Система воздушного охлаждения

При воздушной системе охлаждения цилиндры и их головки для увеличе­ния площади поверхности охлаждения снабжены большим количеством ребер. Охлаждающий воздух от вентилятора поступает к цилиндрам по направляю­щим кожухам, обеспечивая их равномерное охлаждение. Расход охлаждающего воздуха зависит от скорости движения транспортного средства, а также от ско­рости воздуха, создаваемой вентилятором. Изменение расхода воздуха, в случае привода вентилятора от коленчатого вала осуществляется с помощью гидрав­лической или электромагнитной муфты, изменяющей частоту его вращения. Все большее применение находят системы с автономным электрическим при­водом вентилятора и позиционным регулированием его производительности. Изменять расход воздуха можно изменением аэродинамического сопротивле­ния воздушного тракта с помощью жалюзи, установленных перед направляю­щим кожухом.

Нагретый воздух выходит через специальный раструб, в котором установ­лена воздушная заслонка, поворотом которой (вручную или автоматически) меняется интенсивность охлаждения. Основное преимущество воздушной сис­темы охлаждения - простота и надежность.

При воздушной системе охлаждения тепловой режим двигателя определя­ется температурой масла в системе смазки, которая должна быть 90-120°С.

В воздушной системе охлаждения отсутствует радиатор, жидкостный на­сос,

каналы и трубопроводы для охлаждающей жидкости, поэтому к преимуще­ствам такой системы относятся простота конструкции, уменьшение массы, удобство обслуживания и, кроме того, исключается опасность размораживания двигателя зимой при использовании в качестве охлаждающей жидкости воды. Размораживание, т.е. замерзание воды в системе водяного охлаждения, приво­дит к образованию трещин в блоке цилиндров. К недостаткам воздушной сис­темы охлаждения относятся: относительно низкие показатели процесса тепло­обмена горячих деталей двигателя и внешней среды; сравнительно большая мощность, необходимая для привода вентилятора; затрудненный пуск двигате­ля при низкой температуре.

Простота обслуживания и компактность силовых установок с двигателями воздушного охлаждения позволяют использовать их в качестве стационарных или для транспортных средств и транспортно-технологических машин (мото­циклов, автомобилей и тракторов) не требующих большой мощности. Причи­нами, сдерживающими применение двигателей с воздушным охлаждением, яв­ляются повышенный шум при работе и усложнение конструкции системы ох­лаждения при использовании различных способов наддува.

Для охлаждения цилиндры и их головки снабжаются большим количест­вом рёбер, что вызывает определенные трудности технологического характера при их изготовлении.

В некоторых случаях удаётся решить проблему охлаждения двигателя за счет встречного воздушного потока, создающегося при движении (мотоциклы, квадрициклы, автомобили, легкие самолеты).

Большиство стационарных и автомобильных двигателей охлаждаются с помощью вентиляторов, создающих поток воздуха в межреберных каналах. Для уменьшения расхода воздуха на охлаждение и снижения мощности, расходуе­мой на привод вентилятора, движение воздуха организуется с помощью специ­альных направляющих устройств - дефлекторов. Дефлекторы это трубопрово­ды круглого или прямоугольного сечения, изготовленные из листовой стали или дюралюминия. Они позволяют распределить воздух для охлаждения на­гретых частей двигателя, обеспечивая более интенсивное охлаждение головок и верхней части цилиндров. С помощью дефлекторов организованы межрёбер­ные каналы охлаждения цилиндров и в некоторых случаях головки цилиндров.

Интенсивность охлаждения в зависимости от режима работы двигателя и температуры окружающего воздуха регулируется изменением расхода воздуха с помощью специальных устройств, увеличивающих или уменьшающих про- ходное сечение на выходе нагретого воздуха или на входе его в подкапотное - пространство или производительность вентилятора (путем изменения частоты вращения или положения лопастей вентилятора). Если регулирование интен­сивности охлаждения автоматизировано, то эти устройства управляются датчи­ками теплового состояния двигателя, устанавливаемыми, как правило, в голов­ке одного из цилиндров в наиболее нагретой зоне камеры сгорания или выпу­скного коллектора. Реже такие датчики располагают в потоке нагретого возду­ха.

Охлаждение масла осуществляется обдувом воздухом поддона картера двигателя. Поддон картера в этом случае имеет большое количество рёбер и

из­готавливается методом литья из алюминиевых или магниевых сплавов. Допол­нительно, в форсированных двигателях, масло охлаждается в масляном радиа­торе за счёт потока воздуха, создающемся при движении или вентилятором.

На рис. 15 приведена принципиальная схема автоматизированной системы воздушного охлаждения двигателей. Вентилятор приводит­ся в движение от ко­ленчатого вала двигателя с помо­щью клиноременной передачи 2 и гидромуфты 3. Вентилятор подает воздух в подка­потное простран­ство 4, где он об­дувает масляный радиатор 5, а за­тем, с помощью дефлекторов на­правляется в меж­реберные каналы головок и цилинд­ров. Тепловой дат­чик 8, расположен в головке второго цилиндра. Сигнал от датчика 8 поступает к термоклапану 7, установленному последовательно с питающей магистралью 6 и магистралью 9. Термоклапан 7 регулирует подачу маслу за счёт изменения величины проходного сечения. Внутренняя полость гидромуфты постоянно связана сливным трубопроводом с поддоном картера двигателя. Степень заполнения внутренней полости гидро­муфты маслом зависит от пропускной способности термоклапана 7, определяе­мой температурой внутренней поверхности головки блока цилиндров. При по­вышении температуры объем масла в гидромуфте увеличивается, одновремен­но увеличивается крутящий момент на выходном валу и производительность вентилятора, закрепленного на выходном валу. При снижении температуры го­ловки производительность вентилятора уменьшается.

Рис. 15. Принципиальная схема автоматизированной системы воздушного охлаждения

Контрольные вопросы

1. Назначение системы охлаждения.

2. Общее устройство СО однорядного и двухрядного двигателей (перечислить узлы и их назначение).

3. Работа СО (путь охлаждающей жидкости при различных режимах).

4. Устройство и работа узлов СО:

- водяных рубашек;

- клапана – термостата;

- в/радиатора;

- вентилятора, жалюзи;

- в/насоса;

- пробки расширительного бачка;

- в/насоса, радиатора и вентилятора ВАЗ-2108.

5. Назначение, общее устройство и принцип действия предпускового подогревателя.

6. Особенности, общее устройство и принцип действия автоматизированной системы воздушного охлаждения.

Дата добавления: 2015-07-08