Система охлаждения дизельного двигателя

Cистема охлаждения дизельного двигателя

Категория:

Техническое обслуживание дизелей

Публикация:

Cистема охлаждения дизельного двигателя

Читать далее:

Cистема охлаждения дизельного двигателя

Общее устройство. Система охлаждения предназначена для принудительного отвода теплоты от наиболее нагретых деталей (гильзы, блока, головок цилиндров) и поддержания необходимого температурного режима дизеля.

В дизелях СМД-31 и СМД-23/24 применена жидкостная принудительная система охлаждения. В качестве охлаждающей жидкости используют воду или антифриз.

В системе охлаждения дизеля СМД-24 (с пусковым двигателем) частично применяется естественная (термосифонная) циркуляция охлаждающей жидкости из-за различной плотности горячей и холодной жидкости. Такая циркуляция жидкости происходит в нижней части рубашки блок-картера и водяной рубашке пускового двигателя (при работе его в режиме холостого хода).

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

На рисунке 56 приведена схема системы охлаждения дизеля СМД-31. Основные сборочные единицы системы – водяной насос с вентилятором, радиатор и термостаты. Вода из нижнего бачка радиатора засасывается водяным насосом и по водоподводящим каналам блок-картера подается в водяную рубашку блока цилиндров и головок цилиндров. По каналу вода из водяной рубашки блока цилиндров подводится к водомасляному теплообменнику, а по каналу отводится в водяную рубашку передней головки цилиндров. Из головок цилиндров по трубам, соединенным между собой шлангом, вода поступает в верхний бачок радиатора. Пройдя по трубкам сердцевины радиатора, вода охлаждается потоком воздуха, создаваемым вентилятором.

Рис. 56. Схема системы охлаждения дизеля СМД-31: 1 – гильза; 2 – блок-картер; 3 – нижний бачок радиатора; 4 – водяной насос; 5 -отводящая труба; 6 – водяной радиатор; 7 – верхний бачок радиатора; 8 – заливная горловина радиатора; 9 – корпус термостатов; 10 – бонка на водяной трубе под установку датчика температуры; 11 – водяная труба передней головки цилиндров; 12 – водяная труба задней головки цилиндров; 13 – канал подвода воды в головку цилиндров; 14 – канал подвода воды к водомасляному теплообменнику; 15 – водо-масляный теплообменник; 16 – канал отвода воды от водомасляного теплообменника; 17 – водяная рубашка блок-картера

Температура воды в системе охлаждения при полной нагрузке дизеля и температуре окружающего воздуха не более 40 °С должна быть 85…100 °С. Допускается кратковременное (не более 3 мин) повышение температуры воды до 105 °С. На водяной трубе передней головки цилиндров предусмотрены две бонки с резьбовыми отверстиями под установку датчика температуры и сигнализатора аварийной температуры воды.

Для регулирования давления в системе в пробке заливной горловины 8 радиатора установлен паровоздушный клапан. Паровой клапан служит для отвода из радиатора образующихся паров воды, а воздушный – для сообщения системы с окружающей средой.

Рис. 57. Водяной насос и вентилятор: 1 – вентилятор; 2 – ступица шкива вентилятора; 3 – кольцо; 4 – приводной ремень; 5 и 19- шариковые подшипники; 6 – трубка подвода масла; 7 – отводящая труба; 8 крышка водяного насоса; 9 – крыльчатка; 10 и 23 – болты; 11 – втулка; 12 и 22-гайки; 13 – прокладка; 14 – сальник; 15 и 20 – резиновые манжеты; 16 – дренажное отверстие; 17 валик водяного насоса; 18 – корпус; 21 – шкив

Из системы охлаждения вода сливается через краник, установленный на корпусе водомасляного теплообменника, а из водяного радиатора – через краник на нижнем бачке радиатора.

Конструкция системы охлаждения дизелей СМД-23/24 аналогична системе дизеля СМД-31, только в ней отсутствуют водомасляный теплообменник и водяной канал, а на дизеле СМД-24 еще подключена система охлаждения пускового двигателя (забор воды из нижней части рубашки блок-картера и отвод из головки пускового двигателя в водяную трубу).

Для принудительной циркуляции воды в системе охлаждения дизелей СМД-31 и СМД-23/24 служит водяной насос 72.13002.00-02, смонтированный на переднем торце блока цилиндров. Поток воздуха на радиатор нагнетается вентилятором, объединенным в один агрегат с водяным насосом. В чугунном корпусе (рис. 57) на двух шариковых подшипниках вращается валик насоса. На передний конец валика насажена ступица, которая зафиксирована от проворачивания на валу сегментной шпонкой. К ступице болтами прикреплены шкив и шестилопастный вентилятор. На дизеле СМД-31 установлен вентилятор 72.13010.01, а на СМД-23/24 – вентилятор 60-13010.11 (различие – размеры и углы наклона лопастей).

Рис. 58. Натяжной ролик: 1 – ролик; 2 и 8 – винты крепления крышек; 3 и 6 – крышки; 4 – стопорное кольцо; 5 – шариковые подшипники; 7 – ось ролика; 9 – распорное кольцо

Для смазывания подшипников водяного насоса из масляного канала блок-картера по трубке 6 подается моторное масло. Резиновые манжеты предохраняют от просачивания смазки наружу.

На заднем конце валика установлена крыльчатка, уплотнение которой с корпусом обеспечивается сальником, унифицированным с сальником водяного насоса двигателей ВАЗ. Для контроля за работой сальника в корпусе насоса выполнено дренажное отверстие. Появление воды из отверстия свидетельствует об износе сальника.

Привод вентилятора и водяного насоса осуществляется двумя ремнями. Натяжение ремней регулируют натяжным роликом (рис. 58), который вращается на двух шариковых подшипниках, запрессованных на оси ролика. Между подшипниками расположено распорное кольцо. Ролик устанавливают на неподвижную ось и фиксируют стопорным кольцом. Подшипники закрыты крышками, которые прикреплены к ролику винтами. Подшипники ролика постоянно смазываются. Ролик может свободно перемещаться вдоль оси, что позволяет ему самоустанавливаться при натяжении ремней.

Для сокращения времени прогрева дизеля и поддержания оптимального температурного режима независимо от нагрузки и температуры окружающего воздуха на дизеле установлены два термостата марки ТС-107. Они размещены в общем корпусе, полость которого сообщается с водяной трубой, верхним бачком радиатора и водяным насосом.

Термостат представляет собой неразъемную конструкцию, состоящую из латунного корпуса, стойки и держателя, скрепленных между собой четырьмя усиками, которые выполнены на стойке, пропущены через пазы в корпусе и держателе, отогнуты и припаяны к держателю.

В корпусе термостата размещены два клапана (основной и перепускной) и баллон, внутри которого находятся поршень и резиновая вставка. Пространство между резиновой вставкой и баллоном заполнено специальным наполнителем, представляющим смесь церезина с алюминиевым порошком. Пружина установлена враспор и плотно прижимает основной клапан к корпусу.

После пуска дизеля, пока вода не прогреется до температуры 80 °С, основные клапаны термостатов закрыты. Вода, поступающая в корпус термостатов из водоотводящих труб головок цилиндров, минуя радиатор, по трубе направляется в насос и снова попадает в блок-картер. При температуре воды свыше 80 °С наполнитель, нагреваясь, расширяется в объеме и давит на резиновую вставку, которая, в свою очередь, сжимаясь, стремится вытолкнуть поршень. При усилии на поршень, превышающем сопротивление пружины, основной клапан перемещается вниз относительно поршня, образуя кольцевой зазор между клапаном и корпусом, и вода начинает частично циркулировать через радиатор. Когда температура воды достигает 90 °С, клапан открывается полностью и весь поток воды проходит через радиатор.

Одновременно при перемещении основного клапана перемещается вниз перепускной клапан, перекрывая канал для прохода воды к водяному насосу.

Рис. 59. Термостат: 1 – перепускной клапан; 2 – нижняя стойка; 3 – пружина клапана; 4 – основной клапан; 5 – держатель; 6 и 14- гайки; 7 – колпачок вставки; 8 – поршень; 9 -корпус термостата; 10 – резиновая вставка с шайбой; 11 – наполнитель; 12 -баллон; 13 – пружина перепускного клапана

Техническое обслуживание системы охлаждения заключается в ежесменной проверке и доливке охлаждающей жидкости в радиатор, проверке и при необходимости регулировке натяжения ремней привода вентилятора через каждые 60 моточасов.

Натяжение ремней проверяют с помощью устройства КИ-8920 ГОСНИТИ в таком порядке:
– приведите устройство в исходное положение, установив кнопкой указатель нагрузки на нуль и раздвинув подвижные сегменты так, чтобы их нижние торцы находились на одной линии;
– установите устройство сегментами на проверяемый ремень в середине пролета между шкивами и нажмите на корпус-ручку, следя за показанием указателя нагрузки. При нагружении ремня сегменты проворачиваются относительно своей оси на угол, пропорциональный стреле прогиба. Как только нагрузка на ремень достигнет 40 Н (4 кгс), снимите устройство и определите прогиб ремня по шкале, нанесенной на сегментах. Если прогиб ремня не соответствует требуемому значению, отрегулируйте его натяжение.

В случае отсутствия устройства прогиб можно определить нажатием на ремень пружинным динамометром или грузом. При этом усилие должно быть приложено в середине прогиба между шкивами и также составлять 40 Н.

Помните, что при недостаточном натяжении ремни пробуксовывают и быстро изнашиваются, а дизель перегревается. Чрезмерное натяжение приводит к их вытягиванию, а также вызывает ускоренный износ подшипников водяного насоса.

Регулировать натяжение ремней привода вентилятора следует в таком порядке: – ослабьте затяжку гайки, фиксирующей положение кронштейна, и передвиньте кронштейн с натяжным роликом, отворачивая или заворачивая гайки на тяге до получения требуемого натяжения ремней; – затяните гайку. Проверьте натяжение ремней. Прогиб ремней на ветви шкив вентилятора – натяжной ролик должен быть 5…10 мм.

Рис. 60. Проверка натяжения ремня устройством КИ-8920:

Рис. 61. Регулировка натяжения ремней вентилятора: 1 – ремни привода вентилятора; 2 – натяжной ролик; 3 и 7 – шайбы; 4 – проотавка водяного насоса; 5 и 8 – гайки; 6 – тяга; 9 – шпилька; 10 – кронштейн

Проверку натяжения ремней привода вентилятора и насоса, их регулировку и замену в случае чрезмерной вытяжки или обрыва одного из них проводят одновременно. При установке новых ремней разница между их длинами должна быть не более 4 мм.

Для системы охлаждения необходимо использовать только чистую воду (кипяченую, дождевую или снеговую), из которой выделяется наименьшее количество накипи. Оседая в рубашке блока цилиндров дизеля, на стенках гильз головки цилиндров и трубках радиатора, она ухудшает работу и техническое состояние системы. Поэтому нельзя часто менять воду в системе охлаждения, а также необходимо своевременно определять и ликвидировать утечку воды. Сливать воду из системы следует в чистую емкость для повторного ее использования.

Система охлаждения должна быть заполнена полностью, для чего воду заливают до ее появления в горловине радиатора. Затем пускают дизель и дают ему поработать 3…5 мин. Это необходимо для удаления воздушных пузырей из труднодоступных полостей системы. После остановки дизеля при необходимости доливают воду в систему.

Работа дизеля с не полностью заполненной системой не допускается, так как это может привести к перегреву и, как следствие, к заклиниванию поршней.

Антифризы следует применять в холодное время года (при температуре 5 °С и ниже).

Объем заливаемого антифриза должен быть меньше заправочной емкости системы охлаждения, так как он имеет больший, чем вода, коэффициент объемного расширения.

8 случае испарения воды из антифриза (уменьшение уровня в радиаторе) в систему доливают чистую пресную воду, периодически проверяя плотность раствора, которая должна быть не ниже 1,055 г/см3.

Рекомендуемые марки антифризов – Тосол-А40 и Тосол-А65, температура замерзания которых соответственно -40 и -65 °С.

Если в систему зимой залита вода, то при кратковременных остановках нельзя допускать снижения ее температуры ниже 40 °С, а при длительных остановках нужно обязательно ее сливать. При этом необходимо следить за тем, чтобы вся вода была слита и не замерзла в сливных краниках радиатора и блок-картере, для чего следует прочистить их проволокой. После слива воды краники оставляют открытыми, а для полного удаления воды проворачивают на несколько оборотов коленчатый вал дизеля.

При нагреве охлаждающей жидкости свыше 100 °С нельзя сразу открывать пробку радиатора, так как это может привести к резкому снижению давления в системе, закипанию охлаждающей жидкости и выбросу ее из радиатора, что очень опасно для обслуживающего персонала. Сначала охлаждают дизель, переведя его на холостой ход, и только затем открывают пробку.

Если система охлаждения находится в исправном состоянии, то обеспечивается оптимальный тепловой режим, а следовательно, и нормальная работа дизеля.

При эксплуатации комбайна в системе охлаждения возникают неисправности, влекущие за собой ухудшение отвода теплоты в окружающую среду. К ним относятся: образование накипи в системе, нарушение герметичности системы по соединениям (утечка охлаждающей жидкости), износ уплотнений или поломка деталей водяного насоса и вентилятора, выход из строя указателя температуры охлаждающей жидкости и термостата. Большинство неисправностей предупреждают своевременным проведением операций ТО и применением рекомендуемых охлаждающих жидкостей.

Наиболее сложный агрегат системы охлаждения – водяной насос. Восстановление его работоспособности требует определенной квалификации и навыков.

Ниже приведена технология замены уплотнения водяного насоса 72-13002.00-02 в следующем порядке:
– отверните гайки и снимите крышку водяного насоса;
– отверните болт крепления крыльчатки;
– спрессуйте съемником крыльчатку с валиком проверьте состояние торца опорной втулки крыльчатки. В случае наличия рисок или неравномерного износа прошлифуйте торец втулки. Допускается уменьшение выступающей части втулки по высоте на 0,5 мм;
– отогните три усика на корпусе сальника и извлеките из латунного корпуса уплотнительную шайбу и манжету сальника с пружиной;
– установите в латунный корпус новую манжету сальника с пружинои и уплотнительную шайбу. Фиксирующие усики можно не загибать;
– установите крыльчатку на валик и затяните болт [момент затяжки 14…15 Н-м(1,4…1,5 кгс-м)].

В случае повреждения латунного корпуса сальника уплотнения его необходимо заменить. Для этого проведите все вышеуказанные операции по разборке водяного насоса и дополнительно извлеките из корпуса насоса латунный корпус сальника уплотнения. Новый сальник в сборе запрессуйте в корпус.

Рекламные предложения:

Читать далее: Электрооборудование на дизелях

Категория: - Техническое обслуживание дизелей

Главная → Справочник → Статьи → Форум

stroy-technics.ru

Система охлаждения дизеля

Категория:

Тракторы МТЗ-100 и МТЗ-102

Публикация:

Система охлаждения дизеля

Читать далее:

Система охлаждения дизеля

Система охлаждения дизеля — жидкостная (водяная) закрытого типа с принудительной циркуляцией охлаждающей жидкости. В ее состав входят: водяной насос, водяной радиатор с заливной горловиной и крышкой, в которую вмонтирован паровоздушный клапан, рубашка охлаждения, вентилятор, термостат, шторка, соединительная арматура и сливные краники.

Температурный режим дизеля контролируют с помощью указателя температуры, датчик которого установлен в головке цилиндров, а также сигнализатора предельного состояния температуры охлаждающей жидкости. Максимальная температура охлаждающей жидкости не должна превышать 95 °С.

Водяной радиатор предназначен для отвода теплоты охлаждающей жидкости, нагревающейся в рубашке дизеля, и состоит из верхнего и нижнего бачков, трубчато-пластинчатой сердцевины и боковин.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

На верхней части бачка расположена заливная горловина, закрываемая крышкой с паровоздушным клапаном. Паровой клапан поддерживает в системе охлаждения давление 0,043…0,049 МПа (0,45….0,50 кгс/см2), воздушный-разрежение 0,00098…0,00784 МПа (0,10…0,08 кгс/см2). Верхний и нижний бачки соединены с сердцевиной болтами, между сердцевиной и бачками установлены резиновые уплотнительные прокладки. К боковинам прикреплен кожух вентилятора.

Крепление радиатора на тракторе — эластичное, т.е. к переднему брусу —с помощью двух опор 6 с резиновыми амортизаторами, а в верхней части — растяжкой к головке блока цилиндров.

Шторка выполнена из прорезиненной ткани и намотана на барабан, расположенный между водяным и масляным радиаторами. Управление шторкой— тросовое из кабины с помощью рукоятки управления.

Водяной насос и вентилятор. Насос — центробежного типа, необходим для принудительной циркуляции воды в системе охлаждения. Чугунный корпус насоса прикреплен к передней стенке блока цилиндров. В корпусе на двух подшипниках установлен вал насоса. На одном конце вала установлена ступица, а на лыске другого конца — крыльчатка. Шкив прикреплен к ступице, а к шкиву — осевой вентилятор. Шкив вентилятора и связанные с ним детали приводятся во вращение через ремни от шкива коленчатого вала дизеля. В водяном насосе использованы полузакрытые подшипники со смазкой Литол-, не требующей замены в – течение всего срока службы. Пространство в корпусе между подшипниками заполняют смазкой через масленку. Водяная и масляная полости насоса разделены между собой дополнительным торцевым уплотнением, которое состоит из шайбы, находящейся в контакте с торцом упорной втулки, резиновой манжеты, охватывающей вал, и поддерживающей пружины.

Рис. 1. Система охлаждения:
1 — краник нижнего бачка радиатора: 2 — водяной радиатор; 3 — горловина верхнего бачка радиатора; 4 — соединительный патрубок; 5 — вентилятор; 6 — термостат; 7 — водяной насос; 8 — головка цилиндров; 9 — сигнализатор; 10 — указатель температуры, 11 — краник блока: 12 — блок цилиндров; 13 — гильза.

Рис. 2. Радиаторы системы охлаждения: 1 — крышка; 2 —верхний бачок радиатора; 3 — растяжка; 4 — боковина; 5 — кожух вентилятора; б – опора; 7 — нижний бачок; 8 — масляный радиатор; 9 — шторка; 10 — сердцевина водяного радиатора; 11 — маслосборник; 12 и 13 — маслопроводы; 14 — тросово-барабанное управление шторкой.

Рис. 3. Водяной насос и вентилятор:
1 — вентилятор; 2 — ступица; 3 — шпонка; 4 — вал насоса; 5 — шкив; 6 — стопорное кольцо; 7 — масленка; Н — пружина; 9 — крыльчатка; 10 — резиновая манжета; 11 — обойма; 12 — уплотнительная шайба; 13 и 16 — сальники; 14 — корпус; 15 — ремни вентилятора; 17 — болт.

Термостат предназначен для автоматического поддержания температурного режима в заданных пределах и ускорения прогрева дизеля после его пуска. Он состоит из корпуса, датчика термостата с твердым наполнителем, верхнего основного и нижнего вспомогательного клапанов. В корпусе имеются два боковых окна для прохода воды, верхний торец корпуса служит седлом для клапана. К верхней части датчика прикреплены основной клапан и рычаг вспомогательного клапана. Термостат размещен в корпусе и установлен на выходе из рубашки охлаждения блока цилиндров. При температуре охлаждающей жидкости ниже 70 °С основной клапан закрыт, и жидкость через окна поступает по патрубку в насос, от него — в водяную рубашку блока цилиндров, минуя радиатор, и ускбренно прогревается. При температуре жидкости выше 70 °С твердый наполнитель датчика увеличивается в объеме до такой степени, что происходит открытие основного клапана (на рисунке показан пунктиром) и жидкость поступает в радиатор. При этом вспомогательный клапан перекрывает окна для прохода жидкости в водяной насос, минуя радиатор.

Техническое обслуживание. К основным операциям обслуживания системы охлаждения относятся: заполнение охлаждающей жидкостью, промывка, смазывание подшипников, подтяжка креплений и регулировка натяжения ремней вентилятора.

Систему нужно заправлять чистой и мягкой водой. Жесткую воду, в которой растворено много’минеральных солей, без предварительного умягчения применять нельзя. При работе дизеля соли осаждаются на стенках деталей, контактирующих с водой и образуют слои твердой накипи, которая снижает теплопроводность стенок, ухудшает циркуляцию воды, снижая проходные сечения каналов в водяной рубашке и трубках радиатора.

Простейший способ умягчения воды —ее кипячение с последующим отстаиванием. Воду, которую по разным причинам сливают из системы, целесообразно сохранять для последующего использования после отстаивания и фильтрования.

Химический способ умягчения воды —добавка 10… 12 г кальцинированной соды на 10 л воды. Нельзя заливать холодную воду в систему неостывшего дизеля, так как это может привести к образованию трещин в блоке цилиндров и головке. По той же причине следует избегать заправки очень горячей водой в холодный дизель. При работе уровень воды не должен быть ниже 100 мм верхней плоскости горловины верхнего бачка радиатора.

Периодически систему охлаждения промывают, чтобы удалить из нее илообразный осадок (шлак и накипь), для чего используют раствор 50…60 г кальцинированной соды в 1 л воды. Полностью заправив таким раствором систему охлаждения с добавлением 2 л керосина, дают дизелю проработать 8… 10 ч, после чего сливают раствор и промывают систему чистой водой.

Рис. 4. Термостат:
1 — корпус; 2 — вспомогательный клапан; 3 — окно для прохода воды; 4 — стержень датчика; 5 — основной клапан; 6 — датчик.

—

При работе двигателя детали его должны нагреваться до определенной температуры. Чрезмерный нагрев может привести к выгоранию металла (прогоранию днищ поршней, клапанов и т. п.), большому тепловому расширению и заклиниванию отдельных деталей, разложению и сгоранию масла, ухудшению наполнения цилиндров зарядом свежего воздуха.

Недостаточная температура отрицательно влияет на полноту сгорания топлива, увеличение непроизводительных потерь тепла.

Рис. 5. Схема воздушной системы охлаждения:
1 — вентилятор; 2 — воздухопровод; 3 — отверстие для разогрева холодного двигателя паяльной лампой; 4 — межцилиндровое пространство; 5 — направляющие пластины

Особенно вредным является оседание частичек жидкого топлива на холодных стенках цилиндров, приводящее к смыванию с них масла, попаданию топлива в картер и разжижению смазки, что в конечном счете вызывает резкое повышение износа деталей двигателя.

Для поддержания требуемого теплового режима работы двигателя служит система охлаждения. Существуют два типа систем охлаждения: воздушная и жидкостная. При воздушной системе охлаждения цилиндры двигателя охлаждаются потоком воздуха, создаваемым мощным центробежным вентилятором. Воздушный поток по воздухопроводу направляется в межцилиндровое пространство и охлаждает ребристую поверхность цилиндров и их головок, а затем через щель воздухо-отводящего канала выходит наружу. Установленные в воздухо-отводящем канале направляющие пластины вызывают завихрение воздуха и более интенсивное омывание им ребер цилиндров. Холодный двигатель перед пуском прогревают паяльной лампой, при этом горячий газовый поток проходит через отверстие в межцилиндровое пространство. Воздушная система охлаждения применяется у дизельных двигателей многих зарубежных автомобилей («Татра», «Магирус-Дейтц» и др.).

У отечественных дизельных двигателей применяют жидкостную принудительную систему охлаждения, при которой циркуляция жидкости совершается под действием центробежного насоса, подающего охлажденную жидкость из радиатора в рубашку охлаждения блока цилиндров. Система охлаждения такого типа применительно к V-образному дизельному двигателю показана на рис. 6.

Жидкость, охлажденную в радиаторе, центробежный насос подает в продольные каналы, расположенные в нижней части блока цилиндров, по обеим его сторонам. Поступая в рубашку охлаждения блока, жидкость равномерно охлаждает цилиндры благодаря наличию в стенках продольных каналов отверстий, распределяющих поток жидкости. Частично поток жидкости из нижних распределительных каналов непосредственно направляется в головку цилиндров к стенкам выпускных каналов, наиболее нагреваемым во время работы двигателя. Жидкость, охладившая стенки цилиндров, проходит в полость головки и направляется в два сборных патрубка, установленных на головках цилиндров. В этих патрубках расположены термостаты, изменяющие направление движения воды в зависимости от ее температуры. При непрогретом двигателе, когда клапаны термостатов закрыты, жидкость направляется в соединительную трубку, связывающую оба термостата, а затем по перепускной трубке к центробежному насосу. Когда температура жидкости поднимается до 72—75 °С, клапаны термостатов открываются, и жидкость по отводящим трубопроводам поступает в верхнюю коробку радиатора. Вентилятор создает поток воздуха, необходимый для охлаждения радиатора.

От связи с атмосферой система охлаждения изолирована и соединяется с ней только при открытии воздушного или парового клапанов в пробке радиатора. Наивыгоднейшему тепловому режиму двигателя с жидкостной системой охлаждения соответствует температура жидкости в рубашке блока 80—95 °С. Этот режим необходимо поддерживать при всех условиях эксплуатации автомобиля.

У двигателей ЯМЗ-740 в систему охлаждения дополнительно включен расширительный бачок, который является резервным для антифриза при его расширении от нагревания. Благодаря наличию расширительного бачка при сильном нагреве антифриз

Рис. 6. Схема жидкостной системы охлаждения:
1 — радиатор: 2 — продольный канал: 3 — термостат: 4 — верхняя коробка радиатора; 5 — вентилятор

не выбрасывается частично в атмосферу через паровой клапан, а перетекает в бачок. Кроме того, наличие расширительного бачка способствует удалению воздуха из системы охлаждения.

Бачок, выполненный из прозрачной пластмассы, герметически закрывается пробкой с паровым и воздушным клапанами. Впускной (воздушный) клапан предотвращает разрежение в системе охлаждения при уменьшении температуры антифриза, когда давление в системе снижается. Он открывается при величине разрежения 0,001—0,013 МПа и сообщает систему с атмосферным воздухом. Выпускной (паровой) клапан допускает избыточное давление в системе до 0,065 МПа.

В системах охлаждения многих дизельных двигателей и в том числе ЯМЗ-740 антифриз, обладающий антикоррозийными свойствами, применяется постоянно, даже в летнее время. Чтобы уберечь его от потерь, в системе охлаждения и отопления вместо сливных кранов устанавливают резьбовые конические пробки. Заливать в систему охлаждения воду разрешается в исключительных случаях и то лишь на короткий период.

Центробежный насос лопастного типа обеспечивает постоянную циркуляцию жидкости в системе охлаждения. У дизельных двигателей он должен иметь высокую производителькость, с этой целью повышена частота вращения его вала по сравнению с коленчатым валом, подбором соответствующих диаметров ведущего и ведомого шкивов клпноременной передачи.

На рис. 7, а показано устройство центробежного насоса двигателя ЯМЗ-740. В литом чугунном корпусе на шариковых подшипниках вращается валик, несущий на одном конце шкив, а на другом — крыльчатку. Корпус закрыт спереди крышкой, а сзади имеется пространство, в котором установлены подшипники; пространство герметизировано графитовым кольцом и находящимся в контакте с ним уплотнительным устройством, состоящим из обоймы, резиновой манжеты и упорного кольца, поджимаемого пружиной. В процессе эксплуатации подшипники не нуждаются в пополнении смазки.

Радиатор, предназначенный для охлаждения жидкости, трубчато-пластипчатого типа. Он состоит из трех рядов латунных трубок овального сечения. Припаянная к трубкам медная лента образует ребристую поверхность, хорошо отводящую тепло от жидкости, циркулирующей в трубках. Сверху и снизу к трубкам припаяны коробки радиатора. Боковые стойки, выполненные из стальных пластин, соединенные с нижней пластиной, образуют каркас радиатора. В верхнюю коробку входит подводящий, а в нижнюю — отводящий патрубки.

Шторки служат для регулирования потока воздуха, проходящего между пластинами и трубками радиатора. Устанавливают шторки перед решеткой радиатора; закрывают их при прогреве двигателя и в случае значительного падения температуры охлаждающей жидкости. При установлении нормального теплового режима шторки открывают.

Рис. 7. Приборы жидкостной системы охлаждения двигателя ЯМЗ-740!
а – центробежный насос; б – термостат с твердым наполнителем; 1 коппус; 2 – шкив; 3 – крышка; 4 и 5 – шарикоподшипники 6 и 23 – втулки 7 и 14 – кольца: в – отверстие для выхода воздуха 9 – крыльчатка 10 18 и 19 – пружины; 11 – манжета; 12 – валик; 13 – обойма манжеты; 16 и 25 – капаны; 15 – баллон; 17 – наполнитель: 20 – обойма; 21 — диафрагма; 22 — буфер, 24 — шток

Термостат — прибор, предназначенный для ускорения прогрева двигателя путем изменения направления потока охлаждающей жидкости в зависимости от ее температуры. В настоящее время применяют два вида термостатов: с жидкостным или твердым наполнителем. На двигателях ЯМЗ-236 и ЯМЗ-238 применяют термостат жидкостного типа, состоящий из гофрированного баллона, заполненного легкокипящей жидкостью (70% этилового спирта и 30% воды), и клапана. При температуре жидкости ниже 75°С клапан термостата закрыт и жидкость направляется непосредственно к центробежному насосу, минуя радиатор. Нагрев охлаждающей жидкости выше указанной температуры приводит к кипению жидкости в баллоне термостата. Под давлением паров легкокипящей жидкости происходит перемещение клапана, открывающего путь охлаждающей жидкости в верхнюю коробку радиатора. В результате этого охлаждающая жидкость проходит по большому кругу циркуляции, включая радиатор, что снижает ее температуру.

У двигателя ЯМЗ-740 применен термостат с твердым наполнителем в виде церезина (очищенный горный воск). Такой наполнитель отличается высокой надежностью в работе. Церезин, заключенный в баллоне термостата, при нагреве охлаждающей жидкости до 70—83 °С плавится и объем его увеличивается, что заставляет перемещаться втулку, действующую на клапаны, перепускающие охлажденную жидкость. С открытием клапана и закрытием клапана охлаждающая жидкость циркулирует через радиатор. Снижение температуры охлаждающей жидкости вызывает уменьшение объема церезина, что приводит к возвращению клапанов в первоначальное положение. Охлаждающая жидкость вновь циркулирует, минуя радиатор.

Вентилятор предназначен для увеличения скорости прохода воздуха через радиатор, способствуя этим быстрейшему отводу тепла от него. У дизельных двигателей применяют вентиляторы осевого типа с пятью или шестью лопастями. Ось вентилятора вращается в шариковых подшипниках, установленных в отдельном корпусе. Для привода вентилятора используют шестеренчатую или клиноременную передачу от коленчатого вала двигателя. У двигателя ЯМЗ-740 в привод вентилятора включена гидромуфта с автоматическим включателем. Это устройство позволяет поддерживать тепловой режим двигателя в пределах 80—95 °С. При такой конструкции вентилятор установлен па ведомом валу гидромуфты соосно с коленчатым валом двигателя.

Гидромуфта привода вентилятора служит для передачи вращения от коленчатого вала двигателя вентилятору и способствует выравниванию нагрузок, меняющихся при резком изменении частоты вращения коленчатого вала. Гидромуфта состоит из ведущей и ведомой частей, расположенных в полости, образуемой передней крышкой и корпусом.

Ведущая часть гидромуфты состоит из ведущего колеса в сборе с кожухом и ведущего вала; кроме того, с ней соединены вал со шкивом, используемым для привода вентилятора, если таковой размещается отдельно.

Рис. 8. Гидромуфта привода вентилятора двигателя ЯМЗ-740:
1 — передняя крышка; 2 — корпус подшипника; 3 — кожух; 4, 7, 13 и 19 — шарикоподшипники; 5 — трубка корпуса подшипника; б — ведущий вал; 8 — уплстнителъное кольцо; 9 — ведомое колесо; 10 — ведущее колесо; 11 — шкив; 12 — вал шкива; 14 — упорная втулка; 15 — ступица вентилятора; 16 — ведомый вал; 17 а 20 — манжеты о пружинами; 18 — прокладка

Ведомая часть гидромуфты состоит из ведомого колеса, соединенного с ведомым валом, па котором сидит ступица вентилятора.

Внутренние поверхности ведущего и ведомого колес имеют лопатки. Полость между лопатками заполнена маслом, подаваемым из системы смазки двигателя. При увеличении частоты вращения коленчатого вала увеличивается количество масла, отбрасываемого лопатками ведущего колеса на лопатки ведомого. При этом скорость вращения вентилятора возрастает.

Включатель гидромуфты — золотникового типа, расположенный на патрубке, подводящем охлаждающую жидкость в рубашку двигателя, служит для управления работой гидромуфты. В него входит термосиловой элемент, заполненный активной массой, плавящейся с увеличением температуры охлаждающей жидкости. Когда температура жидкости повысится до 80—95 °С, объем активной массы настолько увеличится, что находящийся под ее действием шток переместит золотник включателя и откроет проход для масла от насоса двигателя в полость гидромуфты. Заполнение полости гидромуфты маслом обеспечивает передачу вращения от ведущего колеса к ведомому. Ведомое колесо муфты увеличивает частоту своего вращения, а вместе с этим возрастает и частота вращения вентилятора. Это возрастание происходит очень плавно, и вентилятор равномерно увеличивает скорость воздуха, омывающего трубки радиатора. С уменьшением подачи масла в полость гидромуфты его объем становится недостаточным для передачи вращения между колесами гидромуфты, поскольку из ее полости маслу открыт проход для стекания в картер двигателя. При полном прекращении подачи масла в полость гидромуфты она перестает передавать вращение вентилятору.

Контроль за температурой охлаждающей жидкости. Важность поддержания нормального теплового режима для бесперебойной и экономичной работы двигателя требует внимательного наблюдения за температурой охлаждающей жидкости. С этой целью на щитке приборов в кабине автомобилей устанавливают указатели температуры охлаждающей жидкости.

У автомобилей КамАЗ дополнительно установлена сигнальная лампа перегрева двигателя. Она включается, когда температура охлаждающей жидкости достигает 98 °С. В этом случае требуется выяснить причину, вызвавшую перегрев двигателя.

—

Дизель охлаждается водой, циркулирующей в системе под действием центробежного насоса. Вода заливается через горловину верхнего бака радиатора. Центробежный насос забирает воду из нижнего бака радиатора и нагнетает ее в водяные рубашки основного и пускового двигателя. Вода отнимает тепло от стенок цилиндров, головки и поступает в верхний бак радиатора, потом по трубкам в нижний бак. Проходя по трубкам радиатора, вода охлаждается потоком воздуха четырехлопастным вентилятором. Вентилятор и центробежный водяной насос имеют общий вал и приводной двухременный шкив. Вал крыльчатки водяного насоса уплотняется сальниковой набивкой. Натяжение приводных ремней осуществляется натяжным роликом, вращающимся на двух шариковых подшипниках. Датчик дистанционного термометра охлаждающей воды расположен в отводном патрубке головки цилиндров.

Рекламные предложения:

Читать далее: Уход за системой охлаждения

Категория: - Тракторы МТЗ-100 и МТЗ-102

Главная → Справочник → Статьи → Форум

stroy-technics.ru

Охлаждение дизель генераторов: виды и принцип работы

Генератор – это электроустановка, которая преобразовывает энергию от горения топлива в электроэнергию. В процессе трансформации выделяется большое количество тепла.

При установке его в небольшом помещении отмечается увеличение температуры воздуха. Высокие отметки температурного режима негативно влияют на производительность, а также долговечность устройства. Таким образом, необходимо как-то устранять излишнее тепло, в случае с помещением достаточно создать вытяжку, а с самой установкой, здесь предусмотрена система охлаждения, о которой и пойдет речь.

Для чего нужно охлаждение

Любой дизель-генератор требует охлаждение, так как сильно нагревается и приводит к нежелательным эффектам. Чем больше установка и ее мощность, тем выше выделение тепла в ходе работы. Это негативно влияет на продуктивность устройства, на долговечность установки, а из-за выжигания кислорода в помещении, как следствие высокой температуры, бывает сложно создавать здоровую обстановку. Каждый дизельный генератор нуждается в системе охлаждения.

Система охлаждения на примере дизель-генератора 18-9ДГ

Если охлаждение отсутствует, оно не справляется с поставленной задачей, тогда происходит перегрев. Металл от температуры расширяется, что приводит к увеличению зазора, трущиеся детали могут испытывать вибрации от этого. Ситуация опасна, так как способна привести к поломке устройства.

Трехмерная модель движения воздуха в дизель-генераторе с закрытым кожухом

Даже самые лучшие двигатели, которые отличаются высокими показателями экономичности, расходуют до 60% тепла от горения на нагрев устройства, а также отдают в атмосферу посредством отработанных газов. Система охлаждения призвана устранить негативное влияние от высоких показателей тепла, поглощая его. Действует закономерность, чем выше мощность установки и больше количество топлива, тем лучше система охлаждения потребуется.

Виды охлаждения ДГУ

Принцип заключается в отводе тепла от мест, где создаются повышенные температурные нагрузки. Для этого создается радиатор с большой площадью, который отдает тепло, выводя его изнутри установки.

Самый простой и распространенный метод охлаждения дизель-генераторов

Для отвода тепла может использоваться несколько основных типов: с воздушным и жидкостным охлаждением. Воздушная система достаточно примитивна и выполняет отвод тепла посредством вентиляционных каналов внутри. Даже довольно сильный поток воздуха не способен снизить высокую температуру. Зато такая система более дешевая. По конструкции генератор с водяным охлаждением будет несколько сложнее, а соответственно и дороже.

Дизельные генераторы с жидкостным охлаждением на 125 и 160 кВА

Для дизельных генераторов с небольшой мощностью достаточно использовать воздушную систему, как более экономичную, если ее мощности будет достаточно. Двигатель с жидкостным охлаждением – это более мощное и сложное устройство. Только охлаждение на основании жидкости способно обеспечить достаточную эффективность отвода тепла и создать атмосферу для нормальной работы устройства.

Структурная схема воздушного охлаждения дизель-генератора

Сравнение характеристик двигателей с жидкостным и воздушным охлаждением:

Компактность. Здесь выигрывает воздушный тип.
Мощность. С жидкостным охлаждением значительно лучше.
Стоимость. Системы, работающие от воздуха более дешевы изначально, а также практически не требуют обслуживания/ремонта.
Долговечность. Конструкция системы с жидкостью немного проигрывает.
Продуктивность. Выше качество отвода тепла, используя жидкость.

В целом для небольших установок подойдет воздух (мощность не более 20 кВт), в качестве охлаждения, для более сложных задач, стоит выбирать водяное охлаждение.

Дизель генератор с жидкостным (водяным) охлаждением

В качестве жидкости может использоваться обычная вода или специальный антифриз. Первый вариант более экономичен, но второй более эффективен, так как не замерзает при низких температурах и лучше поглощает тепло.

Структурная схема дизель-генератора с жидкостным охлаждением

Дизельгенераторы с жидкостным охлаждением помогают устранить проблему с запуском систем в холодное время года. Электростанция содержит систему подогрева охлаждающей жидкости для более просто старта. Электрогенератор аварийного типа всегда оборудуется подогревом антифриза, что выполняется непрерывно, так как в любой ситуации запуск должен произойти на протяжении 30 секунд.

В процессе эксплуатации охлаждающая жидкость также подогревается и нуждается в отводе тепла, что учтено в устройстве. Так на генератор устанавливается радиатор, поверх которого стоит вентилятор. Радиатор представляет собой извилистые тонкостенные, трубки, которые обеспечивают максимальную площадь для отвода тепла. В процессе нагрева жидкость может увеличиваться в объеме, а излишек поступает в расширительный бачок. Для запуска и работы вентилятора используется отбор мощности от двигателя, так устанавливается привод с ременной натяжкой, что и приводит его в действие. Сверху радиатора обычно находится подрывной клапан, который призван отводить излишнее давление от пара. В систему охлаждения для циркуляции жидкости устанавливается насос, иногда он имеет навешанный тип. Если двигатель достаточно мощный, могут использовать автономные насосы.

Как отремонтировать, причины выхода из строя и т.д.

Проблем может быть достаточно много, сейчас самые распространенные вкратце рассмотрим:

Генератор перегревается. Стоит обратить внимание на уровень жидкости для охлаждения в системе, скорее всего она исчерпалась.
Перегрев двигателя, долив жидкости приносит только временный результат. Скорее всего проблема в наличии течи. Часто дыра образуется в радиаторе, так как трубочки с тонкими стенками и при определенных неисправностях или механических проблемах, они пробиваются.
Станция глохнет, когда появляется сигнал о достижении высокой температуры, при этом количество масла и жидкости для охлаждения в порядке. Причина заключается в неисправности радиатора, вероятно он забит мусором, отработкой и т.д. Также стоит осмотреть вентилятор, вероятно он не крутится или после ремонта установлен неправильно.

Охлаждение – это важнейшая система для обеспечения долгой и качественной работы генератора, поэтому ее нужно своевременно обслуживать.

tcip.ru

Охлаждение дизелей. Системы: проточная и замкнутая

При рассмотрении теплового баланса двигателя было установлено, что только часть тепла, выделяемого при сгорании топлива внутри цилиндров дизеля, превращается в индикаторную работу (до 47%). Из оставшегося тепла примерно 25% уносится с отходящими газами, а остальное тепло (25—28%) для предотвращения перегрева деталей двигателя отводят охлаждающей водой. Для отвода тепла в основных деталях двигателя (цилиндр, цилиндровая крышка, поршень, корпус выпускного клапана) устраивают специальные полости или зарубашеч-ные пространства, через которые пропускают охлаждающую воду.

Для охлаждения судовых дизелей применяют две системы: проточную и замкнутую. При проточной системе охлаждения специальный насос забирает воду из кингстона и прокачивает ее через зарубашечное пространство дизеля; при замкнутой системе через зарубашечное пространство дизеля прокачивается пресная вода, которая затем в специальном теплообменнике (охладителе) охлаждается забортной водой и снова направляется в двигатель. Проточная система значительно проще замкнутой, однако имеет ряд существенных недостатков, поэтому для охлаждения дизелей на судах, построенных в последние годы, не применяется.

Основные недостатки проточной системы охлаждения дизеля: возможность засорения зарубашечного пространства дизеля илом и другими взвешенными частицами, содержащимися в морской воде; интенсивное отложение солей в зарубашечном пространстве и образование накипи, плохо проводящей тепло и резко ухудшающей теплообмен, в результате чего происходит перегрев деталей и даже их разрушение. Для того чтобы предотвратить образование накипи в зарубашечном пространстве, приходится снижать температуру воды на выходе из дизеля до 50—55° С и тем самым ухудшать температурный режим двигателя и полезное использование тепла. При низкой температуре забортной воды для уменьшения температурных напряжений на входе воды в двигатель устраивают специальные смесители, куда подается вода из кингстона и часть воды, выходящей из двигателя. Минимальная допустимая температура воды на входе в двигатель +15° С. Однако необходимый перепад при охлаждении двигателя забортной водой составляет 10—20° С, таким образом, температура воды на входе составляет 35—45° С.

При замкнутой системе охлаждения применяют пресную воду, которая проходит техническую обработку и не содержит солей, в результате удается поддерживать высокий температурный режим двигателя (температура воды на выходе из систем, сообщенных с атмосферой, — до 85° С, а при наличии паровоздушного клапана у некоторых напряженных четырехтактных дизелей—до 105° С). Необходимый перепад при охлаждении двигателя пресной водой 7—15° С. Для того чтобы предотвратить засоление воды в случае нарушения плотности водоохладителя, давление в системе пресной воды устанавливают несколько большим, чем в системе забортной воды.

Для контроля пресной воды из системы периодически проводят анализ проб воды для определения содержания солей, и если соленость достигает критических значений, воду в системе заменяют.

Следует также отметить, что при охлаждении двигателя пресной водой масляный холодильник, как правило, охлаждается забортной водой.

Для предотвращения коррозии охлаждаемых деталей и трубопроводов в пресную воду добавляют различные присадки (например, бихромат калия) или антикоррозионные масла.

При охлаждении двигателя пресной водой система должна предусматривать аварийное охлаждение забортной водой. Переход на аварийное охлаждение должен осуществляться постепенно, чтобы не вызвать резких температурных напряжений, при этом необходимо соблюдать требования в отношении температур, рекомендуемых для проточных систем (не ниже 15° С на входе и не выше 50—55° С на выходе).

Некоторые фирмы в целях страховки рекомендуют при аварийном охлаждении еще более низкие температуры на выходе воды из двигателя (до 45° С). Если учесть, что двигатель, как правило, работает на аварийном охлаждении короткое время и потери тепла незначительны, эти рекомендации целесообразно выдерживать.

Схемы проточной и замкнутой систем охлаждения

При проточной системе охлаждения (рис. 68, а) забортная вода от кингстона насосом 1 прокачивается через масляный холодильник 2 (часть воды прокачивается мимо масляного холодильника) и смеситель 3, подается через регулировочные вентили 4 в нижнюю часть за-рубашечного пространства цилиндров 5. Из зарубашечного пространства цилиндров вода по патрубкам переходит в цилиндровые крышки 6, а оттуда в сливной коллектор 9 и из него через невозвратный клапан 10 сливается за борт.

Часть воды через терморегулятор 8 направляется в смеситель 3, который необходим для поддержания минимально допустимой температуры воды на входе. Импульс на терморегулятор 8 поступает от сливного коллектора 9, и поэтому он работает автоматически: чем выше температура воды на выходе, тем меньше воды терморегулятор направляет в смеситель 3. Индивидуальное регулирование температуры воды, выходящей из цилиндров, осуществляется вентилями 4 и 7.

При замкнутой системе охлаждения (рис 68, б) пресная вода, подаваемая насосом 5 из расширительного бака 14 через входные вентили 6, поступает на охлаждение цилиндров 7 и цилиндровых крышек 8, через вентили 9 индивидуальной регулировки горячая вода стекает в коллектор 10 и направляется в холодильник пресной воды 15, откуда поступает в расширителный бак 14, с которым связан коллектор 10.

Забортная вода из кингстона забирается насосом 1, прогоняется через масляный холодильник 2 и прокачивается далее через холодильник пресной воды 15 и невозвратный клапан 16 за борт.

Для автоматического поддержания постоянной температуры в замкнутую систему включают терморегулятор 12, который при низкой температуре пропускает часть воды мимо холодильника 15. Импульс на терморегулятор поступает от трубопровода горячей воды. Во время работы дизеля часть воды испаряется, а часть уходит через сальники насосов. Для пополнения утечек предусмотрен трубопровод и насос подачи воды из запасных танков, а также отвод воды из расширительного бака обратно в танк в случае ее перекачки.

Система предусматривает аварийное охлаждение двигателя забортной водой. Переход на забортную воду осуществляется поворотом трехходовых кранов 4 и 11 на 90°, а также отключением вентилями 3 и 13 расширительного бака 14 и водоохладителя 15. При этом температуру воды, выходящей из двигателя, регулируют вручную при помощи вентилей 6 и 9.

Недостатки замкнутой системы охлаждения: наличие дополнительного оборудования и трубопроводов. С целью предупреждения засоления пресной воды при нарушении плотности водоохладителя в системе пресной воды поддерживают более высокое давление.

mirmarine.net

Принцип работы системы охлаждения дизеля

Система охлаждения бензиновых и дизельных моторов имеет подобный принцип работы. По классификации существует три вида охлаждающих систем: это жидкостная (закрытого типа), воздушная (открытого типа) и комбинированная. Наибольшее распространение в сегменте дизельных авто имеет система охлаждения закрытого типа. Иногда в системе могут возникать неполадки, в результате чего требуется обращение на специализированный дизель сервис, однако даже без необходимости собственноручного вмешательства не лишним будет понимать, как эта система работает.

Основа работы системы охлаждения

Итак, система охлаждения двигателя работает за счет системы управления. В современных автомобильных моделях действует принцип математических расчетов, основываясь на которых компьютерные устройства задают оптимальные условия работы для элементов системы. Задачи каждого из конструктивных элементов системы определяются в зависимости от параметров температуры масла, непосредственно охлаждающей жидкости, а также внешнего температурного режима.

Движение охлаждающей жидкости

Работа жидкости охлаждения в системе ориентирована на принудительную циркуляцию при поддержке центробежного насоса. Двигается жидкость через «охлаждающую рубашку» мотора, при этом двигатель охлаждается, а жидкость нагревается. Направление жидкости «в рубашке» может иметь как поперечный, так и продольный вектор. В первом случае движение будет происходить от выпускного коллектора к впускному, во втором – от первого цилиндра к последнему.

Движение охлаждающей жидкости по кругу

Циркуляция охлаждающей жидкости может происходить по малому или большому кругу, что зависит от ее температуры. Например, когда двигатель только запускается, он сам, а также жидкость охлаждения в нем, холодные. Поэтому чтобы ускорить прогрев, жидкость протекает по малому кругу без попадания в радиатор, при этом термостат остается в закрытом состоянии. В процессе повышения температуры жидкости термостат начинает открываться, способствуя движению жидкости по большому кругу через радиатор. Жидкость попадает в радиатор уже в нагретом состоянии, поэтому там она охлаждается встречными воздушными потоками. Иногда в дополнение жидкость может охлаждаться также посредством встроенного вентилятора. По завершению цикла охлаждения жидкость вновь попадает в «рубашку охлаждения».

Читать далее:

Причины вибрации дизельного двигателя

remont-dizela.ru

СУДОРЕМОНТ ОТ А ДО Я.: Система охлаждения ДВС.

Система охлаждения предназначена для отвода тепла от деталей двигателя, подверженных нагреву горячими газами и для поддержания допустимых температур, определяемых жаропрочностью материалов, термостабильностью масла и оптимальными условиями протекания рабочего процесса. В зависимости от конструкции ДВС количество тепла, отводимого в охлаждающую жидкость, составляет 15—35 % тепла, выделяемого при сгорании топлива в цилиндрах.
В качестве охлаждающей жидкости используется пресная и забортная вода, масло и дизельное топливо.
Для судовых ДВС используются проточная и замкнутая системы охлаждения. При проточной системе охлаждение двигателя осуществляется забортной водой, прокачиваемой насосом. Система забортной воды включает следующие основные элементы: кингстонные ящики с кингстонами, фильтры, насосы, трубопроводы, арматуру и приборы управления, сигнализации и контроля. Согласно Правилам Регистра СССР система должна иметь один днищевой и один—два бортовых кингстона. Система забортной воды может иметь два насоса, один из которых является резервным одновременно для пресной и забортной воды. Аварийное охлаждение двигателей может обеспечиваться от насосов холодильной установки или пожарной системы судна.
Проточная система охлаждения проста по конструкции, требует небольшого количества насосов, но двигатель охлаждается относительно холодной забортной водой (не более 50—55 С). Выше температуру поддерживать нельзя, так как уже при 45 С начинается интенсивное отложение солей на поверхности охлаждения. Кроме того, все полости системы, в которых протекает охлаждающая забортная вода, сильно загрязняются шламом. Отложения солей и шлама значительно ухудшают теплопередачу и нарушают нормальное охлаждение двигателя. Омываемые поверхности подвергаются значительной коррозии.
Современные судовые ДВС имеют, как правило, замкнутую (двухконтурную) систему охлаждения, при которой в двигателе циркулирует пресная забортная вода, охлаждаемая в специальных водяных холодильниках. Водяные холодильники прокачиваются забортной водой.
Одним из основных преимуществ этой системы является возможность поддержания охлаждаемых полостей в более чистом состоянии, так как система заполнена пресной или специально очищенной водой. Это в свою очередь позволяет легко поддерживать наивыгоднейшую температуру охлаждающей воды в зависимости от режима работы двигателя. Температура пресной воды, выходящей из двигателя, поддерживается следующая: для тихоходных ДВС 65—70 С, для быстроходных — 80—90 С. Замкнутая система охлаждения является более сложной, чем проточная и требует повышенного расхода энергии на работу насосов.
Для защиты поверхностей втулок и блоков со стороны охлаждения от коррозионно-кавитационного разрушения и образования накипи применяют антикоррозионные эмульсионные масла ВНИИНП—117/119, «Шелл Дромус ойл В» и другие. Эти масла имеют практически одинаковые физико-химические свойства и методику применения. Они нетоксичны и хранятся в металлической таре при температуре не ниже минус 30 С.
Антикоррозионные масла образуют с пресной водой стойкую непрозрачную эмульсию молочного цвета. Стойкость эмульсии зависит и от жесткости воды. Тонкая пленка антикоррозионного масла, покрывая поверхность охлаждения ДВС, предохраняет ее от коррозии, кавитационного разрушения и отложения накипи. Для сохранения этой пленки на поверхности охлаждения двигателя необходимо постоянно поддерживать рабочую концентрацию масла в охлаждающей воде около 0,5 % и применять воду определенного качества.
Антикоррозионные эмульсионные масла широко применяются в системах охлаждения ДВС, применяемых на промысловых судах. Методы обработки охлаждающей пресной воды приводятся в инструкциях по эксплуатации двигателей.
В системах охлаждения используются центробежные насосы с электроприводом. Иногда встречаются поршневые насосы, которые приводятся в действие от самого ДВС. Насосы охлаждения создают давление 0,1—0,3 МПа. Охлаждение современных среднеоборотных ДВС осуществляется в основном при помощи навешенных центробежных насосов забортной и пресной воды.
Принципиальная схема замкнутой системы охлаждения двигателя приведена на рисунке:

Замкнутый внутренний контур служит для охлаждения двигателя, а проточный внешний — для охлаждения холодильников пресной воды и масла.
Циркуляция воды по замкнутому контуру осуществляется при помощи центробежного насоса 8, подающего воду в нагнетательный трубопровод 10, из которого по отдельным патрубкам она подводится к нижней части блока двигателя для охлаждения каждого цилиндра. Из верхней части блока по переливным патрубкам вода поступает в крышки цилиндров, а из них по отводящему трубопроводу направляется в водяной холодильник 4 и далее во всасывающий трубопровод насоса 8. В системе охлаждения ДВС имеется терморегулятор 3 с термобаллоном 2, который автоматически поддерживает необходимую температуру воды за счет перепуска части ее мимо водяного холодильника 4. Первоначальное заполнение водой внутреннего контура производится через расширительный бак 1. Туда же направляется паровоздушная смесь из отводящего трубопровода двигателя.
Подача воды во внешний контур осуществляется автономным центробежным электронасосом 7, который забирает воду из кингстона через спаренный сетчатый фильтр 9 с запорными клапанами и подает ее последовательно к масляному 5 и водяному 4 холодильникам. Из водяного холодильника вода сливается за борт. Перед масляным холодильником установлен терморегулятор 6, который в зависимости от температуры масла регулирует количество воды, проходящее через холодильник.Температура и давление воды в системе охлаждения контролируется приборами местного и дистанционного контроля и системой аварийно-предупредительной сигнализации.

sudoremont.blogspot.com

Система охлаждения дизельного двигателя ЗМЗ-5143, водяной насос

Система охлаждения дизельного двигателя ЗМЗ-5143.10 жидкостная, закрытая, с принудительной циркуляцией охлаждающей жидкости. Включает в себя водяные рубашки в блоке цилиндров и в головке блока цилиндров, водяной насос, термостат, радиатор, жидкостно-масляный теплообменник, расширительный бачок со специальной пробкой, вентилятор с муфтой, краники слива охлаждающей жидкости на блоке цилиндров и радиаторе, датчики : температуры охлаждающей жидкости для системы управления, указателя температуры охлаждающей жидкости и лампы сигнализатора перегрева.

Система охлаждения дизельного двигателя ЗМЗ-5143.

Наиболее выгодный температурный режим охлаждающей жидкости лежит в пределах 80-90 градусов. Указанная температура поддерживается при помощи термостата, действующего автоматически. Поддержание термостатом правильного температурного режима в системе охлаждения оказывает решающее влияние на износ деталей двигателя и экономичность его работы.

Для контроля температуры охлаждающей жидкости в комбинации приборов автомобиля имеется указатель температуры, датчик которого ввернут в корпус термостата. Кроме того, в комбинации приборов автомобиля имеется сигнализатор аварийной температуры, загорающийся красным цветом при повышении температуры жидкости свыше плюс 102-109 градусов.

При загорании сигнализатора не следует немедленно останавливать двигатель, во избежание его поломки. Необходимо перевести работу двигателя на холостой ход при частоте коленчатого вала 1500-2000 оборотов в минуту на 3-5 минут для снижения температуры и лишь после этого остановить двигатель, выявить и устранить причину перегрева охлаждающей жидкости.

Водяной насос системы охлаждения дизельного двигателя ЗМЗ-5143.

Центробежного типа, расположен и закреплен на крышке цепи. Подшипник насоса отделен от охлаждающей жидкости самоподжимным сальником не разборной конструкции, в котором расположены манжета и уплотняющая шайба. Жидкость, просачивающаяся через сальник, не попадает в подшипник, а вытекает наружу через контрольное отверстие.

Подшипник от перемещения удерживается фиксатором, который завернут до упора и закернен. Подшипник заполняется смазкой при сборке и в процессе эксплуатации добавления смазки не требуется. Ступица и крыльчатка водяного насоса напрессованы на валик подшипника.

Привод водяного насоса и генератора двигателя ЗМЗ-5143.

Осуществляется поликлиновым ремнем 6РК1220. Натяжение ремня производится изменением положения натяжного ролика.

Привод вентилятора и насоса гидроусилителя руля двигателя ЗМЗ-5143.

Осуществляется поликлиновым ремнем 6РК925. Натяжение ремня производится изменением положения шкива насоса гидроусилителя руля.

Термостат системы охлаждения двигателя ЗМЗ-5143.

С твердым наполнителем, одноклапанный, типа ТС108-01, расположен в корпусе установленном на выходном отверстии головки блока цилиндров, и соединен шлангами с водяным насосом и радиатором. На стойке термостата, неподвижно закрепленной в корпусе, установлен шток, входящий внутрь термосилового датчика.

В исходном состоянии на холодном двигателе пружина прижимает клапан термостата к седлу, и циркуляция жидкости осуществляется по малому кругу через теплообменник во всасывающую полость водяного насоса, а затем в двигатель, минуя радиатор. Клапан термостата начинает открываться при температуре охлаждающей жидкости 80+-2 градуса, а при температуре 94 градуса он полностью открыт. При этом большая часть жидкости проходит через крышку термостата в радиатор.

Привод вентилятора системы охлаждения двигателя ЗМЗ-5143.

Расположен и закреплен на передней крышке головки блока цилиндров и служит для закрепления вентилятора и шкива вентилятора на двигателе. В корпусе привода вентилятора располагается подшипник с валом, который удерживается в корпусе с помощью специального герметика и кольца на корпусе подшипника.

На вал подшипника напрессована ступица привода вентилятора, на которой крепится шкив вентилятора и вентилятор с муфтой. Подшипник заполняется смазкой на заводе–изготовителе, поэтому в процессе эксплуатации добавления смазки не требуется.

Уход за системой охлаждения дизельного двигателя ЗМЗ-5143.

Система охлаждения дизельного двигателя ЗМЗ-5143 какого то особенного ухода не требует, в основном он заключается в ежедневной проверке уровня охлаждающей жидкости в расширительном бачке на холодном двигателе и герметичности системы охлаждения, проверке и регулировке натяжения ремня привода агрегатов и ремня привода вентилятора, периодической замене охлаждающей жидкости с промывкой системы охлаждения.

Система охлаждения двигателя трактора

Категория:

Тракторы-2

Публикация:

Система охлаждения двигателя трактора

Читать далее:

Система охлаждения двигателя трактора

Двигатель работает нормально только при определенном тепловом состоянии. Если головка цилиндров, цилиндры, поршни и другие детали от соприкосновения с горячими газами перегреваются, то повышается их изнашиваемость из-за выгорания смазочного материала. Уменьшение зазоров вследствие теплового расширения может привести к заклиниванию поршней в цилиндрах. Одновременно снижается мощность из-за ухудшения наполнения цилиндров. В карбюраторных двигателях перегрев может быть причиной детонации, т. е. когда сгорание горючей смеси переходит во взрывную форму.

Таких отрицательных последствий не будет, если охлаждать горячие детали двигателя. Однако излишнее охлаждение тоже недопустимо. Если двигатель переохлажден, то увеличиваются потери теплоты в процессе преобразования ее в механическую энергию. Кроме того, топливо плохо испаряется, трудно воспламеняется и не полностью сгорает, что снижает мощность и экономичность двигателя, а обильное образование нагара при неполном сгорании может привести к залеганию поршневых колец и зависанию клапанов. Изнашиваемость в переохлажденном двигателе тоже увеличивается, так как происходит конденсация продуктов сгорания в цилиндрах, а они, будучи в жидком состоянии, вызывают сильную коррозию цилиндров, поршней и поршневых колец. В дизелях из-за увеличенной задержки самовоспламенения топлива повышается жесткость работы, а в карбюраторных двигателях пары бензина, конденсируясь на стенках цилиндров, смывают масло и разжижают его.

Наивыгоднейшее тепловое состояние двигателя поддерживает система охлаждения, которая отводит лишнюю теплоту от деталей и передает ее окружающему воздуху. Если теплота от деталей отводится непосредственно воздухом, то такое охлаждение называют воздушным, если же передатчиком теплоты воздуху служит жидкость — жидкостным.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

В двигателях жидкостного охлаждения цилиндры и их головки заключены в водяную рубашку, которая сообщена с радиатором. При работе двигателя жидкость циркулирует: нагретая горячими Деталями она поступает в радиатор и растекается тонкими струйками по его трубкам; воздух обдувает трубки, в результате чего жидкость охлаждается и снова возвращается в рубашку цилиндров.

В двигателях воздушного охлаждения цилиндры и их головки обдуваются потоком воздуха, создаваемым вентилятором. Для увеличения поверхности охлаждения на них выполнены ребра. Система воздушного охлаждения проще по устройству. Здесь нет радиатора и соединительных трубопроводов, поэтому габариты и масса двигателя меньше. Обслуживание двигателя с воздушным охлаждением тоже проще, так как не нужно следить за плотностью соединений, а в холодное время не возникает опасности замерзания воды и связанного с этим разрушения двигателя. Однако детали охлаждаются менее равномерно, так как воздух хуже отводит теплоту от деталей, чем вода. Работают двигатели воздушного охлаждения более шумно из-за отсутствия звукового изолятора, каким является водяная рубашка.

На рисунке 1 показана система жидкостного охлаждения двигателя Д-240 — типичная для двигателей с рядным расположением цилиндров. Водяные рубашки В и Д головки и блока цилиндров патрубками и резиновыми шлангами соединены с радиатором. Позади радиатора расположен вентилятор, который выполнен в общем узле с водяным насосом, закрепленным на передней стенке блок-картера и приводимым в действие клиновым ремнем от шкива коленчатого вала. Заполняют систему через заливную горловину радиатора с крышкой. Сливают воду через кран в нижнем баке радиатора и кран на правой стороне блок-картера. Как и у всех изучаемых двигателей, рассматриваемая система охлаждения закрытая. Это значит, что ее внутренняя полость сообщается с атмосферой лишь кратковременно, через специальный паровоздушный клапан, когда давление в ней станет больше или меньше допустимого. Благодаря этому вода меньше испаряется, а закипает при температуре больше 100 °С.

При работе двигателя в системе происходит принудительная циркуляция воды. Насос нагнетает охлажденную в радиаторе воду через распределительный канал в рубашки. Здесь она охлаждает детали и по шлангу поступает в радиатор. Проходя по его трубкам, между которыми вентилятор просасывает воздух, вода охлаждается и насосом снова нагнетается в водяные рубашки.

Чтобы вследствие разности температур не было коробления и трещин в деталях, участки, подверженные наибольшему нагреву, охлаждаются направленными потоками. Так, выходя из отверстий Е водораспределительного канала А, вода интенсивно омывает верхний пояс цилиндров, в то время как в нижней части скорость циркуляции незначительна. Каналы Г, по которым вода идет в рубашку В головки цилиндров, направляют потоки к перемычкам клапанных гнезд и форсункам. Равномерному охлаждению деталей способствует одинаковая толщина слоя воды вокруг гильз и высокая скорость циркуляции, благодаря чему достигается небольшая разность температур воды на входе в двигатель и на выходе из него.

Рис. 1. Система охлаждения дизеля Д-240Л (а) и схемы установки термостата на 4-240 (б) и Д-240Л (в): 1 — клиновой ремень; 2 — масляный радиатор; 3 — водяной насос; 4 и 13 — шланги; 5 — g ^™лятор; 6 — кожух вентилятора; 7 — сердцевина (трубки) радиатора; 8 — маслопровод; „v верхний бак радиатора; 10 — трос; 11 — крышка заливной горловины; 12 — паровоз-Ушная трубка; 14 — термостат; 15 — корпус термостата; 16 — водоотводящая труба; 17 — температуры; 18, 19 и 22 — патрубки; 20 — датчик; 21 — амортизатор; 23 — ниж-и бак радиатора; 24 — сливной кран; 25 — шторка; 26 — радиатор

Рис. 2. Система охлаждения двигателя ЗИЛ-130: 1 — жалюзи; 2 — радиатор; 3 — компрессор; 4 — трубопровод; 5 — подводящий трубопровод; 6 — водяной насос 7 — термостат; 8-рубашка впускной трубы; 9 – кран отопителя кабины

Вода может циркулировать в системе и без насоса — за счет уменьшения ее плотности при нагревании. Именно такая термосифонная циркуляция происходит при прогреве пускового двигателя. Нагретая в его рубашке Б вода движется вверх, а взамен ее из рубашки В головки цилиндров дизеля поступает холодная вода. Нагретая же вода по трубе поступает в корпус термостата и через канал и полость К идет в водяную рубашку головки цилиндров и прогревает ее, облегчая тем самым пуск дизеля.

Системы охлаждения проектируют в расчете на наиболее тяжелые условия, предполагая, что двигатель будет работать с полной нагрузкой при высокой температуре окружающего воздуха. Чтобы такая система не переохлаждала двигатель и при любых нагрузках и погоде обеспечивала наивыгоднейший тепловой режим, а после пуска быстрейший прогрев, в ней имеются регулирующие устройства. Охлаждение регулируют за счет изменения количества воздуха и воды, проходящих через радиатор. Поток воздуха изменяют шторкой или жалюзи, расположенными перед радиатором, открывают лли закрывают которые с рабочего места водителя. В некоторых двигателях количество воздуха, проходящего через радиатор, регулируется автоматически, периодическим отключением вентилятора, приводимого в действие через гидромуфту.

Автоматически количество воды, проходящей через радиатор, регулируется термостатом. В рассматриваемой системе термостат помещен в разъемном корпусе, который привинчен к головке цилиндров. После пуска холодного дизеля, как и во время прокрутки его пусковым двигателем, полости Ж и К разделены клапаном термостата. Поэтому вода из рубашки В головки цилиндров не проходит в полость Ж, а следовательно, и в радиатор. Через открытые боковые окна термостата она поступает в полость Н и далее по каналу М и шлангу к насосу и неохлажденная снова будет нагнетаться в рубашку, благодаря чему двигатель быстро прогреется.

Когда температура воды достигнет 75…80 °С, клапан термостата начнет открываться, и часть воды из головки цилиндров будет проходить в радиатор и охлаждаться в нем. По мере прогрева увеличивается открытие клапана термостата, а следовательно, и поток воды через радиатор. Таким образом, тепловое состояние регулируется автоматически. При температуре 95 °С вся циркулирующая в системе вода проходит через радиатор. Тепловое состояние двигателя контролируют с помощью дистанционного термометра. Его датчик ввинчен в головку цилиндров, а указатель смонтирован на щитке приборов.

На рисунке 2 показана жидкостная система охлаждения V-образного двигателя. Для нее характерны такие особенности. Каждый ряд цилиндров имеет обособленную водяную рубашку со своим сливным краном. Нагнетаемая насосом вода разветвляется на два потока, каждый из которых поступает в свой водораспределительный канал и далее в водяную рубашку соответствующего ряда цилиндров, а из них в рубашки головок цилиндров. В рубашках вода движется направленными потоками, охлаждая наиболее нагретые части.

В дизелях вода из рубашек головок цилиндров по отводящим трубам идет в радиатор, или, минуя его, — к водяному насосу. У карбюраторных двигателей вода из рубашек головок цилиндров предварительно проходит через водяную рубашку впускного трубопровода и, омывая стенки его каналов, подогревает идущую по ним горючую смесь, улучшая этим испарение бензина.

—

Для обеспечения необходимого температурного режима двигатель оборудован системой охлаждения.

Отвод тепла от двигателя может осуществляться или в жидкость, а затем от нее в воздух, или непосредственно в воздух.

В связи с этим системы охлаждения могут быть воздушные или жидкостные.

Воздушная система охлаждения применяется на двигателях тракторов Т-25А, Т-40М и самоходном шасси Т-16М. В ней отвод тепла от деталей двигателя осуществляется путем обдува их воздухом, подаваемым вентилятором. Для увеличения поверхности охлаждения наружные стенки цилиндров и головки цилиндров имеют ребра.

Система состоит из следующих основных частей: направляющего аппарата, вентилятора, кожуха, дефлектора, направляющих щитков и створчатых жалюзи.

Воздушный поток концентрируется направляющим аппаратом и направляется лопастями колеса вентилятора под кожух и далее к охлаждающим поверхностям. Часть воздушного потока проходит через масляный радиатор и охлаждает масло, циркулирующее в нем.

С помощью дефлекторов и щитков обеспечивается более равномерный и эффективный обдув всех цилиндров.

Тепловой режим двигателя оценивается по температуре масла в поддоне картера, которая должна быть в пределах 70—100 °С. При перегреве двигателя на щитке приборов загорается контрольная красная лампа.

Рис. 3. Система воздушного охлаждения двигателя Д-37М:
а — общий вид; б — схема движения воздуха; 1 — дефлектор; 2 — колесо вентилятора; 3 — направляющий аппарат вентилятора; 4, 9 — пробки; 5 — вал вентилятора; 6 — шкивы; 7 — ограждение; 8 — ремень; 12, 14 — болты; 13 — генератор; 15, 20 — Защелки; 16 — обтекатель; 17 — кожух; 18 — масляный радиатор; 19 — ребра Цилиндров; 21 — тяга; 22 — створки жалюзи; 23, 24 — направляющие щитки

Тепловой режим двигателя регулируется при помощи жалюзи, управляемых из кабины трактора. При повышении температуры жалюзи открывают. В холодное время года масляный радиатор выключают.

Система воздушного охлаждения проще жидкостной системы по конструкции и в эксплуатации и нет опасности размерзания системы зимой. К недостаткам воздушной системы охлаждения относятся повышенный шум при работе и потери мощности на привод мощного вентилятора.

Жидкостная система охлаждения используется на большинстве тракторных дизелей (Д-50, Д-65Н, Д-240, СМД-14, СМД-60, СМД-62, ЯМЗ-238НБ, ЯМЗ-240Б, АМ-41, А-01М). В качестве охлаждающей жидкости употребляется вода или антифризы.

В зависимости от способа циркуляции воды в системе различают термосифонную и принудительную системы охлаждения.

Термосифонная система охлаждения. В ней циркуляция воды происходит вследствие разной плотности горячей и холодной воды. Применяется на пусковых двигателях ПД-10У, П-350, П-23.

Основные ее достоинства — простота устройства и быстрый нагрев двигателя при пуске, так как циркуляция воды начинается после ее прогрева.

К недостаткам следует отнести медленную циркуляцию воды в системе, что вызывает необходимость увеличить емкость системы, а следовательно, и габариты двигателя.

Принудительная система охлаждения. В ней циркуляция воды происходит под действием центробежного водяного насоса, который нагнетает воду через водораспределительный канал в рубашку двигателя. Нагретая вода вытесняется в радиатор, охлаждается и по патрубку возвращается к насосу. Циркуляция воды в системе начинается с пуском двигателя, и чтобы его быстро прогреть, перед радиатором устанавливают шторку 3 или жалюзи, с помощью которых регулируют доступ воздуха к радиатору. На некоторых двигателях устанавливают термостат. В этом случае вода в системе может циркулировать по малому и большому кругу. При пуске двигателя, когда он еще не прогрет, клапан термостата закрыт и не пускает воду в радиатор для охлаждения и она поступает из водяной рубашки к термостату, а затем через водоотводную трубку — в насос и далее в систему. Как только вода прогреется до температуры 70 °С, термостат открывается и пропускает воду по большому кругу через верхний патрубок в радиатор для охлаждения.

Рис. 4. Схема водяных систем охлаждения:
а — термосифонная; б — принудительная: 1 — сердцевина радиатора: 2 — вентилятор; 3 — шторка; 4 — верхний бак радиатора; 5 — крышка наливной горловины; 6 — пароотводная трубка; 7 — верхний патрубок; 8 – рубашка головки цилиндров; 9 — рубашка блок-картера; 10 — нижний патрубок; 11 — нижний бак радиатора; 12 — пробка сливного отверстия; 13 — паровоздушный клапан; 14 — термостат; 15 — термометр; 16 — водораспределительный канал; 17 — центробежный насос; 18 — водоотводная труба

Циркуляция воды под действием насоса ускоряется, что позволяет уменьшить емкость системы, расход воды и повысить равномерность охлаждения деталей. Принудительная система охлаждения может быть открытая и закрытая. В открытой системе внутренняя полость радиатора сообщается с окружающей атмосферой через пароотводную трубку.

В закрытой системе полость герметически закрыта и сообщается с атмосферой через паровоздушный клапан, установленный в крышке заливной горловины радиатора. Это уменьшает испарение воды и образование накипи, что повышает эксплуатационные свойства трактора.

Рассмотрим закрытую систему с принудительным охлаждением двигателя Д-240. Основными частями ее являются: радиатор с заливной горловиной, водяной насос, вентилятор, термостат, водоотводящий патрубок (нижний) и водоподводящий (верхний) патрубок, сливные краники, шторка, термометр, а также водяная рубашка головки цилиндров и шланги.

Работа системы не отличается от описанной выше схемы принудительного охлаждения.

Радиатор предназначен для охлаждения воды и состоит из верхнего и нижнего баков и двух боковых стоек, соединяющих бачки. Верхний и нижний баки соединены сердцевиной радиатора, находящейся между стойками. Сердцевина радиатора состоит из четырех рядов плоских латунных трубок, пропущенных через ряды спаянных с ними горизонтальных пластин. Пластины значительно увеличивают поверхность охлаждения и интенсивность теплоотдачи. Концы трубок тщательно припаяны к крайним более толстым пластинам, к которым болтами прикреплены верхний и нижний баки. Между пластинами и бачками установлены резиновые прокладки.

На верхнем бачке расположена заливная горловина, закрытая пробкой с паровоздушным клапаном. К задней стенке верхнего бачка присоединены водоподводящий патрубок и датчик дистанционного электрического термометра, к задней стенке нижнего бачка — водоотводящий патрубок и сливной краник.

Вентилятор создает интенсивный воздушный поток, обдувающий сердцевину водяного радиатора и масляного, установленного впереди водяного. Вентилятор смонтирован в одном узле с водяным насосом и располагается на его валу. Шестью болтами вентилятор крепится к шкиву насоса.

Водяной насос центробежного типа. Он предназначен для создания активной циркуляции воды в системе охлаждения. Крыльчатка водяного насоса закреплена на валике.

При вращении крыльчатки вода под действием разрежения попадает на лопатки и выбрасывается в спиральный канал корпуса водяного насоса, откуда нагнетается в блок.

Термостат автоматически поддерживает температуру воды в заданных пределах и ускоряет прогрев двигателя после пуска. Термостат установлен на выходе воды из рубашки охлаждения блока цилиндров в патрубке.

Рис. 5. Схема системы охлаждения:
1 — горловина для заливки воды; 2 — радиатор; 3 — водоподводящий патрубок; 4 — термостат; 5 — термометр; 6 — рукоятка управления шторкой; 7 — краник слива воды из блока; 8 — водяной насос; 9 – водоотводящий патрубок; 10 — вентилятор; 11 — краник слива воды из радиатора; 12 — шторка

Когда температура воды меньше 70 °С, клапан термостата закрыт и вода не поступает в радиатор, а по трубке идет в насос и опять в рубашку блока. Когда же температура превысит 701, то жидкость, налитая в гофрированный цилиндр термостата, превращается в пар, под давлением которого клапан открывается и вода проходит через радиатор.

Шторка, установленная перед водяным радиатором, позволяет изменить количество проходящего через радиатор воздуха и тем самым регулировать температуру охлаждающей жидкости.

На тракторе К-701 система охлаждения двигателя соединена с системой предпускового обогрева двигателя и отопителя кабины. На тракторах ДТ-75М, Т-150К, T-I50, Т-4М для облегчения пуска двигателя при низких температурах устанавливаются подогреватели ПЖБ-200 и ПЖБ-300.

Обслуживание жидкостной системы охлаждения заключается в проверке и поддержании необходимого уровня воды, проверке и регулировке натяжения ремня вентилятора, периодической промывке системы охлаждения и удалении накипи, проверке работы термостата, термометра и паровоздушного клапана. Заполняют систему охлаждения чистой мягкой водой (лучше дождевой или снеговой) до уровня 50— 60 мм ниже плоскости заливной горловины.

Для смягчения воды можно использовать каустическую соду — 6—10 г или 10—20 г тринатрийфосфата на 10 л воды.

Нельзя работать при кипении воды в радиаторе. Нормальная температура воды должна составлять 80—95 °С.

При ТО-1 проверяют и регулируют натяжение ремня вентилятора. Натяжение ремня считается нормальным, если при приложении усилия 3—5 кгс на участке вентилятор — натяжное устройство прогиб его составит: 8—14 мм — для двигателей СМД-14, А-41, СМД-60, А-01М; 10—15 мм — для двигателей Д-50, ЯМЗ-240Б, Д-240. Для двигателей Д-130 прогиб должен быть 15—20 мм при усилии нажатия 5—7 кгс.

У двигателей Д-50, Д-65Н, Д-240, СМД-14 натяжение ремня вентилятора осуществляется перемещением генератора, а у ЯМЗ-240Б, АМ-41, СМД-60 — натяжного ролика.

При ТО-3 промывают систему охлаждения и удаляют накипь. Для удаления накипи используется 6%-ный раствор молочной кислоты, нагретой до температуры 30—40 °С. После прекращения выделения углекислоты (через 2—3 ч) раствор сливают из системы.

Для удаления накипи из системы охлаждения применяют также содовый раствор, содержащий 1000 г бельевой соды и 500 г керосина или 750 г каустической соды и 250 г керосина на Ю л воды. На этом растворе двигатель работает смену, после чего систему промывают и заливают чистую мягкую воду.

Проверка исправности термостата. Термостат вынимают из корпуса и опускают в сосуд с водой и контрольным термометром. Нагревая воду и перемешивая ее, фиксируют температуру начала открытия клапана. Она должна быть 68—70 °С.

Неисправности системы охлаждения. Признаком неисправности является перегрев двигателя. Причинами перегрева могут быть: недостаточное количество воды в системе, слабое натяжение ремня вентилятора, наружное загрязнение сердцевины радиатора, закрытие шторок или жалюзи, образование накипи на внутренней поверхности трубок радиатора и водяной рубашки, неисправность термостата, поломка водяного насоса.

Рекламные предложения:

Читать далее: Устройство системы жидкостного охлаждения

Категория: - Тракторы-2

Главная → Справочник → Статьи → Форум

stroy-technics.ru

Система - охлаждение - дизель

Cтраница 1

Система охлаждения дизелей - замкнутая с применением ра-диатороъ или змеевиков. [1]

Система охлаждения дизеля состоит из комплекса устройств ( водяного и масляного контуров), в которых охлаждается вода и масло, а они в свою очередь охлаждают цилиндры и поршни дизеля. Тепло, отводимое от дизеля в масло и воду, составляет от 30 до 40 % тепла, выделяемого сгоревшим топливом дизеля. [2]

Система охлаждений дизеля - водяная принудительная двухконтурная. Угол развала между рядами цилиндров составляет 42, В развале блока цилиндров размещается ресивер продувочного воздуха. Снизу к блоку прикреплены подвески коренных подшипников коленчатого вала, который имеет пять коренных подшипников. Коленчатый вал 3 дизеля ( рис. 29) литой из высоколегированного чугуна с азотированными шейками. Каналы системы смазки двигателя расположены в деталях блока цилиндров и лотке распределительного вала, что исключает необходимость в трубопроводах, идущих снаружи дизеля. Снизу к блоку цилиндров прикреплена стальная масляная ванна. [3]

Система охлаждения дизеля водяная принудительная двухкон-турная с охлаждаемыми водой коллекторами. Система смазки дизеля циркуляционная под давлением. [4]

Система охлаждения дизеля водяная, принудительная, замкнутого типа. [5]

Система охлаждения дизеля - двухконтурная. Замкнутый контур пресной воды охлаждает дизель. [6]

Система охлаждения дизеля замкнутая, с охлаждением воды и масла в радиаторах. Вентилятор тянущий или толкающий с клиноременным приводом от коленчатого вала. [8]

Система охлаждения дизеля Д65Н соединена с системой охлаждения пускового двигателя: полость цилиндра пускового двигателя сообщается с рубашкой головки цилиндров дизеля, а полость головки цилиндра пускового двигателя - с корпусом термостата дизеля. [9]

Система охлаждения дизеля - водяная, принудительная, двухконтурная, замкнутого типа. Циркуляция воды в системе обеспечивается при помощи двух центробежных насосов. [10]

Система охлаждения дизелей с автоматическим регулированием температуры принудительная, высоконапорная, замкнутого типа. [11]

Система охлаждения дизеля водяная, замкнутая, двухконтурная с принудительной циркуляцией. Система смазки - циркуляционная под давлением. Для очистки воздуха, поступающего в турбокомпрессор дизеля, на кузове машинного помещения имеется воздухоочиститель. [12]

Система охлаждения дизеля жидкостная с принудительной циркуляцией в замкнутой системе. В качестве охлаждающей жидкости используются мягкая вода, эмульсии, низкозамерзающие жидкости. [13]

Система охлаждения дизеля СМД-62 ( рис. 2.82) - жидкостная закрытая с принудительной циркуляцией, а также частично используется термосифонная циркуляция воды в нижней части водяной рубашки блок-картера и рубашке пускового двигателя. [15]

Страницы: 1 2 3 4

www.ngpedia.ru

Система охлаждения в двигателях

Категория:

Эксплуатация экскаваторов

Публикация:

Система охлаждения в двигателях

Читать далее:

Система охлаждения в двигателях

Система охлаждения в двигателях внутреннего сгорания предназначена для отвода тепла от узлов и деталей, нагреваемых горячими газами. Средняя температура газов внутри цилиндров обычно составляет 800—900°. При плохом охлаждении двигатель может быстро выйти из строя в результате перегрева цилиндров, поршней и клапанов. Особую опасность представляют выгорание смазки и заклинивание поршней в цилиндрах вследствие большого изменения их размеров.

Охлаждение двигателя не должно быть и чрезмерным, так как теряется полезное тепло и топливо плохо испаряется, трудно воспламеняется, медленно горит, вследствие чего мощность двигателя значительно снижается.

Применяют два способа охлаждения двигателей: жидкостное и воздушное. При жидкостном охлаждении тепло от стенок цилиндра передается жидкости (раствору или воде), которая отдает его воз-духу, а при воздушном охлаждении тепло от стенок цилиндра передается непосредственно воздуху.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Жидкостный способ охлаждения заключается в следующем. Жидкость, заполняющая рубашку блок-картера и головки цилиндров, омывает стенки цилиндров и камер сгорания и отнимает от них тепло. Нагретая жидкость поступает в специальный охладитель (радиатор), где отдает тепло воздуху, а после охлаждения в радиаторе вновь поступает в рубашку блок-картера. Таким образом, в системе охлаждения непрерывно циркулирует жидкость, температура которой при работающем двигателе должна быть в пределах 80—90°.

Рис. 108. Жидкостные системы охлаждения:
а — термосифонная, б — принудительная; 1 — сердцевина радиатора, 2 — вентилятор, 3 — шторка, 4 — верхний бак радиатора, 5 — крышка заливной горловины, 6 — пароотводная трубка, 7 — верхний патрубок, 8 — рубашка головки цилиндров, 9 — рубашка блок-карте-ра, 10 — нижний патрубок, 11 — нижний бак радиатора, 12 — пробка сливного отверстия, 13 — паровоздушный клапан, 14 — термостат, 15 — термометр, 16 — водораспределительная труба, 17 — центробежный насос, 18 — водоотводная трубка

В зависимости от способа циркуляции различают две системы охлаждения: термосифонную и принудительную.

Втермосифонной системе охлаждения (рцс. 108, а) циркуляция осуществляется вследствие разности удельного веса холодной и горячей жидкости. При нагревании в рубашке двигателя плотность жидкости уменьшается и она по патрубку поднимается в верхний бак радиатора. В сердцевине радиатора жидкость охлаждается, плотность ее повышается и по патрубку она поступает в рубашку, вытесняя жидкость с меньшей плотностью.

Для повышения интенсивности охлаждения позади радиатора установлен вентилятор.

Преимущества термосифонной системы охлаждения следующие: простота устройства; незначительная интенсивность циркуляции жидкости при пуске и прогреве двигателя; саморегулирование интенсивности охлаждения в зависимости от нагрузки двигателя (при повышении нагрузки увеличивается нагрев жидкости, следовательно, ускоряется ее циркуляция).

Недостатком этой системы является медленная циркуляция воды, что вызывает необходимость увеличения емкости системь и веса двигателя. Недостаточная интенсивность циркуляции повышает испарение жидкости из системы, требует частой проверки уровня жидкости и пополнения системы.

В принудительной системе охлаждения (рис. 108, б) циркуляция создается насосом, который нагнетает жидкость в рубашку блок-картера цилиндров, откуда нагретая жидкость вытесняется в радиатор. После охлаждения в радиаторе она снова поступает к насосу. Разность температур нагретой и охлажденной жидкости не превышает 5—10°.

Интенсивность циркуляции жидкости и воздушного потока, создаваемого вентилятором, зависит главным образом от числа оборотов двигателя. Чтобы при понижении температуры окружающего воздуха и уменьшении нагрузки двигатель не переохлаждался, применяют различные устройства, регулирующие тепловой режим двигателя: термостаты, шторки и жалюзи радиатора.

Нагретые части камер сгорания и цилиндров усиленно охлаждают за счет подачи жидкости в водораспределительную труб, проходящую вдоль верхней части блока. В трубе сделаны отверстия для подачи жидкости в первую очередь к наиболее горячим частям блока цилиндров. Для этой же цели в головках цилиндров дизеля Д-108 установлены водораспределительные насадки-отражатели.

Если система охлаждения разобщается с атмосферой специальным паровоздушным клапаном, то ее называют закрытой. Такая система работает при давлении несколько выше атмосферного, и температура кипения жидкости в ней соответственно повышается. Поэтому в закрытой системе охлаждения испарение жидкости, а значит, и расход ее уменьшаются. Закрытая система охлаждения применяется на дизелях Д-108 и Д-48.

В воздушной системе охлаждения тепло от деталей двигателя отводят, обдувая их воздухом. Для увеличения поверхности охлаждения цилиндры и головки цилиндров двигателя делают с ребрами. В этих двигателях применяют принудительный обдув деталей воздухом вентилятором. От вентилятора воздушный поток поступает к охлаждаемым поверхностям через кожух (дефлектор), который направляет воздушный поток так, чтобы равномерно охлаждать нагретые детали.

Воздушная система охлаждения двигателя по сравнению с принудительной системой жидкостного охлаждения надежнее, проще и дешевле. Вес и габариты двигателя меньше.

К недостаткам воздушной системы охлаждения относятся неравномерное охлаждение деталей двигателя; потеря значительной части мощности (до 10%) на привод вентилятора; сравнительно высокая температура воздуха, идущего от двигателя.

Жидкостная система охлаждения включает радиатор, паровоздушные клапаны, термостат, водяной насос, вентилятор, термометр и трубы.

Радиатор (рис. 109) жидкостной системы служит для охлаждения нагретой жидкости путем отдачи тепла через стенки трубок окружающему воздуху. Он состоит из верхнего бака нижнего бака, сердцевины и деталей крепления. Сердцевины радиатора могут быть трубчатые или пластинчатые. На большинстве дизелей применяют трубчатые сердцевины, которые состоят из нескольких рядов вертикальных овальных (плоских) или круглых латунных трубок.

Рис. 109. Радиатор:
а — общий вид, б —трубчатая сердцевина, в — пластинчатая сердцевина: 1 — верхний бак, 2 — крышка, 3 — сердцевина, 4 — краник, 5, 7 — патрубки, 6 — нижний бак, в —трубки, 9 — пластины

Для увеличения поверхности охлаждения трубок и повышения их жесткости на трубки надеты и припаяны к ним тонкие латунные пластины. У некоторых дизелей концы трубок у сердцевин немного выступают над крайними пластинами, так называемыми трубными досками, которые сделаны из более толстого, чем пластины листового металла.

Верхний и нижний баки крепят при помощи болтов к трубным доскам. В дизеле Д-108 сердцевину вместе с баками устанавливают на раму радиатора.

Интенсивность обдува регулируют при помощи шторки (дизели Д-20 и Д-108) или жалюзи (дизель Д-48).

Паровоздушный клапан (рис. 110) служит для отвода паров жидкости при закипании ее в радиаторе и для соединения радиатора с атмосферой при появлении в нем разряжения. У дизеля Д-108 паровоздушный клапан помещен в отдельном корпусе, который привернут к фланцу верхнего бака радиатора. У остальных двигателей он установлен в корпусе крышки горловины радиатора.

Паровой клапак дизеля Д-108, прижимаемый пружиной , открывается при повышении давления в радиаторе свыше 1,2— 1,3 кГ/см2. При этом пары выходят по трубке через отверстие.

Воздушный клапан, также находящийся под воздействием пружины, открывается при понижении давления в радиаторе ниже 0, 96—0,99 кГ/см2. Воздух через отверстие и трубку покупает из атмосферы в радиатор, давление в котором выравнивается до нормального.

Рис. 110. Паровоздушные клапаны:
а — воздушный клапан дизеля Д-108, б — паровоздушный клапан дизеля Д-48; 1 — пружина парового клапана, 2 — отверстие для наружной паровоздушной трубки, 3 — воздушный клапан, 4 — внутренняя паровоздушная трубка, 5 — паровой клапан, 6 — фланец верхнего бака радиатора, 7 — верхний бак, 8 — корпус, 9— пароотводная трубка, 10 — паровой клапан, 11 — пружина парового клапана, 12 — запорная пружина, 13 — корпус крышки, 14 — горловина радиатора, 15, 16 — резиновые прокладки. 17 — пружина воздушного клапана, 18 — седло воздушного клапанц

Принцип работы паровоздушного клапана дизеля Д-48 одинаков с описанным.

Термостат служит для ускорения прогрева жидкости при запуске двигателя и автоматического поддержания ее температуры з определенных пределах.

На дизеле Д-108 установлено два одноклапанных термостата (рис. 111), а на дизеле Д-48 — по одному термостату с двумя клапанами.

Пружинная коробка припаяна к донышку обоймы и к крышке, к которой прикреплен стержень клапана. Отверстие служит для выхода воздуха из системы охлаждения при заполнении ее жидкостью. Внутреннее пространство коробки через отверстие в стержне клапана заполняют смесью из этилового спирта и дистиллированной воды. Отверстие в стержне закрывают пробкой. Действие термостата основано на свойстве спирта при повышении температуры переходить в насыщенные пары и изменять давление.

Если температура жидкости в системе охлаждения ниже 70°, то клапан закрыт. Жидкость при этом не циркулирует через радиатор и быстро нагревается в рубашке блока и головке. С повышением температуры от 70 до 85° давление паров внутри коробки возрастает, коробка растягивается и клапан 5 постепенно открывается. Через образовавшуюся щель между тарелкой клапана и седлом фланца жидкость поступает в радиатор, где и охлаждается. При понижении температуры охлаждающей жидкости действие повторяется в обратном порядке.

Насосы центробежного типа с относительно высокой производительностью при небольших габаритах устанавливают в системах с принудительным охлаждением.

Центробежный насос (рис. 112) состоит из корпуса , крыльчатки, закрепленной на валу, и уплотнительного устройства. Вал получает вращение от дизеля.

Жидкость по патрубку поступает внутрь корпуса , к центру крыльчатки. При вращении крыльчатки жидкость отбрасывается Центробежной силой к стенкам корпуса, откуда вытесняется в водяную рубашку двигателя через отводящий патрубок, расположенный касательно к корпусу.

У насоса двигателя Д-108 корпус крепят болтами к кронштейну, который вместе с фланцем прикреплен к кожуху распределительных шестерен. В корпусе вращается пятило-пастная чугунная крыльчатка, укрепленная на валу. В крыльчатке сделано пять разгрузочных отверстий, уменьшающих давление жидкости в полости перед втулкой. К фланцу корпуса насоса присоединяют трубу, подводящую жидкость из радиатора; к фланцу — перепускную трубу, подводящую жидкость из корпуса термостатов; к фланцу — трубу, отводящую, жидкость из насоса.

Рис. 111. Термостат дизеля Д-108:
1 — пружинная коробка, 2 — обойма, 3 — фланец, 4 — стержень, 5 — клапан, 6 — отверстие

Вал вращается на, двух бронзовых втулках. Втулку смазывают маслом, поступающим через отверстие во фланце, а втулку — графитовой набивкой, заложенной в канавки на внутренней поверхности втулки. Чтобы предотвратить вытекание масла в зазор между валиком и втулкой, во фланце установлен самоподжимной сальник.

На переднем конце валика укреплена приводная шестерня насоса. Она приводится во вращение от большой промежуточной распределительной шестерни. Чтобы жидкость не подтекала, на конец кронштейна навернута гайка с набивкой. Набивка представляет собой три витка асбестового шнура, пропитанного смесью масла и графита. Подтягивая гайку сальника, можно плотно прижимать набивку к валику.

Производительность насоса при температуре выходящей жидкости 90° и при 1050 об/мин коленчатого вала двигателя равна 12 800 л/ч.

Водяной насос дизеля Д-48 объединен в один агрегат с вентилятором (рис. 113).

Рис. 112. Водяной насос двигателя Д-108:
а — схема работы центробежного насоса, б — насос в разрезе, в — детали насоса; 1 — корпус, 2 — крыльчатка, 3 — вал, 4— подводящий патрубок, 5 — отводящий патрубок. 6 — шестерня привода, 7 — передняя втулка, 8 — упорный диск, 9 — фланец кронштейна, 10 — самоподвижной сальник, 11 — сальниковая набивка, 12 — гайка сальника, 13 — задняя втулка, 14 — кронштейн, 15, 17, 18 — фланцы корпуса, 16 — отверстие во фланце кронштейна

Зал насоса вращается в гпех бронзовых втулках запрессованных в корпус насоса. Задняя втулка на одном конце имеет буртик, который входит в прорезь корпуса На другом конце втулки сделана резьба, на которую навертывают гайку сальника.

На задний конец вала насажена крыльчатка, закрепленная на нем коническим штифтом. На переднем конце вала установлен поводок, закрепленный на валу штифтом. Вал насоса приводится во вращение от этого поводка. Он входит в литой паз с внутренней стороны крышки шкива вентилятора, а зазор между крыльчаткой и корпусом насоса должен быть в пределах 0,4—1 мм. Если зазор больше 1 мм, то под крышку надо установить дополнительную прокладку, а если меньше 0,4 мм, то снять одну прокладку.

Крышка прикреплена к шкиву винтами с потайными головками. С крышкой соединена болтами крыльчатка вентилятора.

Рис. 113. Водяной насос и вентилятор дизеля Д-48:
1 — крыльчатка вентилятора, 2 — винт, 3 — болт, 4 — поводок вала насоса, 5 — штифт, б — гайка корпуса, 7 — распорная втулка, 8, 22 — шарикоподшипники, 9 — крышка шкива, 10 — пробка, 11 — шкив вентилятора, 12 — втулка, 13 — уплотнение, 14 — задняя опорная втулка, 15 — крыльчатка насоса, 16 — вал насоса, 17 — прокладка, 18 — корпус насоса, 19 — гайка сальника, 20 — сальник, 21 — патрубок, 23 — ремень вентилятора

Шкив вентилятора установлен на двух шарикоподшипниках, расположенных на цилиндрическом конце корпуса насоса и зажатых гайкой и распорной втулкой. Шкив вращается от шкива коленчатого вала через клиновидный ремень. Шарикоподшипники и передние бронзовые втулки вала насоса смазывают дизельным маслом, заливаемым через отверстие в шкиве, закрытое пробкой.

Вода (или другая жидкость) попадает в насос через патрубок, прикрепленный к корпусу двумя болтами. По каналу‘в корпусе вода поступает к крыльчатке насоса. Лопасти вращающейся крыльчатки увлекают за собой воду и под действием центробежной силы выбрасывают ее наружу. Через прямоугольное отверстие в стенке блока цилиндров вода поступает в продольный канал. В верхней части водяной насос резиновым патрубком соединен с корпусом термостата.

Система охлаждения дизеля Д-48 показана на рис. 114. В зависимости от этапа работы дизеля и температуры охлаждающей воды (или другой жидкости) ее циркуляция в системе охлаждения происходит различными путями.

В период работы пускового двигателя, до начала вращения коленчатого вала дизеля, происходит термосифонная циркуляция воды. Вода, нагреваемая в рубашке пускового двигателя, поднимается в головку и оттуда по трубопроводу поступает к боковой коробке верхней половины корпуса термостата.

Далее по обходному каналу вода протекает в нижнюю половину корпуса термостата и затем в головку блоков цилиндров дизеля. Отсюда вода опять попадает в рубашку пускового двигателя.

Рис. 114. Система охлаждения дизеля Д-48:
1 — отводящий трубопровод пускового двигателя, 2 — рубашка охлаждения пускового двигателя, 3 — сливной кран блока цилиндров, 4 — рубашка охлаждения блока цилиндров, 5 — водяной насос, 6 — водоподводящий патрубок к водяному насосу, 7 — сливной кран радиатора, 5 — приводной ремень вентилятора, 9 —перепускной патрубок, 10 — вентилятор, 11 — жалюзи радиатора, 12 — радиатор, 13 — крышка заливной горловины с паровоздушным клапаном, 14 — пароотводная трубка, 15 — термостату 16 — термометр, 17 — рубашка охлаждения головки блока

Проходя через головку цилиндров, вода отдает тепло ее схенкам, облегчая этим пуск дизеля.

При прокручивании пусковым двигателем коленчатого вала дизеля, а также во время его работы, когда температура воды ниже 70°, она циркулирует по всей системе, исключая радиатор.

Насос нагнетает воду в продольный канал блока цилиндров и затем в рубашки цилиндров и головки дизеля. Из головки часть воды поступает в рубашку пускового двигателя и оттуда по трубопроводу в верхнюю половину термостата. Другая часть воды из головки цилиндров дизеля попадает в нижнюю половину термостата. В нижней половине термостата оба потока воды соединяются и, омывая пружинную коробку, поступают к клапанам термостата.

При температуре ниже 70° основной клапан термостата закрыт, а вода через открытые вспомогательным клапаном боковые окна по обходному каналу снова подается к насосу. Такая циркуляция ускоряет прогрев дизеля.

Когда температура воды в системе превышает 70°, основной клапан начинает открываться и вода будет поступать как к насосу, так и к радиатору.

При установившемся тепловом режиме дизеля, когда температура воды поднимется выше 83°, основной клапан термостата открывается полностью и весь поток горячей воды направляется в верхний бак радиатора. Опускаясь по трубкам радиатора из верхнего бака в нижний, вода охлаждается. Вентилятор, отсасывая нагретый воздух от радиатора, способствует более интенсивному охлаждению воды.

Для отвода паров воды при ее закипании в радиаторе смонтированы паровой клапан, изготовленный заодно с заливной горловиной, и пароотводная трубка.

Температуру воды контролируют по дистанционному термометру, датчик которого установлен в патрубке верхнего бака радиатора. Воду сливают из системы через краны.

Система охлаждения дизеля Д-108 в основном такая же, как и система охлаждения дизеля Д-48.

В системе охлаждения дизеля У2Д6 (рис. 115) вместо термостатов предусмотрены краны. Открывая кран и закрывая кран, из системы выключают радиатор. Вода, нагнетаемая насосом, Циркулирует внутри двигателя и по перепускной трубе, на которой Установлен кран.

Рис. 115. Система охлаждения дизеля У2Д6:
1, 2 — краны, 3 — радиатор, 4 — водяной насос

Рекламные предложения:

Читать далее: Система смазки двигателя экскаватора

Категория: - Эксплуатация экскаваторов

Главная → Справочник → Статьи → Форум

stroy-technics.ru

чем воздушное охлаждение круче жидкостного — DRIVE2

Моторы-«воздушники» получили отставку совершенно зря. Достоинств у них столько, что любой новомодный турболитр с даунсайзингом в придачу позавидуют. И о многих плюсах воздушного охлаждения некоторые сегодня даже не догадываются.

На первый взгляд – взгляд потребителя, владельца семейной легковушки или целого коммерческого автопредприятия – преимущества двигателей с воздушным охлаждением лежат на поверхности:

«воздушник» конструктивно проще мотора с жидкостным охлаждением
он надежнее;
он дешевле в эксплуатации.
О минусах воздушного охлаждения все тоже как будто наслышаны, и напомнить о них здесь стоило бы лишь для соблюдения баланса аргументов. Но на самом деле есть только один значимый для потребителя недостаток мотора с воздушным охлаждением:

«воздушник» более шумный.
Все остальные минусы или давно потеряли актуальность, или всегда были досужими сказками. Так что есть повод поговорить об этих незаслуженно подзабытых агрегатах подробнее.

Из истории «воздуха»

Да, было время, когда автомобильные моторы с воздушным охлаждением проигрывали собратьям с охлаждением жидкостным (тогда говорили – водяным, поскольку антифризы были понятием чисто теоретическим). Двигатели-«воздушники» получались менее мощными, перегревались летом и не прогревались зимой. Из-за температурных проблем ресурс такого двигателя был меньше, часто случались отказы. Но все эти вопросы были решены к 1950-м годам, когда воспрянувшая после Второй мировой Европа начала пересаживаться с велосипедов на компактные автомобильчики. Дешевые и неприхотливые «воздушники» начали массово применять не только на VW Beetle, но и на Citroen 2CV, Fiat 500, NSU Prinz и прочих автомобилях. И это мы еще не говорим о целой плеяде серийных заднемоторных спорткаров Porsche, 4-, 6- и 8-цилиндровые моторы которых вплоть до 1998 года охлаждались воздухом!

В то время как немецкий «Жук» с его обдуваемым воздухом оппозитником во всем мире мигом стал образцом простоты и безотказности, в нашей стране сложилось устойчивое и по сей день не искорененное предубеждение против моторов воздушного охлаждения. Дескать, они и греются безбожно, и ломаются через день, да и силенок у них маловато. Виноват во всем бедолага «Запорожец», которому пришлось отдуваться за честь всех «воздушников» перед лицом целого СССР. Вместе с сомнительным качеством сборки ЗАЗикам досталась мизерная по масштабам СССР сервисная сеть. Сам по себе мелитопольский силовой агрегат МеМЗ был неплох, но обслуживаемый в кустарных условиях, заправляемый «автолом» и ремонтируемый «на коленке», он в самом деле не был примером надежности. Поэтому прежде чем продолжить повествование, хочу попросить читателя ассоциировать понятие «воздушник» не с «Запором», а с «Жуком» или хотя бы с «Ситроен де шво». Так будет честнее.

1. Он греется – неправда

На самом деле, температурные особенности моторов-«воздушников» можно отнести не к минусам, а к плюсам. Да, из-за меньшей теплоемкости и теплопроводности воздух не может так быстро отобрать тепло, как вода или антифриз. Но с другой стороны разница температур между стенками цилиндров и забортным воздухом больше, чем между теми же стенками и циркулирующей в системе охлаждающей жидкостью. Поэтому тепловой режим «воздушника» меньше зависит от погоды – то есть вероятность перегрева двигателя-«водянки» даже с самым большим радиатором в жару намного выше.

Еще одно очень важное преимущество «воздушника» – в три-четыре раза более быстрый прогрев после холодного пуска. Отсюда – и экономия топлива, и продление ресурса, и лучшая экология, и, наконец, удобство для водителя. Только у самых сложных «жидкостных» моторов образца 2010-х годов, имеющих три контура системы охлаждения, получается достигнуть подобных показателей прогрева.

2. Он громоздкий – неправда

Внешне «воздушник» может казаться более массивным, поскольку его цилиндры и головки со всех сторон окружены кожухами-воздуховодами, да и вентилятор обдува с дефлектором обычно выглядит более чем внушительно. Но предметное сравнение габаритов двух моторов с одинаковыми диаметром цилиндров и ходом поршня, но разными системами охлаждения, говорит о том, что габариты если и отличаются, то как раз в пользу «воздушника» – зачастую он оказывается чуть компактнее. Но главное даже не это.

Что касается размеров, справедливо будет принимать во внимание габариты не одного только двигателя, но и тех его неотъемлемых компонентов, которые крепятся отдельно, на кузове. Вот тут и проявляется неопровержимое преимущество «воздушника»: говоря современным языком, он выполнен в форм-факторе «моноблок», в то время как «водянка» имеет вынесенный на кузов громоздкий радиатор с вентилятором и системой шлангов. Которые, естественно, компактности силовому агрегату не добавляют.

3. Он ненадежный – неправда

На самом деле надежность двигателя с воздушным охлаждением существенно выше, ведь по статистике система жидкостного охлаждения служит причиной 20% всех отказов двигателя. А у «воздушника» как раз отсутствуют компоненты, обладающие низкой отказоустойчивостью: радиатор, термостат, помпа, трубопроводы, сальники и прочие уплотнения. Вентилятор и дефлекторы для обдува цилиндров воздухом устроены существенно проще, поэтому вероятность их отказа мизерна. Кстати, по этой же причине затраты на обслуживание «воздушников» также ниже.

4. Он шумный – правда

Что есть, то есть – шумит. И поделать с этим ничего нельзя. Точнее, идеи есть, но воплотить все их очень сложно. Беда в том, что у «воздушника» нет такой эффективной шумоизоляции, как двойные стенки рубашки охлаждения, заполненной водой или антифризом. И более того, все шумы мотора (механические, газообмена, горения) порой усиливаются ребрами цилиндров и головок. Поэтому конструкторы борются в первую очередь с источниками шумов, повышая жесткость деталей и применяя подпружиненные разрезные шестерни приводов, гидрокомпенсаторы клапанов, материалы с точно подобранным коэффициентом температурного расширения. Аэродинамические шумы вентилятора можно значительно уменьшить, но это дело нелегкое – нужны серьезные усилия конструкторов и технологов.

Двигатель Fiat 500

5. Малый ресурс – неправда

В первые 50 лет автомобильной эры к воздушному охлаждению конструкторы относились легкомысленно – дует мощный вентилятор на оребренные цилиндры, да и ладно. Но такое охлаждение часто было неравномерным, с застойными зонами и местными перегревами. Цилиндры деформировались, нарушались установленные зазоры цилиндропоршневой группы, масло коксовалось и выгорало. В результате детали изнашивались более интенсивно, чем у моторов с водяной «рубашкой», которая более равномерно распределяла выделяемое через стенки цилиндров тепло и отбирала его. Но организовать ровный обдув воздухом всех горячих зон двигателя оказалось не так уж сложно, и со временем двигатели-«воздушники» получили рациональное распределение тепла.

Еще один нюанс, уже из области высоких материй: при воздушном охлаждении проще организовать более высокую температуру стенок цилиндров (независимо от их головок). «Лишние» 15-20 °C снижают потери на трение колец о цилиндры (масло-то на стенках более жидкое!), а также уменьшают их износ (в том числе и коррозионный) и замедляют старение масла за счет его меньшего окисления. Выше уже было сказано о том, что мотор с воздушным охлаждением работает в холодном состоянии в несколько раз меньшее время, чем мотор с водяным – а значит, и время интенсивного износа трущихся пар намного меньше.

6. Он хилый – неправда

Причина для подобного обвинения есть, но суть проблемы такова, что ею можно пренебречь. Дело в том, что при увеличении нагрузки температура охлаждаемых воздухом цилиндров и их головок быстро повышается, а значит, повышается температура воздуха, поступающего в цилиндры. Отсюда – худшее весовое наполнение цилиндров рабочей смесью и кратковременное падение отдачи двигателя. Но исследования ученых-моторостроителей показывают, что разница коэффициента наполнения цилиндров у «воздушников» и «водянок» не превышает 3,5%. И это при 2 000 об/мин, а с ростом оборотов разница вообще стремится к нулю. Таким образом, теоретически существующую особенность эффективного наполнения цилиндров конструкторы решают за счет повышения рабочих оборотов двигателя. И, разумеется, данный вопрос вообще не касается наддувных двигателей воздушного охлаждения.