Реферат на тему:
Будова систем рідинного і повітряного охолодження двигунів
Для забезпечення необхідного температурного стану двигун обладнаний
рядом пристроїв, механізмів і приладів, які з’єднані у так звану систему
охолодження.
У двигунах застосовується два способи охолодження: рідинне (водяне) і
повітряне. У першому випадку теплота від стінок циліндрів передається
рідиною, а в другому – безпосередньо в навколишнє середовище (повітря).
Система водяного охолодження
Призначена для підтримання оптимального теплового стану двигуна
(80-90°). При збільшенні температури в`язкість оливи зменшується. Олива
погано утримується в парах тертя, підвищується зношення деталей і
зменшується потужність двигуна. При зниженні температури олива густішає.
Це є причиною того, що олива гірше подається в пари тертя і збільшується
витрата палива, зменшується потужність.
Основним недоліками системи рідинного охолодження є: більша складність
конструкції і ТО взимку і менша надійність в роботі (біля 20 % всіх
відказів двигуна припадає на рідинну систему охолодження).
Є три види рідинного охолодження: термосифонне, змішане, примусове.
Рідинна система охолодження складається з оболонки блока і головки блока
, рідинної помпи, вентилятора, радіатора, термостата, жалюзей і різних
патрубків, шлангів і краників.
Принцип дії рідинної системи охолодження полягає в наступному: вода, що
заповнює водяну сорочку 9 у блок-картері (рис. 1) і головці 8 циліндрів,
омиває стінки циліндрів і камер згоряння охолоджуючи деталі працюючого
двигуна. Нагріта вода направляється в спеціальний охолоджувач
(радіатор), де віддає теплоту в атмосферу. Охолоджена в радіаторі вода
знову надходить у водяну сорочку двигуна. Таким чином, у системі
охолодження відбувається безупинна циркуляція води.
Рис. 1. Схема водяних систем охолодження:
а – термосифонна; б – примусова; 1 – серцевина радіатора; 2 –
вентилятор; 3 – шторка; 4 – верхній бак радіатора; 5 – кришка наливної
горловини; 6 – паровідвідна трубка; 7- верхній патрубок; 8 – сорочка
головки циліндрів; 9 – сорочка блоку-картера: 10 – нижній патрубок; 11 –
нижній бак радіатора; 12 – пробка зливального отвору; 13 –
пароповітряний клапан; 14 – термостат; 15 – термометр; 16 –
водорозподільний канал; 17 – відцентровий насос; 18 – водовідвідна
трубка
Термосифонна система охолодження (рис. 1, а). У ній циркуляція води
відбувається в результаті різниці густини холодної і гарячої води. При
нагріванні у водяній сорочці щільність води зменшується, і вона по
патрубку 7 піднімається у верхній бак 4 радіатора. В серцевині 1
радіатора вода прохолоджується, її щільність підвищується, і по патрубку
10 вона надходить у водяну сорочку, витісняючи воду з меншою щільністю.
Для поліпшення охолодження води за радіатором встановлений вентилятор 2.
Основна перевага термосифонної системи охолодження – простота пристрою,
а недолік – порівняно повільна циркуляція води в ній, що приводить до
посиленого випарування води із системи, а отже, до необхідності частої
перевірки рівня води і поповнення нею системи.
Зараз термосифонною системою охолодження обладнані тільки пускові
двигуни П-1ОУД і П-350.
Примусова система охолодження (рис. 1, б). В ній відцентровий насос 17
нагнітає воду в сорочку блок-картера двигуна, з якої нагріта вода
витісняється в радіатор, прохолоджується і по патрубку повертається до
насоса. Подібна схема характерна для водяних систем охолодження
більшості двигунів.
Різниця температур нагрітої й охолодженої води для системи з примусовою
циркуляцією води не перевищує 100.
Рис. 2. Радіатор і його деталі:
а – радіатор: 1 – серцевина радіатора; 2 – верхній бак; 3 – тяга
керування жалюзі; 4 – кришка заливної горловини; 5 і 8 – нерухомі
планки; 6 – система важелів; 7 – рухлива планка; 9 – створка; 10 –
краник; 11 – нижній бак; 12 – масляний радіатор; б – трубчаста
серцевина: 13 – трубка; 14 – пластини; в – кришка горловини радіатора з
пароповітряним клапаном: 1 – паровідвідна трубка: 2 – паровий клапан; 3
– пружина; 4 – запірна пружина; 5 – корпус кришки; 6 – горловина
радіатора; 7 і 8 – гумові прокладки; 9 – повітряний клапан; 10 – пружина
повітряного клапана; 11 – сідло повітряного клапана
Інтенсивність циркуляції води і потоку повітря, створювана вентилятором,
у примусовій системі охолодження залежить головним чином від частоти
обертання колінчатого вала двигуна. Тому, щоб при зниженні температури
навколишнього повітря і зменшенні навантаження, двигун не
переохолоджувався, використовують різні пристрої, що регулюють тепловий
режим двигуна: термостат 14, шторки 3 і жалюзі радіатора.
Посилений відвід теплоти від найбільш нагрітих частин камер згоряння і
циліндрів відбувається в результаті зосередженого підведення води до
них. У цьому випадку вода попадає в розподільний канал 16, що йде вздовж
верхньої частини блоку циліндрів .В каналі є отвори для подачі води в
першу чергу до верхніх, найбільш нагрітим частинам блоку циліндрів і
гільз.
Якщо система охолодження з примусовою циркуляцією води постійно є в
контакті з атмосферою через паровідвідну трубку, її називають відкритою,
а якщо вона відділена від атмосфери спеціальним пароповітряним клапаном
13, її називають закритою. В закритій системі охолодження випаровування
води менше, тому її застосовують у більшості двигунів.
Радіатори, термостати, насоси, вентилятори
Радіатор, призначений для охолодження нагрітої в двигуні води,
складається з верхнього 2 (рис. 2, а) і нижнього 11 баків, серцевини 1 і
деталей кріплення. Звичайно застосовують трубчасті серцевини, що
представляють собою кілька рядів вертикальних круглих чи овальних (рис.
2, б) латунних трубок 13. Для збільшення поверхні охолодження трубок і
підвищення їхньої твердості на трубки надіті і припаяні до них тонкі
латунні пластини 14. Верхні і нижні баки радіаторів і боковими, що
скріплюють їх, відлиті з чавуна чи зроблені з латуні. Верхній бак 2
(див. рис. 2, а) радіатора має горловину, що щільно закривається кришкою
4, а нижній 11 – кран 10 або пробку для зливу води із системи.
Радіатори тракторних і комбайнових двигунів спереду закриті облицюванням
із запобіжною сіткою.
0 n –
I
hµ
h,
hµ
e ”
–
?
регулювання інтенсивності обдуву водяника радіатора перед ним
встановлені жалюзі чи шторка. Жалюзі складаються з набору вертикальних
створок 9, що тягою 3 і системою, важелів 6 можуть бути цілком
відкриті, закриті чи поставлені в проміжне положення.
Пароповітряний клапан охороняє радіатор від руйнування при підвищенні
чи зниженні тиску в системі охолодження.
Переважно він розташований у кришці 4. Паровий клапан 2 (рис. 2, в)
відкривається при надлишковому тиску в системі охолодження (0,03…0,04
МПа), і пара по трубці 1 виходить в атмосферу. Повітряний клапан 9
відкривається, коли розрідження в системі досягає 0,001…0,01 МПа, і по
трубці 1 повітря надходить у радіатор.
Рис. 3. Схема циркуляції води в системі охолодження з рідинним
термостатом:
а – вода через радіатор не проходить; б – вода проходить через радіатор;
1 – водяний насос; 2 – радіатор; 3 – патрубок, що відводить воду в
радіатор; 4 – патрубок, що відводить воду в насос; 5 – сильфон; 6 –
основний клапан; 7 – вікна; 8 – допоміжний клапан; 9 – корпус
термостата; 10 – шток
Термостат прискорює прогрів води при запуску двигуна й автоматично
підтримує її температуру у визначених межах. Вони можуть бути з рідким
чи твердим наповнювачем.
Термостат встановлений в патрубку 3 (рис. 3), який відводить воду в
радіатор. Його латунний гофрований циліндр (сильфон) 5 частково
заповнений легко випаровуваною рідиною. Нижньою тарілкою сильфон
припаяний до кронштейна в корпусі 9 термостата. До верхньої тарілки
сильфона припаяний допоміжний клапан 8 і шок 10 з основним клапаном 6. У
конічній бічній поверхні корпуса 9 зроблені два вікна 7.
Коли температура води менше 700С, основний клапан 6 (рис. 3, а) щільно
притиснутий до свого сідла і вода з голівки циліндрів через вікна 7
надходить по патрубку 4 у насос 1, а потім у водяну сорочку
блок-картера. В цей період роботи двигуна вода не проходить через
радіатор 2 і тому швидко нагрівається. Коли температура води більше
700С, рідина в сильфоні переходить у пару, під тиском якого клапан 6
(рис. 3, 6) піднімається, а клапан 8 перекриває вікна 7 і вода циркулює
через радіатор.
Недолік рідинних термостатів – велика чутливість до зміни тиску в
системі, що робить роботу їх нечіткою. У двигунів ЗИЛ-130 і СМД-60
встановлені термостати з твердим наповнювачем, що позбавляє цього
недоліку.
Насос відцентрового типу двигунів із примусовим водяним охолодженням
складається з корпуса 1 (рис. 4, а), крильчатки 2, встановленої на
валику 3, ущільнювального пристрою. Валик 3 приводиться в обертання від
двигуна. Вода по патрубку 4 надходить всередину корпуса 1, до центра
крильчатки 2. При обертанні крильчатки вода відкидається відцентровою
силою до стінок корпуса, відкіля витісняється у водяну сорочку двигуна
через патрубок, що відводить, 5, розміщений по дотичній до корпуса.
Рис. 4. Відцентровий водяний насос:
а – схема пристрою і робота насоса: 1 – корпус насоса; 2 – крильчатка; 3
– валик; 4 і 5 – патрубки; б – водяний насос і вентилятор дизеля Д-240:
1 – вентилятор; 2 – маточина шківа; 3 – сегментна шпонка; 4 – валик
водяного насоса; 5 – шків; 6 – стопорне кільце; 7 – маслиниця; 8 –
упорна пружина сальника; 9 – крильчатка насоса; 10 – болт; 11 – сальник;
12 – шайба сальника; 13 – каркасний самопідтискний сальник; 14 – корпус
насоса; 15 – шарикопідшипник; 16 – клиноподібний ремінь; 17 –
самопідтискний сальник
В чавунному корпусі 14 (рис. 4, б) водяника насоса дизеля Д-240 в двох
кулькових підшипниках 15 обертається валик насоса 4. На передньому кінці
валика 4 на шпонці 3 насаджена маточина 2, а на задньому кінці на лисці
– крильчатка 9. Крильчатка кріпиться болтом 10. Задній кінець валика
ущільнений сальником 11. Насос встановлений на передній стінці
блок-картера. До маточини 2 болтами прикручений шків 5. Шків і,
відповідно, валик 4 приводяться в обертання ременем 16 від шківа
колінчатого вала двигуна.
Підшипники 15 змазують через маслиницю 7 солідолом. Сальники 13 і 17 не
дають мастильному матеріалу просочитися назовні
Вентилятор 1 – осьового типу з чотирма лопатами з листовий сталі. Шків 5
прикріплений болтами.
Температура води в системі охолодження контролюється за допомогою
дистанційного чи електричного покажчика. У деяких двигунів (3М3-53,
СМД-60) для контролю за температурою води в системі охолодження
застосований електричний сигналізатор з контрольною лампою.
Повітряна система охолодження
Складається із поребрених головки блока і блока, вентилятора і
дифлекторів.
Переваги:
Швидке прогрівання агрегату;
Простота конструкції.
Недоліки:
Залежність від обертів двигуна;
Нерівномірність підведення тепла по висоті циліндрів.
Основним елементом системи є вентилятор. На привід його витрачається до
потужності двигуна.
Основний принцип повітряної системи – направляти повітря на найбільш
нагріті деталі. Це досягається за допомогою дифлекторів.
Список літератури:
Канарчук В.Є., Лудченко О.А., Чигиринець А.Д. Основи технічного
обслуговування і ремонту автомобілів: Підручник. – К.: Вища шк., 1994. –
(У 3-х кн.): Кн. 1: Теоретичні основи: Технологія. – 342 с; Кн. 2:
Організація, планування і управління. – 383 с; Кн. 3: Ремонт
автотранспортних засобів. – 599 с.
Положення про технічне обслуговування і ремонт дорожніх транспортних
засобів автомобільного транспорту. – К.: Мінтранс України, 1998. -16 с.
Форнальчик Є.Ю., Оліскевнч М.С., Мастикаш ОЛ., Пельо Р.А. Технічна
експлуатація та надійність автомобілів: Навчальний посібник. – Львів:
Афіша, 2004.-492 с.
Положение о техническом обслуживании и ремонте лесозаготовительного
оборудования. – М.: ЦНИИМЗ, 1979. – 237 с.
Адамовський М. Г., Борис М. М. Експлуатація і ремонт лісозаготівельного
устаткування: Методичні вказівки, робоча програма і контрольні завдання
для студентів лісомеханічного і заочного факультетів. Львів: НЛТУУ,
2005. – 30 с.
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter
