции «воздушник» действительно оказался в проигрыше.

Утверждение 5. Воздушные двигатели быстрее изнашиваются

Является правильным применительно к устаревшим системам. Вентилятор просто нагнетал потоки воздуха на ребра цилиндров, не обеспечивая достаточной равномерности обдува. Современные двигатели характеризуются рациональным распределением тепла.

К тому же, более высокая температура на стенках цилиндров «воздушников» способствует сокращению потерь, вызываемых трением колец о цилиндры благодаря лучшему разжижению смазочных материалов. Это объясняет меньший износ деталей. Масло меньше подвергается окислению, что замедляет его старение, позволяя экономить на частой замене.

Утверждение 6. Недостаточная мощность

Не совсем верно. Причиной подобного обвинения является ухудшение весового наполнения цилиндров рабочей жидкостью, вызывающее непродолжительное падение мощности двигателя. Это происходит благодаря повышению температуры цилиндров и головок с увеличением нагрузки, что ведет к нежелательному нагреванию воздуха внутри системы.

Однако, при большем количестве оборотов разница в коэффициенте наполнения у воздушных двигателей и жидкостных моторов становится меньше 3,5%, установленных исследованиями, практически устремляясь к нулю. Поэтому, бороться с потерей отдачи можно, увеличивая обороты.

Заключение

Итак, проведенное исследование доказало, что охлаждение воздухом ничуть не хуже жидкостного, а по некоторым параметрам и вовсе превосходит его. Не пора ли производителям задуматься о возобновлении выпуска автомобилей с воздушными системами? Спрос потребителей будет расти, несмотря на печальный опыт злосчастного «Запорожца».

ᐉ Система охлаждения двигателя. Устройство системы охлаждения

Система охлаждения — это совокупность устройств, обеспечивающих принудительный отвод теплоты от нагревающихся деталей двигателя.

Потребность в системах охлаждения для современных двигателей вызвана тем, что естественное рассеивание теплоты наружными поверхностями двигателя и теплоотвод в циркулирующее моторное масло не обеспечивают оптимального температурного режима работы двигателя и некоторых его систем. Перегрев двигателя связан с ухудшением процесса наполнения цилиндров свежим зарядом, пригоранием масла, увеличением потерь на трение и даже заклиниванием поршня. На бензиновых двигателях возникает также опасность калильного зажигания (не от искры свечи, а вследствие высокой температуры камеры сгорания).

Система охлаждения должна обеспечивать автоматическое поддержание оптимального теплового режима двигателя на всех скоростных и нагрузочных режимах его работы при температуре окружающего воздуха -45…+45 °С, быстрый прогрев двигателя до рабочей температуры, минимальный расход мощности на приведение в действие агрегатов системы, малую массу и небольшие габаритные размеры, эксплуатационную надежность, определяемую сроком службы, простотой и удобством обслуживания и ремонта.

На современных колесных и гусеничных машинах применяются воздушная и жидкостная системы охлаждения.

При использовании воздушной системы охлаждения (рис. а) теплота от головки и блока цилиндров передается непосредственно обдувающему их воздуху. Через воздушную рубашку, образов ванную кожухом 3, охлаждающий воздух прогоняется с помощью вентилятора 2, приводимого в действие от коленчатого вала с использованием ременной передачи. Для улучшения теплоотвода цилиндры 5 и их головки снабжены ребрами 4. Интенсивность охлаждения регулируется специальными воздушными заслонками 6, управляемыми автоматически с помощью воздушных термостатов.

Большинство современных двигателей имеет жидкостную систему охлаждения (рис. б). В систему входят рубашки охлаждения 11 и 13 соответственно головки и блока цилиндров, радиатор 18, верхний 8 и нижний 16 соединительные патрубки со шлангами 7 и 15, жидкостный насос 14, распределительная труба 72, термостат 9, расширительный (компенсационный) бачок 10 и вентилятор 77. В рубашке охлаждения, радиаторе и патрубках находится охлаждающая жидкость (вода или антифриз — незамерзающая жидкость).

Рис. Схемы воздушной (а) и жидкостной (б) систем охлаждения двигателя:
1 — ременная передача; 2, 17 — вентиляторы; 3 — кожух; 4 — ребра цилиндра; 5 — цилиндр; 6 — воздушная заслонка; 7, 15 — шланги; 8, 16 — верхний и нижний соединительные патрубки; 9 — термостат; 10 — расширительный бачок; 77, — рубашки охлаждения головки и блока цилиндров; 12 — распределительная труба; 14 — жидкостный насос; 18 — радиатор

При работе двигателя приводимый в действие от коленчатого вала жидкостный насос создает в системе циркуляцию охлаждающей жидкости. По распределительной трубе 12 жидкость направляется сначала к наиболее нагретым деталям (цилиндры, головка блока), охлаждает их и по патрубку 8 поступает в радиатор 18. В радиаторе поток жидкости разветвляется по трубкам на тонкие струйки и охлаждается воздухом, продуваемым через радиатор. Охлажденная жидкость из нижнего бачка радиатора по патрубку 16 и шлангу 15 снова поступает в жидкостный насос. Поток воздуха через радиатор обычно создает вентилятор 77, приводимый в действие от коленчатого вала или специального электродвигателя. На некоторых гусеничных машинах для ,обеспечения потока воздуха применяется эжекционное устройство. Принцип действия этого устройства заключается в использовании энергии отработавших газов, вытекающих с большой скоростью из выпускной трубы и увлекающих за собой воздух.

Регулирует циркуляцию жидкости в радиаторе, поддерживая оптимальную температуру двигателя, термостат 9. Чем выше температура жидкости в рубашке, тем значительнее открыт клапан термостата и больше жидкости поступает в радиатор. При низкой температуре двигателя (например, непосредственно после его пуска) клапан термостата закрыт, и жидкость направляется не в радиатор (по большому кругу циркуляции), а сразу в приемную полость насоса (по малому кругу). Этим достигается быстрый прогрев двигателя после пуска. Интенсивность охлаждения регулируется также с помощью жалюзи, установленных на входе воздушного тракта или выходе из него. Чем больше степень закрытия жалюзи, тем меньше воздуха проходит через радиатор и хуже охлаждение жидкости.

В расширительном бачке 10, расположенном выше радиатора, имеется запас жидкости для компенсации ее убыли в контуре из-за испарения и утечек. В верхнюю полость расширительного бачка часто отводят образовавшийся в системе пар из верхнего коллектора радиатора и рубашки охлаждения.

Жидкостное охлаждение по сравнению с воздушным имеет следующие преимущества: более легкий пуск двигателя в условиях низкой температуры окружающего воздуха, более равномерное охлаждение двигателя, возможность применения блочных конструкций цилиндров, упрощение компоновки и возможность

изоляции воздушного тракта, меньший шум от двигателя и более низкие механические напряжения в его деталях. Вместе с тем жидкостная система охлаждения, имеет ряд недостатков, таких, как более сложная конструкция двигателя и системы, потребность в охлаждающей жидкости и более частой смене масла, опасность подтекания и замерзания жидкости, повышенный коррозионный износ, значительный расход топлива, более сложное обслуживание и ремонт, а также (в ряде случаев) повышенная чувствительность к изменению температуры окружающего воздуха.

Жидкостный насос 14 (см. рис. б) обеспечивает циркуляцию охлаждающей жидкости в системе. Обычно применяются центробежные крыльчатые насосы, но иногда используются шестеренные и поршневые насосы. Термостат 9 может быть одно- и двухклапанным с жидкостным термосиловым элементом или элементом, содержащим твердый наполнитель (церезин). В любом случае материал для термосилового элемента должен иметь очень большой коэффициент объемного расширения, чтобы при нагреве стержень клапана термостата мог перемещаться на довольно большое расстояние.

Практически, все двигатели наземных ТС с жидкостным охлаждением снабжены так называемыми закрытыми системами охлаждения, которые не имеют постоянной связи с атмосферой. При этом в системе образуется избыточное давление, что приводит к повышению температуры кипения жидкости (до 105… 110°С), увеличению эффективности охлаждения и уменьшению потерь, а также снижению вероятности появления в потоке жидкости пузырьков воздуха и пара.

Поддержание необходимого избыточного давления в системе и обеспечение доступа в нее атмосферного воздуха при разрежении осуществляется с помощью двойного паровоздушного клапана, который устанавливается в самой высокой точке жидкостной системы (обычно в крышке наливной горловины расширительного бачка или радиатора). Паровой клапан открывается, позволяя избытку пара уйти в атмосферу, если давление в системе превышает атмосферное на 20… 60 кПа. Воздушный клапан открывается, когда давление в системе снижается на 1… 4 кПа по сравнению с атмосферным (после остановки двигателя охлаждающая жидкость остывает, и ее объем уменьшается). Перепады давления, при которых открываются клапаны, обеспечиваются подбором параметров клапанных пружин.

В жидкостной вентиляционной системе охлаждения радиатор омывается потоком воздуха, создаваемым вентилятором. В зависимости от взаимного расположения радиатора и вентилятора могут применяться следующие типы вентиляторов: осевые, центробежные и комбинированные, создающие как осевой, так и радиальный потоки воздуха. Осевые вентиляторы устанавливают перед радиатором или за ним в специальном воздухоподводящем канале. К центробежному вентилятору воздух подводится по оси его вращения, а отводится — по радиусу (или наоборот). При нахождении радиатора перед вентилятором (в области всасывания) поток воздуха в радиаторе более равномерный, а температура воздуха не повышена из-за его перемешивания вентилятором. При нахождении радиатора за вентилятором (в области нагнетания) поток воздуха в радиаторе турбулентный, что повышает интенсивность охлаждения.

На тяжелых колесных и гусеничных ТС приведение вентилятора в действие обычно осуществляется от коленчатого вала двигателя. Могут использоваться карданные, ременные и зубчатые (цилиндрические и конические) передачи. В целях снижения динамических нагрузок на вентилятор в его приводе от коленчатого вала часто применяются разгружающие и демпфирующие устройства в виде торсионных валиков, резиновых, фрикционных и вязкостных муфт, а также гидромуфт. Для привода вентилятора относительно маломощных двигателей широко используются специальные электродвигатели, питание которых осуществляется от бортовой электросистемы. Это, как правило, уменьшает массу силовой установки и упрощает ее компоновку. Кроме того, применение электродвигателя для привода вентилятора позволяет регулировать частоту его вращения, а следовательно, и интенсивность охлаждения. При низкой температуре охлаждающей жидкости возможно автоматическое отключение вентилятора.

Радиаторы связывают друг с другом воздушный и жидкостный тракты системы охлаждения. Назначение радиаторов — передача теплоты от охлаждающей жидкости атмосферному воздуху. Основные части радиатора — входной и выходной коллекторы, а также сердцевина (охлаждающая решетка). Сердцевина изготавливается из меди, латуни или алюминиевых сплавов. По типу сердцевины различают следующие виды радиаторов: трубчатые, трубчато-пластинчатые, трубчато-ленточные, пластинчатые и сотовые.

В системах охлаждения колесных и гусеничных машин наибольшее распространение получили трубчато-пластинчатые и трубчато-ленточные радиаторы. Они жестки, прочны, технологичны в производстве и обладают высокой тепловой эффективностью. Трубки таких радиаторов имеют, как правило, плоскоовальное сечение. Трубчато-пластинчатые радиаторы могут также состоять из трубок круглого или овального сечения. Иногда трубки плоскоовального сечения располагают под углом 10… 15° к воздушному потоку, что способствует турбулизации (завихрению) воздуха и повышает теплоотдачу радиатора. Пластины (ленты) могут быть гладкими или гофрированными, с пирамидальными выступами или отогнутыми просечками. Гофрирование пластин, нанесение просечек и выступов увеличивают охлаждающую поверхность и обеспечивают турбулентное течение потока воздуха между трубками.

Рис. Решетки трубчато-пластинчатого (а) и трубчато-ленточного (б) радиаторов

Видео-урок: Система охлаждения двигателя

Вопросы по теме

[dwqa-list-questions category=»sistema-ohlazhdeniya»]

Система охлаждения двигателя трактора

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.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Дополнительные материалы по теме:

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 1 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. ™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.

—

Для обеспечения необходимого температурного режима двигатель оборудован системой охлаждения.

Отвод тепла от двигателя может осуществляться или в жидкость, а затем от нее в воздух, или непосредственно в воздух.

В связи с этим системы охлаждения могут быть воздушные или жидкостные.

Воздушная система охлаждения применяется на двигателях тракторов Т-25А, Т-40М и самоходном шасси Т-16М. В ней отвод тепла от деталей двигателя осуществляется путем обдува их воздухом, подаваемым вентилятором. Для увеличения поверхности охлаждения наружные стенки цилиндров и головки цилиндров имеют ребра.

Система состоит из следующих основных частей: направляющего аппарата, вентилятора, кожуха, дефлектора, направляющих щитков и створчатых жалюзи.

Воздушный поток концентрируется направляющим аппаратом и направляется лопастями колеса вентилятора под кожух и далее к охлаждающим поверхностям. Часть воздушного потока проходит через масляный радиатор и охлаждает масло, циркулирующее в нем.

С помощью дефлекторов и щитков обеспечивается более равномерный и эффективный обдув всех цилиндров.

Тепловой режим двигателя оценивается по температуре масла в поддоне картера, которая должна быть в пределах 70—100 °С. При перегреве двигателя на щитке приборов загорается контрольная красная лампа.

Рис. 3. Система воздушного охлаждения двигателя Д-37М:
а — общий вид; б — схема движения воздуха; 1 — дефлектор; 2 — колесо вентилятора; 3 — направляющий аппарат вентилятора; 4, 9 — пробки; 5 — вал вентилятора; 6 — шкивы; 7 — ограждение; 8 — ремень; 12, 14 — болты; 13 — генератор; 15, 20 — Защелки; 16 — обтекатель; 17 — кожух; 18 — масляный радиатор; 19 — ребра Цилиндров; 21 — тяга; 22 — створки жалюзи; 23, 24 — направляющие щитки

Тепловой режим двигателя регулируется при помощи жалюзи, управляемых из кабины трактора. При повышении температуры жалюзи открывают. В холодное время года масляный радиатор выключают.

Система воздушного охлаждения проще жидкостной системы по конструкции и в эксплуатации и нет опасности размерзания системы зимой. К недостаткам воздушной системы охлаждения относятся повышенный шум при работе и потери мощности на привод мощного вентилятора.

Жидкостная система охлаждения используется на большинстве тракторных дизелей (Д-50, Д-65Н, Д-240, СМД-14, СМД-60, СМД-62, ЯМЗ-238НБ, ЯМЗ-240Б, АМ-41, А-01М). В качестве охлаждающей жидкости употребляется вода или антифризы.

В зависимости от способа циркуляции воды в системе различают термосифонную и принудительную системы охлаждения.

Термосифонная система охлаждения. В ней циркуляция воды происходит вследствие разной плотности горячей и холодной воды. Применяется на пусковых двигателях ПД-10У, П-350, П-23.

Основные ее достоинства — простота устройства и быстрый нагрев двигателя при пуске, так как циркуляция воды начинается после ее прогрева.

К недостаткам следует отнести медленную циркуляцию воды в системе, что вызывает необходимость увеличить емкость системы, а следовательно, и габариты двигателя.

Принудительная система охлаждения. В ней циркуляция воды происходит под действием центробежного водяного насоса, который нагнетает воду через водораспределительный канал в рубашку двигателя. Нагретая вода вытесняется в радиатор, охлаждается и по патрубку возвращается к насосу. Циркуляция воды в системе начинается с пуском двигателя, и чтобы его быстро прогреть, перед радиатором устанавливают шторку 3 или жалюзи, с помощью которых регулируют доступ воздуха к радиатору. На некоторых двигателях устанавливают термостат. В этом случае вода в системе может циркулировать по малому и большому кругу. При пуске двигателя, когда он еще не прогрет, клапан термостата закрыт и не пускает воду в радиатор для охлаждения и она поступает из водяной рубашки к термостату, а затем через водоотводную трубку — в насос и далее в систему. Как только вода прогреется до температуры 70 °С, термостат открывается и пропускает воду по большому кругу через верхний патрубок в радиатор для охлаждения.

Рис. 4. Схема 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 — паровоздушный клапан; 14 — термостат; 15 — термометр; 16 — водораспределительный канал; 17 — центробежный насос; 18 — водоотводная труба

Циркуляция воды под действием насоса ускоряется, что позволяет уменьшить емкость системы, расход воды и повысить равномерность охлаждения деталей. Принудительная система охлаждения может быть открытая и закрытая. В открытой системе внутренняя полость радиатора сообщается с окружающей атмосферой через пароотводную трубку.

В закрытой системе полость герметически закрыта и сообщается с атмосферой через паровоздушный клапан, установленный в крышке заливной горловины радиатора. Это уменьшает испарение воды и образование накипи, что повышает эксплуатационные свойства трактора.

Рассмотрим закрытую систему с принудительным охлаждением двигателя Д-240. Основными частями ее являются: радиатор с заливной горловиной, водяной насос, вентилятор, термостат, водоотводящий патрубок (нижний) и водоподводящий (верхний) патрубок, сливные краники, шторка, термометр, а также водяная рубашка головки цилиндров и шланги.

Работа системы не отличается от описанной выше схемы принудительного охлаждения.

Радиатор предназначен для охлаждения воды и состоит из верхнего и нижнего баков и двух боковых стоек, соединяющих бачки. Верхний и нижний баки соединены сердцевиной радиатора, находящейся между стойками. Сердцевина радиатора состоит из четырех рядов плоских латунных трубок, пропущенных через ряды спаянных с ними горизонтальных пластин. Пластины значительно увеличивают поверхность охлаждения и интенсивность теплоотдачи. Концы трубок тщательно припаяны к крайним более толстым пластинам, к которым болтами прикреплены верхний и нижний баки. Между пластинами и бачками установлены резиновые прокладки.

На верхнем бачке расположена заливная горловина, закрытая пробкой с паровоздушным клапаном. К задней стенке верхнего бачка присоединены водоподводящий патрубок и датчик дистанционного электрического термометра, к задней стенке нижнего бачка — водоотводящий патрубок и сливной краник.

Вентилятор создает интенсивный воздушный поток, обдувающий сердцевину водяного радиатора и масляного, установленного впереди водяного. Вентилятор смонтирован в одном узле с водяным насосом и располагается на его валу. Шестью болтами вентилятор крепится к шкиву насоса.

Водяной насос центробежного типа. Он предназначен для создания активной циркуляции воды в системе охлаждения. Крыльчатка водяного насоса закреплена на валике.

При вращении крыльчатки вода под действием разрежения попадает на лопатки и выбрасывается в спиральный канал корпуса водяного насоса, откуда нагнетается в блок.

Термостат автоматически поддерживает температуру воды в заданных пределах и ускоряет прогрев двигателя после пуска. Термостат установлен на выходе воды из рубашки охлаждения блока цилиндров в патрубке.

Рис. 5. Схема системы охлаждения:
1 — горловина для заливки воды; 2 — радиатор; 3 — водоподводящий патрубок; 4 — термостат; 5 — термометр; 6 — рукоятка управления шторкой; 7 — краник слива воды из блока; 8 — водяной насос; 9 – водоотводящий патрубок; 10 — вентилятор; 11 — краник слива воды из радиатора; 12 — шторка

Когда температура воды меньше 70 °С, клапан термостата закрыт и вода не поступает в радиатор, а по трубке идет в насос и опять в рубашку блока. Когда же температура превысит 701, то жидкость, налитая в гофрированный цилиндр термостата, превращается в пар, под давлением которого клапан открывается и вода проходит через радиатор.

Шторка, установленная перед водяным радиатором, позволяет изменить количество проходящего через радиатор воздуха и тем самым регулировать температуру охлаждающей жидкости.

На тракторе К-701 система охлаждения двигателя соединена с системой предпускового обогрева двигателя и отопителя кабины. На тракторах ДТ-75М, Т-150К, T-I50, Т-4М для облегчения пуска двигателя при низких температурах устанавливаются подогреватели ПЖБ-200 и ПЖБ-300.

Обслуживание жидкостной системы охлаждения заключается в проверке и поддержании необходимого уровня воды, проверке и регулировке натяжения ремня вентилятора, периодической промывке системы охлаждения и удалении накипи, проверке работы термостата, термометра и паровоздушного клапана. Заполняют систему охлаждения чистой мягкой водой (лучше дождевой или снеговой) до уровня 50— 60 мм ниже плоскости заливной горловины.

Для смягчения воды можно использовать каустическую соду — 6—10 г или 10—20 г тринатрийфосфата на 10 л воды.

Нельзя работать при кипении воды в радиаторе. Нормальная температура воды должна составлять 80—95 °С.

При ТО-1 проверяют и регулируют натяжение ремня вентилятора. Натяжение ремня считается нормальным, если при приложении усилия 3—5 кгс на участке вентилятор — натяжное устройство прогиб его составит: 8—14 мм — для двигателей СМД-14, А-41, СМД-60, А-01М; 10—15 мм — для двигателей Д-50, ЯМЗ-240Б, Д-240. Для двигателей Д-130 прогиб должен быть 15—20 мм при усилии нажатия 5—7 кгс.

У двигателей Д-50, Д-65Н, Д-240, СМД-14 натяжение ремня вентилятора осуществляется перемещением генератора, а у ЯМЗ-240Б, АМ-41, СМД-60 — натяжного ролика.

При ТО-3 промывают систему охлаждения и удаляют накипь. Для удаления накипи используется 6%-ный раствор молочной кислоты, нагретой до температуры 30—40 °С. После прекращения выделения углекислоты (через 2—3 ч) раствор сливают из системы.

Для удаления накипи из системы охлаждения применяют также содовый раствор, содержащий 1000 г бельевой соды и 500 г керосина или 750 г каустической соды и 250 г керосина на Ю л воды. На этом растворе двигатель работает смену, после чего систему промывают и заливают чистую мягкую воду.

Проверка исправности термостата. Термостат вынимают из корпуса и опускают в сосуд с водой и контрольным термометром. Нагревая воду и перемешивая ее, фиксируют температуру начала открытия клапана. Она должна быть 68—70 °С.

Неисправности системы охлаждения. Признаком неисправности является перегрев двигателя. Причинами перегрева могут быть: недостаточное количество воды в системе, слабое натяжение ремня вентилятора, наружное загрязнение сердцевины радиатора, закрытие шторок или жалюзи, образование накипи на внутренней поверхности трубок радиатора и водяной рубашки, неисправность термостата, поломка водяного насоса.

как работает, зачем нужна, виды

refix=»og: http://ogp.me/ns# article: http://ogp.me/ns/article# profile: http://ogp.me/ns/profile# fb: http://ogp.me/ns/fb#»>

Содержание

• 1 Что такое система охлаждения двигателя и как работает
  • 1. 1 Преимущества жидкостной системы охлаждения
  • 1.2 Недостатки системы жидкостного охлаждения
• 2 Система воздушного или прямого охлаждения
  • 2.1 Преимущества системы воздушного охлаждения
  • 2.2 Недостатки двигателей воздушного охлаждения
• 3 Эффективная система охлаждения двигателя: какая она
• 4 Радиатор охлаждения двигателя
  • 4.1 Помпа
  • 4.2 Приводы вентилятора
• 5 Вентиляторы для системы охлаждения

Система охлаждения двигателя автомобиля разработана для того, чтобы избежать перегрева ДВС. Во время работы двигатель непрерывно производит тепло и преобразует его в мощность. Это тепло получается при сжигании топлива в двигателе. Но в мире нет двигателя, который был бы на 100% эффективен. Всегда остается некоторое количество тепловой энергии, которая теряется в процессе работы.

Если не передать ее в атмосферу, это тепло будет перегревать двигатель, что приведет к его заклиниванию. При заклинивании из-за перегрева поршень расплавляется внутри цилиндра. Во избежание этой проблемы в автомобиле и стоит система охлаждения.

Что такое система охлаждения двигателя и как работает

По сути это система, интегрированная с двигателем. Она отводит избыточное тепло с помощью специальной жидкости.

В системе жидкостного охлаждения двигатель окружен водяными рубашками. С помощью насоса эта вода циркулирует в этой водяной рубашке.

Вода, текущая в этих рубашках, отводит тепло от двигателя. Эта горячая вода затем течет через радиатор, где охлаждается от холодного тепла, выдуваемого через вентилятор.

В этой системе вода отбирает тепло у двигателя, и охлаждается воздухом, а затем снова циркулирует в двигателе.

Это косвенный процесс охлаждения, когда фактическое охлаждение, то есть воздух, не охлаждает систему напрямую. При этом воздух охлаждает воду, а вода охлаждает двигатель.

Система жидкостного или непрямого охлаждения используется в больших двигателях, в таких как легковые и грузовые автомобили.

Преимущества жидкостной системы охлаждения

1. Компактный дизайн.
2. Обеспечивает равномерное охлаждение двигателя.
3. Двигатель может быть установлен в любом месте автомобиля.
4. Может использоваться как на малых, так и на больших двигателях.

Недостатки системы жидкостного охлаждения

1. В ней водяная рубашка становится еще одной частью двигателя. При этом в случае выхода из строя системы охлаждения двигатель может получить серьезные повреждения.
2. Она требует регулярного технического обслуживания и, таким образом, создает дополнительные расходы на обслуживания.

Система воздушного или прямого охлаждения

В системе прямого охлаждения двигатель охлаждается непосредственно с помощью воздуха, проходящего через него. Это такая же система охлаждения, которая используется для мотоциклетных двигателей.

В ней воздух находится в непосредственном контакте с двигателем, следовательно, она также известна как система прямого охлаждения.

Система воздушного охлаждения используется для небольших двигателей, таких как велосипеды, газонокосилки и т. д.

Преимущества системы воздушного охлаждения

1. Конструкция двигателя становится проще.
2. Ремонт легко в случае повреждений.
3. Отсутствие громоздкой системы охлаждения облегчает обслуживание системы.
4. Нет опасности утечки охлаждающей жидкости.
5. Двигатель не подвержен заморозкам.
6. Это автономное устройство, так как оно не требует радиатора, жатки, резервуаров и т.д.
7. Установка системы воздушного охлаждения проста.

Недостатки двигателей воздушного охлаждения

1. Их можно использовать только в местах, где температура окружающей среды ниже.
2. Охлаждение не равномерное.
3. Более высокая рабочая температура по сравнению с двигателями с водяным охлаждением.
4. Производят больше аэродинамического шума.
5. Удельный расход топлива выше.
6. Более низкие максимально допустимые коэффициенты сжатия.
7. Вентилятор, если он используется, потребляет почти 5% мощности, вырабатываемой двигателями.

Эффективная система охлаждения двигателя: какая она

Она должна быть способна отводить около 30% тепла, выделяемого двигателем, при этом поддерживая оптимальную рабочую температуру.

Она должна отводить тепло с большей скоростью, когда двигатель горячий, и снимать двигатель с меньшей скоростью, когда двигатель холодный.

Примечание: двигатели в автомобилях повышенной проходимости и внедорожниках необходимо охлаждать по крайней мере по двум причинам. Одна основана на температуре горящих газов в цилиндрах, превышающей температуру плавления материала блока и цилиндров.

Если не убрать тепло, двигатель может выйти из строя. Вторая причина – поддержание оптимальной температуры двигателя помогает поддерживать его эффективную работу (подумайте об экономии топлива) и оптимизирует объемную эффективность (подумайте о лошадиных силах).

Радиатор охлаждения двигателя

В то время как существуют разные типы радиаторов, распространенный тип называется радиатором с зазубренной трубкой. Он состоит из трубок (для переноса жидкости), к которым прикреплены кольца или ребра для рассеивания тепла.

Горячая вода подается по трубам в верхний резервуар (верх радиатора) с помощью водяного насоса. Охлажденная вода направляется из нижнего резервуара (нижняя часть радиатора) обратно в двигатель для циркуляции через блок двигателя через небольшие каналы.

Жидкость, проходящая через блок двигателя, помогает отводить тепло, в дополнение к дополнительному воздуху, пропускаемому через него вентилятором и при движении.

Помпа

Водяной насос обычно устанавливается в передней части двигателя и приводится в движение ремнем. Нижняя часть радиатора (нижняя емкость) соединена со стороной всасывания насоса.

Шпиндель насоса приводится в движение ремнем, который соединяется со шкивом, установленным на конце коленчатого вала. Назначение насоса — просто извлекать горячую и впрыскивать более холодную жидкость (часто смесь воды и охлаждающей жидкости на основе спирта).

Приводы вентилятора

Вентилятор радиатора прикрепляется с помощью шкива и ремня. Скорость его вращения определяется частотой вращения двигателя и механической конструкцией механизма шкива / ремня.

Вентиляторы для системы охлаждения

Вентиляторы различаются по многим параметрам, включая материал, из которого они состоят, и способ их изготовления или сборки, по диаметру, количеству лопастей, длине лопасти, шагу лопасти и типу ступицы. Материалы включают нейлон или пластик, металл и гибридные материалы, например, вентилятор Horton HTEC (термореактивный композит).

Формованные вентиляторы являются наиболее распространенными и интенсивно используются как на дорогах, так и вне дорог. Они изготавливаются из пластика или нейлона и имеют цельный дизайн.

Модульные вентиляторы обычно используются в условиях бездорожья и обеспечивают значительную гибкость конструкции. При этом в одной и той же втулке могут использоваться различные длины лезвий, их шаг, конфигурации и материалы для оптимизации производительности. Различные варианты ступиц увеличивают их пригодность для многих применений.

Металлические вентиляторы используются в внедорожных транспортных средствах, а также в транспортных средствах, предназначенных для дорог. Прочные и относительно легкие, они могут быть изготовлены по индивидуальному заказу с учетом точных требований к воздушному потоку, размеру, длине лопасти, ширине лопасти, типу кожуха, зазору наконечника, диапазону скоростей передаточного числа вентилятора и другим факторам.

Adblock
detector

Как выгнать воздух из системы охлаждения

#Системаохлаждения

#Термостат

#Разгерметизация

#Охлаждающаяжидкость

Если в системе охлаждения ДВС внезапно появилась воздушная пробка, то владельцу авто грозят серьезные неприятности. Такая ситуация чревата повреждением важных узлов, перегревом силовой установки, сбоями в работе печки. Избежать нежелательных последствий можно, если обладать знанием, как выгнать воздух из системы охлаждения.

Содержание

1. Тревожные признаки завоздушивания
2. Причины образования пробки
3. Как выгнать пробку из системы охлаждения
4. Как предотвратить появление пробки

Если в системе охлаждения ДВС внезапно появилась воздушная пробка, то владельцу авто грозят серьезные неприятности. Такая ситуация чревата повреждением важных узлов, перегревом силовой установки, сбоями в работе печки. Избежать нежелательных последствий можно, если обладать знанием, как выгнать воздух из системы охлаждения.

Тревожные признаки завоздушивания

Первое, что можно сделать самостоятельно, — провести осмотр системы и послушать, как она работает. О неисправностях сигнализируют следующие признаки:

• Помпа, которая начинает выходить из строя, при работе издает шум.
• Наличие дефектов в системе нередко вызывает утечку жидкости для охлаждения. Внимательно посмотрите, нет ли на движке и ходовой части автомобиля разводов от свежего или уже высохшего антифриза.
• Печка работает со сбоями. Здесь надо отметить, что к сбоям в работе печки может привести целый ряд причин. К этим причинам относится и воздушная пробка, но, разумеется, необходим детальный осмотр.
• Термостат отказывается нормально работать. Если система охлаждения активируется очень быстро, то велика вероятность поломки термостата. Попадание воздуха в патрубки также провоцирует сбой в работе термостата. Механизм прост: из-за воздушной пробки клапан не полностью закрывается, и охлаждающая жидкость «путешествует» лишь по малому кругу. Сильно прогревшийся двигатель говорит либо о поломке термостата, либо о его завоздушивании.

Вы нашли хотя бы один из перечисленных признаков? Поторопитесь в автосервис и проведите полную диагностику системы охлаждения. Перед этим постарайтесь выявить причины (со многими можно справиться самостоятельно).

Причины образования пробки

Одна из наиболее распространенных причин — это банальная разгерметизация системы, которая происходит в уязвимых местах. Разгерметизацию порождает либо механическое воздействие, либо изнашивание после долгой эксплуатации, либо пониженное давление в системе.

Впрочем, разгерметизация — это не единственная причина, из-за которой появляется воздух в системе охлаждения. Что еще провоцирует появление воздушной пробки:

01

Нарушение технологии при заливе охлаждающей жидкости. Залитый широкой струей в узкую горловину антифриз мешает выйти воздуху. Наливать жидкость полагается не торопясь, чтобы воздух покинул систему.

02

Повреждение воздушного клапана, который должен удалять лишний воздух и предотвращать его проникновение внутрь. Когда клапан выходит из строя, в рубашке охлаждения появляется прослойка из воздуха. Решается такая проблема легко — клапан либо ремонтируют, либо меняют.

03

Повреждение помпы. Если воздух попадает через фибру или сальник, то в системе охлаждения появляется воздушная прослойка.

04

Повреждение прокладки ГБЦ, при котором тосол попадает в цилиндры силовой установки. Из выхлопной трубы выходит дым белого цвета, а в расширительном баке выхлопные газы издают звуки бурления.

05

Утечка охлаждающей жидкости. По сути это разгерметизация, при которой вместо антифриза в системе находится воздух. Искать признаки утечки нужно на рабочих узлах — радиаторах, прокладках и т.д. Диагностировать проблему несложно — достаточно внешнего осмотра двигателя и ходовой. Обнаружены утечки жидкости? Значит, пора приступать к ремонту пострадавших участков.

Любая поломка — это угроза для важных узлом и механизмов автомашины. Под ударом находится двигатель: нарушенная вентиляция провоцирует перегрев. Срок службы силовой установки уменьшается, а расход топлива увеличивается.

Если обнаружены признаки завоздушивания, то необходимо знать, как убрать пробку в систему охлаждения. Не медлите; чем раньше вы устраните проблему, тем быстрее двигатель начнет работать в нормальном режиме. Запомните три волшебных способа по удалению воздушной пробки.

Способ 1

1. Демонтируйте пластиковый кожух с двигателя. Отвинтите крышку горловины, в которую заливают масло, и уберите накладку. Затем закройте горловину.
2. Найдите патрубки для нагрева дроссельного узла.
3. Снимите один из патрубков (любой).
4. Снимите крышку расширительного бачка.
5. Накройте горлышко чистой тканью или подсоедините шланг и продуйте его, чтобы стравить воздух из системы.
6. Дуйте до тех пор, пока из снятого патрубка не начнет выливаться жидкость; после этого сразу наденьте шланг обратно.

Способ 2

1. Запустите мотор, чтобы он поработал в течение примерно 15 минут.
2. Заглушите двигатель.
3. Снимите один из патрубков (любой) на дроссельном узле.
4. Оставьте закрытой крышку бачка.
5. Дождитесь момента, когда начнет выливаться тосол.
6. Наденьте патрубок обратно и плотно зажмите хомутом.
7. Будьте осторожны! Температура жидкости доходит до 90 градусов, поэтому наденьте спецовку и воспользуйтесь плотными резиновыми перчатками.

Способ 3

1. Установите машину передом вверх на крутом подъеме. Чем круче подъем, тем эффективнее работа.
2. Поставьте ручной тормоз.
3. Под колеса подложите башмаки, т.е. противооткаты.
4. Открутите пробки как с радиатора охлаждения, так и с расширительного бачка.
5. Дайте автомобилю поработать в таком положении примерно 15 минут.
6. Отслеживайте, как охлаждающая жидкость спускается в систему, а воздух покидает ее.
7. Доливайте жидкость и газуйте.
8. Завершите работу, когда пузыри закончатся.

Как предотвратить появление пробки

О каком бы ремонте ни шла речь, существует вечное правило: поломку легче предотвратить, чем устранить. Это правило касается и образования воздушной пробки.

Чтобы не обращаться к сотрудникам автосервиса, вы можете научиться устранять поломки и проводить профилактические работы самостоятельно.

Не забывайте проверять, залит ли в систему антифриз, и периодически доливать охлаждающую жидкость. Это поможет избежать образования пробки из воздуха. Постоянно понижающийся уровень антифриза говорит о том, что система охлаждения работает некорректно. Тщательно осмотрите систему на предмет утечек. Если следов антифриза не обнаружено, то надо обратиться к специалистам, чтобы они провели полную диагностику системы охлаждения.

Внимательно следите за тем, чтобы система охлаждения содержалась в чистоте, т.к. коррозия и продукты распада антифриза могут забивать систему. К коррозии могут привести даже небольшие пузырьки воздуха в системе охлаждения. Для очистки существуют специальные жидкости; их заливают вместо антифриза и дают двигателю «потрудиться» в течение 5-6 часов. Затем чистящее средство сливают и заливают свежий антифриз.

Следуйте советам производителя и покупайте только рекомендованную охлаждающую жидкость. Антифриз неизвестного происхождения и сомнительного качества — потенциальная угроза для всей системы охлаждения.

Возможно вас заинтересует

Запчасти Б/У

Запчасти Волво

Запчасти Рено

Читайте также

Рулевое управление

Ремонт спецтехники

Топливная система

Система охлаждения двигателя

Назад к списку

Система воздушного охлаждения в автомобиле

В этой статье вы узнаете что такое система воздушного охлаждения и как она работает? Их преимущества и недостатки объясняются с изображениями.

Если вам нужен PDF-файл, загрузите его в конце статьи.

Система воздушного охлаждения двигателя

В системе воздушного охлаждения тепло отводится непосредственно в воздух после прохождения через стенки цилиндров. Системы воздушного охлаждения имеют ребра и фланцы на наружных поверхностях цилиндров. Головки служат для увеличения площади, подвергаемой воздействию охлаждающего воздуха, и тем самым повышают скорость охлаждения.

Основной принцип, используемый в этом методе, состоит в том, чтобы поток воздуха непрерывно обтекал нагретую поверхность двигателя, откуда должно отводиться тепло. Количество рассеиваемого тепла зависит от следующих факторов.

1. Площадь поверхности металла, находящаяся в контакте с воздухом.
2. Скорость воздушного потока.
3. Разница температур между нагреваемой поверхностью и воздухом.
4. Электропроводность металла.

Для полноценного использования воздушного охлаждения площадь поверхности металла, которая соприкасается с воздухом, увеличена за счет ребер на цилиндрах цилиндров. Чем больше площадь поверхности, соприкасающейся с воздухом, тем больше тепла рассеивается. Чем выше скорость воздушного потока, тем выше рассеивается тепло.

Аналогично, чем выше разница температур между нагреваемой поверхностью и воздухом, тем выше будет тепловыделение. Металл, имеющий проводимость, рассеивает больше тепла.

Читайте также: 25 Сигнальные лампы и индикаторы приборной панели автомобиля [Пояснение]

Компоненты двигателей с воздушным охлаждением

Компоненты большинства систем воздушного охлаждения очень просты.

Вентилятор охлаждения размещен в полукруглом воздуховоде. Воздуховод закрывает головку блока цилиндров. Его внутренняя часть оснащена перегородками, которые направляют поток воздуха через ребра охлаждения двигателя и через масляный радиатор. Под цилиндрами воздух подается через термостат, который управляет клапаном с помощью рычага.

Клапан регулирует количество воздуха, поступающего к вентилятору, таким образом поддерживая правильную температуру двигателя. После прохождения двигателя и термостата воздух вытесняется из задней части автомобиля или проходит через систему теплообмена, которая подает горячую воду к отопителю автомобиля.

Одной из проблем, связанных с использованием двигателей с воздушным охлаждением, является потребность в достаточном количестве систем обогрева и отпотевания автомобиля.

Двигатели с водяным охлаждением всегда имеют постоянную подачу горячей воды, и ее достаточно легко преобразовать в горячий воздух. Двигатели с воздушным охлаждением обычно имеют независимый обогреватель или используют тепло выхлопной системы.

В некоторых старых моделях есть системы обогрева, сочетающие оба этих метода. Электрический обогреватель, работающий на бензине, подает горячий воздух в салон автомобиля с помощью вентилятора.

Этот же вентилятор подавал горячий воздух от теплообменников, которые представляли собой оребренные отливки из сплава на выхлопной системе. Горячий воздух подавался в смесительную камеру, где он смешивался со свежим воздухом для получения контролируемого количества тепла.

Преимущества системы воздушного охлаждения двигателя

1. Легче по весу из-за отсутствия радиатора, охлаждающих рубашек и охлаждающей жидкости.
2. Не доливать систему охлаждения
3. Не допускать утечек.
4. Антифриз не требуется.
5. Двигатель прогревается быстрее, чем в конструкции с водяным охлаждением.
6. Эта система может работать в холодном климате, где вода может замерзнуть.
7. Может использоваться в местах с недостатком охлаждающей воды.

Недостатки системы воздушного охлаждения двигателя

1. Менее эффективная система охлаждения, так как коэффициент теплопередачи воздуха меньше, чем у воды.
2. Поддерживать даже охлаждение вокруг цилиндра непросто, может произойти деформация цилиндра.
3. Более шумная работа.
4. Ограниченное использование в мотоциклах и скутерах, где цилиндры подвергаются воздействию воздушного потока.

Читайте также: Какие типы систем трансмиссии используются в транспортных средствах?

Ребра охлаждения

Площадь поверхности над цилиндром увеличена за счет ребер. Эти ребра либо отлиты как неотъемлемая часть цилиндра, либо над цилиндром размещены различные ребристые цилиндры. Иногда, особенно в авиационных двигателях, ребра изготавливаются из кованых заготовок цилиндров.

Как правило, ребра имеют толщину стенки цилиндра в основании, сужающуюся примерно до половины толщины основания. Длина ребер варьируется от одной четверти до одной трети диаметра цилиндра. Расстояние между центрами двух плавников составляет от одной четверти до одной трети их длины. Общая длина оребренного цилиндра цилиндра составляет от 1 до 1½ диаметра цилиндра.

Еще одно правило, основанное на экспериментальных соображениях, заключается в том, чтобы площадь ребер охлаждения составляла от 1400 до 2400 см² на одну лошадиную силу. Это дает правильную температуру цилиндра при скорости полета от 50 до 70 км/ч.

Вентилятор охлаждения

Вентилятор охлаждения используется в больших двигателях с воздушным охлаждением, особенно в автомобилях. Вентилятор с двумя или четырьмя лопастями приводится в движение либо с частотой вращения двигателя, либо с удвоенной частотой вращения двигателя, а поток воздуха направляется в головки цилиндров. Охлаждение зависит главным образом от частоты вращения двигателя, а не от скорости автомобиля. Вентилятор обычно поглощает около л.с. на каждые 15-20 л.с. выход.

В случае небольших одноцилиндровых двигателей отличным устройством для вентиляторного охлаждения является вентилятор диаметром около маховика. Вентилятор установлен на главном валу и заключен в металлический кожух. Устроен таким образом, что воздух всасывается в центре и выбрасывается по периферии через установленный на ремне воздуховод, направляющий его на выпускную сторону цилиндра.

В небольших двигателях с воздушным охлаждением вентилятор нагнетательного типа работает достаточно хорошо, если для воздушных потоков предусмотрены подходящие направляющие и каналы. Система также используется для более крупного двигателя. С системой охлаждения на стороне всасывания вентилятора достигается более удовлетворительный охлаждающий эффект. Иногда сам маховик затягивается, чтобы он работал как охлаждающий вентилятор. И через него воздух выбрасывается назад, после того как он прошел мимо стволов цилиндров.

В двигателях Fiat и Corvair качество охлаждающего воздуха регулируется термостатом. Когда температура воздуха, выходящего из цилиндра, превышает нормальное значение, термостат приводит в действие более крупный клапан или диск в воздуховоде, чтобы обеспечить прохождение воздуха более высокого качества.

Пример системы воздушного охлаждения в двигателях

В настоящее время воздушное охлаждение используется на двигателях напр. такие как скутеры, мотоциклы, самолеты, боевые танки и небольшие стационарные установки. И во многих моделях американского автомобиля с задним расположением двигателя. В Германии воздушное охлаждение используется в некоторых бензиновых и дизельных двигателях. двигатели, включая модели с 2, 4 и 8 цилиндрами.

Хорошим примером современного двигателя с воздушным охлаждением является четырехцилиндровый двигатель Krupp с воспламенением от сжатия с оппозитным расположением цилиндров. Он имеет охлаждающий вентилятор, установленный в передней части, и приводится в действие двигателем. Он нагнетал охлаждающий воздух через кожух вокруг переднего конца картера и, следовательно, к горизонтальным гильзам цилиндров, ребристым и заключенным в прямоугольный кожух.

Другим более свежим примером является восьмицилиндровый V-образный бензиновый двигатель Krupp, который имеет очень похожую систему охлаждения.

Volkswagen, голландский D.A.F. Ситроен-двухцилиндровый оппозитный. Шестицилиндровый горизонтально-оппозитный Chevrolet Corvair, Fiat 500D, два цилиндра в ряд. И Н.С.У. два цилиндра являются примерами современных двигателей с воздушным охлаждением.

Заключение

Вот и все. Спасибо за прочтение. Если у вас есть какие-либо сомнения или вопросы по поводу «система воздушного охлаждения» расскажите в комментариях. Если вам нужна помощь, свяжитесь с нами. Поделитесь этой статьей с друзьями, если она покажется вам полезной.

Хотите получать бесплатные PDF-файлы прямо на свой почтовый ящик? Тогда подпишитесь на нашу рассылку.

Введите адрес электронной почты…

Загрузить эту статью в формате PDF:

Нажмите здесь, чтобы загрузить

Узнайте больше о технических темах, таких как:

• Фрезерный станок и его типы
• Типы микрометрических винтовых калибров

Система охлаждения двигателя 9000 | Рабочая

Оставить комментарий

/ Механический / Автор
мохдсухель

Система охлаждения двигателя представляет собой набор различных деталей, которые позволяют жидкой охлаждающей жидкости течь через каналы блока цилиндров и головки цилиндров и поглощать теплоту сгорания.

Когда охлаждающая жидкость поглощает тепло, ее температура повышается. Эта горячая охлаждающая жидкость возвращается в радиатор через резиновый шланг для охлаждения. Когда нагретая охлаждающая жидкость попадает в радиатор через тонкую трубку, она охлаждается воздушным потоком.

Это важный компонент двигателя внутреннего сгорания, который предотвращает перегрев двигателя. Система охлаждения охлаждает двигатель и стабилизирует температуру в соответствии с рабочими требованиями двигателя. Основной функцией системы охлаждения двигателя
является поддержание нормальной температуры двигателя и предотвращение его перегрева.

Система охлаждения двигателя охлаждает двигатель за счет циркуляции охлаждающей жидкости (смесь воды и антифриза) через порт двигателя. В некоторых автомобилях для охлаждения двигателя используется система циркуляции воздуха. В этом методе воздух проходит через ребристый корпус цилиндра.

Перегрев двигателя может привести к его повреждению или полной остановке. Это тепло вырабатывается при сгорании топливно-воздушной смеси в камере сгорания. Когда процесс сгорания завершится, температура двигателя будет очень высокой. Система охлаждения извлекает этот двигатель посредством процесса теплопередачи.

Система охлаждения работает эффективно, отводя избыточное тепло от двигателя внутреннего сгорания и помогая поддерживать нормальную рабочую температуру двигателя.

Содержание

Принцип работы системы охлаждения двигателя

Во время работы двигатель сильно нагревается. Это тепло вырабатывается при сгорании топливовоздушной смеси в камере сгорания двигателя внутреннего сгорания. Система охлаждения используется для контроля нагрева двигателя.

В блоке двигателя вместе с цилиндром двигателя имеется несколько водовыпусков. Эти вентиляционные отверстия позволяют охлаждающей жидкости циркулировать в головке двигателя, рассеивать тепло двигателя и позволяют охлаждающей жидкости оптимально вытекать из двигателя. Резиновый шланг соединяет вход и выход водяного насоса с двигателем.

Принцип работы системы охлаждения двигателя

Система охлаждения работает следующим образом:

• Когда двигатель прогревается, система охлаждения начинает работать. Водяной насос подает охлаждающую жидкость к выпускному отверстию двигателя.
• Когда охлаждающая жидкость начинает циркулировать в водомете, она поглощает тепло двигателя и снижает его температуру до нормальной рабочей температуры.
• Когда температура охлаждающей жидкости достигает 160-190 градусов по Фаренгейту, охлаждающая жидкость расширяется и открывает парафин термостата. Термостат действует как клапан, который открывает и закрывает охлаждающую жидкость.
• Когда парафин термостата открывается, охлаждающая жидкость течет по шлангу в радиатор. Охладитель работает как теплообменник. Как только охлаждающая жидкость
• попадает в радиатор, вентилятор радиатора выдувает холодный воздух из ребер радиатора, чтобы помочь быстро снизить температуру охлаждающей жидкости. Когда охлаждающая жидкость остывает, она возвращается к водяному насосу. Водяной насос перекачивает его обратно в выходное отверстие для воды, и весь процесс повторяется.
• Теплопоглощающая способность системы охлаждения зависит от типа двигателя.

Key Components of Engine Cooling System 

1. Water pump
2. Radiator
3. Radiator overflow tank
4. Thermostat
5. Hoses
6. Coolant temperature sensor
7. Radiator cooling fan
8. Freeze plugs
9. Manifold gasket and head прокладка
10. Сердцевина нагревателя

Я также прикрепил файл изображения для лучшего понимания.

Компоненты системы охлаждения двигателя

Типы систем охлаждения двигателя

1. Система воздушного охлаждения
2. Система жидкостного охлаждения

двигатель. Эти типы систем охлаждения обычно встречаются на традиционных мотоциклах и автомобилях.

Двигатель с воздушным охлаждением использует алюминиевые ребра для покрытия блока цилиндров. Эти ребра также отводят тепло от цилиндра двигателя. Мощный вентилятор нагнетает воздух в эти ребра и передает тепло двигателя циркулирующему воздуху для охлаждения двигателя.

Цилиндры этих двигателей более эффективны, чем цилиндры двигателей с водяным охлаждением. Они могут выдерживать более высокие температуры, чем цилиндры с водяным охлаждением.

Большое преимущество воздушной системы охлаждения состоит в том, что она предотвращает коррозионное повреждение системы охлаждения и предотвращает замерзание и закипание охлаждающей жидкости при экстремальных температурах.

Тем не менее, регулирование температуры двигателя с воздушным охлаждением очень сложно, и если фиксированная рабочая температура резко возрастает, требуются жаропрочные керамические детали.

В системе воздушного охлаждения количество тепла, отводимого от двигателя, зависит от температуры охлаждающего воздуха, температуры ребер, скорости охлаждающего воздуха и общей площади ребер.

Эти типы систем охлаждения двигателей в основном используются в маломощных двигателях, таких как двигатели небольших воздушных автомобилей, малолитражных автомобилей, скутеров и мотоциклов, которые обеспечивают достаточную скорость для охлаждения двигателя за счет движения машины вперед. Он также используется в компактных промышленных двигателях.

Система воздушного охлаждения двигателя

2. Система жидкостного охлаждения

Системы жидкостного охлаждения также известны как системы непрямого охлаждения. Эта система использует жидкую охлаждающую жидкость вместо воздуха для охлаждения двигателя.

В этой системе охлаждения фактический охлаждающий материал (то есть воздух) не охлаждает систему напрямую. Воздух охлаждает воду, а вода охлаждает двигатель.
В этой системе двигатель закрыт водяной рубашкой. Водяной насос используется для циркуляции воды в этих куртках.

Проходя через водяные рубашки, вода отбирает тепло двигателя в процессе теплопередачи. Когда тепло двигателя передается воде, она нагревается. Эта горячая вода движется в радиатор. На радиаторе есть вентилятор, который дует холодным воздухом и охлаждает воду. Эта холодная вода закачивается обратно в водяную рубашку, и весь цикл повторяется.

Эти системы охлаждения обычно используются в больших двигателях, таких как грузовые автомобили, автобусы, тракторы и автомобили.

Система жидкостного охлаждения двигателя

Требования к системе охлаждения двигателя

При работающем двигателе температура внутри двигателя может достигать 2500°С, что выше температуры плавления деталей двигателя. Такая высокая температура может расплавить или повредить детали двигателя. Поэтому необходимо использовать систему охлаждения для отвода максимального тепла от двигателя.

Большое количество тепла может вызвать термическую нагрузку на двигатель. Следовательно, система охлаждения должна снижать температуру двигателя, что снижает тепловое напряжение.

Движущиеся части двигателя должны быть надлежащим образом смазаны. Система смазки снижает трение движущихся частей и обеспечивает правильную работу двигателя. Однако высокая температура двигателя может изменить характеристики смазки. Изменения характеристик смазки могут повлиять на движущиеся части двигателя. Поэтому, чтобы это остановить, нужно использовать систему охлаждения двигателя.

Чем выше температура, тем ниже объемный КПД двигателя. При определенных условиях ребра охлаждения могут вибрировать и повышать уровень шума. При повышении температуры работа двигателя ухудшается.

Система охлаждения двигателя | Как это работает? | Компоненты | Запчасти

Оставить комментарий

/ Механический / Автор
мохдсухель

Система охлаждения двигателя представляет собой набор различных компонентов, которые позволяют охлаждающей жидкости проходить через каналы в блоке цилиндров и головке цилиндров для поглощения тепла сгорания.

По мере того как охлаждающая жидкость поглощает тепло, ее температура повышается. Этот горячий хладагент возвращается в радиатор через резиновый шланг для охлаждения. Попадая в радиатор через тонкую трубку, расплавленный хладагент охлаждается потоком воздуха.

Система охлаждения двигателя

Это важная часть двигателя внутреннего сгорания , которая предотвращает перегрев двигателя. Система охлаждения охлаждает двигатель и стабилизирует температуру в соответствии с рабочими требованиями двигателя.

Основной функцией системы охлаждения двигателя является поддержание нормальной температуры двигателя и предотвращение его перегрева.
Система охлаждения двигателя охлаждает двигатель за счет циркуляции охлаждающей жидкости через вентиляционные отверстия двигателя. Некоторые автомобили используют циркуляцию воздуха для охлаждения двигателя. В этом методе воздух циркулирует через цилиндрическую оболочку с ребрами.

Перегрев двигателя может привести к его повреждению или полной остановке. Это тепло вырабатывается при сгорании топливно-воздушной смеси внутри камеры сгорания. Когда сгорание закончено, температура двигателя становится очень высокой. Этот двигатель извлекает систему охлаждения методом теплопередачи.

Система охлаждения работает эффективно, отводя избыточное тепло от двигателя внутреннего сгорания и помогая поддерживать нормальную рабочую температуру двигателя.

Содержание

Как работает система охлаждения двигателя?

Когда двигатель работает, он выделяет огромное количество тепла. Это тепло вырабатывается за счет сгорания воздушно-топливной смеси внутри камеры сгорания теплового двигателя. Система охлаждения используется для контроля нагрева двигателя.

В блоке двигателя с цилиндрами двигателя имеется несколько сливных отверстий. Эти вентиляционные отверстия обеспечивают циркуляцию охлаждающей жидкости через головку блока цилиндров двигателя, рассеивая тепло двигателя и позволяя охлаждающей жидкости оптимально вытекать из двигателя. Резиновый шланг соединяет вход и выход водяного насоса с двигателем.

Пошаговая процедура для системы охлаждения двигателя выглядит следующим образом:

• Когда двигатель прогревается, включается система охлаждения. Водяной насос прокачивает охлаждающую жидкость через вентиляционные отверстия двигателя. Когда охлаждающая жидкость начинает течь через вентиляционные отверстия, она поглощает тепло двигателя и охлаждает его до нормальной рабочей температуры.
• Когда температура охлаждающей жидкости достигает 160-190 градусов по Фаренгейту, твердый парафин в термостате расширяется и открывается. Термостат действует как двухпозиционный клапан для охлаждающей жидкости.
• Когда парафин в термостате открывается, охлаждающая жидкость проходит через шланги в радиатор. Радиатор выполняет роль теплообменника.
• Когда охлаждающая жидкость достигает радиатора, вентилятор радиатора продувает холодный воздух через ребра, быстро снижая температуру охлаждающей жидкости. Когда охлаждающая жидкость остывает, она возвращается к водяному насосу. Водяной насос закачает ее обратно через сливные отверстия, и весь процесс повторится.
• Способность системы охлаждения поглощать тепло зависит от типа двигателя.

Key Components of Engine Cooling System

1. Water pump
2. Radiator
3. Radiator overflow tank
4. Thermostat
5. Hoses
6. Coolant temperature sensor
7. Radiator cooling fan
8. Freeze plugs
9. Manifold gasket and прокладка головки блока цилиндров
10. Сердцевина нагревателя

Для лучшего понимания см. изображение ниже.

Основные компоненты системы охлаждения двигателя

Типы систем охлаждения двигателя

1. Система воздушного охлаждения
2. Система жидкостного охлаждения

Давайте рассмотрим эти два типа систем охлаждения двигателя.

1. Система воздушного охлаждения

В двигателе с воздушным охлаждением система охлаждения подает холодный воздух вместо охлаждающей жидкости для охлаждения двигателя. Эти типы систем охлаждения обычно встречаются в старых транспортных средствах и обычных автомобилях.

В двигателях с воздушным охлаждением алюминиевые ребра закрывают блок цилиндров. Эти ребра также отводят тепло от цилиндров двигателя. Мощные вентиляторы прокачивают воздух через эти ребра, передавая тепло от двигателя циркулирующему воздуху для охлаждения двигателя.

Цилиндры этих двигателей имеют более высокий КПД по сравнению с двигателями с водяным охлаждением. Они более устойчивы к высоким температурам, чем цилиндры с водяным охлаждением.

Системы с воздушным охлаждением обладают значительным преимуществом, поскольку предотвращают повреждение системы охлаждения коррозией и предотвращают замерзание и закипание охлаждающей жидкости при экстремальных температурах.

Регулирование температуры двигателей с воздушным охлаждением является сложным процессом, и при значительном повышении фиксированной рабочей температуры требуются высокотемпературные керамические компоненты.

В системе с воздушным охлаждением количество тепла, отбираемого двигателем, зависит от температуры охлаждающей жидкости, температуры ребер, скорости/количества охлаждающего воздуха и общей площади поверхности лопаток.

Эти типы систем охлаждения двигателей в основном используются в двигателях малой мощности, таких как небольшие автомобильные двигатели с пневматическим приводом, небольшие автомобили, скутеры и мотоциклы, где возвратно-поступательное движение машины обеспечивает достаточную скорость для охлаждения двигателя. Они также используются в компактных промышленных двигателях.

Двигатель с воздушным охлаждением

2. Система жидкостного охлаждения

Системы жидкостного охлаждения также известны как системы непрямого охлаждения. Эта система использует жидкую охлаждающую жидкость вместо воздуха для охлаждения двигателя.
В этой системе охлаждения фактический охлаждающий материал не охлаждает систему напрямую. Воздух охлаждает воду, а вода охлаждает двигатель.

Двигатель с жидкостным охлаждением

В этой системе двигатель закрыт водяной рубашкой. Водяные насосы используются для циркуляции воды в этих пальто. Когда вода течет через водяную рубашку, она отбирает тепло у двигателя посредством процесса теплопередачи. Когда тепло двигателя передается воде, она становится горячей. Эта горячая вода поступает в радиатор. Кулер оснащен вентилятором, который нагнетает холодный воздух для охлаждения воды. Эта холодная вода закачивается обратно в водяную рубашку, и весь цикл повторяется. Эти системы охлаждения обычно используются в больших двигателях, таких как грузовики, автобусы, тракторы и автомобили.

Обертывание

Как правило, система охлаждения постоянно поддерживает температуру двигателя. Двигатель – это устройство, преобразующее химическую энергию топлива в полезную механическую работу. Когда двигатель работает, он сильно нагревается. Это тепло может привести к повреждению двигателя. Поэтому для правильного охлаждения двигателя в автомобиле используется система охлаждения двигателя

Если вам понравилась моя статья, дайте мне знать. Если у вас есть какие-либо вопросы, пожалуйста, прокомментируйте ниже.

Надеюсь, сегодня вы получили некоторые знания.

Продолжайте читать!

Спасибо!

Приятного обучения!

Циа!

Охлаждение двигателя — конструкция и функционирование

Здесь вы найдете полезные основы по теме охлаждения двигателя в транспортных средствах.

Чтобы двигатель внутреннего сгорания работал эффективно и с низким уровнем выбросов, он должен как можно быстрее достичь своей рабочей температуры и поддерживать ее при любых условиях нагрузки. Это обеспечивается за счет охлаждения двигателя, который одновременно снабжает теплом пассажирское пространство. На этой странице мы опишем функции охлаждения двигателя и его компонентов. Видео дополнительно проинформирует вас о профессиональной замене виско-сцепления.

Полезно знать

Охлаждение – ретроспектива

Основы

Система охлаждения двигателя

ОХЛАЖДЕНИЕ — ОБЗОР: ПОЛЕЗНО ЗНАТЬ

Охлаждение двигателя водой

Температура горящего топлива (до 2000 °C) вредна для работы двигателя. Поэтому двигатель охлаждается до рабочей температуры. Первым видом охлаждения водой было термосифонное охлаждение.

Нагретая, более легкая вода поднимается по коллектору в верхнюю часть радиатора и охлаждается потоком воздуха. Затем он опускается и возвращается в двигатель. Вода циркулирует при работающем двигателе. Охлаждение поддерживалось вентилятором, но регулирование было невозможно. Позже водяной насос ускорил циркуляцию воды.

Слабые места:

• Длительное время прогрева
• Низкая температура двигателя в холодное время года

При дальнейшем развитии двигателей использовались регуляторы охлаждающей воды (т.е. термостат). Циркуляция воды через радиатор регулируется в зависимости от температуры охлаждающей жидкости. В 1922 г. он описывается так: «Назначение этих устройств — быстрый прогрев двигателя и предотвращение остывания двигателя».

Имеется в виду система охлаждения с термостатом со следующими функциями:

• Короткое время прогрева
• Поддержание постоянной рабочей температуры

Современное охлаждение двигателя

Термостат явился решающим усовершенствованием системы охлаждения двигателя и обеспечил циркуляцию охлаждающей жидкости с коротким замыканием Пока желаемая рабочая температура двигателя не достигается, вода не проходит через радиатор , но обходит его и врезается в двигатель. Термостат открывает соединение с радиатором только после достижения желаемой рабочей температуры. Эта система управления и по сей день остается основой всех систем. Рабочая температура двигателя важна не только с точки зрения производительности и расхода топлива, но и для низкого уровня выбросов загрязняющих веществ.

В системе охлаждения двигателя используется тот факт, что вода под давлением не закипает при температуре 100 °C, а только при температуре от 115 °C до 130 °C. Контур охлаждения находится под давлением от 1,0 до 1,5 бар. Это представляет собой закрытую систему охлаждения. В системе есть расширительный бачок, который заполнен примерно наполовину. Охлаждающей средой является не просто вода, а смесь воды и присадки к охлаждающей жидкости. Теперь мы имеем дело с охлаждающей жидкостью, обеспечивающей защиту от замерзания, имеющей повышенную температуру кипения и защищающей детали двигателя и систему охлаждения от коррозии.

СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ: ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ

Из-за все более тесного моторного отсека установка компонентов и отвод огромного количества тепла представляет собой серьезную проблему. Охлаждение моторного отсека предъявляет высокие требования к современным системам охлаждения, поэтому в последнее время в технологии охлаждения достигнут большой прогресс.

К системе охлаждения предъявляются следующие требования:

• Более короткая фаза прогрева
• Быстрый обогрев салона
• Низкий расход топлива
• Увеличенный срок службы компонентов

Все системы охлаждения двигателя основаны на следующих компонентах:

• Радиатор охлаждающей жидкости
• Термостат (механический) )
• Расширительный бачок
• трубки
• Вентилятор двигателя (с клиноременным приводом или Visco®)
• Датчик температуры (управление двигателем/индикатор)

Принцип действия

Тепло, выделяющееся при сгорании топлива, которое мигрирует к компонентам двигателя, передается охлаждающей жидкости. Циркуляция заставляет тепло передаваться наружному воздуху, тем самым охлаждая охлаждающую жидкость. Один или несколько вентиляторов (с механическим или электрическим приводом), которые могут быть установлены перед или за радиатором, поддерживают процесс охлаждения. Это происходит, в частности, на низких скоростях или во время стоянки автомобиля. Для поддержания относительно постоянной температуры охлаждающей жидкости и/или двигателя термостат регулирует подачу охлаждающей жидкости.

Насколько полезна эта статья для вас?

Совершенно бесполезно

Очень полезно

Расскажите, пожалуйста, что вам не понравилось.

Для получения бесплатного информационного бюллетеня HELLA TECH WORLD.

Ваш отзыв**

Капча*

Большое спасибо. Но прежде чем ты уйдешь.

Подпишитесь на нашу бесплатную рассылку новостей HELLA TECH WORLD, чтобы получать последние технические видеоролики, советы по ремонту автомобилей, информацию о курсах обучения, сведения о маркетинговых кампаниях и советы по диагностике.

Благодарим вас за интерес к новостному бюллетеню HELLA TECH WORLD — для автомастерских!

На указанный вами адрес электронной почты будет отправлено уведомление.

Обратите внимание: Ваша подписка будет завершена только после того, как вы подтвердите получение этого электронного письма.

Это делается для того, чтобы никто не мог подписаться на вас по ошибке.

Ваша личная информация хранится и обрабатывается исключительно с целью отправки информационного бюллетеня. Ни при каких обстоятельствах ваши данные не будут переданы третьим лицам.

Дополнительная информация о конфиденциальности.

Благодарим вас за интерес к информационному бюллетеню HELLA TECH WORLD – для автомастерских!

На указанный вами адрес электронной почты будет отправлено уведомление.

Обратите внимание: Ваша подписка будет завершена только после того, как вы подтвердите получение этого электронного письма.

Это делается для того, чтобы никто не мог подписаться на вас по ошибке.

Ваша личная информация хранится и обрабатывается исключительно с целью отправки информационного бюллетеня. Ни при каких обстоятельствах ваши данные не будут переданы третьим лицам.

Дополнительная информация о конфиденциальности.

Вы уже подписаны

Ваш адрес электронной почты ожидает подтверждения

Неверный новый адрес электронной почты. Новый адрес электронной почты недействителен. Подписчик не обновлен

Неверный адрес электронной почты. Адрес электронной почты отсутствует или имеет неправильный формат.

Проблема со статусом электронной почты

Процесс регистрации не запущен.

Ошибка:

Для получения бесплатного информационного бюллетеня HELLA TECH WORLD.

Благодарим вас за интерес к информационному бюллетеню HELLA TECH WORLD – для автомастерских!

На указанный вами адрес электронной почты будет отправлено уведомление.

Обратите внимание: Ваша подписка будет завершена только после того, как вы подтвердите получение этого электронного письма.

Это делается для того, чтобы никто не мог подписаться на вас по ошибке.

Ваша личная информация хранится и обрабатывается исключительно с целью отправки информационного бюллетеня. Ни при каких обстоятельствах ваши данные не будут переданы третьим лицам.

Дополнительная информация о конфиденциальности.

Благодарим вас за интерес к новостному бюллетеню HELLA TECH WORLD — для автомастерских!

На указанный вами адрес электронной почты будет отправлено уведомление.

Обратите внимание: Ваша подписка будет завершена только после того, как вы подтвердите получение этого электронного письма.

Это делается для того, чтобы никто не мог подписаться на вас по ошибке.

Ваша личная информация хранится и обрабатывается исключительно с целью отправки информационного бюллетеня. Ни при каких обстоятельствах ваши данные не будут переданы третьим лицам.

Дополнительная информация о конфиденциальности.

Вы уже подписаны

Ваш адрес электронной почты ожидает подтверждения

Неверный новый адрес электронной почты. Новый адрес электронной почты недействителен. Подписчик не обновлен

Неверный адрес электронной почты. Адрес электронной почты отсутствует или имеет неправильный формат.

Проблема со статусом электронной почты

Процесс регистрации не запущен.

Ошибка:

Системы охлаждения и обслуживания поршневых двигателей самолетов

Двигатель внутреннего сгорания представляет собой тепловую машину, преобразующую химическую энергию топлива в механическую энергию коленчатого вала. Однако это не происходит без некоторой потери энергии, и даже самые эффективные авиационные двигатели могут терять от 60 до 70 процентов исходной энергии топлива. Если большая часть этого отработанного тепла не будет быстро удалена, цилиндры могут стать достаточно горячими, чтобы вызвать полный отказ двигателя. Избыточное тепло нежелательно в любом двигателе внутреннего сгорания по трем основным причинам:

1. Влияет на процесс сгорания топлива/воздушного заряда.
2. Ослабляет и сокращает срок службы деталей двигателя.
3. Ухудшает смазку.

Если температура внутри цилиндра двигателя слишком высока, топливно-воздушная смесь предварительно нагревается, и сгорание происходит раньше желаемого времени. Поскольку преждевременное сгорание вызывает детонацию, детонацию и другие нежелательные явления, должен быть способ устранить тепло до того, как оно вызовет повреждение.

Один галлон авиационного бензина имеет достаточную теплотворную способность, чтобы вскипятить 75 галлонов воды; таким образом, легко увидеть, что двигатель, сжигающий 4 галлона топлива в минуту, выделяет огромное количество тепла. Около четверти выделяемого тепла превращается в полезную мощность. Остальное тепло должно рассеиваться, чтобы оно не разрушало двигатель. В типичной силовой установке самолета половина тепла уходит с выхлопом, а другая часть поглощается двигателем. Циркуляционное масло забирает часть этого впитавшегося тепла и передает его воздушному потоку через масляный радиатор. Об остальном позаботится система охлаждения двигателя. Охлаждение — это передача избыточного тепла от цилиндров воздуху, но это нечто большее, чем просто размещение цилиндров в воздушном потоке. Цилиндр на большом двигателе размером примерно с галлоновый кувшин. Однако его внешняя поверхность увеличена за счет использования охлаждающих ребер, так что для охлаждающего воздуха он представляет собой внешнюю поверхность размером с бочку. Такое расположение увеличивает теплопередачу излучением. Если слишком большая часть охлаждающего ребра сломана, цилиндр не может охлаждаться должным образом, и образуется точка перегрева. Поэтому цилиндры обычно заменяют, если отсутствует определенное количество квадратных дюймов ребер.

Кожух и перегородки предназначены для подачи воздуха через ребра охлаждения цилиндра. [Рисунок 2] Дефлекторы направляют воздух вокруг цилиндров и предотвращают образование горячих луж застоявшегося воздуха, в то время как основные потоки проходят мимо неиспользованными. В перегородки встроены нагнетательные трубки для направления струй охлаждающего воздуха на колена задних свечей зажигания каждого цилиндра для предотвращения перегрева проводов зажигания.

Двигатель может иметь слишком низкую рабочую температуру. По тем же причинам, по которым двигатель прогревается перед взлетом, он остается теплым во время полета. Испарение и распределение топлива, а также циркуляция масла зависят от оптимальной рабочей температуры двигателя. Двигатель самолета имеет регуляторы температуры, которые регулируют циркуляцию воздуха над двигателем. Если не будут предусмотрены некоторые элементы управления, двигатель может перегреться на взлете и переохладиться на большой высоте, на высокой скорости и при снижении мощности.

Наиболее распространенным средством управления охлаждением является использование заслонок капота. [Рисунок 3] Эти закрылки открываются и закрываются с помощью домкратов с электродвигателем, гидравлических приводов или вручную на некоторых легких самолетах. При выдвижении для улучшения охлаждения створки капота создают сопротивление и жертвуют обтекаемостью ради дополнительного охлаждения. При взлете створки капота открываются ровно настолько, чтобы температура двигателя оставалась ниже красной отметки. Допускается нагрев выше нормального диапазона, чтобы сопротивление было как можно меньше. Во время наземных операций створки капота должны быть широко открыты, так как лобовое сопротивление не имеет значения, а охлаждение необходимо установить на максимум. Створки капота используются в основном на старых самолетах и ​​радиальных двигателях. 9Рис. 3. Регулирование потока охлаждающего воздуха [Рис. 4] Каждая гондола имеет две пары труб, идущих от моторного отсека к задней части гондолы. Выхлопные коллекторы подают выхлопные газы во внутренние аугменторные трубки. Выхлопной газ смешивается с воздухом, прошедшим над двигателем, и нагревает его, образуя струйный выхлоп с высокой температурой и низким давлением. Эта область низкого давления в аугменторах привлекает дополнительный охлаждающий воздух к двигателю. Воздух, поступающий во внешние оболочки аугменторов, нагревается за счет контакта с трубками аугменторов, но не загрязняется выхлопными газами. Нагретый воздух из корпуса поступает в систему обогрева, оттаивания и защиты от обледенения салона.

Augmentor использует скорость выхлопных газов, чтобы создать поток воздуха над двигателем, поэтому охлаждение винта не полностью зависит от омывания винта. Лопасти, установленные в аугменторах, контролируют объем воздуха. Эти лопасти обычно оставляют в заднем положении, чтобы обеспечить максимальный поток. Их можно закрыть, чтобы увеличить обогрев кабины или использовать для защиты от обледенения, или для предотвращения слишком сильного охлаждения двигателя во время спуска с высоты. В дополнение к усилителям некоторые самолеты имеют двери остаточного тепла или створки гондолы, которые используются в основном для отвода оставшегося тепла после выключения двигателя. Створки гондолы можно открыть для большего охлаждения, чем обеспечивают аугментаторы. Модифицированная форма ранее описанной системы охлаждения аугментора используется на некоторых легких самолетах. [Рисунок 5] Системы Augmentor мало используются на современных самолетах.

Как показано на рис. стороны гребного винта. Напорная камера герметизирована в верхней части двигателя перегородками, правильно направляющими поток охлаждающего воздуха ко всем частям моторного отсека. Теплый воздух всасывается из нижней части моторного отсека за счет нагнетания выхлопных газов через выхлопные эжекторы. Этот тип системы охлаждения исключает использование управляемых створок капота и обеспечивает адекватное охлаждение двигателя на всех рабочих скоростях.

Техническое обслуживание системы охлаждения поршневого двигателя

Система охлаждения двигателя большинства поршневых двигателей обычно состоит из капота двигателя, дефлекторов цилиндров, ребер цилиндра, а в некоторых из них используются створки капота. В дополнение к этим основным единицам существуют также некоторые системы индикации температуры, такие как температура головки блока цилиндров, температура масла и температура выхлопных газов.

Капот выполняет две функции:

1. Обтекает громоздкий двигатель, уменьшая сопротивление.
2. Образует оболочку вокруг двигателя, которая заставляет воздух проходить вокруг и между цилиндрами, поглощая тепло, рассеиваемое ребрами цилиндра.

Основания цилиндров представляют собой металлические экраны, спроектированные и расположенные так, чтобы поток воздуха равномерно направлялся вокруг всех цилиндров. Такое равномерное распределение воздуха помогает предотвратить чрезмерное нагревание одного или нескольких цилиндров по сравнению с другими. Ребра цилиндра излучают тепло от стенок и головок цилиндров. Когда воздух проходит над ребрами, он поглощает это тепло, уносит его от цилиндра и выбрасывается за борт через нижнюю заднюю часть капота.

Управляемые створки капота позволяют уменьшить или увеличить выходную площадь в задней части капота двигателя. [Рисунок 6]

. Уменьшенный поток воздуха не может отводить столько тепла; следовательно, существует тенденция к повышению температуры двигателя. Открытие створок капота увеличивает площадь выхода. Поток охлаждающего воздуха на цилиндры увеличивается, поглощая больше тепла, и температура двигателя имеет тенденцию к снижению. Надлежащий осмотр и техническое обслуживание системы охлаждения двигателя способствует эффективной и экономичной работе двигателя в целом. Техническое обслуживание капота двигателя Из всего напорного воздушного потока, приближающегося к гондоле бортового двигателя, только около 15–30 процентов поступает в капот для обеспечения охлаждения двигателя. Остальной воздух проходит через кожух снаружи. Следовательно, внешняя форма кожуха должна быть обтекаемой таким образом, чтобы воздух мог беспрепятственно обтекать кожух с минимальной потерей энергии. Капот двигателя, обсуждаемый в этом разделе, является типичным для многих радиальных или горизонтально оппозитных двигателей. Все системы охлаждения работают одинаково, с небольшими техническими изменениями, разработанными для конкретных установок. Капот изготавливается в виде съемных секций, количество которых зависит от марки и модели самолета. Установка, показанная на рис. 7, состоит из двух секций, которые соединяются вместе при установке. Рисунок 7. Дифференциальное воздушное охлаждение. Внутренняя конструкция предназначена для придания прочности панели и, кроме того, для обеспечения гнезд для защелок, опоры капота и воздухозаборника двигателя. Воздушное уплотнение изготовлено из резины и крепится болтами к металлическому ребру, приклепанному к панели капота. [Рисунок 7] Это уплотнение, как следует из названия, герметизирует воздух в секции двигателя, предотвращая выход воздуха вдоль внутренней поверхности панели без циркуляции вокруг цилиндров. Воздушное уплотнение двигателя должно использоваться на двигателях, которые имеют полную систему дефлекторов цилиндров, которая закрывает головки цилиндров. Его цель состоит в том, чтобы заставить воздух циркулировать вокруг и через систему перегородок. Осматривайте панели капота во время каждой регулярной проверки двигателя и самолета. Снятие капота для технического обслуживания дает возможность более частого осмотра капота. Осмотрите панели капота на наличие царапин, вмятин и разрывов на панелях. Этот тип повреждения вызывает ослабление конструкции панели, увеличивает аэродинамическое сопротивление за счет нарушения воздушного потока и способствует возникновению коррозии. Защелки панели капота следует осмотреть на наличие вытянутых заклепок и ослабленных или поврежденных ручек. Необходимо осмотреть внутреннюю конструкцию панели, чтобы убедиться, что ребра жесткости не треснуты, а воздушное уплотнение не повреждено. Петли люка капота, если они есть, и крепления петель люка капота должны быть проверены на надежность крепления, а также на наличие разрывов или трещин. Эти осмотры являются визуальными проверками и должны выполняться часто, чтобы убедиться, что капот исправен и способствует эффективному охлаждению двигателя. Осмотр ребра охлаждения цилиндра двигателя Ребра охлаждения имеют первостепенное значение для системы охлаждения, поскольку они обеспечивают передачу тепла от цилиндра воздуху. Их состояние может означать разницу между адекватным или неадекватным охлаждением цилиндра. Ребра проверяются при каждом регулярном осмотре. Площадь плавника — это общая площадь (обе стороны плавника), открытая для воздуха. При осмотре ребра должны быть осмотрены на наличие трещин и изломов. [Рис. 8] Небольшие трещины не являются основанием для снятия цилиндра. Эти трещины можно заполнить или даже иногда засверлить, чтобы предотвратить дальнейшее растрескивание. Неровные или острые углы на ребрах можно сгладить напильником, и это действие устраняет возможный источник новых трещин. Однако перед изменением профиля ребер охлаждения цилиндров ознакомьтесь с допустимыми пределами в руководстве по обслуживанию или капитальному ремонту производителя. Рисунок 8. Головка блока цилиндров и ребра Определение площади ребер становится важным при проверке ребер на предмет поломок. Это является определяющим фактором для принятия или удаления баллона. Например, на определенном двигателе, если длина любого ребра, измеренного у его основания, превышает 12 дюймов в длину, или если общая площадь сломанных ребер на любой одной головке цилиндров превышает 83 квадратных дюйма, цилиндр снимается и заменяется. Причина удаления в этом случае заключается в том, что область такого размера может вызвать горячую точку на цилиндре; так как может происходить очень небольшая теплопередача. Если соседние ребра сломаны в одном и том же месте, общая допустимая длина поломки составляет шесть дюймов на любых двух соседних ребрах, четыре дюйма на любых трех соседних ребрах, два дюйма на любых четырех соседних ребрах и один дюйм на любых пяти соседних ребрах. плавники Если длина разрыва в соседних ребрах превышает указанную величину, цилиндр следует снять и заменить. Эти характеристики поломки применимы только к двигателю, используемому в данном обсуждении в качестве типичного примера. В каждом конкретном случае следует обращаться к применимым инструкциям производителя. Осмотр системы дефлекторов и дефлекторов цилиндров В поршневых двигателях используются некоторые типы межцилиндровых дефлекторов и дефлекторов головок цилиндров, чтобы обеспечить тесный контакт охлаждающего воздуха со всеми частями цилиндров. На рис. 2 показана система перегородки и дефлектора вокруг цилиндра. Дефлектор блокирует поток воздуха и заставляет его циркулировать между цилиндром и дефлекторами. На рис. 9 показана перегородка и дефлектор, предназначенные для охлаждения головки блока цилиндров. Дефлектор препятствует выходу воздуха из головки блока цилиндров и заставляет его проходить между головкой и дефлектором. Хотя сопротивление, оказываемое перегородками прохождению охлаждающего воздуха, требует, чтобы на двигателе поддерживался значительный перепад давления для получения необходимого воздушного потока, требуемый объем охлаждающего воздуха значительно уменьшается за счет использования правильно спроектированных и расположенных дефлекторов цилиндров. Рис. 9. Дефлектор головки блока цилиндров и дефлекторная система в верхней части цилиндров. Это скопление воздуха снижает скорость воздуха. Выходное отверстие в нижней задней части капота создает зону низкого давления. Когда воздух приближается к выходу из кожуха, он снова ускоряется и плавно сливается с воздушным потоком. Перепад давления между верхней и нижней частью двигателя заставляет воздух проходить через цилиндры через каналы, образованные дефлекторами. Перегородки и дефлекторы обычно проверяются во время регулярного осмотра двигателя, но их следует проверять всякий раз, когда капот снимается для какой-либо цели. Необходимо проверить на наличие трещин, вмятин или ослабленных прижимных шпилек. Трещины или вмятины, если они достаточно серьезные, потребуют ремонта или удаления и замены этих узлов. Тем не менее, трещину, которая только что началась, можно засверлить, а вмятины можно выпрямить, что позволит продолжить обслуживание этих перегородок и дефлекторов. Системы индикации температуры баллона Эта система обычно состоит из индикатора, электропроводки и термопары. Проводка находится между прибором и брандмауэром гондолы. В брандмауэре один конец вывода термопары соединяется с электропроводкой, а другой конец вывода термопары соединяется с цилиндром. Термопара состоит из двух разнородных металлов, обычно из константана и железа, соединенных проводкой с системой индикации. Если температура соединения отличается от температуры соединения разнородных металлов с проводами, возникает напряжение. Это напряжение посылает ток по проводам к индикатору, прибору для измерения тока, отградуированному в градусах. Конец термопары, который соединяется с цилиндром, имеет байонетное соединение или прокладку. Для установки байонетного типа гайку с накаткой нажимают вниз и поворачивают по часовой стрелке до упора. [Рис. 10]. Тип прокладки подходит под свечу зажигания и заменяет обычную прокладку свечи зажигания. [Рисунок 11] Рис. 11. Датчик CHT с прокладкой При установке провода термопары помните, что лишнюю длину провода не обрезать, а смотать и связать, потому что он слишком длинный. . Термопара предназначена для создания заданного сопротивления. При уменьшении длины провода показания температуры будут неправильными. Штык или прокладку термопары вставляют или устанавливают на самый горячий цилиндр двигателя, определяемый при испытании блока. Когда термопара установлена ​​и проводка подключена к прибору, отображаемое показание является температурой цилиндра. Перед эксплуатацией двигателя, при температуре окружающего воздуха, указатель температуры головки блока цилиндров показывает температуру наружного воздуха; это один из тестов для определения того, что прибор работает правильно. Защитное стекло указателя температуры головки блока цилиндров следует регулярно проверять, чтобы убедиться, что оно не соскользнуло и не треснуло. Защитное стекло следует проверить на наличие признаков отсутствия или повреждения наклеек, указывающих на температурные ограничения. Если выводы термопары были слишком длинными и их приходилось скручивать и связывать, следует проверить стяжку на предмет надежности или перетирания провода. Байонет или прокладку следует осмотреть на предмет чистоты и надежности крепления. При работе двигателя следует проверить все электрические соединения, если указатель температуры головки блока цилиндров колеблется. Системы индикации температуры выхлопных газов Индикатор температуры выхлопных газов состоит из термопары, помещенной в поток выхлопных газов сразу после канала цилиндра. [Рис. 12] Затем он подключается к прибору на приборной панели. Это позволяет регулировать состав смеси, что оказывает большое влияние на температуру двигателя. Используя этот прибор для настройки смеси, можно контролировать и контролировать температуру двигателя. Системы охлаждения двигателя горячим воздухом Из всех двигателей горячего воздуха, которые я видел в журналах, книгах, на веб-сайтах и ​​на выставках моделей по всей стране очень немногие имеют адекватные системы охлаждения. Некоторый вообще без системы охлаждения! Для этих двигателей масса двигателя (радиатора) равна охлаждающей система! Как только двигатель нагреется, он будет постепенно замедляться и остановиться, потому что разница температур между горячей конец и кулер (в случае двигателей стирлинга) становится слишком маленький, чтобы поддерживать работу. В случае с атмосферными двигателями цилиндр нагревается настолько, что пламя, втянутое в него, не достаточно прохладно, чтобы создать достаточный частичный вакуум для работы. Это нормально, если проектировщик и изготовитель не намерены для запуска более чем на несколько минут за раз. Те из нас, кто хочет наши двигатели могут работать в течение длительного периода времени не нагреваясь, необходимо обеспечить наши двигатели достаточным системы охлаждения. Для продолжительной работы все тепло, которое применяемые для работы двигателя, должны излучаться, проводиться или конвекцией до такой степени, что двигатель работает как можно ближе температура окружающей среды, насколько это возможно. Прежде чем мы продолжим, давайте немного освежим в памяти науку о тепле. может лучше понять, что нам нужно делать. Радиация – это тепло, которое покидает (излучается) объект так же, как он покидает солнце и согревает наше лицо. Объект темного цвета излучает тепло быстрее, чем объект светлого цвета. Тусклый лучше, чем блестящий. Если это хорошо отражатель, это плохой радиатор. Тусклый черный предмет лучше всего радиатор и блестящий металлический предмет — это самое худшее. Кондукция — это как тепло переходит от одного объекта к другому, когда они находятся в прямом контакт друг с другом. Конвекция — это когда жидкость (жидкость, такая как вода или газ, например воздух) движется мимо теплого объекта. Это действительно проводимость, но с движущейся средой, а не с неподвижным контактом. Предметы теплее температуры окружающей среды всегда будут терять тепло. одним или несколькими из этих трех способов. Другой фактор заключается в том, что чем горячее объект над окружающей средой, тем быстрее потеряет тепло. Если нагреть кусок металла горелкой он дойдет только до определенной температуры и не получит жарче. Причина в том, что чем горячее становится, тем быстрее теряется нагревать. В какой-то момент он теряет тепло так же быстро, как факел. может предоставить это. Конечно размер, конфигурация поверхности, цвет и другие факторы будут определять максимальную температуру, полученную при достигается равновесие. Жидкостное охлаждение является наиболее компактным и эффективным, но может быть грязным и требует либо постоянного нового подвода теплоносителя (водяной кран) или способ охлаждения фиксированного количества рециркулирующего хладагента. Этот обычно означает радиатор вода-воздух. Последнее, как правило, также требуется насос для циркуляции охлаждающей жидкости, потому что термосифоны не работают хорошо в малых размерах. Эффективное охлаждение легко достигается с небольшой водяной рубашкой вокруг цилиндра двигателя. Температура теплоносителя и скорость циркуляции будет первичным определяющие факторы. Было бы разумно использовать латунь или нержавеющую сталь. сталь для внутренней и внешней поверхностей водяной рубашки для предотвратить коррозию. Попутно имейте в виду, что вода может впитывать больше тепла на единицу объема, чем любая другая жидкость, к которой вы имеете доступ к. Воздушное охлаждение занимает больше места на двигателе, но не требует сантехника или дополнительные методы охлаждения, как и жидкостное охлаждение. Плавники на цилиндр необходим для увеличения площади контакта с воздухом, потому что воздух не может уносить тепло так быстро, как вода для заданная область. Используйте всю длину цилиндра для плавники Хорошее эмпирическое правило для диаметра плавника заключается в том, что диаметр плавника должен быть в 2-1/2 раза больше диаметра отверстия цилиндра. Плавник толщина около 1/7 глубины плавникового пространства работает хорошо. Расстояние между ребрами должно быть от 1/16 до 3/32 дюйма на двигателях. Диаметр цилиндра от 1/2″ до 1″. Воздух продувается через ребра вентилятором значительно увеличивает охлаждающий эффект, а также визуальный! Кожух из листового металла для направления воздуха на ребра добавляет охлаждения. Если цилиндр охлаждается вентилятором, положение цилиндр не при чем. Без вентиляторного охлаждения, горизонтальный цилиндр будет охлаждаться за счет конвекции, так как теплый воздух между плавники поднимаются, но вертикальный цилиндр с обычными плавниками не будет быть очень эффективным, если нет горизонтального движения воздуха. Воздух охлаждаемые двигатели также получают некоторое охлаждение за счет излучения, поэтому почерневшие ребра будут преимуществом, особенно на двигателях без вентиляторного охлаждения. черный должен быть химически нанесенным процессом, а не краской потому что толщина пленки краски является слоем изоляции и конечный результат может на самом деле меньше охлаждать! Лучшим материалом для цилиндра с воздушным охлаждением является алюминий (убедитесь, что он имеет втулку из какого-либо другого металла, если поршень соприкасается с ней, см. «Поршни двигателя с горячим воздухом»), а латунь лучше всего подходит, потому что они являются отличными проводниками тепла. Мы хотим, чтобы плавники проводили нагреть всю их поверхность так, чтобы была максимальная площадь горячей поверхности в контакт с воздухом. Сталь и чугун не так хороши. Действительно хорошим аргументом в пользу адекватной системы охлаждения является что чем больше разница температур между горячей крышкой и круче двигателя стирлинга и тем больше разница между температурой пламени и температурой стенки цилиндра атмосферный двигатель, тем больше мощности будет производить ваш двигатель! В В случае вакуумного двигателя цилиндр должен работать прогретым до касание или водяной пар (который определенно создается при сжигании любого углеводородное топливо) будет конденсироваться на стенке цилиндра. Posted inДвигатель Copyright 2021 Негосударственное частное образовательное учреждение Учебный технический Центр «Светофор». Все права защищены