3. Система охлаждения
Система охлаждения представляет собой совокупность устройств, обеспечивающих отвод тепла от нагретых деталей двигателя и поддерживающих требуемый температурный режим для нормальной его работы. Другим назначением системы охлаждения является подогрев салона автомобиля в холодное время. Так как вода или низкозамерзающие жидкости обладают высокой теплоемкостью и обеспечивают эффективный отвод теплоты от нагретых поверхностей, большинство современных двигателей имеют жидкостные системы охлаждения.
Жидкостные системы охлаждения подразделяются на одноконтурные и двухконтурные. Управление может быть обычным и электронным.
В качестве привода вентилятора применяются гидравлические муфты, муфты с электромагнитным включением, электродвигатели.
Жидкостные насосы подразделяются на насосы, имеющие механический привод, с частотой вращения пропорциональной частоте вращения коленчатого вала и с электрическим приводом, в которых частота вращения не зависит от частоты вращения коленчатого вала.
Двухконтурные системы охлаждения.
Помимо традиционных одноконтурных систем охлаждения в автомобильных двигателях могут применяться двухконтурные системы с двумя термостатами. В такой системе охлаждения предусмотрены два контура циркуляции охлаждающей жидкости. Потоки жидкости через головку цилиндров и через блок цилиндров разделены и могут иметь различные температуры. Управление этими потоками осуществляется двумя термостатами, расположенными в общем корпусе. Один из термостатов управляет потоком жидкости через блок цилиндров, а другой - через головку цилиндров. Одна третья часть жидкости направляется к цилиндрам, а остальные две трети - к камерам сгорания в головке цилиндров. Помимо всего прочего головки цилиндров обоих двигателей охлаждаются поперечными потоками жидкости.
При температурах охлаждающей жидкости ниже 87°C оба термостата закрыты, благодаря чему прогрев двигателя ускоряется.
При этом охлаждающая жидкость движется по контуру, включающему:
- насос охлаждающей жидкости 11;
- головку цилиндров;
- корпус термостатов 6;
- радиатор отопителя 3;
- охладитель масла 8;
- клапан перепуска отработавших газов 2;
- расширительный бачок 1.
Рисунок 2. Контур системы охлаждения
1 - расширительный бачок; 2 - клапан перепуска отработавших газов; 3 - радиатор отопителя; 4 - термостат головки цилиндров; 5 - корпус термостата; 6 - термостат блока цилиндров; 7 - радиатор; 8 - охладитель масла; 9 - контур охлаждения головки цилиндров; 10 - контур охлаждения блока цилиндров; 11 - жидкостный насос
При температурах охлаждающей жидкости от 87 до 105°C термостат 4 головки блока цилиндров открыт, а термостат 6 блока цилиндров закрыт. В результате этого температура охлаждающей жидкости в головке цилиндров стабилизируется на уровне 87°С, а в блоке цилиндров она продолжает повышаться.
При этом охлаждающая жидкость движется по контуру, включающему кроме вышеперечисленных составляющих системы охлаждения и через радиатор.
При температурах охлаждающей жидкости свыше 105°C оба термостата открыты. В результате этого температура охлаждающей жидкости в головке цилиндров стабилизируется на уровне 87°С, а в блоке цилиндров она устанавливается на уровне 105°C.
При этом охлаждающая жидкость движется по контуру, включающему дополнительно к вышеперечисленному и через блок цилиндров.
Применение двухконтурной системы охлаждения и электрического насоса имеет следующие преимущества:
- ускоряется прогрев блока цилиндров, охлаждающая жидкость через который не прокачивается вплоть до температуры 105°С;
- повышенные температуры блока цилиндров способствуют снижению потерь на трение в кривошипно-шатунном механизме;
- сниженный температурный уровень головки цилиндров обеспечивает лучшее охлаждение камер сгорания, в результате чего повышается наполнение цилиндров и снижается склонность смеси к детонации.
- Введение
- 1. Тепловой расчет и определение основных размеров двигателя
- 1.1 Процесс наполнения
- 1.2 Процесс сжатия
- 1.3 Процесс сгорания
- 1.4 Процесс расширения
- 1.5 Процесс выпуска
- 1.6 Индикаторные показатели
- 1.7 Эффективные показатели
- 1.8 Основные размеры цилиндра и показатели поршневого двигателя
- 1.9 Сводная таблица результатов теплового расчета
- 1.10 Анализ полученных результатов
- 2. Динамический расчет
- 2.1 Построение индикаторной диаграммы
- 2.2 Развертка индикаторной диаграммы в координатах
- 2.3 Последовательность выполнения расчета
- 2.4 Построение диаграмм сил
- 2.5 Построение диаграммы суммарного крутящего момента
- 2.6 Расчет и построение внешней скоростной характеристики двигателя
- 3. Система охлаждения
- Заключение