Какой тип систем охлаждения включает в себя вентилятор дефлектор и кожухи

Контуры воздушной системы охлаждения

В двигателях воздушного охлаждения теплота отводится потоком воздуха. Тепловыми элементами такого двигателя являются наружная поверхность, ребра па цилиндрах и головке. Форма и расположение ребер обусловливают интенсивность тепловых потоков, исходящих от охлаждаемых поверхностей. Наличие оребрения позволяет поддерживать заданное тепловое состояние двигателя. От организации движения потока воздуха зависит эффективность охлаждения.

Тепловая эффективность оребренной поверхности зависит от площади поверхности охлаждения. Увеличение поверхности

охлаждения достигается уменьшением шага между ребрами. Ограничительным фактором является гидравлическое сопротивление движению воздуха. При большом сопротивлении и недостаточном напоре эффективность охлаждения уменьшается. Оптимальным считается расстояние между ребрами 4. 8 мм.

Скорость потока воздуха в межреберных каналах составляет 25. 40 м/с. Такая скорость создает необходимую турбулизацию потока воздуха, уменьшает ламинарный пограничный слой на поверхности ребер, что увеличивает коэффициент теплоотдачи [18].

В воздушном контуре, кроме оребрения, применяются экраны, отражатели, дефлекторы. Их назначение — направлять поток воздуха к наиболее нагретым деталям, регулировать скорость прохождения воздуха по отдельным каналам. Дефлекторы делят поток воздуха на части, благодаря чему улучшается охлаждение цилиндров в зонах затененной поверхности.

Воздушный тракт состоит из каналов всасывания воздуха, вентиляторной установки, распределительных каналов, межреберного пространства и выпускного канала. Общая характеристика воздушного тракта двигателей воздушного охлаждения приведена в табл. 1.2.

Общие характеристики воздушного тракта двигателей воздушного охлаждения

Фирма — изготовитель двигателя

Окончание табл. 1.2

Фирма — изготовитель двигателя

От коленчатого вала

От коленчатого вала

Примечание. Во всех двигателях воздух подается нагнетанием.

Теплопередающим каналом является мсжрсбернос пространство. Движение воздуха по каналам зависит от способа подачи воздуха. В одних случаях воздух в каналы нагнетается, в других — всасывается (рис. 1.34) [56]. Всасывание воздуха через каналы применяется сравнительно редко, предпочтение отдастся способу нагнетания. Затраты мощности при таком способе подачи воздуха достаточно велики: они возрастают пропорционально увеличению скорости потока воздуха, его температуры. Теплоотдача от поверхности деталей уменьшается вследствие снижения массового расхода воздуха при его нагревании.

Способ всасывания воздуха применяется на автомобилях с задним расположением двигателя. Система охлаждения двигателя,

Рис. 1.34. Способы нагнетания потока воздуха в системе охлаждения:

—? поток воздуха нагнетается; поток воздуха просасывается расположенного в задней части автомобиля, приведена на рис. 1.35. Воздушный тракт образуется кожухами, установленными сверху двигателя, с передней и задней стороны, которые образуют путь циркуляции воздуха вокруг цилиндров. Воздух захватывается из пространства между развалом цилиндров, и на его место поступает свежий поток воздуха.

Рис. 1.35. Схема продвижения потока воздуха в двигателе

Воздух проходит между ребрами цилиндров и головок и охлаждает их.

Применение на тракторных двигателях систем охлаждения со всасыванием воздуха неприемлемо, так как тракторные двигатели работают в условиях повышенной запыленности, что способствует накоплению пыли между ребрами, требует увеличения массового расхода воздуха для охлаждения из-за его подогрева.

При подаче воздуха к нагретым деталям двигателя способом нагнетания воздух входит в вентилятор, нагнетается в канал распределения и проходит в межреберном пространстве цилиндров. Гидравлическое сопротивление тракта зависит от числа цилиндров, плотности расположения ребер и числа поворотов потока воздуха. Регулировка воздушного потока осуществляется путем дросселирования с помощью заслонок.

На тракторах Владимирского и Липецкого тракторных заводов используются двигатели воздушного охлаждения [56]. Способ подачи воздуха в межреберные каналы головок и цилиндров осуществляется способом нагнетания (рис. 1.36). Вход охлаждающего воздуха осуществляется через заборную сетку вентилятора, а выход — через воздушные каналы головок и цилиндров. Заборная сетка является фильтром очистки воздуха перед поступлением его в воздушный тракт.

Основным в аэродинамическом тракте является оребрение наиболее нагреваемых деталей. Повышение мощности двигателя вызывает изменение конструкции оребрения цилиндров и головок для увеличения поверхности охлаждения. Количество ребер цилиндра двигателя Д-37Е равно 18, шаг оребрения составляет 8 мм, наружная поверхность оребрения — 0,26 м 2 [56].

Рис. 1.36. Схема воздушного контура двигателя Д-37Е [4]:

1 — вентилятор с гидромуфтой; 2 — термоклапан; 3 — баллон с расширяющейся жидкостью; 4, 6, 9, 10, 14 — маслопровод; 5 — кожух вентилятора; 7 — масляный радиатор; 8 — центрифуга; 11 — масляный насос; 12 — масляный

поддон; 13 — патрубок

Двигатели воздушного охлаждения имеют сложную конструкцию головок. Это объясняется необходимостью охлаждать как саму головку, так и устанавливаемые на нее детали (форсунки, клапаны и др.). Охлаждение головки — достаточно сложная процедура. Обеспечение заданного теплового состояния достигается за счет оребрсния, что позволяет воздуху циркулировать нс только по наружным поверхностям, но и по внутренним полостям. У двигателя Д-37Е по сторонам головки расположены девять ребер с шагом 8 мм, их толщина у основания составляет 2 мм. Внутренний циркуляционный канал предназначен для охлаждения форсунки, перемычки между клапанами и выхлопного патрубка. В канале выполнены три горизонтальных ребра с шагом 11 мм. Внутренний канал имеет проходное сечение для воздуха 3,5 см 2 .

Строение воздушного тракта двигателя воздушного охлаждения представлено на рис. 1.37. Двигатель, помещенный в воздушный

Рис. 1.37. Воздушный тракт системы охлаждения двигателей ВТЗ [601:

1 — задний дефлектор; 2 — масляный радиатор; 3 — цилиндр; 4 — передний дефлектор; 5 — кожух вентилятора; 6 — вентилятор; 7 — шкив привода вентилятора; 8 — хомут крепления вентилятора; 9 — средний дефлектор

тракт, омывается потоком воздуха, направляемым внешним строением, состоящим из кожухов, дефлекторов.

Двигатели предприятия «Татра» составляют семейство дизелей воздушного охлаждения и устанавливаются преимущественно на автомобили [36]. Схема воздушного контура этих двигателей изображена на рис. 1.38. Кожух направляет охлаждающий воздух к цилиндрам и головкам. Часть воздуха обдувает масляный радиатор, расположенный за цилиндрами. Дефлекторы с вырезами, установленные на стыке двух цилиндров, обеспечивают выход воздуха из оребрения каждого цилиндра. Система снабжена осевым вентилятором с гидромуфтой и шестеренным приводом от шестерни механизма газораспределения. Гидромуфта переменного наполнения автоматически изменяет частоту вращения рабочего колеса вентилятора в зависимости от теплового состояния двигателя.

Фирма «Порше» устанавливает двигатели воздушного охлаждения на легковые автомобили [36]. Число цилиндров типоразмер- ного ряда двигателей этой фирмы составляет от 4 до 16. Основной

Рис. 1.38. Схема воздушного контура двигателя «Татра 924» [36]:

1 — предохранительная сетка; 2 — колесо вентилятора; 3 — вентилятор; 4 — кожух вентилятора; 5 — вал; 6 — гидродинамическая муфта; 7 — шестерня; 8 — масляный радиатор; 9 — термостат; 10 — дефлекторы; 11 — компрессор

принцип конструкции этих двигателей — воздушное охлаждение и противолежащие цилиндры.

Отличительной особенностью воздушного тракта (рис. 1.39) двигателей фирмы «Порше» является отсутствие у осевого вентилятора направляющего аппарата. От вентилятора воздух поступает под широкий кожух и направляется к цилиндрам и их головкам.

Незначительная часть воздуха (до 10 %) отводится для охлаждения масляного радиатора, расположенного за цилиндрами, что

Рис. 1.39. Схема воздушного контура двигателя «Порше 753»

позволяет не использовать нагретый воздух для охлаждения цилиндров. В холодные периоды времени часть воздуха направляется в теплообменники, выполненные в виде труб в общем кожухе, где он нагревается и поступает для обогрева салона. Ось вращения рабочего колеса вентилятора, установленного над картером двигателя, расположена в вертикальной плоскости. На входе воздуха в вентилятор предусмотрена защитная сетка.

Система охлаждения состоит из двухосевых 12-лопастных вентиляторов, размещенных в начале каждого ряда цилиндров. Оре- брение цилиндров выполнено с шагом 5 мм, ребра механически обработаны. Охлаждающие ребра на головке расположены перпендикулярно оси цилиндра с шагом 8 мм. Охлаждающий воздух нагнетается вентилятором в межреберное пространство цилиндров и головок, опускается вниз и, повернув на 180°, выходит в окружающую среду.

Фирма «Комацу» выпускает семейство дизельных двигателей с воздушным охлаждением, цилиндры которых имеют горизонтальное оппозитное расположение [36]. Воздушный контур двигателя «Комацу 6Т115» показан на рис. 1.40.

Цилиндры двигателя являются источниками теплоты, обдувающий их поток воздуха — теплоносителем. Основными элементами, влияющими на теплоотдачу, являются ребра на наружной поверхности. Конструкция оребрения должна быть выполнена таким образом, чтобы обеспечивалась наибольшая теплоотдача при наименьшем аэродинамическом сопротивлении. Нагрев и охлаждение

Рис. 1.40. Воздушный тракт дизеля «Комацу 6Т115» [36] цилиндров не должны создавать тепловые напряжения как по окружности, так и по длине цилиндра. Исходя из этих противоречивых требований принимаются геометрические параметры ребер. Кроме того, данные требования усугубляются наличием в цилиндрах шпилек для крепления головок и затяжкой их при установке.

Схема оребрепия цилиндров зависит от множества факторов, в том числе от количества, расположения, габаритов цилиндров, межцептрового расстояния между цилиндрами, способа крепления головок. На рис. 1.41 представлен цилиндр с круглым контуром оребрепия и срезанными ребрами вдоль оси коленчатого вала, с отверстиями под установку шпилек крепления головки в теле цилиндра.

Рис. 1.41. Цилиндр двигателя воздушного охлаждения

Ребра па цилиндрах формируются методом литья или путем механической обработки. В поперечном сечении ребра могут быть круговыми, треугольными, прямоугольными или трапецеидальными — это треугольные ребра со срезанными вершинами. Эффективность каждого из видов оценивается затратами энергии на прокачку воздуха и теплоотдачей. Наиболее эффективны круговые ребра, однако более технологичны треугольные, как правило, они и запускаются в массовое производство.

Шаг, высота и толщина ребер обусловлены рядом факторов, в том числе и технологических. Ребра па цилиндрах выполняются методом литья или механической обработки. При литье минимальный шаг составляет

• 5.7.. . 11,0 мм, при механической обработке —
• 4.0. ..5.4 мм. Исходя из величины шага принимается толщина ребра (минимальная толщина ребра — 2,2 мм). На некоторых двигателях шаг ребер не одинаков по длине цилиндра: в верхней части цилиндра в зоне расположения камеры сгорания ребра выполняются с меньшим шагом, что позволяет увеличить поверхность охлаждения. Однако с точки зрения теплоотдачи это конструкторское решение не всегда дает положительный эффект, так как в данном случае необходимо перераспределить поток охлаждающего воздуха, а это не всегда возможно.

Цилиндры двигателей воздушного охлаждения изготовляются из специального чугуна, стали и алюминиевых сплавов, иногда цилиндры выполняются биметаллическими. Наиболее используемым для этих целей материалом является чугун. Он обладает хорошими литейными качествами, износостойкостью, достаточной теплопроводностью. Самый распространенный метод изготовления цилиндров из чугуна — литье в оболочковые формы или по выплавляемым моделям. Иногда при производстве цилиндров из чугуна прибегают к механической обработке.

Стальные цилиндры изготовляются методом механической обработки, что позволяет выполнять ребра с минимальными размерами и наименьшим шагом между ними. Теплопроводность у стальных цилиндров ниже, чем у чугунных. Стальные цилиндры обладают большой прочностью, малой массой, однако применяемость их ограничена вследствие необходимости механической обработки ребер, высокой стоимостью.

Алюминий, у которого теплопроводность в 2,5. 3,0 раза выше, чем у чугуна, используется для изготовления цилиндров двигателей воздушного охлаждения малой мощности, двигателей некоторых легковых автомобилей. Основной недостаток алюминия и его сплавов — низкая механическая прочность и ее интенсивное уменьшение при повышении температуры. Ребра па алюминиевых цилиндрах формируются, как правило, методом литья.

Соединение чугуна, имеющего большую прочность, и алюминия, отличающегося высокой теплопроводностью, позволило производить цилиндры, обладающие износостойкостью и высокими теплотехническими свойствами. В таких цилиндрах па чугунную втулку заливается алюминиевая оребрепиая рубашка. Однако при высоких температурах теплотехнические качества биметаллического цилиндра снижаются. Другим способом является закатка алюминиевой или медной ленты в тело стальной или чугунной втулки и формирование из этой лепты ребер. Существуют способы запрессовки втулки из стали или чугуна в оребрепное тело из алюминия.

Головка цилиндра двигателя воздушного охлаждения находится под воздействием высоких давлений и температур, имеет сложные

геометрические формы и к охлаждению ее предъявляются высокие требования. В существующих конструкциях двигателей головки охлаждаются потоком воздуха, проходящего через оребренис. Расположение ребер на головке, их размеры определяются тепловыми потоками и технологическими возможностями. Шаг и размеры ребер па головке определяются способом их изготовления. Шаг литых ребер составляет 5. 7 мм при толщине 1,5. 2,5 мм. Ребра па головке охватывают ее наружную поверхность, положение ребер определяется направленностью потока воздуха, как правило, они располагаются перпендикулярно оси коленчатого вала при выходе воздуха на боковую сторону двигателю.

Совокупность кожухов и отражателей называют дефлекторами. В двигателях воздушного охлаждения дефлекторы направляют воздух к наиболее нагретым поверхностям цилиндров и головок. Дефлекторы помогают повысить эффективность охлаждения, сделать равномерным тепловое состояние охлаждаемых деталей и одновременно снизить затраты мощности на привод вентилятора. От конструктивного исполнения дефлекторов в значительной мерс

зависит экономичность двигателя.

Рис. 1.42. Дефлектор воздушного контура двигателя

Дефлекторы изготовляются из листовой стали путем штамповки. Направляющие дефлекторы (кожухи) выполняются легко- съемными, чтобы обеспечить доступ для очистки оребрепия цилиндров и головок при техническом обслуживании. Все элементы дефлекторов на стыках выполняются с минимальными зазорами или уплотняются с целью уменьшить потери охлаждающего воздуха. Дефлекторы имеют окна для прохождения воздуха напротив каждого цилиндра (рис. 1.42). Размеры окон должны быть такими, чтобы обеспечивалось прохождение наибольшего количества воздуха у верхней, самой теплопагружеппой части цилиндров.

Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания: как это работает

Назначение системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания состоит в отводе тепла от нагретых деталей мотора с помощью охлажденной среды (жидкости, газа или того и другого вместе) для сохранения рабочего диапазона температур двигателя и защиты его от перегрева независимо от условий эксплуатации. Как устроена система охлаждения, какие её виды бывают и в чем заключается принцип работы подробно разобрано в этой статье.

Функции системы охлаждения двигателя автомобиля

Помимо основной функции в виде отвода тепла от мотора, система охлаждения двигателя (сокращенно СОД) выполняет и другие задачи:

• Охлаждения смазывающих жидкостей в автоматических коробках передач;
• Охлаждения выхлопных газов в системе рециркуляции отработавших газов;
• Охлаждения воздуха в системе турбонаддува;
• Охлаждения систем смазки двигателя;
• Нагрева воздуха в системе отопления и кондиционирования.

Выход из строя или низкая эффективность работы системы охлаждения ведет к повышенному износу и выходу из строя двигателя деталей двигателя. Рабочая температура современных бензиновых двигателей составляет 100-120°C (или 70-90°C для дизельных моторов), а с учетом облегченных конструкций нынешних моторов и увеличенной мощностью по отношению к объему даже кратковременный перегрев гарантирует мгновенную или очень скорую поломку двигателя. Поэтому правильная работа системы охлаждения в современных автомобилях является гарантом работоспособности и ресурса силовой установки.

Виды систем охлаждения двигателя

Системы охлаждения двигателей внутреннего сгорания делятся на три основных типа: жидкостные (водяные), воздушные и гибридные (комбинированные — для охлаждения используется и воздух и жидкость).

Жидкостная система охлаждения

Жидкостные системы охлаждения делятся на несколько типов — замкнутого, не замкнутого и открытого типа. В системах незамкнутого жидкостного охлаждения охлаждающая жидкость (сокращенно ОЖ) подается извне, отводит тепло от его источника и направляется во внешнюю среду. Например, для охлаждения режущего инструмента подается поток смазки, поступающий самотеком в маслосборники. В открытых системах жидкостного охлаждения нагревательный элемент расположен в объеме теплоносителя, а тот в свою очередь помещен в охладитель. Системы открытого типа применяют, например, для охлаждения трансформаторов. В автомобилях используются только системы замкнутого жидкостного охлаждения, когда жидкая среда находится в герметичном контуре.

Для ускорения теплообмена дополнительно к замкнутой жидкостной системе может подключаться воздушная — такая связка широко применяется в автомобилестроении и называется комбинированной (или гибридной) системой охлаждения.

Комбинированная (гибридная) система охлаждения

По герметичному жидкостному контуру принудительно циркулирует жидкость, которая нагревается в рубашке охлаждения двигателя и остывает в радиаторе охлаждения. Дополнительно рядом с радиатором установлен вентилятор, который включается при повышении температуры охлаждающей жидкости выше заданного значения. Такая система применяется на абсолютном большинстве современных автомобилей.

В качестве охлаждающей жидкости сегодня чаще всего применяется антифриз — специальная жидкость на основе этиленгликоля, которая не замерзает при низких температурах (в народе называют «незамерзайка»). Ранее использовали простую воду. В СССР распространение получили антифризы марки Тосол, под которой выпускался целый ряд технических жидкостей для автомобилей. Охлаждающие жидкости этого бренда под названиями «Тосол-А» и «Тосол-АМ» были так популярны, что слово «тосол» стало народным синонимом «антифризу».

Принципиальная схема охлаждения одинаковая как для бензиновых, так и дизельных двигателей. В этой статье мы рассмотрим общую схему, которая актуальна для обоих видов моторов. Порядок расположения элементов может отличаться от автомобиля к автомобилю, но основные компоненты, обеспечивающие правильную работу системы охлаждения — одинаковые.

Устройство жидкостной системы охлаждения двигателя

1. Радиатор охлаждения;
2. Вентилятор радиатора;
3. Водяной насос (помпа);
4. Термостат;
5. Вентилятор радиатора отопителя салона;
6. Радиатор отопителя салона;
7. Расширительный бачок.

Радиатор охлаждения (1):

Радиатор охлаждения автомобиля (или воздушный теплообменник) служит для рассеивания тепла в атмосферу. Состоит из трубок, по которым циркулирует антифриз, и большого количества пластин (рёбер), которые увеличивают поверхность для ускорения теплообмена. Радиаторы изготавливаются из легко проводящих тепло материалов — медь (трубки) и алюминий (пластины). Радиаторы с медными трубками более долговечны, однако с целью удешевления их часто делают алюминиевыми, что сказывается на долговечности. Иногда эти теплообменники комплектуется пробкой радиатора (воздушным клапаном), выполняющим ту же функцию, что и крышка расширительного бачка.

Вентилятор (2):

Вентилятор радиатора — создает мощный поток воздуха, ускоряя охлаждение радиатора (при движении на малой скорости, в жаркую погоду, в пробках и т.д.). В современных автомобилях работает от электродвигателя и имеет несколько скоростей вращения, которые автоматически выбирает и включает бортовой компьютер, используя показания датчиков температуры. При включении кондиционера вентилятор радиатора включается принудительно на максимальной скорости и работает постоянно.

Водяной насос (3):

Водяной насос, или жидкостной насос, или помпа — отвечает за циркуляцию охлаждающей жидкости в системе. Приводится в движение ременной передачей от вала двигателя (чаще) или от электродвигателя (реже). В связи со сложными условиями работы является расходным элементом — по регламенту меняется вместе с ремнем газораспределительного механизма (ГРМ) и роликами. На двигателях с цепной системой газораспределения автопроизводители рекомендуют менять жидкостной насос каждые 90 000 километров пробега.

Термостат (4):

Термостат — в системах охлаждения автомобиля регулирует движение охлаждающей жидкости (по малому или большому кругу) с целью ускорения прогрева двигателя и поддержания оптимальной температуры его работы. Когда мотор не прогрет до рабочей температуры термостат закрыт и жидкость движется только по малому кругу (рубашка охлаждения мотора и радиатор отопителя салона), после прогрева термостат открывается, и жидкость движется по большому кругу (через радиатор охлаждения). Термостат состоит из штока, клапана, пружины и баллона с термочувствительной жидкостью (термобаллона). Под воздействием температуры жидкость в баллоне расширяется и преодолевает сопротивление пружины, открывая тем самым клапан.

Вентилятор отопителя (5):

Вентилятор отопителя — прогоняет очищенный от крупных частиц салонным фильтром уличный воздух через радиатор отопителя, тем самым снимает с него тепло, которое далее идет по воздуховодам и подается в салон. На машинах с кондиционером этот же вентилятор обдувает испаритель, снимая с него холод. Состоит из электродвигателя, крыльчатки и корпуса. Обычно располагается в салоне автомобиля — непосредственно в системе воздуховодов, реже — за моторным щитом.

Радиатор отопителя (6):

Радиатор отопителя, или печка — обычный теплообменник (конденсатор), который служит для отвода тепла в салон автомобиля. Устройство, схема подключения и принцип работы аналогичны основному радиатору. Главное отличие — радиатор отопителя меньше. Теплообменник постоянно нагрет, поскольку напрямую подключен к системе охлаждения автомобиля. Съем тепла с него осуществляется вентилятором — если он выключен, или перекрыта заслонка конденсатора (салонной печки) — в салон тепло попадать не будет.

Расширительный бачок (7):

Расширительный бачок предназначен для хранения излишков охлаждающей жидкости (антифриза), которые возникают в результате расширения этой жидкости в процессе нагрева. В автомобилях используют расширительные бачки открытого типа — закрывающая их крышка одновременно является клапаном (в некоторых автомобилях это просто крышка, а клапан находится на радиаторе), который поддерживает избыточное давление охлаждающей жидкости. Бачки делают из полупрозрачного пластика (для удобства контроля уровня жидкости) и располагают их в верхней точке системы охлаждения с целью недопущения появления воздушных пробок.

Все элементы соединены в замкнутый контур посредством патрубков (шлангов), отводов и втулок. Немаловажную роль в корректной работе системы охлаждения играет датчик температуры охлаждающей жидкости, обычно их ставят два — один дает показания на приборную панель, другой передает данные бортовому компьютеру. На основании температуры, например, может меняться состав топливовоздушной смеси, включаться или выключаться повышенные (прогревочные) обороты и вентилятор охлаждения.

Также часто в систему охлаждения мотора, особенно мощных двигателей, входит масляный радиатор (в основном это жидкостно-масляный теплообменник), который охлаждает моторное масло до температуры близкой к температуре ОЖ.

Принцип работы жидкостной (гибридной) системы охлаждения автомобиля

В каналы блока и головки цилиндров (так называемую рубашку охлаждения) подается жидкость с помощью водяного насоса (помпы). Жидкость забирает на себя часть тепла от двигателя и охлаждается в радиаторе. В системе охлаждения есть два круга обращения охлаждающей среды — малый и большой. Выбор пути регулируется термостатом — на «холодную» жидкость движется только по рубашке охлаждения (малый круг, иногда в него входит и радиатор отопителя) не попадая в радиатор, что ускоряет выход мотора на рабочую температуру.

Схема системы охлаждения двигателя

С повышением температуры жидкости в системе (отслеживается датчиками температуры) — термостат начинает приоткрывать путь на для жидкости на большой круг, в котором задействованы все элементы системы охлаждения как на приведенной выше схеме. Чем выше температура жидкости — тем сильнее открыт термостат. Если при максимальном открытии термостата температура продолжает расти и достигает определенного значения — включается вентилятор охлаждения радиатора, который ускоряет охлаждения жидкости.

Воздушная система охлаждения

V-образный двигатель Jamaha с воздушным охлаждением

Воздушные системы в свою очередь делятся на два типа — естественного и принудительного охлаждения. Естественная система воздушного охлаждения является наиболее примитивным вариантом — отвод тепла осуществляется с помощью оребрения на поверхности цилиндров (как на радиаторах воздушного охлаждения). Однако простота конструкции в купе с низкой теплоёмкостью воздуха создает ряд ограничений и проблем:

• Невозможность применения на компактных и мощных двигателях из-за слабого отвода тепла;
• Неравномерное охлаждение и как следствие необходимость решения проблем локального перегрева ДВС, в частности увеличивать поверхность оребрения в местах аэродинамической тени, располагать более горячие выпускные клапана «лицом» к потоку воздуха;
• Необходимость не допускать сильного загрязнения пластин охлаждения, поскольку из-за этого сильно падает эффективность отвода тепла.

На сегодняшний день воздушное охлаждение естественно типа еще можно встретить на мотоциклах, мопедах и авиатехнике. На легковых автомобилях уже не применяется, на мототехнике вытесняется жидкостным охлаждением из-за возросшей форсировки моторов.

Двигатель Yamaha XVS950A

Принудительная система воздушного охлаждения применяется в стационарных объектах и технике, доступ воздуха к двигателю которой ограничен в следствие наличия капота или иных элементов на пути воздушного потока. В этом случае обдув двигателя осуществляется с помощью вентилятора. Конструкция по сравнению с системами естественного воздушного охлаждения усложнена только наличием вентилятора и тоже относится к простым. Также очевидным плюсом такой системы является отсутствие охлаждающей жидкости, как собственно и системы для ее циркуляции. Минусы: большие габариты двигателя, низкая эффективность охлаждения, высокий уровень шума от вентилятора. Как и у естественного воздушного охлаждения есть проблемы с неравномерным обдувом.

Самая известная машина с принудительной системой воздушного охлаждения — «Запорожец». Такого же типа охлаждение ставили на моторы моделей Volkswagen Kafer, Fiat 500, Citroen 2CV, Tatra 613. Volkswagen Type 2. В современных автомобилях принудительная система воздушного охлаждения не применяется. Но иногда умельцы реставрируют старые автомобили с двигателями с таким охлаждением. Например, вот экземпляр восстановленного Porsche 911 с четырехлитровым мотором с воздушным охлаждением (форсированный до 390 л.с и конструктивно доработанный):

Двигатель Porsche 911 с воздушным охлаждением

На этом знакомство с системой охлаждения двигателей автомобилей окончено. Типовые неисправности и поломки таких систем — тема для отдельной статьи. Если остались вопросы — не стесняйтесь, задавайте.

Типы систем охлаждения

Система охлаждения двигателя служит для отвода избыточного тепла от стенок цилиндров и передачи его в окружающую среду, а также для поддержания теплового режима двигателя в заданных пределах.

Какие типы систем охлаждения применяются в автомобильных двигателях?

В автомобильных двигателях система охлаждения может быть жидкостной или воздушной. Наибольшее распространение получила жидкостная закрытая система охлаждения с принудительной подачей охлаждающей жидкости к наиболее нагретым местам в двигателе (гнездам выпускных клапанов, стенкам камер сгорания, бобышкам установки свечи зажигания).

Следовательно, сначала охлаждаются наиболее нагретые детали двигателя, а затем, менее нагретые. Это обеспечивает наиболее оптимальный режим работы двигателя, при котором наибольшее количество теплоты, выделившейся при сгорании горючей смеси в цилиндрах двигателя, превращается в полезную работу.

Что происходит в двигателе при недостаточном охлаждении?

При недостаточном охлаждении цилиндров и других нагреваемых деталей снижается мощность двигателя из-за ухудшения весового наполнения цилиндров горючей смесью, происходит самовоспламенение горючей смеси или ее детонационное сгорание.

Двигатель при этом перегревается, выгорает масло на стенках цилиндров, а это ведет к недостаточной смазке трущихся поверхностей и еще большему их нагреву. В результате увеличивается износ цилиндров, поршней, поршневых колец, коренных и шатунных подшипников.

Что происходит в двигателе при чрезмерном его охлаждении?

При чрезмерном охлаждении цилиндров и других деталей часть тепла уносится с охлаждающей жидкостью и не превращается в полезную работу. Кроме того, горючая смесь, попадая на холодные стенки цилиндров, конденсируется и, превращаясь в бензин, смывает масло со стенок цилиндров, а стекая в поддон картера двигателя, разжижает там масло, ухудшая его смазочные свойства, Все это при водит к потере мощности двигателя и к его износу.

Какая температура охлаждающей жидкости наиболее оптимальная?

Исследованиями установлено, что наиболее оптимальная температура охлаждающей жидкости при работе двигателя 85-95°С. Для поддержания ее в заданных пределах в системе охлаждения устанавливают термостат и жалюзи.

Чем контролируют температуру охлаждающей жидкости в двигателе?

Температуру охлаждающей жидкости в двигателе контролируют при помощи термометра в кабине автомобиля, и датчика, установленного в головке блока цилиндров.

Как распределяется теплота в двигателе?

Распределение теплоты, выделившейся при сгорании горючей смеси в цилиндрах двигателя, видно из уравнения теплового баланса, которое может быть ориентировочно составлено на основании теоретических подсчетов или определено путем лабораторного исследования. Уравнение теплового баланса имеет вид:

где Q_Е – теплота, эквивалентная эффективной работе двигателя, Дж/ч; Q_T – теплота, выделяемая топливом за один час при его сгорании в цилиндрах двигателя, Дж/ч; Q_ОХ – теплота, отводимая системой охлаждения, Дж/ч; Q_Г – теплота, отводимая с отработавшими газами, Дж/ч; Q_HC – тепловые потери, обусловленные неполным сгоранием топлива в цилиндрах двигателя, Дж/ч; Q_ОС – остаточный член уравнения теплового баланса, учитывающий все другие тепловые потери, не вошедшие в величины Q_ОХ, Q_Г, Q_НС, Дж/ч.

От каких факторов зависит распределение теплоты в двигателе?

Распределение теплоты в различных двигателях неодинаково. Оно зависит от конструктивных факторов, таких как тип двигателя, степень сжатия, диаметр и ход поршня, а также от эксплуатационных показателей (частота вращения коленчатого вала и нагрузка двигателя).

Как распределяется теплота в двигателях?

Распределение теплоты находится в пределах, указанных в таблице 5.

5. Распределение теплоты в тепловом балансе двигателей

Теплота Q_Е, эквивалентная эффективной работе, %

Теплота Q_ОХ, отводимая системой охлаждения, %

Теплота Q_Г, отводимая с отработанными газами, %

Система жидкостного охлаждения двигателя

Жидкостная система охлаждения рядного двигателя автомобиля ГАЗ-24 «Волга» (рис.26) состоит из рубашки охлаждения 1, представляющей собой пустотелое пространство между наружными стенками цилиндров, камер сгорания и внутренней поверхностью блока и головки блока цилиндров, заполняемое охлаждающей жидкостью; радиатора 11; соединительных патрубков и шлангов 9, соединяющих рубашку охлаждения с радиатором; насоса 7 центробежного типа; водораспределительной трубы 5, подводящей охлажденную жидкость к наиболее нагретым местам двигателя; вентилятора 16, создающего воздушный поток; термостата 8, регулирующего тепловой режим двигателя в низших пределах; жалюзей 14, перекрывающих поток воздуха, проходящего через радиатор в холодное время года, регулируя таким путем тепловой режим работы двигателя; расширительного бачка 13; шкива 15 привода насоса и вентилятора; датчика 6 указателя температуры охлаждающей жидкости; датчика 10 сигнальной лампы, установленной на щитке приборов автомобиля и сигнализирующей водителю о закипании охлаждающей жидкости; пробки 12 с клапанами давления и разрежения в радиаторе; сливных кранов 2 и 17 для слива охлаждающей жидкости из рубашки охлаждения и с радиатора; крана 3 и радиатора 4 отопителя кабины автомобиля.

Рис.26. Система охлаждения рядного двигателя.

Что служит охлаждающей жидкостью в системе охлаждения?

В качестве охлаждающей жидкости в системе охлаждения двигателя используется мягкая вода (дистиллированная, снеговая, дождевая) или низкозамерзающие жидкости антифриз и Тосол, состоящие из 40 или 65% этиленгликоля и соответственно 60 или 35% (по объему) дистиллированной воды с добавлением присадков, уменьшающих вспенивание и коррозию. В качестве охлаждающей жидкости могут при меняться и спирто-глицериновые или водно-спиртовые смеси. Однако в настоящее время они используются крайне редко.

Следует помнить, что этиленгликоль, содержащийся в антифризе и Тосоле, является ядовитой жидкостью и при попадании в желудочно-кишечный тракт может вызвать отравление человека вплоть до смертельного исхода.

Как работает жидкостная система охлаждения?

Крутящий момент от коленчатого вала через клиноременную передачу передается на шкив 15 (рис.26), который жестко установлен на валу. Там же закреплен вентилятор 16 и крыльчатка 7 центробежного насоса.

Вращаясь, крыльчатка 7 подает в водораспределительную трубу 5 охлаждающую жидкость, которая затем омывает нагретые детали двигателя и поднимается к термостату 8. Если температура жидкости меньше 76°С, то клапан термостата закрыт и жидкость не может пройти в радиатор (прогрев двигателя). Поэтому она по перепускному каналу А поступает снова во впускную полость насоса и крыльчаткой подается в водораспределительную трубу и к нагретым деталям двигателя. Опять нагревается, ускоряя прогрев двигателя (циркуляция жидкости по малому кругу).

Когда температура охлаждающей жидкости достигнет 76°С, клапан термостата начинает открываться и при 90°С он полностью откроется. Теперь нагретая жидкость проходит через открытый клапан термостата в радиатор 11, где по тонким трубкам опускается сверху вниз и охлаждается в нем. Это происходит за счет охлаждения трубок радиатора воздушным потоком, создаваемым вентилятором 16, а также возникающим при движении автомобиля.

Охлажденная жидкость нижним шлангом 9 подводится во впускную полость насоса и далее крыльчаткой 7 подается в водораспределительную трубу, омывает нагретые детали двигателя, отбирает тепло и снова поступает в радиатор, где охлаждается (циркуляция по большому кругу).

Водитель по указателю температуры (термометру) может контролировать температуру охлаждающей жидкости и в случае ее понижения регулировать воздушный поток, проходящий через радиатор с помощью жалюзи 14, прикрывая их. При перегреве двигателя водителю необходимо остановить его, выяснить и устранить причину перегрева.

Наличие расширительного бачка 13 позволяет охлаждающей жидкости перетекать из радиатора при ее нагреве и увеличении объема, чем радиатор предохраняется от разрушения.

Для обогрева кабины грузовых автомобилей и кузова легковых автомобилей и автобусов часть нагретой жидкости подводится в специальный радиатор 4 отопителя по подводящим и отводящим шлангам. В летнее время, когда не требуется обогрев, поступление жидкости в отопитель можно перекрыть краном 3.

Как устроена система охлаждения V-образных двигателей?

Система охлаждения V-образного двигателя автомобиля ЗИЛ-130 (рис.27) состоит из рубашки охлаждения 1 для каждого ряда цилиндров; радиатора 3, соединенного шлангами 2 с насосом и рубашкой охлаждения; насоса 9 центробежного типа, крыльчатка которого жестко закреплена на одном валу с вентилятором 10; термостата 6 с твердым наполнителем; жалюзей 4, трубопроводов 5, подводящих охлаждающую жидкость в рубашку охлаждения компрессора, и трубопроводов 7 с краном 8 для подвода нагретой жидкости в отопитель кабины.

Рис.27. Система охлаждения V-образного двигателя.

При работе двигателя крыльчатка насоса подает охлаждающую жидкость по водораспределительным каналам в рубашки охлаждения каждого ряда цилиндров, где она забирает избыточное тепло от стенок цилиндров, гнезд клапанов и других нагретых деталей двигателя, а затем поступает в каналы крышки развала блока цилиндров и подогревает горючую смесь, поступающую из карбюратора в цилиндры двигателя. Далее охлаждающая жидкость поступает к термостату 6 и, если его клапан открыт, то по отводящему шлангу 2 отводится в радиатор 3, где охлаждается и снова подводится к насосу, а от него в рубашку охлаждения.

Если клапан термостата закрыт (прогрев двигателя), то охлаждающая жидкость циркулирует по малому кругу, как и в рядном двигателе. Температура охлаждающей жидкости при работающем двигателе должна быть в пределах 85-95°С.

Радиатор

Как устроен радиатор?

Радиатор (рис.28, а) состоит из верхнего 1 и нижнего 7 бачков, соединенных между собой латунными или алюминиевыми трубками 5, к которым припаяны пластины 6, увеличивающие площадь поверхностного охлаждения радиатора, через которую отводится теплота охлаждающей жидкости в окружающую среду.

В верхнем бачке выполнена горловина для заливания охлаждающей жидкости. Она закрывается пробкой 3, в которой есть паровой 11 и воздушный 12 (рис.28, б, в) клапаны.

Рис.28. Радиатор:
а – устройство; б – паровой клапан открыт; в – воздушный клапан открыт.

Паровой клапан нагружен пружиной 10 упругостью 1250—2000 г, что способствует повышению давления в радиаторе, благодаря чему температура закипания охлаждающей жидкости в системе охлаждения повышается до 112-119°С. Это позволяет уменьшить объем охлаждающей жидкости и снизить массу двигателя при сохранении необходимой интенсивности охлаждения. Кроме того, уменьшаются потери на испарение охлаждающей жидкости.

Воздушный клапан нагружен слабой пружиной упругостью 50-100 г и предназначен для пропуска воздуха в радиатор в случае конденсации охлаждающей жидкости после ее закипания с последующим охлаждением, чтобы предотвратить «сплющивание» радиатора атмосферным давлением. Такая система охлаждения называется закрытой. Для слива охлаждающей жидкости из такой системы открывают сливные краники и обязательно пробку радиатора.

В верхнем бачке радиатора есть патрубок 2 для соединения радиатора с рубашкой охлаждения двигателя при помощи резинового шланга: пароотводная трубка 4; датчик 13 электрического термометра.

В нижнем бачке 7 имеется патрубок 8 для соединения радиатора с насосом и кран для слива охлаждающей жидкости. Радиатор с помощью крепежных деталей 9 крепится на раме автомобиля.

Система охлаждения, в которой горловина радиатора закрывается пробкой без указанных клапанов, называется открытой. В ней вода закипает при 100°С.

Какие типы радиаторов применяются на автомобилях?

В зависимости от типа сердцевины радиаторы сбывают трубчатые, пластинчатые, трубчато-ленточные и другие.

Какое назначение жалюзи, как они устроены и где крепятся?

Жалюзи служат для регулирования воздушного потока, проходящего через радиатор. Они представляют собой металлические пластины, расположенные вертикально или горизонтально перед радиатором и шарнирно соединенные между собой.

Управляют ими рукояткой из кабины автомобиля. Водитель, вдвигая или выдвигая рукоятку, поворачивает пластины, изменяя щели между ними и регулируя тем самым воздушный поток, проходящий через радиатор, а вместе с ним и температуру охлаждающей жидкости.

В сильные морозы на капот и облицовку радиатора одевают утеплительный чехол, сшитый из водонепроницаемой ткани, что способствует поддержанию теплового режима двигателя в требуемых пределах.

Насос системы охлаждения

Как устроен и работает насос системы охлаждения?

Насос служит для создания принудительной циркуляции охлаждающей жидкости в системе охлаждения двигателя. На автомобильных двигателях устанавливают насосы центробежного типа, имеющие большую подачу при небольших размерах. Насос двигателя автомобиля ЗИЛ-130 (рис.29) состоит из корпуса 1 с подводящим патрубком 4 и уплотнительной прокладкой 2, в котором на двух шарикоподшипниках 9 и распорной втулке 10 установлен вал 8. На одном конце вала жестко закреплена крыльчатка 3, на другом – ступица 13 со шкивом 14 привода вала и вентилятор 15, создающий воздушный поток, проходящий через радиатор. Подшипники вала удерживаются стопорным кольцом 11. Шкив опирается на втулку 12.

Рис.29. Водяной насос и вентилятор.

Для предотвращения утечки жидкости в местах выхода вала из корпуса на валу устанавливается самоподжимающийся сальник, состоящий из текстолитовой шайбы 6, резиновой манжеты 5 и обоймы 7 с пружиной и запорным кольцом. Сальник вращается вместе с крыльчаткой 3, так как в прорези крыльчатки входят шайбы 6 и обойма 7. Манжета 5 плотно обхватывает вал и прижимается к шайбе, предотвращая утечку жидкости. При износе сальника жидкость постепенно начинает просачиваться через специальное отверстие в корпусе насоса, что сигнализирует о необходимости замены сальника.

Работает насос так. При вращении коленчатого вала крутящий момент с помощью приводного ремня передается на шкив 14 вала насоса, приводя его во вращение. При этом крыльчатка 3 захватывает жидкость, подводящуюся по шлангу и патрубку 4 из радиатора, и подает ее в рубашку охлаждения. Там она охлаждает нагретые детали и по отводящему шлангу возвращается в верхний бачок радиатора, где, опускаясь, охлаждается и снова поступает в насос.

Вместе с валом насоса вращается вентилятор. Он обычно имеет четыре или шесть лопастей, изготовленных из листовой стали (грузовые автомобили) или пластмассы (легковые автомобили). Для снижения шума их располагают Х-образно под углом 70 или 110°. Концы лопастей отогнутые, что улучшает вентиляцию подкапотного пространства и повышает производительность вентилятора.

На некоторых двигателях с целью уменьшения расхода мощности на привод вентилятора и обеспечения автоматического регулирования теплового режима двигателя вентилятор автоматически включается с помощью электромагнитной муфты (первые выпуски автомобилей ГАЗ-24 «Волга»>, гидравлической муфты (автомобили КамАЗ) или автономного электродвигателя (ВАЗ-2106) только тогда, когда температура охлаждающей жидкости достигнет 80-85°С.

Термостат с жидкостным и твердым наполнителем

Какое назначение термостата; как он устроен и работает?

Термостат предназначен для автоматического регулирования температуры охлаждающей жидкости в системе охлаждения двигателя с целью ускорения его прогрева после пуска. Термостат устанавливается в верхней части двигателя в месте выхода нагретой жидкости в радиатор и может быть с жидкостным или твердым наполнителем.

Термостат с жидкостным наполнителем (рис.30) состоит из латунного гофрированного цилиндра 1, заполненного легкозакипающей жидкостью, состоящей из эфирного спирта и дистиллированной воды. С цилиндром жестко соединен шток 2, на втором конце которого приварен клапан 3, опирающийся на седло, укрепленное в корпусе термостата. В корпусе выполнены окна 4, через которые жидкость из рубашки охлаждения поступает в насос при закрытом клапане 3.

Рис.30. Термостат с жидкостным наполнителем:
а – клапан закрыт; б – клапан открыт.

Работает термостат так. При пуске холодного двигателя клапан 3 прижимается к седлу за счет упругости гофрированного цилиндра и охлаждающая жидкость не проходит в радиатор (рис.30, а), а через боковые окна 4 поступает в насос и далее снова в рубашку охлаждения. Такая циркуляция жидкости способствует быстрому прогреванию двигателя. Когда температура охлаждающей жидкости достигнет 68-70°С, легкозакипающая жидкость в цилиндре 1 термостата закипает, давление повышается и гофрированный цилиндр, расширяясь, давит на шток 2 и открывает клапан 3, одновременно перекрывая окно доступа жидкости в насос (рис.30, б). Теперь жидкость из рубашки охлаждения поступает через открытый клапан в верхний бачок радиатора, а оттуда по трубкам – в нижний бачок и за это время охлаждается. Охлажденная жидкость по подводящему патрубку снова поступает в насос и далее в рубашку охлаждения.

На двигателях автомобилей ЗИЛ и некоторых других устанавливается термостат с твердым наполнителем, состоящим из церезина 2 (нефтяной воск), смешанного с медным порошком и помещенным в медном или латунном баллоне 1 (рис. 31). Между баллоном и крышкой, которой он закрывается, зажата резиновая мембрана 3, в которую упирается шток 5 через резиновый буфер 9. Шток верхним концом шарнирно соединен с клапаном 7, опирающимся на седло 8. Над крышкой 4 сверху установлена пружина 6, стремящаяся удерживать клапан 7 в закрытом положении.

Рис.31. Термостат с твердым наполнителем:
а – клапан закрыт; б – клапан открыт.

При работе двигателя нагретая жидкость омывает баллон 1, нагревая в нем церезин. Когда температура охлаждающей жидкости достигает 67-71°С, церезин начинает плавиться и, увеличиваясь в объеме, воздействует на мембрану, а она через буфер и шток – на клапан 7, открывая его. Это позволяет нагретой жидкости поступать в радиатор (рис.31, б). Полностью клапан открывается при температуре 83°С. С понижением температуры охлаждающей жидкости ниже 67°С церезин переходит в твердое состояние, уменьшаясь в объеме, и пружина 6, распрямляясь, закроет клапан, перекрывая доступ жидкости в радиатор. По отводящему патрубку жидкость направляется к насосу и далее опять в рубашку охлаждения, ускоряя его прогрев (рис.31, а).

В системе охлаждения двигателя автомобиля ВАЗ перед насосом устанавливается двухклапанный (основной и вспомогательный) термостат с твердым наполнителем.

При холодном двигателе большая часть охлаждающей жидкости будет циркулировать по кругу: насос – рубашка охлаждения блока цилиндров – рубашка охлаждения головки блока цилиндров – термостат – насос. Одновременно жидкость циркулирует через рубашку впускного трубопровода и смесительной камеры карбюратора, а при открытом кране отопителя кузова автомобиля – через его радиатор.

Когда двигатель прогрет не полностью (температура охлаждающей жидкости ниже 90°С), оба клапана термостата частично открыты, часть горячей жидкости проходит к радиатору, что способствует лучшему прогреву двигателя. С повышением температуры до 94°С и более основной клапан термостата полностью открывается и охлаждающая жидкость циркулирует через радиатор.

Пусковой подогреватель в системе охлаждения

Какое назначение пускового подогревателя в системе охлаждения?

Перед пуском двигателя в холодное время года пользуются пусковым подогревателем с целью прогрева стенок цилиндров и поддона картера, что значительно облегчает пуск. Подогреватель двигателя автомобиля ГАЗ-53А (рис. 32) состоит из котла 1, в котором сгорает топливо и подогревается охлаждающая жидкость; трубопровода 2 с заливной горловиной 3; топливного бачка 4; электромагнитного клапана 8 для дозирования топлива, поступающего в камеру сгорания котла 1; свечи зажигания 9 для подачи электрической искры в камеру сгорания котла; вентилятора 5, нагнетающего воздух в камеру сгорания котла по трубопроводу 6; пульта управления 7 для управления процессом подогрева двигателя.

Рис.32. Пусковой подогреватель.

Как пользуются пусковым подогревателем?

Перед включением подогревателя в топливный бачок 4 заливают топливо и проверяют герметичность системы. Затем заливают 1,5 л охлаждающей жидкости в рубашку котла через заливную горловину 3. Открывают кран подачи топлива и переводят ручку переключателя на пульте управления 7 в положение II на 15-20 с, а при температуре окружающего воздуха ниже – 25°С на 1 минуту. Затем переводят ручку переключателя в положение 0 и включают напряжение на свечу зажигания. Одновременно наблюдают за накалом спирали, установленной на пульте управления. Когда она станет светло-красной, топливо в камере сгорания котла должно воспламениться, что сопровождается характерным хлопком. При этом вентилятор нагнетает воздух в камеру сгорания, а электромагнитный клапан подает необходимое количество топлива; процесс горения стабилизируется, ток на свечу отключают. Ручку переключателя переводят в положение II и нагретая жидкость поступает в рубашку охлаждения двигателя и прогревает его. В это время необходимо долить еще 6-8 л охлаждающей жидкости в рубашку котла. Нормальная работа подогревателя сопровождается характерным гудением пламени в его котле. Пламя из котла кожухом 10 направляется на поддон картера двигателя и подогревает в нем масло, что также способствует прогреву двигателя и улучшает условия работы системы смазки.

К пуску двигателя приступают после того, как охлаждающая жидкость в системе охлаждения прогрелась, а из заливной горловины радиатора идет пар (крышка заливной горловины при прогреве должна быть открыта), а коленчатый вал двигателя свободно проворачивается пусковой рукояткой. Подготавливая двигатель к пуску, переводят переключатель в положение I и перекрывают кран подачи топлива к подогревателю. Вентилятор подогревателя в этом положении переключателя остается включенным и продувает камеру котла воздухом с тем, чтобы полностью удалить оттуда продукты сгорания. Примерно через минуту работа подогревателя прекращается, пламя в котле перестает гудеть, ручку переключателя переводят в положение 0. После пуска двигателя и его полного прогрева в систему охлаждения добавляют жидкость до требуемого уровня. Для выпуска воды из котла служит кран 11.

Воздушная система охлаждения

Как устроена и работает воздушная система охлаждения?

Цилиндры двигателей с воздушной системой охлаждения (автомобили ЗАЗ, ЛуАЗ, мотоциклы, мотороллеры, мопеды) охлаждаются встречным потоком воздуха и потоком воздуха, создаваемого специальной воздушной турбиной (вентилятором).

В таких двигателях цилиндры и головки цилиндров с внешней стороны имеют ребра с целью увеличения поверхности, обдуваемой воздухом. Турбина создает воздушный поток, который обдувает цилиндры с головкой и картер. Для направления воздушного потока устанавливают направляющие кожухи (дефлекторы). В направляющем кожухе может устанавливаться специальная заслонка, соединенная с термостатом. Это позволяет автоматически регулировать воздушный поток в зависимости от температуры двигателя. Такие двигатели не имеют рубашки охлаждения, радиатора и других приборов, присущих жидкостной системе охлаждения. Поэтому они легче двигателей с жидкостным охлаждением, проще в обслуживании из-за отсутствия жидкости, у них меньшая чувствительность к колебаниям температуры, особенно в районах с холодным климатом. К недостаткам двигателей с воздушным охлаждением относится неравномерность охлаждения цилиндров многоцилиндрового двигателя по окружности, что вынуждает изготавливать их в отдельности и затем собирать в блок; большая тепловая напряженность, приводящая к ухудшению весового наполнения цилиндров, что ведет к снижению мощности и экономичности двигателя, ускоренному его износу; повышенный шум при работе; расход мощности на привод воздушной турбины больший, чем на привод вентилятора.

Неисправности системы охлаждения

Какие основные неисправности системы охлаждения?

К основным неисправностям системы охлаждения относятся: перегрев или переохлаждение двигателя; подтекание охлаждающей жидкости; проникновение охлаждающей жидкости в систему смазки двигателя.

Какие причины могут вызвать перегрев двигателя?

Двигатель может перегреваться при недостаточном количестве охлаждающей жидкости в системе охлаждения, ослаблении натяжения или замасливании ремня привода вентилятора, заедании жалюзи в закрытом положении, неправильной работе термостата (заедания клапана большого круга в закрытом положении), поломке насоса или вентилятора, большом отложении накипи в радиаторе и рубашке охлаждения или их загрязнении илистыми осадками, закрытии дефлекторов при воздушной системе охлаждения, перегрузке двигателя; нарушении герметичности парового клапана пробки радиатора.

Какие причины могут вызвать переохлаждение двигателя?

Переохлаждение может быть при чрезмерном натяжении ремня вентилятора, заедании жалюзи в открытом положении в холодное время года, неправильной работе термостата, неотрегулированных дефлекторах в двигателях с воздушной системой охлаждения.

Что вызывает подтекание охлаждающей жидкости?

Охлаждающая жидкость может подтекать при ослаблении крепления приборов и шлангов, прорыве уплотнительных прокладок в местах крепления приборов системы охлаждения, износе сальника центробежного насоса, образовании трещин в радиаторе, рубашке охлаждения и других приборах, прорыве соединительных шлангов.

Какие причины попадания охлаждающей жидкости в систему смазки?

Прорыв уплотнительных колец, уплотняющих гильзы в блоке цилиндров, прорыв прокладки головки блока, образование трещин на гильзе цилиндров и картере двигателя приводят к попаданию охлаждающей жидкости в систему смазки.

Как устраняют неисправности в системе охлаждения двигателя?

Ослабление натяжения ремня привода вентилятора регулируют перемещением генератора, натяжного ролика или иного приспособления. Величина прогиба ремня вентилятора устанавливается заводом-изготовителем. Обычно она находится в пределах 12-22 мм при приложении усилия 30-50 Н в средней части ремня. При замасливании ремней или шкивов их протирают чистой тряпкой, смоченной в неэтилированном бензине, с последующей просушкой. Накипь в рубашке охлаждения и радиаторе удаляют промыванием системы чистой водой в направлении, обратном циркуляции охлаждающей жидкости. Если таким путем удалить накипь не удалось, то промывают специальным раствором раздельно радиатор и рубашку охлаждения. Неисправные детали и приборы заменяют новыми или исправными. Подтекание жидкости устраняют подтяжкой креплений, заменой прокладок, пайкой трещин радиатора и других деталей.