| |||||
МЕНЮ
| Система охлажденияСистема охлаждениясмотреть на рефераты похожие на "Система охлаждения" СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ ОБЩЕЕ УСТРОЙСТВО И РАБОТА ЖИДКОСТНОЙ СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ. Система охлаждения предназначена для принудительного отвода от деталей
двигателя лишнего тепла и передачи его окружающему воздуху. Благодаря этому
создается определенный температурный режим, при котором двигатель не
перегревается и не переохлаждается. Тепло в двигателях отводится двумя
способами: жидкостью (жидкостная система охлаждения) или воздухом Если двигатель не охлаждать, то газы, имеющие высокую температуру, сильно нагревают детали двигателя и они расширяются. Масло на цилиндрах и поршнях выгорает, их трение и износ возрастают, а от чрезмерного расширения деталей происходит заклинивание поршней в цилиндрах двигателя, и двигатель может выйти из строя. Чтобы избежать отрицательных явлений, вызываемых перегревом двигателя, его необходимо охлаждать. Однако чрезмерное охлаждение двигателя вредно отражается на его работе. Большинство двигателей имеет жидкостные системы охлаждения (открытые или закрытые). У открытой системы охлаждения внутреннее пространство непосредственно сообщается с окружающей атмосферой. Распространение получили закрытые системы охлаждения, у которых внутреннее пространство только периодически сообщается с окружающей средой при помощи специальных клапанов. В этих системах охлаждения повышается температура кипения охлаждающей жидкости и уменьшается ее выкипание. Двигатели автомобилей ГАЗ-24 «Волга», ГАЗ-53А, ЗИЛ-130, МАЗ-5335 и Рис. 1. Схема жидкостей системы охлаждения: Во время работы двигателя охлаждающая жидкость нагревается и водяным
насосом подается в радиатор, где охлаждается, а затем снова поступает в
рубашку блока цилиндров. Для надежной работы двигателя необходимо, чтобы
охлаждающая жидкость постоянно циркулировала по замкнутому кругу: двигатель Водяная рубашка 16 двигателя состоит из рубашки блока 14 цилиндров и рубашки головки 11 блока, соединенных между собой отверстиями в прокладке между головкой и блоком. Крыльчатка 17 водяного центробежного насоса и вентилятор приводятся в действие клиновидным ремнем 23. При вращении крыльчатки насоса охлаждающая жидкость нагнетается в водораспределительную трубку 12, расположенную в головке блока. Через отверстия 10 в трубке жидкость направляется к патрубкам выпускных клапанов, благодаря чему охлаждаются наиболее нагретые части головки блока и цилиндров. Нагретая охлаждающая жидкость проходит в верхний отводящий патрубок 8. Если термостат 9 закрыт, то по перепускному каналу 7 жидкость снова поступает к центробежному насосу. При открытом термостате охлаждающая жидкость проходит в верхний бачок 2 радиатора, охлаждается, протекая по трубкам, и поступает в нижний бачок 22 радиатора. Охлажденная в радиаторе жидкость по нижнему подводящему патрубку 18 подводится к насосу. Водяная рубашка двигателя автомобиля ЗИЛ-130 (рис. 2) соединена с радиатором 1 гибкими шлангами. Верхний бачок 5 радиатора соединен с рубашкой впускного трубопровода 14, а нижний бачок 27 — с подводящим патрубком 26 водяного насоса. Левый и правый ряды цилиндров соединены с насосом двумя трубопроводами. В патрубке 12, по которому нагретая охлаждающая жидкость подводится к верхнему бачку радиатора, установлен термостат 11. Водяная рубашка компрессора 8 гибкими шлангами 9 и 7 постоянно соединена с системой охлаждения двигателя. Радиатор 18 отопителя соединен с системой охлаждения двигателя шлангами 16 и 17: включается отопитель в работу краном 5. [pic] При пуске, прогреве и работе двигателя, пока температура воды в системе охлаждения ниже 73 °С, жидкость циркулирует по водяным рубашкам блока, головок блока и компрессора, но не поступает в радиатор, так как термостат закрыт. К водяному насосу (независимо от положения клапана термостата) охлаждающая жидкость подается по перепускному шлангу 10 из рубашки впускного трубопровода, от компрессора и из радиатора 18 отопителя (если он включен). Водяной насос нагнетает жидкость в систему, и основной ее поток
проходит по водяной рубашке блока цилиндров от его передней части к задней. Перед началом работы необходимо проверить уровень жидкости в радиаторе, так как при недостаточном ее количестве нарушается циркуляция жидкости и двигатель перегревается. В систему охлаждения следует наливать чистую мягкую воду, не содержащую известковых солей. При использовании жесткой воды в радиаторе и водяной рубашке откладывается большое количество накипи, приводящей к перегреву двигателя и снижению его мощности. Частая смена воды в системе охлаждения вызывает усиленное образование накипи. Смягчить воду можно следующими способами: кипячением, добавлением к воде химических веществ и ее магнитной обработкой. Установлено, что, проходя через слабое магнитное силовое поле, вода приобретает новые свойства: теряет способность к накипеобразованию и растворяет ранее образовавшуюся накипь, которая была в системе охлаждения двигателя. В систему охлаждения воду наливают через горловину радиатора, закрываемую пробкой 6 (рис. 43). Для слива воды из системы охлаждения служат краники, расположенные в самых низких точках системы охлаждения. Система охлаждения дизеля автомобиля КамАЗ-5320 (рис. 3) рассчитана нa постоянное использование жидкостей ТОСОЛ-А-40 или ТОСОЛ-А-65 (замерзающих при низкой температуре). Применение воды в системе охлаждения допускается только в особых случаях и кратковременно. В систему охлаждения входят водяные рубашки блока и головок 26 цилиндров, водяной насос 27, радиатор 4, вентилятор 30 с гидромуфтой 5, жалюзи 3, два термостата 10, расширительный бачок 18, соединительные трубопроводы, шланги, клиноременная передача привода насоса, сливные краны или пробки, датчики температуры охлаждающей жидкости и другие детали. Рис. 3. Система охлаждения лик-ля автомобиля КамАЗ-5320: Завод допускает работу двигателя при температуре охлаждающей жидкости
не более 105 0С. Температурный режим работы двигателя поддерживается двумя
термостатами, гидромуфтой включения вентилятора и жалюзи. Если двигатель не
прогрет, то охлаждающая жидкость, подаваемая насосом 27, поступает в левый
ряд цилиндров и по нагнетательному патрубку 7 в правый ряд. Омывает
наружные поверхности гильз цилиндров обоих рядов, затем через отверстия в
верхней плоскости блока цилиндра, прокладке головки блока поступает в
головки цилиндров, охлаждая наиболее нагретые места — выпускные каналы и
гнезда форсунок. Нагретая жидкость проходит от головок цилиндров в правую В системе охлаждения дизеля применена гидромуфта (рис. 4) привода вентилятора, которая передает крутящий момент от коленчатого вала двигателя к вентилятору. Используя гидромуфту, поддерживают наивыгоднейший температурный режим в системе охлаждения и гасят возникающие колебания при резком изменении частоты вращения коленчатого вала. Гидромуфта привода вентилятора имеет автоматическое управление. [pic] В движение гидромуфта приводится от коленчатого вала двигателя через шлицевой ведущий вал 6. Вентилятор, расположенный соосно с коленчатым валом, укреплен на ступице 15, установленной на ведомом валу 16. Ведущую часть гидромуфты составляют: ведущий вал 6 в сборе с кожухом 3; ведущее колесо 10, соединенное болтами с кожухом и валом 12 шкива; шкив 1 привода насоса и генератора, привернутый к валу 12 болтами 19. Ведущая часть гидромуфты вращается на шарикоподшипниках 7 и 20. Ведомую .часть гидромуфты составляют: ведомое колесо 9 в сборе, соединенное болтами 22 с ведомым валом 16. Ведомая часть гидромуфты привода вентилятора вращается на шарикоподшипниках 4 и 13. Уплотнение гидромуфты осуществлено двумя уплотнительными кольцами 8 и самоподжимными сальниками 17 и 21. Для управления гидромуфтой привода вентилятора имеется выключатель золотникового типа, установленный на нагнетательном патрубке 7 (см. рис. 3) в передней части двигателя. В зависимости от температуры жидкости в системе охлаждения выключатель гидромуфты соединяет или разъединяет ведущий вал с ведомым 16 (см. рис. 4), изменяя количество масла, поступающего в гидромуфту из системы смазки. Масло для работы гидромуфты подается насосом в ее полость, затем по трубке 5 подводится в каналы ведущего вала и через отверстия в ведомом колесе — в межлопастное пространство. При вращении ведущего колеса 10 масло с его лопаток переходит на лопатки ведомого колеса 9, и оно начинает вращаться, передавая крутящий момент на вал 16 и вентилятор. Гидромуфта при помощи крана включается в работу или отключается, а в связи с этим включается или отключается вентилятор. Кран находится в корпусе выключателя гидромуфты. Вентилятор может работать в трех режимах: автоматический — температура охлаждающей жидкости в двигателе поддерживается равной 80 — 95 °С; кран выключателя гидромуфты установлен в положение В (метка на корпусе); при снижении температуры охлаждающей жидкости ниже 80 0С вентилятор автоматически отключается; вентилятор отключен — кран выключателя гидромуфты установлен в положение 0; вентилятор может вращаться с небольшой частотой; вентилятор включен постоянно — в таком режиме допускается кратковременная работа в случае возможных неисправностей гидромуфты или ее выключателя. Температуру жидкости в системе охлаждения контролируют дистанционным
термометром, приемник которого расположен в кабинете водителя на щитке
приборов, в датчик в водораспределительной коробке (дизель автомобиля КамАЗ- ПРИБОРЫ ЖИДКОСТНОЙ СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ Радиатор. Теплообменником, в котором тепло от жидкости передается через трубки воздуху, является радиатор, имеющий верхний 7 (рис. 5) и нижний 14 бачки, соединенные сердцевиной 11 радиатора. В верхний бачок впаяны наливная горловина 6, закрываемая пробкой 5, и патрубок для подсоединения гибкого шланга, подводящего охлаждающую жидкость к радиатору. Сбоку наливная горловина имеет отверстие для пароотводной трубки. В нижний бачок впаян патрубок отводящего гибкого шланга 12. К верхнему и нижнему бачкам припаяны боковые стойки 1, соединенные пластиной, припаянной к нижнему бачку. Стойки и пластина образуют каркас радиатора. Сердцевины радиаторов отечественных автомобилей могут быть трубчато-пластинчатыми и трубчато- ленточными. [pic] Сердцевина трубчато-пластинчатого радиатора состоит из нескольких рядов
трубок, впаянных в верхний и нижний бачки. На трубки надеты гонкие
охлаждающие пластины, изготовленные из латуни, алюминия или красной меди. Радиатор соединен с рубашкой охлаждения двигателя патрубками и гибкими шлангами, которые прикреплены к патрубкам стяжными хомутиками. Такое соединение допускает относительное смещение двигателя и радиатора. Перед радиатором установлены жалюзи 4 для регулирования количества воздуха, проходящего между трубкой радиатора. При перемещении рукоятки 15, укрепленной в кронштейне, вперед до отказа створки полностью открываются и воздух свободно проходит между трубками радиатора. В случае перемещения этой рукоятки назад до отказа створки закрываются и обдув радиатора воздухом прекращается. Для поддержания определенного температурного режима двигателя рукоятку можно установить на фиксаторе 16 в любом промежуточном положении. Горловину 22 герметически закрывает пробка, изолирующая систему
охлаждения двигателя от окружающей среды. Пробка радиатора состоит из
корпуса 19, парового 23 и воздушного 26 клапанов и запорной пружины 21. На
стойке 20, при помощи которой к корпусу крепится запорная пружина,
установлен паровой клапан, прижатый пружиной 18. Воздушный клапан 26
прижимается пружиной 27 к седлу 28, запрессованному в паровом клапане. В случае закипания жидкости в системе охлаждения давление пара в
радиаторе возрастает. При увеличении давления до 145—155 кН/м2 (1,45—1,55
кгс/см2) открывается паровой клапан 23, преодолевая сопротивление пружины Водяной насос. Для создания в системе охлаждения принудительной
циркуляции жидкости служит центробежный насос. На автомобилях ГАЗ-53А, ГАЗ- [pic]
Уплотнение вала 5 в корпусе осуществлено самоподжимным сальником 14,
состоящим из графитизированной текстолитовой шайбы 16, резиновой манжеты,
пружины и двух обойм. Сальник вращается вместе с крыльчаткой, так как
выступы текстолитовой шайбы входят в прорези хвостовика крыльчатки. Пружина
через резиновую манжету прижимает шайбу 16 к шлифованной, плоскости
корпуса, что предотвращает вытекание жидкости из насоса. Шарикоподшипники
насоса смазывают консистентной смазкой, которая не вымывается водой. Перед
заправкой полости подшипников смазкой отвертывают пробку 10, закрывающую
контрольное отверстие. Через масленку 11 смазка подается шприцем в корпус
насоса до тех пор, пока она не начнет выходить из контрольного отверстия. Привод водяного насоса и вентилятора осуществлен от шкива коленчатого
вала при помощи клиноременной передачи, состоящей из двух ремней. Передний
ремень 6 охватывает также и шкив генератора, а второй ремень 7 — шкив
насоса гидроусилителя рулевого управления. Третий ремень 8 шкива 5 приводит
в действие компрессор. Для нормальной работы ременных передач натяжение
ремней должно быть не очень слабым и не очень тугим. Первые два ремня (6 и Перед работой необходимо периодически проверять затяжку гайки 1 крепления ступицы шкива, так как ослабление крепления шкива 5 водяного насоса может привести к повреждению вентилятора, радиатора и насоса. При ослаблении этого соединения следует немедленно подтянуть гайку предварительно вынув шплинт. Усилие затяжки гайки должно быть равным 8,5—10 кгс-м. После подтягивания гайку тщательно шплинтуют. Водяные насосы дизелей ЯМЗ-236 и автомобиля КамАЗ-5320 работают так же, как и насосы двигателей автомобилей ЗИЛ-130, ГАЗ-53А и др., но имеют некоторые особенности. Насос дизеля ЯМЗ-236 укреплен с правой стороны крышки распределительных шестерен, приводится в действие клиноременной передачей и не связан с приводом вентилятора. Водяной насос дизеля автомобиля КамАЗ-5320 установлен на передней части блока цилиндров с левой стороны и приводится в действие клиноременной передачей от шкива коленчатого вала. Вентилятор установлен отдельно на гидромуфте. Термостат. Необходимую температуру жидкости в системе охлаждения автоматически поддерживает термостат. Он позволяет быстро погреть холодный двигатель при пуске. На автомобильных двигателях применены термостаты с жидкостным и твердым наполнителями. В жидкостные термостаты наливают легко испаряющуюся жидкость (смесь 70% этилового спирта и 30% воды). В качестве твердого наполнителя используют церезин с медной стружкой, обладающий большим коэффициентом объемного расширения. Жидкостный термостат (рис. 7, а) состоит из корпуса 7 с окнами
гофрированного баллона 2 и клапана 5. Нижняя часть гофрированного баллона
жестко соединена с кронштейном 8 и корпусом. К верхней части баллона
припаян шток 3 с клапаном. Шток может перемещаться в направляющей корпуса. [pic] Жидкостный термостат работает следующим образом. Если температура
жидкости в системе охлаждения не превышает 73 °С, то баллон сжат и клапан
закрыт. Жидкость по перепускному каналу поступает к насосу, минуя радиатор. Термостат с твердым наполнителем (рис. 7) расположен между впускным
трубопроводом 20 и отводящим патрубком 16. К корпусу 18 постоянно
прижимается пружиной 14 клапан 15, шарнирно соединенный со штоком 13. Вентилятор. Для создания воздушного потока, охлаждающего жидкость,
протекающую по трубкам радиатора, служит вентилятор, состоящий из
крыльчатки и ступицы со шкивом. Иногда к каркасу радиатора для более
интенсивного охлаждения в нем жидкости присоединяют направляющий кожух Вентиляторы двигателей автомобилей ГАЗ-53А, ЗИЛ-130 и др. имеют лопасти с отогнутыми вперед концами. При вращении такого вентилятора увеличивается подача воздуха и лучше охлаждается радиатор. На дизеле ЯМЗ-236 вентилятор приводится в действие через систему
шестерен и получает вращение непосредственно от шестерни 1 (рис. 8)
распределительного вала. Детали привода вентилятора смонтированы в
отдельном корпусе 14, который болтами прикреплен к крышке распределительных
шестерен. Шестерня 2 приводит во вращение вал 5, установленный в корпусе
вентилятора на шарикоподшипниках 3. Самоподжимный сальник 4, запрессованный
в корпус, препятствует выходу смазки из подшипников. На переднем конце вала [pic] Для поддержания оптимального температурного режима двигателя в системе охлаждения применены жалюзи, вентилятор и термостаты. В холодную погоду ни в коем случае нельзя снимать термостат, так как это приведет к интенсивному износу двигателя, увеличенному расходу топлива, старению масла, снижению мощности и к другим нежелательным явлениям. Таким образом, постоянство теплового режима является важнейшим фактором экономичной и надежной работы двигателя. ПОДОГРЕВ СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ПЕРЕД ПУСКОМ Пусковые подогреватели служат для предварительного прогрева двигателя перед пуском в холодную погоду. На автомобиле ЗИЛ-130 по особому заказу можно устанавливать подогреватель, работающий на том же топливе, что и двигатель. Пусковой подогреватель состоит из котла 17 (рис. 9), постоянно соединенного трубками 14 и 38 с системой охлаждения двигателя, топливного бачка 1, электродвигателя 5 с вентилятором, регулятора подачи топлива с электромагнитным клапаном 8 и пульта управления 21, расположенного на щитке двигателя. [pic] Ручка 23 переключателя пульта управления может занимать три положения: Для подогрева электромагнитного клапана 8 во время пуска подогревателя в корпусе клапана установлена спираль 10, соединенная последовательно со свечой 13 накаливания и спиралью 22 (сопротивление). Включается спираль 10 одновременно со свечой одним и тем же выключателем 24. Порядок пуска двигателя при помощи пускового подогревателя следующий. В результате сгорания смеси образуются горячие газы, которые проходят по жаровой трубе и отдают тепло жидкости, залитой в котел. Выходящие из котла горячие газы по лотку 15 направляются под картер двигателя и нагревают масло; поднимаясь выше, они обогревают двигатель снаружи. В связи с этим необходимо помнить, что подогреватель и двигатель следует содержать в чистоте, так как замасленный двигатель и подтеки топлива могут быть причиной возникновения пожара. Через 1—2 мин после начала работы подогревателя в котел дополнительно
наливают 6 — 8 л воды. Закрывают пробку воронки, прикрывают капот и
продолжают прогрев двигателя. Вода в котле закипает, и образующийся пар
проходит в полости блока цилиндров и головок блока и в виде конденсата
стекает в котел. Когда двигатель прогреется, из открытой наливной горловины
радиатора пойдет пар. После этого пусковой рукояткой проворачивают
коленчатый вал несколько раз для распределения смазки по подшипникам. Выключают подогреватель, переводя ручку 23 переключателя в положение I Если в систему охлаждения залита жидкость, замерзающая при низкой температуре (антифриз), то прежде чем пользоваться пусковым подогревателем, необходимо убедиться, что антифриз не застыл, и строго соблюдать заводскую инструкцию по подготовке пуска двигателя с антифризом. ВОЗДУШНАЯ СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ Жидкостная система охлаждения автомобильных двигателей получила широкое распространение, несмотря на следующие недостатки: замерзание воды при низкой температуре, что может вывести двигатель из строя; образование на внутренних стенках системы накипи, уменьшающей теплообмен и вызывающей перегрев двигателя; увеличение массы и размеров двигателя из-за наличия двойных стенок. В настоящее время получает распространение воздушная система охлаждения, при которой необходимый температурный режим двигателя создается воздушным потоком. Цилиндры и головки блока двигателей с воздушным охлаждением делают серебренными, что значительно увеличивает поверхность их охлаждения. Если двигатель с воздушным охлаждением много цилиндровый, то цилиндры, как правило, выполняют отдельно и по одному присоединяют к общему блоку. Для поддержания нормального температурного режима мотоциклетного двигателя вполне достаточно иметь серебренные поверхности, охлаждаемые встречным потоком воздуха. На автомобиле двигатель закрыт капотом, и для его охлаждения необходим принудительный обдув поверхностей мощным вентилятором. Установка вентилятора и направляющих кожухов вызвана еще и тем, что ребра, увеличивая поверхность охлаждения двигателя, несколько затрудняют доступ холодного воздуха к наиболее нагретым местам цилиндра и головки. На автомобиле ЗАЗ-968А «Запорожец» установлен V-образный двигатель с принудительной воздушной системой охлаждения. При сравнении жидкостной системы охлаждения с воздушной выявляются следующие преимущества последней: простота и удобство в эксплуатации из-за отсутствия жидкости; меньшая масса двигателя с воздушным охлаждением по сравнению с массой аналогичного двигателя с жидкостным охлаждением; пониженная чувствительность к колебаниям температуры, особенно ценная при эксплуатации автомобиля в районах с жарким или холодным климатом. К недостаткам двигателей с воздушным охлаждением относятся следующие: значительный расход мощности на привод вентилятора; некоторое ухудшение наполнения цилиндра, приводящее к тому, что при одинаковых частотах вращения коленчатого вала и других параметрах двигатель с воздушным охлаждением развивает несколько меньшую мощность, чем двигатель с жидкостным охлаждением; повышенный шум при работе; большая тепловая напряженность отдельных деталей.
|
ИНТЕРЕСНОЕ | |||
|