© Линник Д. А., 2011

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3

Тема: «Назначение, устройство и принцип работы

системы охлаждения двигателя»

Цель работы: изучение назначения, устройства и принципа работы системы охлаждения двигателя.

Общие положения

3.1 Схемы систем охлаждения

Система охлаждения предназначена для поддержания оптимального теплового режима двигателя регулируемым отводом теплоты от наиболее горячих деталей, которые нагреваются в результате трения или контакта с горячими газами.

П ри недостаточном отводе теплоты двигатель перегревается, при этом его мощность уменьшается и возрастает расход топлива. Кроме того, в карбюраторном двигателе может возникнуть детонация. При сильном перегреве происходит задир и выплавление вкладышей подшипников, разрушение поверхности шеек коленчатого вала, заклинивание поршня и т.п. С другой стороны, переохлаждение двигателя также нежелательно из-за ухудшения его топливной экономичности и значительного снижения срока службы.

В автомобильных двигателях в основном применяют жидкостную и реже воздушную системы охлаждения.

В жидкостных системах (см. рисунок 3.1, а) теплота от деталей сначала передается охлаждающей жидкости, а от нее  в окружающую среду (воздух). Температура жидкости при работе двигателя 85 100°С.

О

а) жидкостная; б) воздушная;

1  радиатор; 2  вентилятор; 3  верхний патрубок; 4  водяная рубашка;

5  термостат; 6  распределительная труба;

7  насос; 8  головка цилиндра;

9  дефлектор; 10  охлаждающие ребра

Рисунок 3.1  Принципиальные схемы систем охлаждения

хлаждающая жидкость циркулирует в пространстве (рубашке) между двойными стенками в блоке цилиндров и головке. Циркуляцию обеспечивает насос 7, который приводится от коленчатого вала ремнем. Интенсивность циркуляции охлаждающей жидкости регу­лируется термостатом 5 или отключением и включением вентилятора. Теплота от охлаждающей жидкости в окружающую среду передается радиатором 1.

Поток циркулирующей жидкости иногда специаль­ной водораспределительной трубой 6 или продольным каналом с отверстиями направляется в первую очередь к наиболее нагретым деталям  выпускным каналам, стенкам камеры сгорания, свечам зажигания.

Система охлаждения, применяемая в современных двигателях, делается закрытой, т. е. она сообщается с атмосферой через клапаны в пробке (крышке) радиатора или расширительного бачка. В закрытой системе повышается температура кипения охлаждающей жидкости, жидкость реже закипает и меньше испаряется.

Систему охлаждения используют и для охлаждения компрессора пневматической тормозной системы, а также для отопления кабины водителя или салона легкового автомобиля.

Система жидкостного охлаждения лучше регулируется и равномернее охлаждает детали, бесшумна в работе, потребляет сравнительно мало мощности на привод насоса и вентилятора, но эта система дороже воздушной и уязвима в эксплуатации.

В качестве охлаждающей жидкости применяют воду или антифризы (водные растворы этиленгликоля), в том числе «Тосол-А40» и «Тосол-А65» с температурой замерзания соответственно не выше -40°С и -65°С.

Для воздушных систем охлаждения характерна непосредственная передача теплоты в атмосферу (см. рисунок 3.1, б). Необходимая интенсивность охлаждения достигается с помощью охлаждающих ребер 10, вентилятора 2 и дефлектора 9. Расход охлаждающего воздуха может регулироваться. Система проста по устройству и в эксплуатации, обеспечивает быстрый прогрев двига­теля после запуска, имеет небольшую массу.

Недостатки системы воздушного охлаждения:

• большая мощность, расходуемая на привод вентилятора;

• шумность работы;

• плохая равномерность отвода теплоты по высоте цилиндра.

На рисунке 3.2 показана схема жидкостной системы охлаждения дизеля КамАЗ. В системе используют охлаждающую жидкость «Тосол». Центробежный насос 8 засасывает охлаждающую жидкость из радиатора (стрелка А) или из перепускной трубы 7 и нагнетает ее через трубу 12 в рубашку охлаждения цилиндров.

1  перепускная трубка к расширительному бачку; 2  трубка от компрессора к бачку; 3  компрессор; 4 и 6  правая и левая трубы; 5  соединительная труба; 7  перепускная труба термостатов; 8  жидкостный насос; 9  колено отводящего патрубка; 10  крыльчатка; 11  сливной кран; 12 и 13  подводящая труба и ее патрубок; 14  головка цилиндров; 15  включатель гидромуфты; 16  коробка термостатов; 17  патрубок отвода жидкости из бачка в насос;