Наша сеть партнеров Banwar
Система охолодження двигуна є комплексом пристроїв, призначений для примусового регульованого відведення тепла від деталей двигуна і передачі в навколишнє середовище.
Обов'язковий нормований відведення тепла від поршневих двигунів обумовлений необхідністю підтримки певного температурного стану їх деталей при різних режимах і умовах роботи. Відомо, що в процесі згоряння робочої суміші температура в циліндрах двигуна підвищується до 1700-2500 ° С, і хоча до кінця процесу (такту) випуску вона різко знижується але все-таки залишається досить високою і становить близько 700 ÷ 900 ° С. В результаті цього деталі двигуна сильно нагріваються і не встигають охолонути за час впуску в циліндри щодо холодного свіжого заряду. Неминуче при цьому розсіювання тепла в навколишнє середовище і відведення тепла в мастило не забезпечують зниження температури деталей до бажаного рівня. А перегрів будь-якого двигуна в кращому випадку призводить до зниження вагового наповнення циліндрів і супроводжується зниженням потужних і економічних показників. У карбюраторних двигунах це тягне за собою підвищення вимог до октанового числа палива.
Переохолодження двигуна теж небажано, оскільки різко збільшується при цьому знос циліндрів і поршневих кілець, помітно підвищується і в'язкість масла, внаслідок чого зростають механічні втрати в двигуні і погіршується його економічність. Тому виникає необхідність в регульованому примусовому відведення тепла.
Примусове відведення тепла здійснюють за допомогою рідини або повітря, в зв'язку з чим розрізняють двигуни рідинного і повітряного охолодження.
При використанні рідкого теплоносія тепло відводиться нагріванням проточною рідини; рідиною, що циркулює в замкнутій системі, і шляхом випаровування охолоджуючої рідини.
У проточних системах охолодження рідина після нагрівання вкидається з системи назовні. Тому такі системи застосовуються тільки у випадках, коли охолодження здійснюється водою природних водойм. Проточні системи відрізняються великою простотою, але ефективність їх залежить від якості води і її температури у водоймі, що змінюється за порами року. Проточні системи широко застосовують в навісних човнових і в деяких суднових і стаціонарних двигунах.
Випарні системи охолодження забезпечують відведення тепла зарахунок випаровування рідини, що омиває гарячі деталі двигуна, іконденсаціі її паровв холодильнику системи. Випарні системи відрізняються високою ефективністю, мають відносно невелику ємність, але в силу своїх специфічних особливостей застосовуються тільки в стаціонарних двигунах.
В автомобільних двигунах застосовуються циркуляційні рідинні системи та повітряні системи охолодження.
У циркуляційних системах рідинного охолодження тепло від гарячих стінок циліндрів і їх головок передається в охолоджуючу рідину, яка, циркулюючи в системі, переносить тепло в спеціальний теплообмінник-радіатор, звідки воно частково розсіюється в навколишнє середовище (рис. 1).
Мал. 1 - Схема рідинних систем охолодження:
а) термосифонна система; б) з примусовою циркуляцією рідини; в) змішана, або комбінована система
В системі повітряного охолодження (рис. 2, а) тепловідвід від стінок камери згоряння і циліндрів здійснюється безпосередньо потоком повітря без проміжного агента, яким служить рідина в системі рідинного охолодження.
Мал. 2 - Схема повітряної системи охолодження:
а) автомобільного двигуна; б) мотоциклетного двигуна
До основних переваг рідинної системи охолодження відносяться: менша середня температура деталей, завдяки чому поліпшується вагове наповнення циліндрів, а в карбюраторних двигунах знижуються ще і вимоги до октанового числа палива; менший шум при роботі двигуна, так як стінки циліндрів оточені сорочкою охолодження; зменшення довжини двигуна за рахунок застосування блокової конструкції; більш легкий пуск двигуна в умовах низьких температур і простота використання гарячої рідини для опалення кабіни або кузова автомобіля, атакож для підігріву горючої суміші.
Недоліки рідинних систем: можливість підтікання рідини, небезпека замерзання системи в зимовий час при використанні для охолодження води і велика ймовірність переохолодження двигуна.
Переваги повітряного охолодження наступні: зменшення часу прогріву двигуна; стабільність тепловідведення від стінок камери згоряння і циліндра; велика надійність системи внаслідок відсутності підтікання та інших неполадок, що викликаються наявністю в системі рідини; менша ймовірність переохолодження циліндрів; більш зручна експлуатація двигуна в зонах, віддалених від джерел води.
Недоліками систем повітряного охолодження можна вважати: збільшення габаритів двигуна; підвищений шум його роботи; ускладнення виробництва і необхідність застосування більш якісних матеріалів для деталей; підвищені вимоги до мастил і палива.
Більшість автомобільних двигунів забезпечуються рідинними системами охолодження. Повітряне охолодження широко використовується для двигунів мотоциклетного типу (рис. 2, б) і знаходить обмежене застосування в автомобільних двигунах.
Практикою встановлено, що незалежно від способу охолодження двигуна для підтримки його нормального теплового стану в навколишнє середовище дожно розсіюватися до 35% тепла від тепла, одержуваного в результаті спалювання палива в циліндрах, причому в карбюраторних двигунах частка відводиться тепла завжди становить велику величину, ніж в дизелях .
Джерело: Райков І.Я., Ритвінскій Г.Н. Двигуни внутрішнього згоряння, 1971 p
Newer news items:
Older news items: