Двигун > Система охолодження

Двигатель > Система охлаждения
Двигун > Система охолодження
Призначення та класифікація систем охолодження
Температура газів у циліндрах працюючого двигуна досягає 1800-2000 градусів. Тільки частина виділеного при цьому тепла перетворюється в корисну роботу. Решта відводиться в навколишнє середовище системою охолодження, системою мастила і зовнішніми поверхнями двигуна.

Надмірне підвищення температури двигуна призводить до вигоряння мастила, порушення нормальних зазорів між деталями наслідком чого є різке зростання їх зносу. Виникає небезпека заїдання і заклинювання. Перегрів двигуна викликає зменшення коефіцієнта наповнення циліндрів, а в бензинових двигунах ще і детонаційне згоряння робочої суміші.
Велике зниження температури працюючого двигуна також небажано. У переохолодженому двигуні потужність знижується із-за втрат тепла; в'язкість мастила збільшується, що підвищує тертя; частина горючої суміші конденсується, змиваючи мастило зі стінок циліндра, підвищуючи тим самим знос деталей. В результаті утворення сірчаних і сірчистих з'єднань стінки циліндрів піддаються корозії.
Система охолодження призначена для підтримання найвигіднішого теплового режиму. Системи охолодження поділяються на повітряні та рідинні. Повітряні в даний час на автомобілях зустрічаються вкрай рідко. Системи рідинного охолодження можуть бути відкритими і закритими.
Відкриті системи – системи, сполучені з навколишнім середовищем через пароотводную трубку. Закриті системи роз'єднані від навколишнього середовища, а тому тиск охолоджувальної рідини в них вище. Як відомо, чим вище тиск, тим вище температура закипання рідини. Тому закриті системи допускають нагрівання ОЖ до більш високих температур (до 110-120 градусів).
За способом циркуляції рідини системи охолодження можуть бути:
• примусовими, в яких циркуляція забезпечується насосом, розташованим на двигуні;
• термосифонными, в яких циркуляція рідини відбувається за рахунок різниці щільності рідини, нагрітої деталями двигуна і охолодженої в радіаторі. Під час роботи двигуна рідина в сорочці охолодження нагрівається і піднімається у верхню її частину, звідки через патрубок надходить у верхній бачок радіатора. В радіаторі рідина віддає теплоту повітрю, щільність її підвищується, вона опускається вниз і через нижній бачок знову повертається в систему охолодження.
• комбінованими, в яких найбільш нагріті деталі (головки блоків циліндрів) охолоджуються примусово, а блоки циліндрів – за термосифонному принципом.
Пристрій системи охолодження
Найбільше поширення на автомобільних ДВЗ отримали закриті рідинні системи з примусовою циркуляцією охолоджувальної рідини (ОЖ). До складу таких систем входять: сорочка охолодження блоку та головки циліндрів, радіатор, насос ОЖ, вентилятор, термостат, патрубки, шланги, розширювальний бачок. У систему охолодження також включається радіатор отопітеля.
ОР, що знаходиться в сорочці охолодження, нагріваючись за рахунок тепла, що виділяється в циліндрі двигуна, надходить у радіатор, охолоджується в ньому і повертається в сорочку охолодження. Примусова циркуляція рідини в системі забезпечується насосом, а посилене охолодження її - за рахунок інтенсивного охолодження повітрям радіатора. Ступінь охолодження регулюється за допомогою термостата і шляхом автоматичного включення або виключення вентилятора. Рідину заливають у систему охолодження через горловину радіатора або розширювальний бачок. Ємність системи охолодження легкового автомобіля, в залежності від об'єму двигуна – від 6 до 12 літрів. Зливають ОЖ через пробки, розташовані зазвичай в блоці циліндрів і нижньому бачку радіатора.
Радіатор віддає тепло повітрю від ОЖ. Він складається з серцевини, верхнього і нижнього бачків і деталей кріплення. Для виготовлення радіаторів використовуються мідь, алюміній та сплави на їх основі. В залежності від конструкції серцевини радіатори бувають трубчасті, пластинчасті і стільникові. Найбільше поширення отримали трубчасті радіатори. Серцевина таких радіаторів складається з вертикальних трубок овального або круглого перерізу, що проходять через ряд тонких горизонтальних пластин і припаяних до верхнього і нижнього бачків радіатора. Наявність пластин покращує тепловіддачу і підвищує жорсткість радіатора. Трубки овального (плоского) перерізу краще круглих, так як поверхня охолодження їх більше; крім того, у разі замерзання ОЖ в радіаторі плоскі трубки не розриваються, а лише змінюють форму поперечного перерізу.
У пластинчастих радіаторах серцевина влаштована так, що охолоджуюча рідина циркулює в просторі, утвореному кожною парою спаяних між собою по краях пластин. Верхні і нижні кінці пластин, крім того, упаяні в отвори верхнього і нижнього резервуарів радіатора. Повітря, що охолоджує радіатор, просасывается вентилятором через проходи між спаяними пластинами. Для збільшення поверхні охолодження пластини зазвичай виконують хвилястими. Пластинчасті радіатори мають велику охолоджуючу поверхню, ніж трубчасті, але внаслідок ряду недоліків (швидке забруднення, велика кількість паяних швів, необхідність більш ретельного догляду) застосовуються рідше.
В серцевині стільникового радіатора повітря проходить по горизонтальних, круглого перетину трубок, омиваним зовні ОЖ. Щоб зробити можливою спайку кінців трубок, краї їх розвальцьовують так, що у перетині вони мають форму правильного шестикутника. Достоїнством
стільникових радіаторів є більша, ніж в радіаторах інших типів, поверхню охолодження.
У верхній бачок упаяні заливна горловина, закрита пробкою, і патрубок для приєднання гнучкого шланга, підвідного ОЖ до радіатора. Збоку наливна горловина має отвір для пароотводной трубки. В нижній бачок впаяний патрубок відвідного гнучкого шланга. Шланги прикріплені до патрубків стяжними хомутиками. Таке з'єднання допускає відносне зміщення двигуна і радіатора. Горловину герметично закриває пробка, ізолююча систему охолодження від навколишнього середовища. Вона складається з корпусу, парового (випускного) клапана, повітряного (впускного) клапана і запірної пружини. У разі закипання рідини в системі охолодження тиск пари в радіаторі зростає. При перевищенні певного значення паровий клапан відкривається і пара виходить через пароотводную трубку. Після зупинки двигуна рідина охолоджується, пара конденсується і в системі охолодження створюється розрідження. При цьому виникає небезпека здавлювання трубок радіатора. Для запобігання цього явища служить повітряний клапан, який, відкриваючись, пропускає всередину радіатора повітря.
Для компенсації зміни об'єму охолодної рідини внаслідок зміни температури в системі встановлюється розширювальний бачок. У деяких радіаторах немає заливної горловини, і заповнення системи охолоджувальною рідиною здійснюється через розширювальний бачок. У цьому випадку паровий і повітряний клапани розташовуються в його пробці. Мітки, нанесені на розширювальному бачку, дозволяють контролювати рівень ОЖ в системі охолодження. Перевірка рівня проводиться на холодному двигуні.
04:10
6
RSS