Схемы систем охлаждения

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3

Тема: «Назначение, устройство и принцип работы

Системы охлаждения двигателя»

Цель работы: изучение назначения, устройства и принципа работы системы охлаждения двигателя.

Общие положения

Схемы систем охлаждения

Система охлаждения предназначена для поддержания оптимального теплового режима двигателя регулируемым отводом теплоты от наиболее горячих деталей, которые нагреваются в результате трения или контакта с горячими газами.

При недостаточном отводе теплоты двигатель перегревается, при этом его мощность уменьшается и возрастает расход топлива. Кроме того, в карбюраторном двигателе может возникнуть детонация. При сильном перегреве происходит задир и выплавление вкладышей подшипников, разрушение поверхности шеек коленчатого вала, заклинивание поршня и т.п. С другой стороны, переохлаждение двигателя также нежелательно из-за ухудшения его топливной экономичности и значительного снижения срока службы.

В автомобильных двигателях в основном применяют жидкостную и реже воздушную системы охлаждения.

В жидкостных системах (см. рисунок 3.1, а) теплота от деталей сначала передается охлаждающей жидкости, а от нее - в окружающую среду (воздух). Температура жидкости при работе двигателя 85 -100°С.

Охлаждающая жидкость циркулирует в пространстве (рубашке) между двойными стенками в блоке цилиндров и головке. Циркуляцию обеспечивает насос 7, который приводится от коленчатого вала ремнем. Интенсивность циркуляции охлаждающей жидкости регу­лируется термостатом 5 или отключением и включением вентилятора. Теплота от охлаждающей жидкости в окружающую среду передается радиатором 1.

Поток циркулирующей жидкости иногда специаль­ной водораспределительной трубой 6 или продольным каналом с отверстиями направляется в первую очередь к наиболее нагретым деталям - выпускным каналам, стенкам камеры сгорания, свечам зажигания.

Система охлаждения, применяемая в современных двигателях, делается закрытой, т. е. она сообщается с атмосферой через клапаны в пробке (крышке) радиатора или расширительного бачка. В закрытой системе повышается температура кипения охлаждающей жидкости, жидкость реже закипает и меньше испаряется.

Систему охлаждения используют и для охлаждения компрессора пневматической тормозной системы, а также для отопления кабины водителя или салона легкового автомобиля.

Система жидкостного охлаждения лучше регулируется и равномернее охлаждает детали, бесшумна в работе, потребляет сравнительно мало мощности на привод насоса и вентилятора, но эта система дороже воздушной и уязвима в эксплуатации.

В качестве охлаждающей жидкости применяют воду или антифризы (водные растворы этиленгликоля), в том числе «Тосол-А40» и «Тосол-А65» с температурой замерзания соответственно не выше -40°С и -65°С.

Для воздушных систем охлаждения характерна непосредственная передача теплоты в атмосферу (см. рисунок 3.1, б). Необходимая интенсивность охлаждения достигается с помощью охлаждающих ребер 10,вентилятора 2 и дефлектора 9. Расход охлаждающего воздуха может регулироваться. Система проста по устройству и в эксплуатации, обеспечивает быстрый прогрев двига­теля после запуска, имеет небольшую массу.

Недостатки системы воздушного охлаждения:

-большая мощность, расходуемая на привод вентилятора;

-шумность работы;

-плохая равномерность отвода теплоты по высоте цилиндра.

На рисунке 3.2 показана схема жидкостной системы охлаждения дизеля КамАЗ. В системе используют охлаждающую жидкость «Тосол». Центробежный насос 8 засасывает охлаждающую жидкость из радиатора (стрелка А) или из перепускной трубы 7 и нагнетает ее через трубу 12 в рубашку охлаждения цилиндров.

1 - перепускная трубка к расширительному бачку; 2 - трубка от компрессора к бачку; 3 - компрессор; 4 и 6 - правая и левая трубы; 5 - соединительная труба; 7 - перепускная труба термостатов; 8 - жидкостный насос; 9 - колено отводящего патрубка; 10 - крыльчатка; 11 - сливной кран; 12 и 13 - подводящая труба и ее патрубок; 14 - головка цилиндров; 15 - включатель гидромуфты; 16 - коробка термостатов; 17 - патрубок отвода жидкости из бачка в насос;

18 - патрубок отвода жидкости в отопитель; 19 - воздухоотводящая труба от радиатора к бачку;

20 - расширительный бачок; 21 - термостаты

Рисунок 3.2 - Схема системы жидкостного охлаждения

После охлаждения гильз цилиндров жидкость поступает в рубашки головок цилиндров 14,откуда по трубам 4 и 6 подается в коробку термостатов 16, из которой в зависимости от температуры направляется в радиатор (нормальный температурный режим двигателя) или на вход насоса 8 (режим прогрева двигателя). Температурный режим двигателя обеспечивается автоматически термостатами и включателем гидромуфты привода вентилятора.

Для заполнения системы охлаждающей жидкостью предназначена заливная горловина расширительного бачка 20. Сливается жидкость из системы через сливной кран 11, а также краны нижнего патрубка радиатора, подводящей трубы отопителя кабины, котла и насосного агрегата предпускового подогревателя.