4.7.5. Основи конструкції повітряної системи охолодження

Деяка частина сучасних автомобільних двигунів обладнана системами повітряного охолодження. Схема такої системи охолодження наведена на рис. 4.25. Основними елементами системи є вентилятор 9 та дефлектори 4, 7, 8 - пристрої для спрямування потоку повітря, що обдуває ребра на зовнішніх поверхнях циліндрів.

Д

Рис. 4.25. Принципова схема системи повітряного охолодження автомобільного двигуна:

1 - радіатор системи мащення; 2 - кожух; 3 - замок кожуха; 4,7,8- відповідно задній, середній і передній дефлектори; 5 - циліндр; 6 - шпилька; 9 - вентилятор; 10- напрямний апарат; 11 - захисна сітка

ля регулювання потоку повітря, що створює вентилятор, застосовано напрямний апарат з лопастями 9 і 10. Завдяки йому знижується завихрення потоків повітря, що надходить до вентилятора, і дещо зменшується шум під час роботи двигуна. Для зменшення загальної ваги двигуна ротор вентилятора і напрямний апарат відлиті, як правило, з алюмінієвого сплаву.

Привід вентилятора виконується клинопасовою передачею від шківа колінчастого вала. Для захисту вентилятора від сторонніх предметів і для деякого зменшення забруднення поверхонь, що охолоджуються, напрямний апарат обладнаний захисною сіткою 11.

Тепловий режим двигуна регулюють за допомогою дросельного диска, який встановлено за захисною сіткою. Крім того, регулювання досягається автоматичним відкриттям або закриттям радіатора для охолодження мастила системи мащення двигуна.

Повітряна система охолодження простіша за конструкцією і майже не потребує обслуговування під час експлуатації. Але основним недоліком такої системи є нерівномірність охолодження окремих циліндрів двигуна. Крім того, більш потужний, ніж у двигунів з рідинним охолодженням, вентилятор повітряної системи охолодження відбирає значну частку потужності двигуна і створює більше шуму.

Контрольні питання

1. Які основні недоліки повітряної системи охолодження?

2. В яких випадках циркуляція рідини здійснюється по великому колу, а в яких по малому?

3. Для чого необхідний передпусковий підігрівач?

4.8. Система живлення двигунів паливом

4.8.1. Характеристики якісного складу пальної суміші

Рідке паливо, яке використовують для роботи більшості типів ДВЗ, безпосередньо не горить. Процес згоряння в циліндрах двигуна може відбуватися лише тоді, якщо паливо випарувати та змішати з повітрям. Суміш парів палива з повітрям називають пальною сумішшю. Беручи до уваги дійсну кількість кисню, що міститься в повітрі, що нас оточує, теоретично знайдено, що для повного згоряння однієї вагової частини палива необхідно близько 15 вагових частин повітря. Але в реальній пальній суміші кількість повітря може бути дещо більшою або меншою, ніж теоретична.

Для якісної характеристики складу пальної суміші використовують коефіцієнт надлишку повітря α, який визначається, як відношення кількості повітря L, що дійсно бере участь у згорянні, до теоретично необхідної кількості повітря L_о, тобто:

α = L / L_o

Якщо у пальній суміші справжня кількість повітря дорівнює теоретичній кількості, тобто якщо α = 1, таку суміш називають нормальною, або стехіометричною.

Суміш, в якій фактична кількість повітря більша, ніж теоретично необхідна, називають бідною. Отже, для бідних сумішей α > 1. Якщо ж кількість повітря, що міститься у суміші, є меншою, ніж теоретично необхідно, таку суміш називають багатою. Для багатих пальних сумішей α < 1.

Ступінь збіднення і збагачення пальних сумішей має свої межі. У бензинових двигунах збіднення пальної суміші до α > 1,3 призводить до того, що вона перестає займатися. З іншого боку, збагачення пальної суміші до α < 0,5також веде до припинення горіння. Враховуючи особливості робочого процесу дизелів, вказані межі збіднення та збагачення пальної суміші для таких двигунів недійсні. Адже практично будь-яка кількість дизельного палива, що впорскується в камеру згоряння дизеля, буде займатися і горіти.

Від якісного складу пальної суміші напряму залежать такі важливі показники роботи двигуна, як потужність і питома витрата палива. В реальних умовах експлуатації займиста суміш, що подається до циліндрів двигуна чи утворюється безпосередньо в них, дещо неоднорідна. Тому повне згоряння палива може відбуватися лише за умови деякого збіднення пальної суміші. Потужність двигунів з іскровим запалюванням, що працюють на такій суміші, буде невисокою, але питома витрата палива при цьому найменша. При подальшому збідненні пальної суміші потужність двигуна падає, а питома витрата палива починає зростати.

При збагаченні займистої суміші швидкість згоряння підвищується, що веде до збільшення потужності двигуна. Але при цьому не все паливо згоряє, викликаючи погіршення паливної економічності двигуна.

Значення коефіцієнта надлишку повітря при повній потужності бензинових двигунів з іскровим запалюванням перебуває у межах α = 0,85 -0,95; у дизелів α = 1,2--1,7; у двигунів, що працюють на газі α = 1,1-1,3.