Система воздушного охлаждения устройство

Система воздушного охлаждения  устройство

Система охлаждения автомобильного двигателя: устройство и принцип действия

  1. 4853 просмотров

(ДВС) и их составные части подвергаются сильному нагреву во время эксплуатации различных транспортных средств. При этом, как перегрев, так и переохлаждение мотора способны спровоцировать выход его из строя.

В связи с этим одной из важнейших задач разработчиков силовых агрегатов является обеспечение оптимального теплового режима их работы.

Грамотно организованная система охлаждения двигателя способствует получению наилучших эксплуатационных параметров ДВС, к которым относятся:

  • Максимальная мощность.
  • Минимальный расход горючего.
  • Увеличенный срок эксплуатации.

За один рабочий цикл температура в цилиндрах ДВС изменяется от 80…120 градусов Цельсия во время впуска горючей смеси до 2000…2200 градусов Цельсия в процессе ее сгорания.

При этом силовой агрегат достаточно сильно нагревается. Принято считать, что двигатель нормально функционирует, если интервал изменения температуры в районе блока цилиндров находится в пределах 90 – 110 градусов Цельсия.

Если мотор во время работы охлаждается недостаточно интенсивно, то его детали сильно нагреваются и изменяются в размерах. Значительно уменьшается (из-за выгорания) и объем моторного масла, залитого в картер. В итоге увеличивается трение между взаимодействующими деталями, что приводит к их быстрому износу или даже заклиниванию.

Однако и переохлаждение ДВС отрицательно сказывается на его работе.

На стенках цилиндров холодного двигателя происходит конденсация паров топлива, которые, смывая слой смазки, разжижают моторное масло, находящееся в картере. Для исключения негативных последствий, связанных с нарушением теплового режима, системы охлаждения проектируются так, чтобы исключить перегрев и переохлаждение мотора в процессе эксплуатации. В результате химические свойства последнего ухудшаются, что способствует:

  1. интенсивному износу трущихся поверхностей;
  2. увеличенному расходу моторного масла;
  3. падению мощности силового агрегата;
  4. увеличению расхода горючего.

При работе мотора необходимо обеспечить отвод от 25 до 35% выделяемого тепла.

Для его эффективного поглощения (отвода) чаще всего используют воду, воздух или специальную жидкость (тосол, антифриз). Материал теплоносителя определяет способ охлаждения силового агрегата.

Различают системы:

  • Жидкостного охлаждения с замкнутым циклом.
  • Принудительного воздушного охлаждения.

В настоящее время для эффективного охлаждения автомобильных двигателей используют закрытую систему жидкостного охлаждения с замкнутым циклом. В обязательном порядке система содержит расширительный бачок, который служит для компенсации изменения объема жидкости при изменении ее температуры.

Кроме того, через него заливают теплоноситель.

Также в состав системы входят:

  1. датчик температуры;
  2. водяная рубашка силового агрегата (пространство между двойными стенками блока цилиндров и его головки в местах отвода чрезмерного количества тепла);

Двигатель воздушного охлаждения

Содержание Чтобы уберечь двигатель от перегрева, тем самым увеличивая срок безотказной эксплуатации автомобиля, необходима действенная система охлаждения. Предстоящее исследование посвящено «воздушникам», их устройству, а также достоинствам и недостаткам. Изучив предлагаемую информацию, можно сравнить принудительное охлаждение воздухом с жидкостным, чтобы сделать правильный выбор системы.

В функционирующем моторе температура цилиндров способна достигать 2000 градусов, тогда как оптимально допустимым считается режим 80-90 градусов.

Разумеется, в таких экстремальных условиях ни одна деталь не прослужит долго.

Для сохранности рабочих фрагментов автомашины двигатель нуждается в достаточно надежной системе охлаждения. Подобные конструкции имеют две разновидности:

  • система, использующая воздушное охлаждение. Здесь в качестве защиты работающего агрегата от перегрева выступает воздух;
  • жидкостное охлаждение ранее, в былые времена осуществлялось обычной водой. Технический прогресс отразился на создании специального вещества, названного антифризом. Также для снижения температуры мотора применяется тосол.

В настоящей публикации подробно рассматривается первая разновидность систем, оберегающих функционирующий двигатель от чрезмерного перегрева. Это позволит несведущему автолюбителю ознакомиться с устройством и принципом работы сложного технологического механизма.Следует отметить, что поддержание оптимального температурного режима в двигателе автомобиля требует защиты не только от непомерного перегревания, но также от промерзания.

Переохлаждение агрегата способно вызвать конденсацию топливно-воздушной смеси, вызванную соприкосновением горючего с прохладной поверхностью цилиндров.

Попадая в картер силовой установки, она приводит к разжижению смазочного вещества, что отражается потерей большинства его полезных характеристик.Смешивание топлива с маслом вызывает досадное падение мощности мотора.

Функционально важные детали двигателя быстрее изнашиваются. Также отрицательным моментом является загустевание масла в переохлажденном агрегате.

Ухудшение своевременной подачи смазочного вещества в цилиндры приводит к непомерной растрате горючего, функциональная способность двигателя существенно понижается.Помимо выполнения основной функции, системы охлаждения дополнительно обеспечивают:

  1. поддержание оптимального температурного баланса в турбокомпрессорных агрегатах;
  2. своевременное охлаждение моторного масла;
  3. охлаждение рабочей жидкости, заполняющей коробку-автомат.
  4. понижение температуры отработанных газов в системе рециркуляции;
  5. вентиляцию и кондиционирование воздуха в салоне автомобиля. Также они отвечают за отопление;

Установлено, что перегревающийся двигатель вызывает непомерный расход топлива, также тратится большое количество машинного масла.

Воздушная система охлаждения

В двигателях с воздушным охлаждением для обеспечения нормального теплового состояния двигателя необходимо увеличить соприкасающуюся с воздухом площадь наружных поверхностей головок и для повышения теплоотдачи. Обычно это делают путём оребрения.

От поверхности оребрения тепло, поступающее к головке от стенок камеры сгорания и стенок цилиндра, отводится охлаждающим потоком воздуха.

Положительными особенностями системы воздушного охлаждения являются: несложное обслуживание, надежность в эксплуатации, меньший по сравнению с системой жидкостного охлаждения вес, простота конструкции, упрощение эксплуатации двигателя в безводных районах, а также отсутствие опасности замерзания охлаждающей жидкости в радиаторе и рубашке двигателя (в случае заполнения их водой) при низких температурах.

Для получения эффективного и равномерного охлаждения при минимальной затрате мощности в двигателях с воздушным охлаждением применяют дефлекторы. Дефлекторы представляют собой направляющие устройства для подачи охлаждающего потока воздуха к оребренным поверхностям с определенной скоростью и направлением. При проектировании системы воздушного охлаждения стремятся обеспечить подачу охлаждающего воздуха в первую очередь к наиболее горячим местам головки цилиндров (перемычкам между гнездами клапанов и др.), а также к (в бензиновых двигателях) и форсункам (в дизелях).

Для улучшения теплопередачи поток охлаждающего воздуха должен «омывать» поверхности охлаждения равномерно и с достаточно высокой скоростью.

Расчет системы воздушного охлаждения автомобильных и тракторных двигателей сводится к определению параметров оребрения двигателя, производительности и размеров вентилятора, а также затрачиваемой на привод вентилятора мощности.

Проведение таких расчетов, вследствие влияния ряда трудно учитываемых факторов, а также из-за отсутствия данных о взаимозависимости расчетных параметров системы охлаждения, весьма сложно и связано с большими трудностями.

В особенности сложен теоретический расчет теплопередачи и аэродинамического сопротивления оребрения двигателя, поэтому на практике при проектировании системы воздушного охлаждения обычно задаются удельной поверхностью оребрения и используют экспериментальные данные прототипов двигателей.

В начале расчета задаются исходные параметры, к которым относятся: а) температура, давление и влажность окружающего двигатель воздуха, б) рабочие температуры деталей двигателя, в) расчетный режим работы двигателя.

В качестве расчетной температуры окружающего воздуха принимают температуру равную 40 °С. Превышение допустимых рабочих температур может вызвать нарушение работы: увеличение нагарообразования, коробление головки цилиндра, закоксовывание и зависание иглы форсунки в дизелях, детонация и калильное зажигание в бензиновых двигателях, повышенный износ цилиндра, поршня и поршневых колец.

Средняя температура у оснований чугунных ребер цилиндров 130–170 °С; у оснований чугунных ребер головки цилиндров — 170–220 °С. При алюминиевых сплавах средние температуры соответственно 130–150 и 160–200 °С.

Система воздушного охлаждения двигателей.

11

Систему воздушного охлаждения двигателя применяют для от­вода теплоты от цилиндров, их головок и масляного радиатора сма­зочной системы. Масляный радиатор расположен с правой сторо­ны двигателя.

В систему охлаждения входят ребра охлаждения цилиндров 12 (рис. 29) и их головок 10, вентилятор, съемный кожух 9, дефлек­торы и приборы контроля работы системы.

Рис. 29. Схема воздушного охлаждения дизеля Д-120: 7 — ведущий шкив вентилятора и генератора; 2 — приводной ремень; 3 — генератор; 4 — ведомый шкив привода вентилятора; 5 — защитная сетка; 6 — вал вентилятора; 7 — направляющий аппарат вентилятора; 8 — ротор вентилятора; 9— кожух; 10 — головка цилиндра; 11, 13 и 14— соответственно задний (направляющий щиток), средний и передний дефлекторы; 12 — цилиндр Вентилятор состоит из рабочего колеса (ротора) 8 и неподвиж­ного направляющего аппарата 7, отлитых из алюминиевого сплава. На роторе имеются восемь радиально расположенных лопаток, а на направляющем аппарате — 23 лопасти переменного сечения, равномерно размещенные по окружности.

Ротор закреплен на од­ном валу 6 со шкивом 4, который приводится во вращение клино­видным ремнем 2 от шкива коленчатого вала. Вал 6 вращается на двух шариковых подшипниках одноразового смазывания, установ­ленных в ступице направляющего аппарата.

Последний прикреп­лен к кронштейну крышки распределительных шестерен.

Вентилятор подает в систему охлаждения около 30 м3 воздуха за 1 мин. Этого количества воздуха достаточно для нормальной рабо­ты двигателя, когда температура окружающего воздуха 40 оС.

Чтобы в вентилятор не попадали посторонние предметы, на направляю­щий аппарат надевают быстросъемную защитную сетку 5. Воздух, нагнетаемый вентилятором, направляется кожухом в межреберное пространство цилиндров и головок. Тепловое состояние двигателя с воздушным охлаждением регу­лируют дроссельным диском, установленным под защитную сетку 5 вентилятора (на входе охлаждающего воздуха в вентилятор), а также включением и отключением масляного радиатора переклю­чателем, расположенным на корпусе центрифуги.

В холодное время года (при установившейся температуре 5°С и ниже) масляный радиатор отключают от смазочной системы, а диск крепят под за­щитную сетку вентилятора. При установившейся температуре ок­ружающего воздуха выше 5°С радиатор включают в смазочную си­стему двигателя, а диск снимают с вентилятора. Показатель работы системы воздушного охлаждения — темпера­тура масла в картере двигателя, контролируемая термометром, расположенным на щитке приборов.

Там же находится красная лампа, которая загорается при обрыве ремня вентилятора. Методы и способы предупреждения неисправностей. Основные неисправности систем охлаждения, их признаки, причины, способы устранения.

Для достижения работоспособного состояния системы охлажде­ния необходимы: оптимальная температура охлаждающей жидко­сти (85.95°С) или оптимальная температура масла (55.100°С); хорошая теплопроводность стенок водяной рубашки и трубок ра­диатора; наличие регулируемого потока воды и воздуха.

Система охлаждения двигателя

Системой охлаждения называется совокупность устройств, осуществляющих принудительный регулируемый отвод и передачу теплоты от деталей двигателя в окружающую среду.

Система охлаждения предназначена для поддержания оптимального температурного режима, обеспечивающего получение максимальной мощности, высокой экономичности и длительного срока службы двигателя. При сгорании рабочей смеси температура в цилиндрах двигателя повышается до 2500 °С и в среднем при работе двигателя составляет 800.900°С. Поэтому детали двигателя сильно нагреваются, и если их не охлаждать, то будут снижаться мощность двигателя, его экономичность, увеличиваться изнашивание деталей и может произойти поломка двигателя.

При чрезмерном охлаждении двигатель также теряет мощность, ухудшается его экономичность и возрастает изнашивание. Для принудительного и регулируемого отвода теплоты в двигателях автомобилей применяют два типа системы охлаждения (). Тип системы охлаждения определяется теплоносителем (рабочим веществом), используемым для охлаждения двигателя.

Рисунок 1 – Типы систем охлаждения Применение в двигателях различных систем охлаждения зависит от типа и назначения двигателя, его мощности и класса автомобиля.

В жидкостной системе охлаждения используются специальные охлаждающие жидкости — антифризы различных марок, имеющие температуру загустевания — 40 °С и ниже.

Антифризы содержат антикоррозионные и антивспенивающие присадки, исключающие образование накипи.

Они очень ядовиты и требуют осторожного обращения. По сравнению с водой антифризы имеют меньшую теплоемкость и поэтому отводят теплоту от стенок цилиндров двигателя менее интенсивно.

Так, при охлаждении антифризом температура стенок цилиндров на 15.20°С выше, чем при охлаждении водой.

Это ускоряет прогрев двигателя и уменьшает изнашивание цилиндров, но в летнее время может привести к перегреву двигателя.

Оптимальным температурным режимом двигателя при жидкостной системе охлаждения считается такой, при котором температура охлаждающей жидкости в двигателе составляет 80 .100 °С на всех режимах работы двигателя. Это возможно при условии, что с охлаждающей жидкостью уносится в окружающую среду 25.35 % теплоты, выделяющейся при сгорании топлива в цилиндрах двигателя. При этом в бензиновых двигателях величина отводимой теплоты больше, чем в дизелях.

На приведена диаграмма распределения теплоты, выделяющейся при сгорании топлива в цилиндрах двигателей автомобилей при жидкостной системе охлаждения.

Рисунок 2 – Диаграмма распределения теплоты Из диаграммы следует, что в механическую работу преобразуется 20.35% теплоты, уносится с отработавшими газами 35.40%, теряется на трение 5 % и уносится с охлаждающей жидкостью 25.35 % теплоты.

По сравнению с жидкостная система охлаждения более эффективная, менее шумная, обеспечивает меньшую среднюю температуру деталей двигателя,

Общее устройство и принцип действия воздушная система охлаждения

Лабораторная работа Тема: «Система охлаждения» Цель работы: изучить назначение и устройство основных элементов и приборов систем охлаждения поршневых двигателей внутреннего сгорания Назначение и основные требования.

Мощностные, ресурсные и экономические показатели поршневых ДВС, при прочих равных условиях, зависят от температурного режима, имеется оптимальный диапазон темлератур 90…105° С, при котором двигатель развивает максимальную мощность, а расход топлива минимален.

В результате сгорания рабочей смеси в цилиндрах выделяется большое количество тепла, вызывающее интенсивный нагрев деталей двигателя. Перегрев стенок цилиндров и камер сгорания, поршней и клапанов, т.е.

работа двигателя при повышенном тепловом режиме, приводит к следующим основным отрицательным явлениям: · вязкость смазочного масла уменьшается, в связи с чем оно плохо удерживается в зазорах трущихся пар, что приводит к увеличению износов и снижению срока службы; · коэффициент наполнения цилиндра уменьшается, что приводит к снижению мощности; · возрастает опасность детонации из-за преждевременного воспламенения рабочей смеси; · возможно заклинивание поршня в гильзе. Переохлаждение двигателя, т.е.

работа при пониженном тепловом режиме, также приводит к ряду отрицательных явлений: · смазка загустевает, силы трения возрастают, износы повышаются, мощность снижается; · условия смесеобразования ухудшаются, поэтому расход топлива увеличивается; · происходит конденсация паров топлива в камере сгорания и разжижение масла в картере; · в дизелях переохлаждение двигателя приводит к засмолению поршневых колец. Для обеспечения работы двигателя в наиболее благоприятном, оптимальном, тепловом диапазоне необходимо 25…30% тепла, выделяющегося при сгорании топлива, принудительно отводить в окружающую среду. Для этой цели служит система охлаждения.

Поскольку тепловое состояние двигателя существенно влияет на его показатели (мощность, экономичность, надежность, долговечность) к системе охлаждения предъявляются высокие требования, главные из них: · поддерживать оптимальный тепловой режим двигателя при работе в разнообразных климатических зонах и при различных нагрузках; · расходовать для своей работы минимум мощности двигателя; · иметь простую конструкцию; · не требовать больших трудозатрат при техническом обслуживании и ремонте. Типы систем охлаждения В автотракторных двигателях внутреннего сгорания применяются два типа систем охлаждения – жидкостная и воздушная. При воздушной системе охлаждения оребренные наружные поверхности блока цилиндров и головки омываются мощным потоком воздуха, создаваемым вентилятором, т.е.

отводимое тепло передается непосредственно окружающей среде. В двигателях с жидкостной системой охлаждения тепло от нагретых деталей передается промежуточному теплоносителю – охлаждающей жидкости.

В автотракторных двигателях преимущественное распространение получила жидкостная система охлаждения, однако в последнее время прослеживается тенденция к более широкому применению воздушной системы,

Устройство системы охлаждения двигателя

На рисунке показана жидкостная система охлаждения карбюраторного V-образного двигателя.

Каждый ряд блока имеет обособленную водяную рубашку. Нагнетаемая вода водяным насосом 5 разделяется на два потока — в распределительные каналы и далее в водяную рубашку своего ряда блока, а из них — в рубашки головок цилиндров.

Рис. Система охлаждения двигателя ЗМЗ-53: а — устройство; б — сердцевина; в — жалюзи; 1 — радиатор; 2 — датчик сигнализатора перегрева жидкости; 3 — пробка радиатора; 4 — кожух; 5 — водяной насос; 6 — перепускной шланг; 7 и 12 — соответственно отводящий и подводящий шланги; 8 — термостат; 9 — датчик температуры жидкости; 10 — штуцер сливного краника; 11 — рубашка охлаждения; 13 — ремень вентилятора; 14 — сливной краник; 15 — вентилятор; 16 — жалюзи; 17 — вентилятор отопителя; 18 — отопитель кабины; 19 — пластина жалюзи; 20 — тросик При работе системы охлаждения значительное количество жидкости подается к наиболее нагретым местам — патрубкам выпускных клапанов и гнездам искровых свечей зажигания.

У карбюраторных двигателей вода из рубашек головок цилиндров предварительно проходит через водяную рубашку впускной трубы, омывает стенки и нагревает смесь, поступающую из карбюратора по внутренним каналам трубы. При этом улучшается испарение бензина. Радиатор служит для охлаждения воды, поступающей из водяной рубашки двигателя.

Радиатор состоит из верхнего и нижнего баков, сердцевины и деталей крепления.

Баки и сердцевина для лучшей проводимости теплоты изготовлены из латуни. В сердцевине размещен ряд тонких пластин, сквозь которые проходит множество вертикальных трубок, припаянных к ним. Вода, поступающая через сердцевину радиатора, разветвляется на большое число мелких струек.

При таком строении сердцевины вода охлаждается интенсивнее благодаря увеличению площади соприкосновения воды со стенками трубок. Верхний и нижний баки шлангами 7 и 12 соединены с рубашкой охлаждения двигателя.

В нижем баке предусмотрен краник 14 для слива воды из радиатора.

Для ее спуска из водяной рубашки в нижней части блока цилиндров также имеются краники (с обеих сторон).

В систему охлаждения воду заливают через горловину верхнего бака, закрываемую пробкой 3. К отопителю кабины 18 горячая вода поступает от водяной рубашки головки блока и отводится трубой к водяному насосу.

Количество воды, поступающей к отопителю (или температура в кабине водителя), регулируется краном. В системе жидкостного охлаждения предусмотрено двойное регулирование теплового режима двигателя — с помощью жалюзи 16 и термостата 8. Жалюзи состоят из набора пластин 19, которые шарнирно закреплены в планке.

В свою очередь, планка тягой и системой рычагов связана с рукояткой управления жалюзи.

Рукоятка размещена в кабине. Створки могут располагаться вертикально или горизонтально.

Водяной насос и вентилятор объединены в одном корпусе, который через уплотнительную прокладку прикреплен к площадке на передней стенке блок-картера.

В корпусе 7 насоса на шариковых подшипниках установлен валик 4. На его переднем конце с помощью ступицы закреплен шкив 2.

Конструкции аппаратов воздушного охлаждения

Содержание

  1. 1 Описание и назначение АВО
  2. 4 Видео работы аппарата воздушного охлаждения на НПЗ
  3. 3 Принцип действия
  4. 5 Схема условного обозначения аппаратов
  5. 2 Особенности конструкций АВО

Описание и назначение АВО АВО (воздушные холодильники) применяют для осуществления необходимых тепловых процессов, таких как:

  1. Конденсация газа;
  2. Конденсация пара-жидкостных сред.
  3. Охлаждение газов и жидкостей;

По принципу действия АВО относят к поверхностным аппаратам, а по способу передачи теплоты к рекуперативным. Использование аппаратов воздушного охлаждения в технологических процессах нефтеперерабатывающих заводов широко распространено. АВО можно отнести к аппаратам поверхностного типа, где в качестве хладагента используют атмосферный воздух.

Данные аппараты рассчитаны на работу в широком диапазоне рабочих давлений. Давление аппарата определяет охлаждаемая среда и ее температура.

Особенности конструкций АВО АВО состоит из следующих основных частей:

  • Опорных металлоконструкций
  • Секций теплообменных оребренных труб
  • Системы подачи воздуха

Секции АВО представляют собой пучек из оребренных труб, собранных в трубной решетке и закреплённые методом развальцовки с- или без- обварки. Трубная решетка соединяется с коллектором, к которому в свою очередь подводят трубопроводы, падающие или отводящие охлаждаемую среду. Секции АВО состоят из труб с оребрением, которое выполняется методом накатки или навивки.

На российских НПЗ чаще используют накатные ребра, получаемые выдавливанием ребер из алюминиевой трубы надетой на стальную. Такие трубы имеют увеличенный коэффициент теплопередачи по сравнению с гладкими, что позволяет компенсировать низкую теплоотдачу воздуха.

Кстати, прочтите эту статью тоже: Причины выхода из строя Система подачи воздуха включает в себя:

  1. диффузор электровентилятора
  2. электродвигатель с фундамертом
  3. предохранительную сетку
  4. рабочее колесо вентилятора

Секции аппарата устанавливают на опорные металлоконструкции, система подачи воздуха крепится снизу. По требованию заказчика для ремонта аппарата могут быть допоставлены отдельные части:

  1. крышка секции
  2. увлажнитель воздуха
  3. подогреватель воздуха
  4. теплообменная секция
  5. трубный пучок (секции без крышек, прокладок)
  6. комплект форсунок для увлажнения воздуха
  7. лопасть вентилятора
  8. колесо вентилятора
  9. жалюзи

Дополнительно аппарат может быть оснащен:

  1. подогревателем воздуха
  2. пневмоприводом жалюзи
  3. позиционером к пневмоприводу жалюзи
  4. увлажнителем

Принцип действия Воздух нагнетается лопастями рабочего колеса вентилятора в межтрубное пространство. Лопасти рабочего колеса вентилятора находятся в цилиндрическом коллекторе, который предназначен для направления потока воздуха.

Коллектор соединяется с теплообменной секцией с помощью диффузора.

Система воздушного охлаждения двигателя

Система воздушного охлаждения позволила Volkswagen и Citroen создать недорогие и простые автомобили, пользовавшиеся оглушительным успехом Воздушная система охлаждения двигателя пользовалась огромной популярностью после Второй мировой войны, когда у людей не было денег на покупку дорогих автомобилей. Простая и надежная система, построенная на принудительном обдуве разогретого блока цилиндров потоком воздуха, отлично зарекомендовала себя на маломощных микролитражках европейского производства.При работе двигателя внутреннего сгорания, температура отдельных деталей может повышаться до 800-900 градусов, а цилиндры разогреваются до 2000 градусов Цельсия и выше. Если не охлаждать двигатель, его мощность заметно снизится, а расход топлива и масла увеличится.

Перегрев деталей мотора, к тому же, приводит к их быстрому износу и поломке.До 2001 года двигатели воздушного охлаждения от Volkswagen Beetle использовались в качесте двигателей подъемников на австралийском горнолыжном курорте ТредбоЧрезмерное охлаждение действует на двигатель не менее негативно. При переохлаждении наблюдаются практически те же признаки: снижение мощности, ускоренный износ деталей, повышенный расход топлива.В современных автомобилях система охлаждения помимо основной задачи выполняет еще и ряд второстепенных. Прежде всего, это нагрев воздуха в системе отопления салона.

Помимо этого, средствами системы охлаждения зачастую охлаждают моторное масло, рабочую жидкость автоматической коробки передач, а в некоторых случаях, приемный коллектор или даже .Для выполнения всех этих задач в современной системе охлаждения, воздушной или жидкостной, рассеивается около 35% тепла, полученного в результате сгорания топлива. Теплоносителем в воздушной системе охлаждения служит поток воздуха.Он отводит тепло от цилиндров, головки блока и масляного радиатора.

Система включает в себя: вентилятор, охладительные ребра цилиндров и головки (или головок), съемный кожух, дефлекторы и контрольные приборы.Возможно, самый мощный автомобильный двигатель воздушного охлаждения был установлен на Porsche 911 (933) Turbo S в 1997 году.

Этот двигатель с двумя турбинами развивал 400 лошадиных силБлок и головку блока цилиндров двигателей с воздушным охлаждением оснащают дополнительными ребрами, увеличивающими площадь поверхности, контактирующей с воздухом. Воздушный поток подается к корпусу двигателя принудительно, при помощи вентилятора с лопастями из прочного, но легкого алюминиевого сплава.Вентилятор — главный узел системы, а ротор вентилятора — его основная деталь. Для оптимизации потока воздуха форму и конструкцию деталей вентилятора тщательно просчитали инженеры.

Он состоит из направляющего диффузора и ротора, как правило, состоящего из 8 лопаток, расположенных радиально.В направляющем аппарате — диффузоре — есть свои лопасти переменного сечения, служащие для направления потока.

Они неподвижны и равномерно располагаются по окружности.Двигатели с воздушным охлаждением ставились на полноприводные военные грузовики

Аппараты воздушного охлаждения – устройство, принцип работы, особенности выбора и расчета

Аппараты воздушного охлаждения в основном используются там, где применение других систем охлаждения технически не возможно или не целесообразно с экономической точки зрения. Крупные производственные предприятия различных отраслей промышленности, расположенные вдали от природных источников воды, нуждаются в охлаждении технологических жидкостей, паров и газов. Для этих целей применяются специальные теплообменные установки – аппараты воздушного охлаждения (АВО).

В зависимости от назначения АВО подразделяются на конденсаторы, охладители газа, охладители жидкости, маслоохладители. Как правило, стоимость аппаратов воздушного охлаждения выше, чем у теплообменников, которые охлаждаются водой.

Однако при охлаждении воздухом отсутствуют проблемы с коррозией и загрязнением, связанные с применением охлаждающей воды, а также отсутствует вероятность смешивания воды с охлаждаемой технологической жидкостью.

Таким образом, затраты на техническое обслуживание аппаратов воздушного охлаждения ниже.

Очевидными преимуществами аппаратов воздушного охлаждения являются: – Сохранение чистоты охлаждаемых сред благодаря замкнутым контурам; – Возможность установки практически в любых климатических и природных зонах; – Относительно невысокие эксплуатационные затраты; – Экологичность (практически отсутствует воздействие на окружающую среду); Аппарат воздушного охлаждения состоит из одной или нескольких теплообменных секций, установленных на общей раме, вентиляторов, которые прокачивают потоки воздуха через теплообменник и приводов вентиляторов (электромоторов). Вентиляторы устанавливаются в специальных диффузорах, которые предназначены для повышения эффективности и направления воздушного потока. Диффузор вентилятора представляет собой обечайку цилиндрической формы, внутри которой размещен сам вентилятор.

Теплообменная секция состоит из трубок, через которые протекает охлаждаемая среда, и коллекторов, к которым подключаются подающий и отводящий трубопроводы и которые распределяют охлаждаемую среду равномерно по трубкам теплообменника. Для увеличения площади поверхностей, через которые происходит передача тепла, часто применяют трубки с внешним оребрением или на трубки насаживаются специальные пластины, которые называются ребрами или ламелями.
Соединение трубок и ребер производится методом дорнования, что обеспечивает надежный контакт и эффективную теплопередачу. Технологическая среда, которую требуется охладить, поступает в трубки теплообменника.

Тепло передается от жидкости к трубкам, а от трубок к ребрам и далее к воздуху, который отводит тепло от теплообменника в окружающую среду. Аппараты воздушного охлаждения в зависимости от расположения теплообменной секции подразделяются на следующие типы: – горизонтальные – вертикальные – V-образные – зигзагообразные

Аппарат воздушного охлаждения горизонтального типа Основными параметрами при выборе и проектировании АВО являются: – производительность – расчетное давление

ДВС с воздушным охлаждением

Для нормальной работы двигателя необходима температура 80 – 90 градусов. А температура в цилиндре в рабочем состоянии может расти до 2000 градусов, что разрушительно влияет на детали.

Система охлаждения в машине позволяет мотору не перегреваться в жару и не промерзать в мороз. Нарушение температурного режима чревато быстрым износом деталей, повышенным расходом топлива и масла, падением мощности двигателя. Таким образом, система охлаждения контролирует температурные пределы для идеальной работы автомобиля.

Прямое предназначение системы охлаждения – поддерживать оптимальную температуру для работы двигателя.

Система охлаждения отвечает и за нагрев воздуха в салоне, за охлаждение моторного масла и рабочей жидкости коробки-автомат, иногда охлаждается приемный коллектор и дроссельный узел.

В результате сгорания топлива рассеивается 35% тепла. Знаете ли Вы? Первая система охлаждения появилась в 1950 году. Название говорит само за себя – поток воздуха главный в воздушной системе охлаждения.

С воздухом отводится тепло от цилиндров, головки блока и масляного радиатора. Вся система состоит из вентилятора (приводится в движение от шкива коленчатого вала ремнем), охладительных ребер цилиндров и головки, съемного кожуха, дефлекторов и контрольных приборов. На вентиляторе стоит защитная сетка, чтобы исключить попадание посторонних предметов.

Воздушный поток принудительно поступает к двигателю при помощи алюминиевых лопастей вентилятора. Движется воздух между ребрами охлаждения, а потом равномерно распределяется с помощью дефлекторов на все детали мотора.

Вентилятор состоит из направляющего диффузора (по окружности в нем имеются неподвижные радиально расположенные лопасти переменного сечения, чтобы направлять поток воздуха) и ротора с 8 радиально расположенными лопатками. Лопасти диффузора меняют направление потока воздуха, и он движется в противоположную от вращения ротора сторону.
Это увеличивает давление воздуха и лучше охлаждает двигатель. Интересно знать! В 1997 году был установлен двигатель воздушного охлаждения с двумя турбинами в 400 лошадиных сил.

Он считается самым мощным. Чтобы увеличить площадь поверхности для контакта с воздухом, на блок и головку блока цилиндров установлены дополнительные ребра.

В минуту вентилятор может подать 30 кубов воздуха, что позволяет двигателю работать при температуре от –40° до +40°.

Термостаты и заслонки позволяют регулировать интенсивность охлаждения двигателя.

Самым простым способом охлаждения двигателя является естественное воздушное охлаждение. На внешней поверхности цилиндров стоят ребра, через которые и отдается тепло. Такая система охлаждения стоит на мотоциклах, мопедах, поршневых двигателях и др.

В системе принудительного воздушного охлаждения есть вентилятор и ребра охлаждения.

Кожух покрывает вентилятор и ребра.

Это способствует направлению воздушного потока и препятствует проникновению тепла извне. Это интересно! Примерно 44% избыточного тепла уходит через выхлопную трубу.

Преимущества двигателей с воздушным охлаждением: 1.

Устройство и принцип работы системы охлаждения двигателя

Нормальное функционирование силовой установки автомобиля возможно только при определенном температурном режиме. Для большинства авто оптимальный диапазон температуры составляет 80-90 град.

С. При более низком показателе ухудшается смесеобразование в цилиндрах, а высокая температура приводит к расширению металла, что может стать причиной заклинивания узлов.

Общее устройство системы охлаждения Чтобы температура силовой установки была в оптимальном диапазоне, в конструкцию мотора включена система охлаждения. Именно благодаря ей обеспечивается отвод тепла от самых разогреваемых элементов — цилиндров. Всего на двигателях внутреннего сгорания используется два типа охлаждения – воздушное и жидкостное.

Устройство воздушной системы охлаждения двигателя В силу ряда недостатков на автомобильном транспорте воздушная система широкого распространения не получила, хотя конструктивно она значительно проще, чем жидкостная. Основным ее элементом являются ребра охлаждения на цилиндрах.

Тепло, выделяемое от цилиндров, распространялось на эти ребра, а проходящий через них поток воздуха осуществлял его отвод. Для создания потока дополнительно конструкция системы могла включать турбину – специальную крыльчатку, с приводом от коленчатого вала и рукав, которым создаваемый поток воздуха направлялся на цилиндры. Это вся конструкция воздушной системы.

На автотранспорте воздушная система практически не используется потому, что:

  1. во время стоянки с заведенным мотором даже при наличии турбины поток воздуха очень слабый, что приводит к быстрому перегреву;
  2. невозможно организовать обогрев салона.
  3. невозможна регулировка температурного режима (зимой мотор не выходил на необходимую температуру, а летом – очень быстро перегревался);
  4. чтобы обеспечить равномерное распределение потока воздуха, каждый цилиндр стоял отдельно;

Из-за этих недостатков воздушная система на автомобилях не применяется, хотя единичные случаи все же были – ЗАЗ-968 «Запорожец» как раз и имел такую систему охлаждения. Зато она широко используется на мототранспорте и технике, оснащенной 2-тактными моторами (бензопилы, мотокосы, мотоблоки и т. д.).

Жидкостная система охлаждения Достоинством жидкостной системы охлаждения как раз и является возможность поддержания температуры в заданном диапазоне, поэтому она лучше воздушной.

Но конструкция этой системы значительно сложнее. В ее состав входит:

  • Вентилятор
  • Соединяющие патрубки
  • Рубашка охлаждения
  • Термостат
  • Радиаторы
  • Водяной насос

При этом основным рабочим элементом такой системы является специальная жидкость – , при помощи которой и осуществляется отвод тепла. Раньше вместо него использовалась обычная вода, но из-за низкого температурного порога замерзания и образования накипи от воды постепенно отказались.

Система воздушного охлаждения двигателя: устройство, преимущества и недостатки

08.04.2015 | 4680 Не многие знают, что наряду с обыкновенным жидкостным охлаждением силовых агрегатов автомобиля, существует и системы воздушного охлаждения. Они не имеют широкого распространения, хотя некоторые модели автомашин, оборудованных системами аэрообдува, еще бороздят дороги российских городов.

Сегодня мы поговорим о воздушном охлаждении двигателей авто, разберем его принцип действия, а также ознакомимся с его достоинствами и недостатками.Во время работы, разогревается до высоких температур, которые оказывают негативное влияние на его функциональное состояние.

Чтобы не возникало перегрева, в конструкции автомобиля применяется система охлаждения, которая, как мы сказали чуть выше, бывает жидкостной и воздушной.

Охлаждение посредством затрагивать не будем, а вот про устройство системы воздушного охлаждения поговорим более подробно.Как не трудно догадаться, основным носителем «прохлады» выступает поток воздуха, нагнетаемый мощным кулером (вентилятором). Помимо вентилятора, состав данной схемы предусматривает наличие охладительных ребер камер сгорания цилиндров и головки блока цилиндров, искусственно увеличивающих площадь охлаждения. Для изоляции элементов применяются специальные кожухи.

Дефлекторы служат устройствами, регулирующими направление воздушного потока.

Разумеется, за всей системой неусыпно наблюдают всевозможные . Ввиду наибольшего нагрева «головы» и цилиндропоршневой зоны основной поток воздуха направляется именно на них. Чтобы он доходил наиболее полно, предусматривается его распределение по каналам, образованным ребрами охлаждения.

Дальнейшее продвижение потока за счет нескольких дефлекторов перенаправляется по остальным частям силового агрегата.

Дефлекторы представляют собой тонкие, но достаточно твердые металлические пластины.

Поступающее количество воздуха поистине огромное. Вентилятор ежеминутно способен поставлять почти 30 кубических метров аэросмеси, что позволяет обеспечивать полноценное функционирование движка небольшого объема и умеренной мощности без каких-либо температурных ограничений эксплуатационной среды. Уровень интенсивности охлаждения изменяется автоматически, посредством и заслонок.Преимуществами системы воздушного охлаждения можно назвать несомненную простоту устройства, не требующую вмешательства во внутреннюю конструкцию мотора и подразумевающую элементарные обслуживающие мероприятия.

Помимо этого, аэроохлаждение делает возможным значительное снижение веса силового агрегата.

Отметим и превосходные показатели , характерные для автомобилей с данными системами.Недостатки подобного охлаждения тоже имеются.

Например, двигатели, в случае использования воздушного теплоотведения, становятся намного более требовательными к и смазывающих материалов, так как их функционирование связано с осложненными условиями.

Отметим и повышенный уровень шума, который неминуемо возникает во время работы.