Система охолодження двигуна трактора
Двигун працює нормально тільки при певному тепловому стані. Якщо головка циліндрів, циліндри, поршні й інші деталі від зіткнення з гарячими газами перегріваються, то підвищується їх зношуваність через вигоряння мастильного матеріалу. Зменшення зазорів внаслідок теплового розширення може призвести до заклинювання поршнів в циліндрах. Одночасно знижується потужність через погіршення наповнення циліндрів. У карбюраторних двигунах перегрів може бути причиною детонації, т. Е. Коли згоряння горючої суміші переходить у вибухову форму.
Таких негативних наслідків не буде, якщо охолоджувати гарячі деталі двигуна. Проте зайве охолодження теж неприпустимо. Якщо двигун переохолоджений, то збільшуються втрати теплоти в процесі перетворення її в механічну енергію. Крім того, паливо погано випаровується, важко запалюється і не повністю згоряє, що знижує потужність і економічність двигуна, а рясне утворення нагару при неповному згорянні може привести до залягання поршневих кілець і зависання клапанів. Зношуваність в переохолодженому двигуні теж збільшується, так як відбувається конденсація продуктів згоряння в циліндрах, а вони, будучи в рідкому стані, викликають сильну корозію циліндрів, поршнів і поршневих кілець. У дизелях через збільшену затримки самозаймання палива підвищується жорсткість роботи, а в карбюраторних двигунах пари бензину, конденсуючись на стінках циліндрів, змивають масло і розріджують його.
Найвигідніше тепловий стан двигуна підтримує система охолодження, яка відводить зайву теплоту від деталей і передає її навколишньому повітрю. Якщо теплота від деталей відводиться безпосередньо повітрям, то таке охолодження називають повітряним, якщо ж передавачем теплоти повітрю служить рідина - рідинним.
Найвигідніше тепловий стан двигуна підтримує система охолодження, яка відводить зайву теплоту від деталей і передає її навколишньому повітрю. Якщо теплота від деталей відводиться безпосередньо повітрям, то таке охолодження називають повітряним, якщо ж передавачем теплоти повітрю служить рідина - рідинним.
У двигунах рідинного охолодження циліндри і їх головки укладені в водяну сорочку, яка з'єднана з радіатором. При роботі двигуна рідина циркулює: нагріта гарячими Деталями вона надходить в радіатор і розтікається тонкими струмками по його трубках; повітря обдуває трубки, в результаті чого рідина охолоджується і знову повертається в сорочку циліндрів.
У двигунах повітряного охолодження циліндри і їх головки обдуваются потоком повітря, створюваним вентилятором. Для збільшення поверхні охолодження на них виконані ребра. Система повітряного охолодження простіше по влаштуванню. Тут немає радіатора і сполучних трубопроводів, тому габарити і маса двигуна менше. Обслуговування двигуна з повітряним охолодженням теж простіше, так як не потрібно стежити за щільністю з'єднань, а в холодну пору не виникає небезпеки замерзання води і пов'язаного з цим руйнування двигуна. Однак деталі охолоджуються менш рівномірно, так як повітря гірше відводить теплоту від деталей, ніж вода. Працюють двигуни повітряного охолодження більш шумно через відсутність звукового ізолятора, яким є водяна сорочка.
На малюнку 36 показана система рідинного охолодження двигуна Д-240 - типова для двигунів з рядним розташуванням циліндрів. Водяні сорочки У і Д головки і блоку циліндрів патрубками і гумовими шлангами з'єднані з радіатором. Позаду радіатора розташований вентилятор, який виконаний в загальному вузлі з водяним насосом, закріпленим на передній стінці блок-картера і приводиться в дію клиновим ременем від шківа колінчастого вала. Заповнюють систему через заливну горловину радіатора з кришкою. Зливають воду через кран в нижньому баку радіатора і кран на правій стороні блок-картера. Як і у всіх досліджуваних двигунів, розглянута система охолодження закрита. Це означає, що її внутрішня порожнина сполучається з атмосферою лише короткочасно, через спеціальний пароповітряний клапан, коли тиск в ній стане більше або менше допустимого. Завдяки цьому вода менше випаровується, а закипає при температурі більше 100 ° С.
При роботі двигуна в системі відбувається примусова циркуляція води. Насос нагнітає охолоджену в радіаторі воду через розподільний канал в сорочки. Тут вона охолоджує деталі і по шлангу надходить в радіатор. Проходячи по його трубках, між якими вентилятор просасивается повітря, вода охолоджується і насосом знову нагнітається в водяні сорочки.
Щоб внаслідок різниці температур не було викривлення і тріщин в деталях, ділянки, піддані найбільшому нагріванню, охолоджуються спрямованими потоками. Так, виходячи з отворів Е водорозподільного каналу А, вода інтенсивно омиває верхній пояс циліндрів, в той час як в нижній частині швидкість циркуляції незначна. Канали Г, по яких вода йде в сорочку В головки циліндрів, направляють потоки до перемичках клапанних гнізд і форсунок. Рівномірному охолодженню деталей сприяє однакова товщина шару води навколо гільз і висока швидкість циркуляції, завдяки чому досягається невелика різниця температур води на вході в двигун і на виході з нього.
Мал. 1. Система охолодження дизеля Д-240л (а) і схеми установки термостата на 4-240 (б) і Д-240л (в): 1 - клиновий ремінь; 2 - масляний радіатор; 3 - водяний насос; 4 і 13 - шланги; 5 - g ^ ™ лятором; 6 - кожух вентилятора; 7 - серцевина (трубки) радіатора; 8 - маслопровід; "V верхній бак радіатора; 10 - трос; 11 - кришка заливної горловини; 12 - паровоз-Вушна трубка; 14 - термостат; 15 - корпус термостата; 16 - водовідвідні труба; 17 - температури; 18, 19 і 22 - патрубки; 20 - датчик; 21 - амортизатор; 23 - ниж-й бак радіатора; 24 - зливний кран; 25 - шторка; 26 - радіатор
Мал. 2. Система охолодження двигуна ЗІЛ -130: 1 - жалюзі; 2 - радіатор; 3 - компресор; 4 - трубопровід; 5 - підвідний трубопровід; 6 - водяний насос 7 - термостат; 8-сорочка впускний труби; 9 - кран опалювача кабіни
Вода може циркулювати в системі і без насоса - за рахунок зменшення її щільності при нагріванні. Саме така термосифонна циркуляція відбувається при прогріванні пускового двигуна. Нагріта в його сорочці Б вода рухається вгору, а замість неї з сорочки У головки циліндрів дизеля надходить холодна вода. Нагріта ж вода по трубі надходить в корпус термостата і через канал і порожнину До йде в водяну сорочку головки циліндрів і прогріває її, полегшуючи тим самим пуск дизеля.
Системи охолодження проектують з розрахунку на найбільш важкі умови, припускаючи, що двигун буде працювати з повним навантаженням при високій температурі навколишнього повітря. Щоб така система не переохолоджуватися двигун і при будь-яких навантаженнях і погоді забезпечувала найвигідніший тепловий режим, а після пуску найшвидший прогрів, в ній є регулюючі пристрої. Охолодження регулюють за рахунок зміни кількості повітря і води, що проходять через радіатор. Потік повітря змінюють шторкою або жалюзі, розташованими перед радіатором, відкривають лли закривають які з робочого місця водія. У деяких двигунах кількість повітря, що проходить через радіатор, регулюється автоматично, періодичним відключенням вентилятора, що приводиться в дію через гідромуфту.
Автоматично кількість води, що проходить через радіатор, регулюється термостатом. У даній системі термостат поміщений в роз'ємному корпусі, який пригвинчений до голівці циліндрів. Після пуску холодного дизеля, як і під час прокрутки його пусковим двигуном, порожнини Ж і К розділені клапаном термостата. Тому вода з сорочки У головки циліндрів не проходить в порожнину Ж, а отже, і в радіатор. Через відкриті бічні вікна термостата вона надходить в порожнину Н і далі по каналу М і шлангу до насоса і неохолодженого знову буде нагнітатися в сорочку, завдяки чому двигун швидко прогріється.
Коли температура води досягне 75 ... 80 ° С, клапан термостата почне відкриватися, і частина води з головки циліндрів буде проходити в радіатор і охолоджуватися в ньому. У міру прогріву збільшується відкриття клапана термостата, а отже, і потік води через радіатор. Таким чином, тепловий стан регулюється автоматично. При температурі 95 ° С вся циркулює в системі вода проходить через радіатор. Тепловий стан двигуна контролюють за допомогою дистанційного термометра. Його датчик угвинчений в головку циліндрів, а покажчик змонтований на щитку приладів.
На малюнку 2 показана рідинна система охолодження V-образного двигуна. Для неї характерні такі особливості. Кожен ряд циліндрів має відокремлену водяну сорочку зі своїм зливним краном. Нагнітається насосом вода розгалужується на два потоки, кожен з яких надходить в свій водорозподільний канал і далі в водяну сорочку відповідного ряду циліндрів, а з них в сорочки головок циліндрів. У сорочках вода рухається спрямованими потоками, охолоджуючи найбільш нагріті частини.
У дизелях вода з сорочок головок циліндрів по відводить трубах йде в радіатор, або, минаючи його, - до водяного насосу. У карбюраторних двигунів вода з сорочок головок циліндрів попередньо проходить через водяну сорочку впускного трубопроводу і, омиваючи стінки його каналів, підігріває йде по ним горючу суміш, поліпшуючи цим випаровування бензину.
До атегорія: - Трактори-2