Назначение и классификация систем охлаждения двигателя

Система охлаждения двигателя предназначена для поддержания нормального его теплового состояния на всех режимах работы. Нормаль­ному тепловому состоянию соответствует температура охлаждающей жидкости в рубашке охлаждения от 85 до 95 °С.

На работе двигателя отрицательно сказываются как перегрев, так и его переохлаждение. Перегрев приводит к тепловому расширению и возможной потере подвижности деталей, коксованию масла, коробле­нию и разрушению тарелок клапанов и головки блока цилиндров, ухуд­шению наполнения цилиндров свежим зарядом и возникновению дето­нации в двигателях с принудительным воспламенением.

При переохлаждении на стенках цилиндров конденсируются пары бензина, которые смывают смазочный материал, расжижают масло в картере, ухудшается смесеобразование, увеличиваются тепловые потери, затрудняется самовоспламеняемость в дизелях, воз­растают потери мощности двигателя из-за повышения вязкости масла, увеличивается изнашивание.

Так как теплоотдача в детали двигателя, соприкасающиеся с горя­чими газами, значительна, то естественного рассеивания теплоты с их наружных поверхностей недостаточно для сохранения оптимальных температур. Поэтому для поддержания нормального теплового состоя­ния двигателя необходимо применять принудительное охлаждение его деталей, несмотря на то, что это связано с увеличением тепловых по­терь рабочего цикла двигателя.

Так как тепловое состояние существенно влияет на показатели ра­боты двигателей, во многом определяя их экономичность, надежность и долговечность, к системам охлаждения предъявляют следующие тре­бования:

• поддержание нормального теплового состояния двигателя незави­симо от его режима работы и внешних условий;

• быстрый прогрев двигателя до рабочих режимов;

• не снижать мощность двигателя;

• продолжительное сохранение температуры двигателя после его останова;

• высокая надежность в условиях значительных вибраций;

• минимальные габаритные размеры и масса;

• технологичность и низкая металлоемкость;

• удобство при техническом обслуживании и ремонте.

В зависимости от способа отвода теплоты от двигателей системы охлаждения могут быть жидкостными или воздушными.

Преимущество воздушной системы охлаждения — простота в экс­плуатации, однако оно не может полностью обеспечить нормального теплового состояния всех деталей двигателя главным образом из-за не­равномерности их охлаждения. Возникает необходимость использова­ния принудительного направленного движения воздуха в сочетании с оребрением деталей, что увеличивает уровень шума при работе двигате­ля и понижает его мощность. Жидкий теплоноситель, у которого в 20—25 раз теплопроводность больше, чем у воздушного, обеспечивает необходимый теплоотвод и, главное, создает равномерное температурное поле охлаждения.

К недостаткам жидкостного охлаждения следует отнести наличие дорогостоящего теплорассеивающего узла (радиатора), большое число патрубков, шлангов и уплотнений, которые могут давать течь. В качест­ве охлаждающей жидкости в системе охлаждения используется вода или низкозамерзающая жидкость. Вода должна быть мягкой, чтобы снизить образование накипи в системе охлаждения. Низкозамерзающие жидкости представляют собой водный раствор этиленгликоля. Опреде­ленное соотношение этиленгликоля и воды обеспечивает температуру застывания раствора до минус 65 °С.

В охлаждающие жидкости добавляют антипенные и антифрикцион­ные присадки. Несмотря на очевидные преимущества, этиленгликолевые низкозамерзающие жидкости имеют более низкую теплопровод­ность по сравнению с водой, следовательно, и меньшую интенсивность теплоотвода.

Поиск по сайту: