Реферат на тему:


Воспользуйтесь поиском к примеру Реферат        Грубый поиск Точный поиск






Загрузка...

Реферат на тему:

Строение систем жидкостного и воздушного охлаждения двигателей

Для обеспечения необходимого температурного состояния двигатель оборудован рядом устройств, механизмов и приборов, с объединены в так называемую систему охлаждения.

В двигателях применяется два способа охлаждения: жидкостное (водяное) и воздушное. В первом случае теплота от стенок цилиндров передается жидкостью, а во втором - непосредственно в окружающую среду (воздух).

Система водяного охлаждения

Предназначена для поддержания оптимального теплового состояния двигателя (80-90 °). При увеличении температуры вязкость масла уменьшается. Масло плохо удерживается в парах трения, повышается износ деталей и уменьшается мощность двигателя. При понижении температуры масло густеет. Это является причиной того, что масло хуже подается в пары трения и увеличивается расход топлива, уменьшается мощность.

Основным недостатками системы жидкостного охлаждения являются: большая сложность конструкции и ТО зимой и меньше надежность в работе (около 20% всех отказов двигателя приходится на жидкостную систему охлаждения).

Есть три вида жидкостного охлаждения: термосифонные, смешанное, принудительное.

Жидкостная система охлаждения состоит из оболочки блока и головки блока, жидкостной помпы, вентилятора, радиатора, термостата, жалюзи и различных патрубков, шлангов и краников.

Принцип действия жидкостной системы охлаждения заключается в следующем: вода, заполняющая водяную рубашку 9 в блок-картере (рис. 1) и головке 8 цилиндров, омывает стенки цилиндров и камер сгорания охлаждая детали работающего двигателя. Нагретая вода направляется в специальный охладитель (радиатор), где отдает теплоту в атмосферу. Охлажденная в радиаторе вода вновь поступает в водяную рубашку двигателя. Таким образом, в системе охлаждения происходит непрерывная циркуляция воды.

Рис. 1. Схема водяных систем охлаждения:

а - термосифонная; б - принудительная; 1 - сердцевина радиатора; 2 - вентилятор; 3 - шторка; 4 - верхний быак радиатора; 5 - крышка наливной горловины; 6 - пароотводящая трубка; 7- верхний патрубок; 8 - рубашка головки цилиндров; 9 - рубашка блока-картера 10 - нижний патрубок; 11 - нижний бак радиатора; 12 - пробка сливного отверстия; 13 - паровоздушное клапан; 14 - термостат; 15 - термометр; 16 - водораспределительный канал; 17 - центробежный насос; 18 - водосточная трубка

Термосифонная система охлаждения (рис. 1, а). В ней циркуляция воды происходит в результате разницы плотности холодной и горячей воды. При нагревании в водяной рубашке плотность воды уменьшается, и она по патрубку 7 поднимается в верхний бак 4 радиатора. В сердцевине 1 радиатора вода охлаждается, ее плотность повышается, и по патрубку 10 она поступает в водяную рубашку, вытесняя воду с меньшей плотностью. Для улучшения охлаждения воды с радиатором установлен вентилятор 2.

Основное преимущество термосифонной системы охлаждения - простота устройства, а недостаток - сравнительно медленная циркуляция воды в ней, что приводит к усиленному испарению воды из системы, а следовательно, к необходимости частой проверки уровня воды и пополнения ею системы.

Сейчас термосифонные системой охлаждения оборудованы только пусковые двигатели П-1ОУД и П-350.

Принудительная система охлаждения (рис. 1, б). В ней центробежный насос 17 нагнетает воду в рубашку блок-картера двигателя, с которой нагретая вода вытесняется в радиатор, охлаждается и по патрубку возвращается к насосу. Подобная схема характерна для водяных систем охлаждения большинства двигателей.

Разница температур нагретой и охлажденной воды для системы с принудительной циркуляцией воды не превышает 100.

Рис. 2. Радиатор и его детали:

а - радиатор: 1 - сердцевина радиатора; 2 - верхний бак; 3 - тяга управления жалюзи; 4 - крышка заливной горловины; 5 и 8 - неподвижные планки; 6 - система рычагов; 7 - подвижная планка; 9 - створка; 10 - краник; 11 - нижний бак; 12 - масляный радиатор; б - трубчатая сердцевина: 13 - трубка; 14 - пластины; в - крышка горловины радиатора с паровоздушным клапаном: 1 - пароотводящая трубка 2 - паровой клапан; 3 - пружина; 4 - запорная пружина; 5 - корпус крышки; 6 - горловина радиатора; 7 и 8 - резиновые прокладки; 9 - воздушный клапан; 10 - пружина воздушного клапана; 11 - седло воздушного клапана

Интенсивность циркуляции воды и потока воздуха, создаваемая вентилятором, в принудительной системе охлаждения зависит главным образом от частоты вращения коленчатого вала двигателя. Поэтому, чтобы при снижении температуры окружающего воздуха и уменьшении нагрузки, двигатель не переохлаждается, используют различные устройства, регулирующие тепловой режим двигателя: термостат 14 шторки 3 и жалюзи радиатора.

Усиленный отвод тепла от наиболее нагретых частей камер сгорания и цилиндров происходит в результате сосредоточенного подвода воды к ним. В этом случае вода попадает в распределительный канал 16, который идет вдоль верхней части блока цилиндров .В канале имеются отверстия для подачи воды в первую очередь к верхним, наиболее нагретым частям блока цилиндров и гильз.

Если система охлаждения с принудительной циркуляцией воды постоянно есть в контакте с атмосферой через пароотводящих трубку, ее называют открытой, а если она отделена от атмосферы специальным паровоздушным клапаном 13 ее называют закрытой. В закрытой системе охлаждения испарения воды меньше, поэтому ее применяют в большинстве двигателей.

Радиаторы, термостаты, насосы, вентиляторы

Радиатор предназначен для охлаждения нагретой в двигателе воды, состоит из верхнего 2 (рис. 2, а) и нижнего 11 баков, сердцевины 1 и деталей крепления. Обычно применяют трубчатые сердцевины, представляющие собой несколько рядов вертикальных круглых или овальных (рис. 2, б) латунных трубок 13. Для увеличения поверхности охлаждения трубок и повышения их твердости на трубки надеты и припаяны к ним тонкие латунные пластины 14. Верхние и нижние баки радиаторов и боковыми, скрепляющие их, отлитые из чугуна сделаны из латуни. верхнй бак 2 (см. рис. 2, а) радиатора имеет горловину плотно закрывающейся крышкой 4, а нижний 11 - кран 10 или пробку для слива воды из системы.

Радиаторы тракторных и комбайновых двигателей спереди закрыты облицовкой с предохранительной сеткой.

Для регулирования интенсивности обдува водяного радиатора перед ним установлены жалюзи или шторка. Жалюзи состоят из набора вертикальных створок 9, что тягой 3 и системой, рычагов 6 могут быть полностью открыты, закрыты или поставлены в промежуточное положение.

Паровоздушный клапан предохраняет радиатор от разрушения при повышении или снижении давления в системе охлаждения.

В основном он расположен в крышке 4. Паровой клапан 2 (рис. 2, в) открывается при избыточном давлении в системе охлаждения (0,03 ... 0,04 МПа), и пара по трубке 1 выходит в атмосферу. Воздушный клапан 9 открывается, когда разрежение в системе достигает 0,001 ... 0,01 МПа, и по трубке 1 воздух поступает в радиатор.

Рис. 3. Схема циркуляции воды в системе охлаждения с жидкостным термостатом

а - вода через радиатор не проходит; б - вода проходит через радиатор; 1 - водяной насос; 2 - радиатор; 3 - патрубок, отводящий воду в радиатор; 4 - патрубок, отводящий воду в насос; 5 - сильфон; 6 - основной клапан; 7 - окна; 8 - вспомогательный клапан; 9 - корпус термостата; 10 - шток

Термостат ускоряет прогрев воды при запуске двигателя и автоматически поддерживает ее температуру в определенных пределах. Они могут быть с жидким или твердым наполнителем.

Термостат установлен в патрубке 3 (рис. 3), который отводит воду в радиатор. Его латунный гофрированный цилиндр (сильфон) 5 частично заполненный легко испарений жидкостью. Нижней тарелкой сильфон припаян к кронштейну в корпусе 9 термостата. К верхней тарелки сильфона припаян вспомогательный клапан 8 и шок 10 с основным клапаном 6. В конической боковой поверхности корпуса 9 сделаны два окна 7.

Когда температура воды меньше 700С, основной клапан 6 (рис. 3, а) плотно прижат к сного седла и вода из головки цилиндров через окна 7 поступает по патрубку 4 в насос 1, а затем в водяную рубашку блок-картера. В этот период работы двигателя вода не проходит через радиатор 2 и поэтому быстро нагревается. Когда температура воды более 700С, жидкость в сильфоне переходит в пар, под давлением которого клапан 6 (рис. 3, 6) поднимается, а клапан 8 перекрывает окна 7 и вода циркулирует через радиатор.

Недостаток жидкостных термостатов - большая чувствительность к изменению давления в системе, что делает работу их нечеткой. У двигателей ЗИЛ-130 и СМД-60 установлены термостаты с твердым наполнителем, лишает этого недостатка.

Насос центробежного типа двигателей с принудительным водяным охлаждением состоит из корпуса 1 (рис. 4, а), крыльчатки 2, установленной на валике 3, уплотнительного устройства. Валик 3 приводится во вращение от двигателя. Вода по патрубку 4 поступает внутрь корпуса 1, к центру крыльчатки 2. При вращении крыльчатки вода отбрасывается центробежной силой к стенкам корпуса, откуда вытесняется в водяную рубашку двигателя через патрубок, отводящий, 5, размещенный по касательной к корпусу.

Рис. 4. Центробежный водяной насос

а - схема устройства и работа насоса: 1 - корпус насоса; 2 - крыльчатка; 3 - валик; 4 и 5 - патрубки; б - водяной насос и вентилятор дизеля Д-240: 1 - вентилятор; 2 - ступица шкива; 3 - сегментный шпонка; 4 - валик водяного насоса; 5 - шкив; 6 - стопорное кольцо; 7 - маслиниця; 8 - упорная пружина сальника; 9 - крыльчатка насоса; 10 - болт; 11 - сальник; 12 - шайба сальника; 13 - каркасный самоподжимной сальник; 14 - корпус насоса; 15 - шарикоподшипник; 16 - клиновидный ремень; 17 - самоподжимной сальник

В чугунном корпусе 14 (рис. 4, б) водяного насоса дизеля Д-240 в двух шариковых подшипниках 15 вращается валик насоса 4. На переднем конце валика 4 на шпонке 3 насажена ступица 2, а на заднем конце на Лысце - крыльчатка 9. Крыльчатка крепится болтом 10. Задний конец валика уплотненный сальником 11. Насос в состояниеовлений на передней стенке блок-картера. К ступице 2 болтами прикручен шкив 5. Шкив и, соответственно, валик 4 приводятся во вращение ремнем 16 от шкива коленчатого вала двигателя.

Подшипники 15 смазывают через маслиницю 7 солидолом. Сальники 13 и 17 не дают масляном материала просочиться наружу

Вентилятор 1 - осевого типа с четырьмя лопастями из листовой стали. Шкив 5 прикреплен болтами.

Температура воды в системе охлаждения контролируется с помощью дистанционного или электрического указателя. В некоторых двигателей (3М3-53, СМД-60) для контроля за температурой воды в системе охлаждения применен электрический сигнализатор с контрольной лампой.

Воздушная система охлаждения

Состоит из поребрених головки блока и блока, вентилятора и диффлекторами.

Преимущества:

Быстрое прогревание агрегата;

Простота конструкции.

Недостатки:

Зависимость от оборотов двигателя;

Неравномерность подвода тепла по высоте цилиндров.

Основным элементом системы является вентилятор. На привод его расходуется до мощности двигателя.

Основной принцип воздушной системы направлять воздух на наиболее нагретые детали. Это достигается с помощью диффлекторами.

Список литературы

Канарчук В.Е., Лудченко А.А., Чигиринец А.Д. Основы технического обслуживания и ремонта автомобилей: Учебник. - М .: шк., 1994. - (В 3-х кн.): Кн. 1: Теоретические основы Технология. - 342 с; Кн. 2: Организация, планирование и управление. - 383 с; Кн. 3: Ремонт автотранспортных средств. - 599 с.

Положение о техническом обслуживании и ремонте дорожных транспортных средств автомобильного транспорта. - М .: Минтранс Украины, 1998. -16 с.

Форнальчик Е.Ю., Олискевнч М.С., Мастикаш ОЛ., Пельо Р.А. Техническая эксплуатация и надежность автомобилей: Учебное пособие. - Львов: Афиша, 2004.-492 с.

Положение о техническом обслуживании и ремонте лесозаготовительного оборудования. - М .: ЦНИИМЗ, 1979. - 237 с.

Адамовский М. Г., Борис М. М. Эксплуатация и ремонт лесозаготовительного оборудования: Методические указания, рабочая программа и контрольные задания для студентов Лесомеханический и заочного факультетов. Львов: НЛТУУ, 2005. - 30 с.

Загрузка...