Введение

Издание данного пособия связано с отсутствием учебной литературы по дисциплине «Устройство автомобиля», адаптированной для студентов педагогического вуза. Пособие разработано с целью оказания практической помощи студентам педагогических вузов при самостоятельной подготовке к выполнению лабораторных работ.

В данном пособии рассмотрены два раздела устройства автомобиля: система охлаждения и система смазки. В соответствии с этим студенты выполняют две лабораторные работы: «Система охлаждения», «Система смазки».

При подготовке к лабораторным работам используется лекционный материал, методическое пособие к лабораторным работам, стенды, плакаты, учебная литература по устройству автомобилей.

Письменный отчёт по лабораторной работе составляется во время самоподготовки в соответствии с приведёнными в пособии заданиями. Отчёт должен содержать принципиальные схемы устройства системы охлаждения и системы смазки автомобиля. Отчёт выполняется на странице тетради с обозначением основных элементов, описанием их работы. Особое внимание должно быть обращено на правильность терминологии и соответствие условных обозначений существующим ГОСТам. Не следует приводить общих описаний и дословных выдержек из учебников. Описание работы узла или механизма должно быть ясным и кратким со ссылкой на проработанные разделы учебной литературы. Список литературы указывается в конце общего описания. Выполненный в таком виде отчёт защищается устным пояснением в начале занятия.

Общая оценка по лабораторной работе проставляется в конце занятия, после чего выдаётся задание на следующее занятие. Зачёт по лабораторным работам проставляется в конце семестра по совокупности сделанных работ.

1. Системы охлаждения

1.1 Назначение и типы систем охлаждения

В современных автомобильных двигателях внутреннего сгорания в полезную работу превращается лишь 23 - 40% теплоты, выделяющейся в цилиндрах двигателя, остальная теплота уносится отработавшими газами, охлаждающей жидкостью или воздухом и рассеивается в окружающую среду внешними поверхностями двигателя.

Так как сгорание в двигателе происходит при высоких температурах, достигающих 2100 - 2300°С, то без принудительного охлаждения такие детали, как цилиндр, поршень и направляющие втулки клапанов, нагревались бы до высоких температур. При этом масло на цилиндрах и поршнях выгорает, их взаимное трение и износ возрастает и от чрезмерного расширения деталей может происходить заклинивание поршней в цилиндрах двигателя.

Таким образом при перегреве двигателя (недостаточной мощности системы охлаждения)

снижается вязкость масла,

увеличиваются силы трения и изнашивание деталей,

уменьшаются тепловые зазоры,

происходит коксование масла с отложением нагара,

ухудшается наполнение цилиндров карбюраторных двигателей горючей смесью, а дизелей - очищенным воздухом,

возрастает вероятность детонации.

В то же время чрезмерное охлаждение двигателя также вредно для его работы. При переохлаждении двигателя на стенках цилиндров конденсируются пары топлива, смывая смазку и разжижая масло в картере. При чрезмерном отводе тепла возникает переохлаждение двигателя, которое вызывает

повышение вязкости масла,

приводит к

увеличению изнашивания деталей и механических потерь на трение,

снижению мощности и экономичности двигателя,

повышению выброса углеводородов.

Поэтому следует спроектировать систему охлаждения так, чтобы поддерживать тепловой режим двигателя в пределах 85 - 95°С независимо от его нагрузки и температуры окружающей среды. Количество теплоты, которое должна отводить система охлаждения, зависит от мощности и режимов работы двигателя.

На современных поршневых двигателях применяют жидкостное или воздушное охлаждение. При воздушном охлаждении через оребрённые поверхности блока и головки цилиндров излишняя теплота отводится потоком воздуха, создаваемым многолопастным вентилятором с устройством, регулирующим интенсивность охлаждения.

К преимуществам воздушной системы охлаждения относятся:

простота конструкции,

уменьшение массы,

удобство обслуживания,

исключается опасность повреждения («размораживания») двигателя зимой при замерзании жидкого теплоносителя,

для дизелей способствует более надежному самовоспламенению топлива за счет высокого температурного режима,

меньшая стоимость.

В то же время система воздушного охлаждения хотя и обеспечивает условия для необходимого отвода тепла от сильно нагретых деталей, но при этом требуется сравнительно большая мощность двигателя для приведения в действие вентилятора, а размеры двигателя становятся больше из-за менее эффективного теплоотвода.

На автомобильных двигателях наибольшее распространение получили жидкостные системы с принудительной циркуляцией охлаждающей жидкости. Такие системы более эффективны (коэффициент теплоотдачи к жидкости значительно выше, чем к воздуху) в работе и вместе с пусковыми устройствами обеспечивают легкий пуск двигателя при отрицательных температурах окружающего воздуха, создают меньший шум при его работе, дольше сохраняют двигатель в горячем (работоспособном) состоянии после остановки (из-за большей теплоемкости жидкости по сравнению с воздухом).

Кроме того в жидкостной системе:

• легче регулируется температура,

• можно передавать тепло в определенном направлении (к впускному коллектору, к карбюратору и т.д.),

• лучше наполнение цилиндров, а, следовательно, выше мощность, за счет более низкого теплового режима (для карбюраторных ДВС).

• меньше тепловая напряженность отдельных деталей.