Жидкостная система охлаждения
Тема: Охлаждение и смазка автомобильных двигателей.
Цель работы: Ознакомление с системами охлаждения и смазки автомобильных двигателей.
Контрольные вопросы:
1)Назначение системы охлаждения и системы смазки.
2) Какова нормальная температура воды в рубашке двигателя и каковы последствия перегрева и переохлаждения двигателя?
3) Какие типы систем охлаждения применяются на автомобильных двигателях? Их достоинства и недостатки.
4) Достоинства закрытой системы охлаждения.
5) Клапаны в крышке радиатора, их устройство и работа.
6) Устройство и работа радиатора, водяного насоса, фильтров и масляного радиатора.
7) Назначение системы смазки автомобильного двигателя.
8) Пути циркуляции масла в системе смазки двигателя.
9) Клапаны в системе смазки, их назначение.
10) Устройство и работа масляного насоса, фильтров и масляного радиатора
11) Каково назначение полостей в шатунных шейках коленвала?
12) Как осуществляется вентиляция картера?
Вопрос 1
Система смазки (другое наименование смазочная система) предназначена для снижения трения между сопряженными деталями двигателя. Кроме выполнения основной функции система смазки обеспечивает:
1)охлаждение деталей двигателя;
2)удаление продуктов нагара и износа;
3)защиту деталей двигателя от коррозии.
Система охлаждения предназначена для охлаждения деталей двигателя, нагреваемых в результате его работы. На современных автомобилях система охлаждения, помимо основной функции, выполняет ряд других функций, в том числе:
1)нагрев воздуха в системе отопления, вентиляции и кондиционирования;
2)охлаждение масла в системе смазки;
3)охлаждение отработавших газов в системе рециркуляции отработавших газов;
4)охлаждение воздуха в системе турбонаддува;
5)охлаждение рабочей жидкости в автоматической коробке передач.
Вопрос 2
Нормальная температура охлаждающей жидкости работающего двигателя составляет 80–90°С.
При перегреве двигателя подвижные элементы расширятся, поршни заклинит в цилиндрах, а многие детали будут изогнуты или просто сломаны.
Понижение температуры охлаждающей жидкости ведет к уменьшению мощности двигателя и увеличению расхода топлива. Понижение температуры в рубашке охлаждения повышает износ деталей цилиндропоршневой группы из-за смывания топливом со стенок цилиндра масла. Происходит разжижение масла топливом, попадающим в масляный картер, более интенсивное образование смоляных и лакообразных отложений на поршнях и поршневых кольцах.
Переохлаждение двигателя возможно при заклинивании термостата в открытом состоянии или отсутствии самого термостата, неисправности гидро- или электропривода вентилятора. При попадании охлаждающей жидкости в цилиндры происходит интенсивное изнашивание двигателя. При утечке жидкости в масляный картер масло разжижается и пенится, в результате чего резко возрастает износ деталей кривошипно-шатунного механизма и цилиндропоршневой группы, так как на них вместе с маслом попадает охлаждающая жидкость.
Вопрос 3
Жидкостная система охлаждения
В жидкостной системе охлаждения используются специальные охлаждающие жидкости - антифризы различных марок, имеющие температуру загустевания - 40 °С и ниже. Антифризы содержат антикоррозионные и антивспенивающие присадки, исключающие образование накипи. Они очень ядовиты и требуют осторожного обращения. По сравнению с водой антифризы имеют меньшую теплоемкость и поэтому отводят теплоту от стенок цилиндров двигателя менее интенсивно.
Так, при охлаждении антифризом температура стенок цилиндров на 15...20°С выше, чем при охлаждении водой. Это ускоряет прогрев двигателя и уменьшает изнашивание цилиндров, но в летнее время может привести к перегреву двигателя.
Оптимальным температурным режимом двигателя при жидкостной системе охлаждения считается такой, при котором температура охлаждающей жидкости в двигателе составляет 80 ...100°С на всех режимах работы двигателя.
Это возможно при условии, что с охлаждающей жидкостью уносится в окружающую среду 25...35 % теплоты, выделяющейся при сгорании топлива в цилиндрах двигателя. При этом в бензиновых двигателях величина отводимой теплоты больше, чем в дизелях.
На рисунке приведена диаграмма распределения теплоты, выделяющейся при сгорании топлива в цилиндрах двигателей автомобилей при жидкостной системе охлаждения.
По сравнению с воздушной жидкостная система охлаждения более эффективная, менее шумная, обеспечивает меньшую среднюю температуру деталей двигателя, улучшение наполнения цилиндров горючей смесью и более легкий пуск двигателя при низких температурах, а также использование жидкости для подогрева горючей смеси и отопления салона кузова автомобиля. Однако в системе возможно подтекание охлаждающей жидкости и имеется вероятность переохлаждения двигателя в зимнее время.
В двигателях автомобилей жидкостная система охлаждения получила наиболее широкое распространение.
К преимуществам жидкостного охлаждения следует отнести:
1)более эффективный отвод тепла от нагретых деталей двигателя при любой тепловой нагрузке;
2)быстрый и равномерный прогрев двигателя при пуске;
допустимость применения блочных конструкций цилиндров двигателя;
3)меньшая склонность к детонации в бензиновых двигателях;
4)более стабильное тепловое состояние двигателя при изменении режима его работы;
5)меньшие затраты мощности на охлаждение и возможность использования тепловой энергии, отводимой в систему охлаждения.
Недостатки системы жидкостного охлаждения:
1)большие затраты на обслуживание и ремонт в эксплуатации;
2)пониженная надежность работы двигателя при отрицательных температурах окружающей среды и большая чувствительность к ее изменению.