22. Принципові схеми систем повітряного охолодження з вентилятором.

Повітряна система охолодження двигуна автомобільних і тракторних моторів складається з ряду деталей, які регулюють тепловий стан силового агрегату. Схема повітряної системи охолодження двигуна складається з підкапотного простору, який закрито кузовними панелями; аксіальний або відцентровий вентилятор, що приводиться в рух від коленвала мотора; панелі сорочки охолодження, а також органи, які керують витратою повітря у вигляді керованих заслінок, дросселирующих потік повітря, або муфти регулювання частоти обертання вентилятора. У потоці повітря знаходиться масляний радіатор. Для контролю теплового стану мотора служать датчик температури і спеціальний прилад в кабіні машини.

Найпростіша повітряна система охолодження двигуна – напір зустрічного повітря використовується для охолодження мотоциклетних моторів. Рівномірність охолодження двигуна досягається установкою напрямних пластин. У найбільш популярних системах з вентилятором використовують такі схеми подачі охолоджуючого повітря: з нагнітає і пиловідводним вентилятором. Перший працює в потоці холодного і більш щільного повітря, має велику подачу і менші енергетичні витрати. Менш економічний другий вид, який забезпечує рівномірне охолодження циліндрів без складних напрямних дефлекторів.

Переваги повітряної системи охолодження двигуна:

Простота експлуатації через відсутність рідини; 2. Менша маса мотора в порівнянні з масою двигуна з рідинним охолодженням; 3. Низька чутливість до коливань температури, відмінно підходить для експлуатації машини в районах з жарким або холодним кліматом.

Недоліки повітряної системи охолодження двигуна: 1. Погіршення наповнення циліндра, що приводить до однакових частотах обертання коленвала і менша потужність, ніж у двигуна з рідинним охолодженням; 2. Підвищений шум; 3. Велика теплова напруженість деяких елементів. Систему рідинного охолодження раціонально використовувати в форсованих моторах, а в моторах з невеликим робочим об'ємом краще використовувати систему повітряного охолодження, тобто з робочим об'ємом циліндра до 1 л незалежно від ступеня форсировки і в моторах не великої потужності з невеликою літрової потужністю.

23. Елементи регулювання теплового стану двигуна повітряного охолодження

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.

25. Визначення кількості охолоджуючого повітря двигунів із повітряним охолодженням

Двигатели с воздушным охлаждением делают с раздельными цилиндрами, которые крепят к верхней половине картера. Цилиндры этих двигателей могут быть изготовлены по двум силовым схемам: с несущими шпильками (рис. 247, а) и сжатым цилиндром и с несущим цилиндром (рис. 247, б), растягиваемом в осевом направлении силами давления газов. В первом случае длинные силовые шпильки подтягивают через головку отдельные цилиндры к опорной плоскости картера и одновременно обеспечивают плотность газового стыка, во втором цилиндры прикрепляют к картеру короткими шпильками (четыре шесть шпилек) через опорный фланец, а головку навертывают на цилиндр или подтягивают к нему с помощью шпилек. В двигателях с воздушным охлаждением целесообразно применять туннельные картеры с большой продольной и поперечной жесткостью (рис. 247, в). Охлаждающая поверхность непосредственно стенок цилиндров составляет 25-40% всей потребной поверхности охлаждения (на головку приходится 60-75%). Оребрение цилиндра начинается непосредственно от стыка его с головкой и доходит, как правило, до зоны расположения колец в н. м. т. Оребрепная часть составляет 45-55% всей длины цилиндра. Для карбюраторных двигателей удельная поверхность охлаждения равна 0,61 - 0,81 см3/Вт, а для дизелей 0,48-0,61 см2/Вт. Скорость воздуха между ребрами достигает 50 м/с. Отношение наружной поверхности охлаждения головки и цилиндра к внутренней, омываемой горячими газами, зависит от цилиндровой мощности, а также от степени форсирования двигателя по энергетическим показателям и колеблется в пределах 15-23. В литых конструкциях (рис. 249) расстояние между ребрами определяется прежде всего прочностью стержней. Высота ребер цилиндров определяется теплопроводностью металла и обычно не превышает 14-18 мм. Для увеличения отвода теплоты от стальных гильз на них напрессовывают алюминиевые оребренные цилиндры, предварительно нагретые до 250-300° С. В этом случае температура стенок цилиндра из-за неполного контакта между соприкасающимися поверхностями (не превышающего 50%) понижается лишь на 35-45° С. При использовании головок из алюминиевого сплава газовый стык обеспечивается непосредственным контактом головки и торцовой поверхности чугунной гильзы. Масса воздуха, отнесенная к 1 кВт мощности, изменяется в пределах 29-35 кг/кВт. Отношение воздуха, потребного для охлаждения, к воздуху, засасываемому двигателем, составляет 10-13 кг/кг.

Расчёт объёма воздуха:

- объём воздуха

– скорость потока воздуха

- мощность двигателя (кВт)