Назначение и устройство системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания. (45 мин.)

Занятие 4. Система охлаждения двигателя Rotax-912

Астана 2012г.

УЧЕБНЫЕ И ВОСПИТАТЕЛЬНЫЕ ЦЕЛИ

КОНСТРУКЦИЯ СИЛОВОЙ УСТАНОВКИ

ТЕМА 2. Система охлаждения двигателя ROTAX-912

1. Ознакомить курсантов с устройством системы охлаждениядвигателя внутреннего сгорания, с общим назначением ее агрегатов и систем.

2. Напомнить курсантам некоторые данные по физике.

3. Ознакомить курсантов с основными техническими данными системы охлаждения двигателя Rotax 912.

4. Привить курсантам способность грамотно действовать при возможных отказах системы охлаждения двигателя Rotax 912.

ВРЕМЯ: 2 часа

МЕТОД: лекция

МЕСТО: учебная аудитория

РАЗРАБОТАЛ: МОЗГОВОЙ Н.Н.

ТЕМА 2. Система охлаждения двигателя Rotax-912

Изучаемые вопросы:

4.1. Организационная часть (5 мин.).

4.2. Назначение и устройство системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания. (45 мин.)

4.3. Состав, общая схема и работа системы охлаждения силовой установки Rotax-912. (45 мин.).

4.4. Основные требования к системе охлаждения двигателя Rotax-912. (40 мин.).

4.5. Заключительная часть (5 мин.).

4.1. Организационная часть (5 мин.).

1. Контрольная работа, (опрос) по теме №1.

2. Довести цель и задачи изучения темы № 2.

Распределение затрат теплоты, полученной в результате сгорания топлива, на полезную работу и потери называется тепловым балансом двигателя.

Тепловой баланс может быть представлен в виде диаграммы (рис. 4.1.), из которой видно, что на полезную работу двигателя используется от 25 до 35 % общего количества тепла и, следовательно, эффективный коэффициент полезного действия двигателя равен 0,25-035.

Рис. 4.1. Тепловой баланс двигателя

Система охлаждени я двигателя поддерживает определенный, наиболее выгодный тепловой режим его работы. При переохлаждении увеличиваются потери на трение, увеличивается расход топлива, уменьшается мощность двигателя, может произойти «холодный» задир и образование трещин на внутренних стенках рубашки охлаждения. Возрастает износ деталей и чаще возникает потребность в замене масла. Перегрев ухудшает количественное наполнение цилиндра горючей смесью, вызывает разжижение и выгорание масла, в результате чего могут заклиниться поршни в цилиндрах и выплавиться вкладыши подшипников.

Двигателя внутреннего сгорания могут иметь жидкостное, воздушное и комбинированное охлаждение.

При применении жидкостной системы охлаждения используется закрытая принудительная циркуляция жидкости, осуществляемая водяным насосом. Закрытой называют потому, что она непосредственно не сообщается с атмосферой. Циркуляция жидкости происходит по специальной водяной рубашке в блоке и головках цилиндров и охлаждается в радиаторе. В результате давление в системе увеличивается, температура кипения охлаждающей жидкости повышается на 10-15% по сравнению с температурой кипения открытой жидкости и снижается ее расход на испарение.

Охлаждение двигателя с воздушной системой охлаждения происходит за счет набегающего потока воздуха. При этом цилиндры, головки цилиндров имеют специальные ребра для быстрого охлаждения и не требуются радиатор, водяной насос и трубопроводы.

Комбинированная система охлаждения двигателя обычно применяется при наличии интенсивного набегающего потока воздуха (от воздушного винта и скоростного напора), при этом наиболее нагруженные механизмы двигателя охлаждаются жидкостью.

В жидкостную систему охлаждения входят:

радиатор;

водяной насос;

термостат;

расширительный бачек;

патрубки;

датчик температуры.

Радиатор охлаждения необходим для целенаправленного отвода горячего воздуха от двигателя и передачи его в окружающую среду. Вследствие этого двигатель работает в нормальном режиме без перегрева и переохлаждения (Рис. 4.2.). Радиаторы являются неотъемлемой частью системы охлаждения, состоящей из охладителя – основной части радиатора, а также из бачков с патрубками. В настоящее время обычно применяют алюминиевые радиаторы охлаждения, потому что именно они обладают наилучшей теплоотдачей, а также меньшим весом в сравнении с их медными аналогами.

Рис. 4.2. Радиатор охлаждения

Водяной насос создает принудительную циркуляцию охлаждающей жидкости (Рис. 4.3.). Основные части насоса: корпус; вал с крыльчаткой, сальник уплотнительный; прокладка.

Рис. 4.3. Водяной насос

Термостат служит для быстрейшего прогрева холодного двигателя и автоматического регулирования температуры охлаждающей жидкости при работе двигателя. При холодном двигателе термостат закрыт и охлаждающая жидкость направляется к входному отверстию насоса, а через него в рубашку охлаждения, т.е. циркулирует по малому кругу. При нагреве жидкости до 70-80%, клапан термостата открывается, и охлаждающая жидкость циркулирует через радиатор. На двигателе Rotax-912 термостат охлаждающей жидкости отсутствует.

Система охлаждения имеет определенную вместимость. Внутреннее давление в замкнутой системе, заполненной жидкостью, при повышении температуры и стремлении жидкости к расширению, повышается. Повышенное давление в системе охлаждения может превзойти предел прочности отдельных ее элементов. Поэтому в систему жидкостного охлаждения вводится расширительный бачок. Расширительный бачок обычно имеет клапан для регулировки давления жидкости (рис.4.4.)

Рис.4.4. Расширительный бачок с клапанной крышкой