Система охлаждения двс принцип работы: Система охлаждения двигателя: описание и принцип работы

Содержание

Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания

 

ДВС при работе выделяет много тепла и его требуется постоянно отводить, так как перегрев ведет к стопроцентной поломке механизма. Чтобы температура находилась в пределах нормы, почти все двигатели охлаждаются принудительным образом.

 

Для чего нужно охлаждать двигатели.

 

Топливо в двигателе при сгорании выделяет тепло в несколько тысяч градусов, поэтому происходит быстрый нагрев всего механизма. Нагрев опасен прежде всего тем, что все технологические зазоры уменьшаются до критических значений, детали работают на износ и двигатель может просто заклинить. Высокий нагрев камеры сгорания приводит к тому, что топливо начинает детонировать, что приводит к нестабильной работе двигателя.

 

Из-за этих проявлений просто необходимо постоянно отводить лишнее тепло, но до оптимальных значений, так как холодный двигатель не будет выдавать рассчитанной мощности, будет перерасход топлива и нестабильность в работе. Это происходит из-за того, что холодная камера сгорания конденсирует топливо, которое в итоге сгорает не полностью и некоторое его количество может оказаться в поддоне двигателя.

 

Практика использования ДВС показывает то, что оптимальной считается температура в пределах 90°C, и которая не должна быть выше 105°C. Именно с этой задачей должна справляться система охлаждения ДВС. Также СО может выполнять и дополнительные функции, а именно:

 

- подогрев воздуха для системы отопления;

- остужать масло в моторе и АКПП;

- подогрев двигателя при запуске;

- охлаждение выпускных газов;

- охлаждение воздуха для турбокомпрессора.

 

На данный момент система охлаждения способна решить множество задач и сейчас без нее комфортное использование автомобиля в принципе невозможно.

 

Существующие разные типы СО

 

Существующие системы охлаждения зависят от физических принципов работы двигателя и применяемых теплоносителей. Их подразделяют на 3 типа:

- охлаждение при помощи воздуха;

- охлаждение при помощи жидкости;

- смешанная система охлаждения.

 

Воздушное охлаждение, это охлаждение потоком атмосферного воздуха. Жидкостное охлаждение, это охлаждение потоком жидкости с последующим его охлаждением в специальной емкости. Смешанное охлаждение, это охлаждение двигателя при помощи жидкости, после чего сама жидкость охлаждается потоком атмосферного воздуха.

 

Система охлаждения при помощи жидкости в классическом варианте подразумевает то, что жидкость охлаждается в расширительной емкости. Но такая система не смогла оправдать возложенные на нее надежды, и она уступила смешанной системе охлаждения, как наиболее перспективной.

 

Смешанные системы охлаждения классифицируются по некоторым параметрам.

1.Количество охлаждающих контуров.

Есть одноконтурные и двухконтурные системы.

2.Направление тока охлаждающей жидкости.

 

Есть с поперечным направлением потока жидкости, это когда охладитель поступает возле выпускного коллектора, а выходит возле впускного. Продольное направление потока охладителя подразумевает подачу жидкости возле первого цилиндра и ее вывода возле последнего.

 

Как работает СО при помощи воздуха и жидкости

 

Воздушная СО устроена максимально просто, головка цилиндров имеет ребристые пластины, которые расположены так, чтобы встречный поток воздуха свободно проходил через них. Ребра нужны для того, чтобы увеличить площадь соприкосновения с атмосферным воздухом.

 

В этом случае, происходит лучшая отдача тепла. Преимущество воздушной системы в том, что она очень надежна, но недостаток в том, что она малоэффективна, воздух плохо отводит тепло. Поэтому охлаждение воздухом нельзя использовать на двигателях большой мощности. Обычно СО используются на двигателях для мотоциклов, мотороллеров или мопедов.

 

Система для охлаждения жидкостью намного сложнее, так как охладитель нужно подводить непосредственно к нагреваемым деталям. Для этого приходится в двигателе создавать специальные полости для жидкости, которая эффективно отбирает тепло и выводит его за пределы двигателя.

 

Но у классической системы охлаждения при помощи жидкости тоже есть минусы, так как сама жидкость принудительно не охлаждается, а остывает в специальном бачке. Только поэтому смешанная система охлаждения нашло большее применение в двигателях внутреннего сгорания большой мощности.

Вентиляторы охлаждения ДВС - что такое вентиляторы охлаждения двигателя

Всем привет! В данной статье мы рассмотрим принцип работы вентилятора охлаждения ДВС, его особенности и виды, основные причины поломок вентилятора и способы их устранения.

Принцип работы вентилятора охлаждения ДВС

В процессе работы двигатель выделяет большое количество тепла, которое необходимо отводить, чтобы агрегат не вышел из строя. Для этого в автомобиле предусмотрена система охлаждения двигателя.


Охлаждающая жидкость циркулирует по небольшим тонким трубкам радиатора. В случаях, когда автомобиль стоит в пробке или движется с маленькой скоростью долгое время, температура жидкости поднимается, и радиатор не может предотвратить перегрев самостоятельно. В этот момент в работу включается вентилятор, который охлаждает нагревшуюся жидкость в радиаторе.

Устройство вентилятора достаточно простое, он объединяет четыре элемента:

  • крыльчатка с четырьмя и более лопастями;
  • привод вентилятора;
  • кожух;
  • блок управления вентилятором.

Вентилятор находится в центре кожуха, который формирует поток воздуха от вентилятора и препятствует его рассеиванию. Размеры лопастей вентилятора и их количество зависят от модели автомобиля. Конструкция вентилятора монтируется на радиатор.

Типы привода вентилятора радиатора

Привод вентилятора осуществляет его вращение.
Привод бывает трех видов:

  • механический;
  • гидромеханический;
  • электрический.

Самый простой тип — механический. Он представляет собой постоянный привод от коленчатого вала посредством ременной передачи. Запуск вентилятора происходит одновременно с включением двигателя. Стоит принять во внимание, что данный привод снижает мощность мотора, так как тратит много энергии на вращении вентилятора.

В настоящее время такой тип привода вентилятора практически не используется.

У гидромеханического типа привода в отличии от предыдущего, лопасти соединяются со шкивом с помощью муфты (вязкостной или гидравлической).

Вязкостная муфта соединена с коленвалом мотора. Блокировка муфты происходит, если температура силиконовой жидкости, заполняющей муфту, повышается. Это приводит в повышению нагрузки на двигатель. В свою очередь, блокировка муфты способствует включению вентилятора. В гидравлической муфте блокировка происходит за счет изменения объема масла.

Самый распространенный тип привода в современных легковых машинах — электрический.
Он состоит из датчика, электронного блока управления двигателем, реле включения двигателя и непосредственно электродвигателя. Датчик фиксирует температуру охлаждающей жидкости в двигателе. Если она поднимается выше нормы, датчик передает сигнал в электронный блок управления, который, в свою очередь, его обрабатывает и активирует реле включения вентилятора.


В автомобилях с климат-контролем, обычно находятся два вентилятора, которые обслуживают каждый свой реле включения.

Основные неисправности вентилятора радиатора

Водителю самому под силу убедиться, исправен вентилятор охлаждения радиатора или нет. Для этого нужно запустить двигатель и некоторое время дать ему поработать на холостом ходу.

Когда температура охлаждающей жидкости будет подходить к критической норме (это будет видно на приборной панели), датчик передаст информацию и вентилятор заработает. В это же время дополнительным сигналом водителю будет служить шум из-под капота, а если его открыть, будет видно, как крутится крыльчатка вентилятора.

В случаях, когда охлаждающая жидкость подошла к критической норме, но вентилятор не включился, значит возникла какая-то неполадка.

К основным причинам неисправностей вентилятора можно отнести следующие:

  • Поломка привода вентилятора (обрыв ремня, разрушение муфты) из-за которой вентилятор может не включаться.
  • Неисправность термостата или блока управления двигателем вентилятора приводит к постоянной работе вентилятора на последней максимальной скорости.


  • Обратное направление нагнетания воздуха. Такая проблема возникает, когда полюса электродвигателя подключены неправильно.
  • Крыльчатка разрушается из-за износа и повышенных нагрузок.
  • «Залипли» контакты реле.
  • Возникли проблемы с электродвигателем. Если он вышел из строя, то крыльчатка вращаться не будет.
  • Отсутствие напряжения в цепи питания вентилятора. Такая проблема возникает, если обрываются провода или из строя выходит предохранитель.

Чтобы вентилятор служил долго, и ни одна из его частей не ломалась, советуем придерживаться нескольких простых правил.

  • При диагностики автомобиля проверяйте температуру охлаждающей жидкости и отслеживайте, как срабатывает вентилятор при приближении к критической отметке.
  • Не забывайте проверять уровень охлаждающей жидкости в бачке и при необходимости ее восполнять.
  • Контролируйте охлаждающую систему, чтобы не возникало течи.
  • На моторах, где вентилятор работает принудительно, не забывайте проверять натяжение приводного ремня.
  • Если во время движения, охлаждающая жидкость достигла критической температуры, остановите машину и попытайтесь найти и устранить причину.
  • Не забывайте очищать вентилятор охлаждения радиатора от загрязнений не реже раза в год. Тем более, что очистку вентилятора можно провести без демонтажа детали.
  • Также советуем проводить каждые 1-2 года мойку пакета радиатора, так как в процессе эксплуатации автомобиля, там скапливаются пух, остатки насекомых, дорожная грязь. Это приводит к снижению эффективности работы радиатора, что в свою очередь повышает частоту срабатывания вентилятора охлаждения ДВС и снижает его ресурс.

Если вы столкнетесь с проблемой поломки вентилятора радиатора в автомобиле Вольво, советуем все же обратиться в специализированный сервисный центр.
Специалисты Vollux смогут правильно установить причину поломки, подобрать необходимые детали и выполнить качественный ремонт или замену вентилятора.

Устройство системы охлаждения двигателя

Система охлаждения предназначена для поддержания оптимального теплового режима двигателя, чтобы он не перегревался и не переохлаждался.

Если не менять охлаждающую

жидкость во время , это приведет к повышенному...

Требования к системе охлаждения:

• автоматическое поддержание оптимального теплового режима в двигателе, независимого от режима работы и внешних условий;
• быстрый прогрев двигателя до рабочей температуры;
• длительное сохранение теплоты после остановки двигателя;
• малые энергетические затраты, связанные с приводом агрегатов системы охлаждения.


Сгорание горючей смеси сопровождается выделением значительного количества теплоты. Если двигатель не охлаждать или охлаждать недостаточно, го его детали могут нагреться до высокой температуры, а это уменьшает их прочность и наполнение цилиндров, ухудшает условия работы смазочной системы вследствие снижения вязкости перегретого масла, ускоряет срабатывание присадок к маслам и увеличивает количество отложений и нагара на деталях.

"Большинство автомобильных двигателей имеют жидкостные системы охлаждения закрытого типа" .

Жидкостная система охлаждения

Жиддкостная система охлаждения

более инерционна, двигатель медленно прогревается, но и медленно остывает. Кроме того, большая теплоемкость охлаждающей жидкости обеспечивают интенсивный и равномерный теплоотвод и меньшую температуру деталей.

Теплота, отводимая от двигателей, используется для подогрева впускного трубопровода и улучшения смесеобразования, а также для отопления кабины или салона автомобиля в холодную погоду.

Приборы системы охлаждения:

радиатора 3, вентилятора 1, жидкостного насоса 8, рубашки охлаждения блока цилиндров, рубашки охлаждения головки блока цилиндров, термостата 10, патрубков 6,17 шлангов 9, расширительного бачка, приборов контроля температуры жидкости 13, сливных краников 18, 19.

Работа системы охлаждения

Циркуляцию жидкости в системе охлаждения осуществляют по двум кругам: малому и большому.

По малому кругу жидкость циркулирует при пуске холодною двигателя, обеспечивая его быстрый прогрев в такой последовательности: жидкостной насос — распределительные трубы — рубашка охлаждения блока цилиндров — рубашка охлаждения головки блока цилиндров — верхний патрубок термостата (клапан закрыт) — перепускной шланг приемная полость жидкостного насоса.

По большому кругу жидкость циркулирует при прогретом двигателе: жидкостной насос (как и по малому кругу) — термостат (клапан открыт) — резиновый шланг — патрубок радиатора — верхний бачок радиатора — сердцевина радиатора — нижний бачок радиатора — патрубок — шланги — приемная полость жидкостного насоса.

Переохлаждение двигателя сопровождается ростом механических потерь из-за повышения вязкости масла, ухудшением процессов смесеобразования и сгорания, следствием чего является повышенный расход топлива. Конденсация паров воды в картерной полости холодного двигателя и на стенках цилиндров приводит к коррозии. В отрабатавших газах повышается содержание углеводородов не сгоревшего топлива и высокотоксичных альдегидных соединений.
Принудительный отвод теплоты от деталей двигателя осуществляется с помощью жидкости или воздуха, в связи с чем различают двигатели жидкостного и воздушного охлаждения.

Радиатор является теплообменником системы охлаждения, где поступающая из двигателя жидкость передаст теплоту потоку воздуха.

Радиатор состоит из верхнего и нижнего бачков, соединенных между собой трубками, образующими его охлаждающую решетку (сердцевину ра­диатора). Верхний бачок радиатора имеет наливную горловину с пробкой, а нижний — сливной кран. В наливную горловину впаяна пароотводная трубка, соединенная с расширительным бачком. Пароотводная трубка за­глублена в радиатор, где отводимые пары конденсируются. К верхнему и нижнему бачкам припаяны боковые стойки. Стойки и пластина образуют каркас радиатора. Сердцевина радиатора состоит из нескольких рядов тру­бок, впаянных в верхний и нижний бачки. К трубкам крепятся гонкие ох­лаждающие пластины или гофрированные ленты, изготовленные из лату­ки, алюминия или красной меди.

Пробка заливной горловины в закрытых системах жидкостного охлажде­ния имеет два предохранительных клапана с уплотнительными резиновы­ми прокладками и пружинами. Паровой клапан регулируют на избыточное давление (0,145—0,160 МПа), воздушный клапан открывается при падении давленияв системе против атмосферного не более чем на 0,01 МПа.

При нормальном функционировании клапанов система охлаждения только кратковременно может сообщаться с окружающей средой или поло­стью расширительного бачка.

Жалюзи устанавливаются перед радиатором, с их помощью регулирует­ся количество воздуха, проходящего через сердцевину радиатора. Жалюзи изготовляются в виде набора вертикальных иди горизонтальных пластин — створок из оцинкованного железа, которые объединены общей рамкой и снабжены шарнирным устройством, обеспечивающим одновременный или групповой поворот их вокруг своей оси. Жалюзи прикрепляют к каркасу радиатора или к его наружной облицовке. Управление створками осущест­вляется вручную или с помощью устройства с термостатом.

Жидкостной насос создаст в системе охлаждения принудительную цир­куляцию жидкости. Применяют одноступенчатые жидкостные насосы цен­тробежного типа. Привод насоса, как правило, работает от шкива коленча­того вала посредством клиноременной передачи.

Жидкостной насос состоит из корпуса, вала привода с крыльчаткой, ступицы для крепления шкива привода, самоподжимной уплотняющей манжеты, двух латунных обойм, резиновой манжеты» уплотняющей шайбы ипружинного кольца. Вал насоса вращается на двух шарикоподшипниках.

Центробежные насосы одноступенчатого типа, рассчитанные на давле­ние и 0,04 —0,1 МПа, отличаются компактностью и обеспечивают доста­точную подачу жидкости при сравнительно больших зазорах между крыль­чаткой и стенками корпуса.

Вентилятор служит для создания воздушного потока, проходящего че­рез сердцевину радиатора, для охлаждения жидкости, протекающей по трубкам.

Обслуживание системы охлаждения гарантия нормальной работы вашего двигателя.

 

 

Система охлаждения двигателя на автомобилях Toyota: сервисное обслуживание и ремонт в Измайлово и Люберцах - Регламентное ТО и запись - Страхование - Условия покупки

Для чего необходима система охлаждения двигателя?

Двигатель внутреннего сгорания устроен таким образом, что неизменным побочным продуктом его работы является тепловая энергия. При сгорании топливной смеси внутренняя температура в цилиндре двигателя может превышать 2000 °C. Теплообмен между металлическими узлами двигателя очень быстро приводит к распространению нагрева по всему агрегату. Работа в перегретом состоянии — это повышенный износ компонентов двигателя и снижение его мощности. При сильном перегреве закипает антифриз, из-за чего двигатель может выйти из строя и для восстановления его работоспособности потребуется капитальный ремонт.

Вот почему так важен отвод высоких температур от работающего двигателя. В современных автомобилях он реализован по принципу жидкостной системы охлаждения. Основные её компоненты и их типичные неисправности могут быть представлены следующим списком.

Основные узлы системы охлаждения на автомобилях Toyota

  • Рубашка системы охлаждения — полость, облегающая области двигателя, наиболее подверженные нагреву. В рабочем состоянии заполнена антифризом. Типичные проблемы: коррозия, пробоина, образование течи.
  • Помпа, обеспечивающая циркуляцию жидкости в системе охлаждения. Как правило, имеет привод от вала двигателя на ременной передаче. Если помпу клинит, циркуляция жидкости в системе полностью прекращается. Результат — закипание антифриза в системе через несколько минут после старта, а также возможный обрыв ремня, что ведёт к ещё большим неприятностям.
  • Термостат — регулятор циркуляции охлаждающей жидкости. Исправный термостат направляет жидкость по малому кругу без охлаждения посредством радиатора, если температура двигателя не достигла рабочей нормы. Однако если он поломан, переключения на большой круг циркуляции может не произойти. Результат — постоянное закипание, необходимость в срочном ремонте.
  • Радиатор — важнейший узел системы охлаждения. Представляет собой массивную алюминиевую ёмкость, которая дополнительно снабжена сложной металлической структурой из ребристых пластин и выступов. Расположен этот узел в хорошо вентилируемой передней части подкапотного пространства. За счёт развитой поверхности и хорошего коэффициента теплопередачи радиатор достаточно быстро охлаждает антифриз, сосредоточивая в своих внутренностях значительное его количество. Типичные проблемы — коррозия, течь, пробоины и деформация после ДТП, разгерметизация.
  • Расширительный бачок — служит для понижения давления в системе охлаждения при перегревах. Проблемы этого узла также типичны — утечка жидкости, разгерметизация.
  • Шланги, патрубки и соединительные элементы — возможные проблемы, связанные с ними, также очевидны.

Проблемы с системой охлаждения? Приезжайте в автосервис Тойота Центр Измайлово и Люберцы

Специалисты Тойота Центр Измайлово и Люберцы внимательно осмотрят систему охлаждения вашего автомобиля, локализуют и устранят причину неисправности. Сварка для радиаторов и другие ремонтные работы, а также поиск и замена запчастей, относящихся к системе охлаждения двигателя, будут выполнены на самом высоком техническом уровне. Звоните, чтобы уточнить любую интересующую вас информацию.

Автор текста «Тойота Измайлово«

Принцип работы системы охлаждения двигателя

Ноя 13 2014

У каждого современного автомобиля обязательно имеется система охлаждения двигателя. В данную систему входит несколько элементов: расширительный бачок, термостат, вентилятор, насос, соединительные шланги, датчик температуры, рубашка охлаждения блока цилиндров, охлаждающая жидкость, и, конечно же, радиатор.

Радиатор – наиболее главный элемент всей системы охлаждения. Благодаря нему поддерживается рабочая температура двигатели. Он также предотвращает перегрев.


Если же рабочая температура двигателя будет превышать допустимые нормы, он может заклинить, и без капитального ремонта двигателя тут не обойтись.

Принцип работы охлаждающей системы заключается в том, что жидкостный насос качает воздух по кругу, таким образом, чтобы охлаждающая жидкость омывала стенки блока цилиндров. Постоянная циркуляция отводит тепло от горячих элементов двигателя.

После этого нагретая жидкость перетекает в радиатор, и уже в нем отдает тепло наружу в атмосферу. Далее, уже охлажденная жидкость повторяет этот цикл.

Радиатор является своеобразным устройством охлаждения жидкости. Для того чтобы процесс охлаждения жидкости происходил быстрее, устанавливается вентилятор, благодаря которому воздух нагнетается на поверхность радиатора. Данный вентилятор включается в тот момент, когда рабочая температура двигателя повышается. Как правило, роль охлаждающей жидкости играют тосол и антифриз.

Многие водители, ради экономии на охлаждающей жидкости, в систему охлаждения заливают просто дистиллированную воду. Хотя делать этого вовсе не стоит. От постоянного использования воды в качестве охлаждающей жидкости, в системе охлаждения могут образовываться отложения и коррозия. А это приводит к снижению срока службы всей системы охлаждения. Поэтому рекомендуется применять только специальные жидкости. Объем необходимой жидкости зависит от общего объема системы охлаждения.

Радиаторы могут иметь различные конструкции. Наиболее распространенные из них – это ленточные и пластинчатые радиаторы. Так как пластинчатые радиаторы имеют значительно больший вес, они постепенно уходят в прошлое.

Современные производители все чаще отдают свое предпочтение ленточным радиаторам. Обычно такие радиаторы изготавливаются из алюминия. Это связано с тем, что он имеет хорошо проводить тепло, улучшая работу всей охладительной системы.

А благодаря легкости таких радиаторов, капот автомобиля не перегружается лишней тяжестью, тем самым происходит экономия топлива.


Выше представлена иллюстрация с описанием деталей системы охлаждения двигателя:

1 — Салонный отопитель

2 — «Горячие шланги» для салонного отопителя

3 — Клапан избыточного давления (заливная горловина)

4 — Термостат

5 — Верхний патрубок (с горячей ОЖ)

6 — Радиатор

7 — Вентилятор

8 — Водяной насос

9 — Охлаждение трансмиссии

10 — Нижний патрубок (с охлажденной ОЖ)

11 — Расширительный бачок

Похожие записи автомобильной тематики:

Устройство и принцип работы системы охлаждения двигателя простыми словами

Рабочие процессы автомобильного двигателя проходят при высоких температурах, поэтому для обеспечения его работоспособности в течение длительного времени необходимо отводить лишнее тепло. Эту функцию обеспечивает система охлаждения (СО). В холодное время года за счет этого тепла производится обогрев салона.

В автомобилях, используемых турбонаддув, в функцию системы охлаждения входит понижение температуры воздуха, подаваемого в камеру сгорания. Дополнительно в один из кругов с системы охлаждения некоторых моделей автомобилей, оснащенных автоматической коробкой передач (АКПП), включается охлаждение масла в АКПП.

Виды систем охлаждения

В автомобилях устанавливается два основных типа СО: водяной и воздушный. Принцип работы системы охлаждения двигателя с водяным охлаждением заключается в нагреве жидкости от силовой установки или других узлов и отдачи такого тепла в атмосферу через радиатор. В воздушной системе в качестве рабочего охладителя используется воздух. В обоих вариантах есть свои достоинства и недостатки.

Однако, большее распространение получила система охлаждения с циркуляцией жидкости.

Воздушная СО

Воздушное охлаждение

К основным достоинствам этой компоновки можно отнести простоту конструкции и обслуживания системы. Такая СО практически не увеличивает массу силового агрегата, а также не капризна к изменениям температуры окружающего воздуха. К негативу относится существенный отбор мощности мотора приводом вентилятора, повышенный уровень шума при работе, плохо сбалансированный отвод тепла от отдельных узлов, невозможность использования блочной системы двигателя, невозможность аккумулирования отводимого тепла для дальнейшего использования, например, обогрева салона.

Жидкостная СО

Охлаждение жидкостью

Система с применением отвода тепла с помощью специальной жидкости благодаря своей конструкции может эффективно отводить лишнее тепло от механизмов и отдельных деталей конструкции. В отличие от воздушной, устройство системы охлаждения двигателя с жидкостью способствует более быстрому набору рабочей температуру при запуске. Также моторы с антифризами работают существенно тише и подвержены меньшей детонации.

Элементы системы охлаждения

Рассмотрим подробнее, как работает система охлаждения двигателя на современных авто. Существенных различий между бензиновыми и дизельными моторами в этом плане нет.

В качестве «рубашки» для охлаждения мотора выступают конструкционные полости блока цилиндров. Они располагаются вокруг зон, из которых требуется отводить тепло. Для более быстрого отвода установлен радиатор, состоящий из изогнутых медных или алюминиевых трубок. Большое количество дополнительных ребер ускоряют процесс теплообмена. Такие ребра повышают охлаждающую плоскость.

Перед радиатором ставится нагнетающий воздух вентилятор. Приток более холодных потоков начинается после замыкания электромагнитной муфты. Она включается при достижении фиксированных температурных значений.

Работа термостата

Непрерывность циркуляции охлаждающей жидкости обеспечивается работой центробежного насоса. Ременная или шестеренчатая передача для него получает вращение от силовой установки.

Регулировкой направлений потоков занимается термостат.

Если температура охлаждающей жидкости не высокая, то циркуляция проходит по малому кругу, без включения в него радиатора. Если же допустимый тепловой режим превышен, то термостат пускает поток по большому кругу с участием радиатора.

Для закрытых гидравлических систем свойственно использование расширительных баков. Такой бачок предусмотрен и в СО автомобиля.

Циркуляция охлаждающей жидкости

Прогрев салона выполняется с помощью радиатора отопителя. Теплый воздух в данном случае не уходит в атмосферу, а запускается внутрь авто, создавая комфорт водителю и пассажирам в холодное время года. Для большей эффективности такой элемент устанавливается практически на выходе жидкости от блока цилиндров.

Водитель получает информацию о состоянии системы охлаждения с помощью температурного датчика. Сигналы также идут на блок управления. Он может самостоятельно подключать или выключать исполнительные приборы для соблюдения баланса в системе.

Работа системы

В качестве охлаждающих жидкостей применяются антифризы с множеством присадок, в том числе и антикоррозионными. Они помогают увеличить долговечность узлов и деталей, используемых в СО. Такую жидкость принудительно прокачивается по системе центробежным насосом. Начинается движение от блока цилиндров, наиболее горячей точки.

Вначале происходит движение по малому кругу с закрытым термостатом без захода в радиатор, ведь еще не набрана даже рабочая температура для мотора. После выхода в рабочий режим циркуляция происходит по большому кругу, где радиатор может охлаждаться встречным потоком или с помощью подключаемого вентилятора. После этого жидкость возвращается в «рубашку» вокруг блока цилиндров.

Есть автомобили с использованием двух контуров охлаждения.

Первый понижает температуру мотора, а второй заботиться о надувочном воздухе, охлаждая его для образования топливной смеси.

Интересное по теме:

загрузка...

Facebook

Twitter

Вконтакте

Одноклассники

Google+

Принцип работы жидкостной системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания

В процессе работы двигателя происходит нагрев охлаждающей жидкости, а водяной насос подаёт её в радиатор (1) [рис. 1], где она охлаждается, а потом снова направляется в рубашку (16) блока цилиндров.

Рис. 1. Схема жидкостной системы охлаждения.

1) – Радиатор;

2) – Верхний бачок;

3) – Пробка радиатора;

4) – Контрольная трубка;

5) – Верхний патрубок радиатора;

6) – Резиновый шланг;

7) – Перепускной канал;

8) – Отводящий патрубок;

9) – Термостат;

10) – Отверстие;

11) – Головка блока;

12) – Водораспределительная трубка;

13) – Датчик указателя температуры жидкости;

14) – Блок цилиндров;

15) – Сливной краник;

16) – Водяная рубашка;

17) – Крыльчатка водяного центробежного насоса;

18) – Подводящий патрубок;

19) – Резиновый шланг;

20) – Нижний патрубок радиатора;

21) – Сливной краник;

22) – Нижний бачок радиатора;

23) – Ремень привода вентилятора;

24) – Вентилятор.

В состав водяной рубашки (16) двигателя входит рубашка блока (14) цилиндров и рубашка головки (11) блока, которые соединены между собой посредством предусмотренных отверстий в прокладке, расположенной между блоком и головкой. Привод крыльчатки (17) водяного центробежного насоса и вентилятора осуществляется посредством клиновидного ремня (23). В процессе вращения крыльчатки насоса охлаждающая жидкость нагнетается в водораспределительную трубу (12). Через расположенные в трубе отверстия (10) жидкость направляется в первую очередь на охлаждение наиболее нагретых частей головки блока, а также к цилиндрам. Через верхний патрубок (8) нагретая охлаждающая жидкость проходит к бачку радиатора. Если клапан термостата (9) закрыт, то жидкость поступает по перепускному каналу (7) к водяному насосу и затем в рубашку охлаждения, то есть проходит малый круг циркуляции. Если клапан термостата открыт, то охлаждающая жидкость направляется в верхний бачок (2) радиатора, затем протекает по трубкам радиатора, где охлаждается, и потом собирается в нижнем бачке (22), откуда подводится к насосу по нижнему патрубку (18).

17*

Похожие материалы:

Системы охлаждения двигателей внутреннего сгорания | Блог Turbomachinery

В двигателе внутреннего сгорания сгорание воздуха и топлива происходит внутри цилиндра двигателя, и образуются горячие газы с температурой газов около 2300-2500 ° C, что может привести не только к сгоранию масляной пленки между движущимися частями. , но также при захвате или сварке канцелярских принадлежностей и движущихся компонентов. Эту температуру необходимо снизить так, чтобы двигатель работал с максимальной эффективностью, способствуя высокому объемному КПД и обеспечивая лучшее сгорание без снижения теплового КПД из-за переохлаждения.Что наиболее важно, двигатель должен функционировать как с точки зрения механической работы, так и с точки зрения надежности. Короче говоря, охлаждение - это вопрос выравнивания внутренней температуры для предотвращения локального перегрева, а также для отвода достаточной тепловой энергии для поддержания практической общей рабочей температуры.

Также важно отметить, что около 20-25% всего выделяемого тепла используется для выработки тормозной мощности (полезной работы). Система охлаждения должна быть спроектирована так, чтобы отводить 30-35% общего тепла, а оставшееся тепло теряется на трение и уносится выхлопными газами.

Конструкция систем охлаждения зависит от того, имеет двигатель воздушное или жидкостное охлаждение. Воздушное охлаждение обычно используется в небольших двигателях, в которых ребра или выступающие поверхности расположены на стенках цилиндров, головке цилиндров и т. Д. Тепло, образующееся в результате сгорания в цилиндре двигателя, будет передаваться к ребрам, и когда воздух проходит через ребра, тепло будет рассеиваться в воздух. Количество тепла, отводимого в воздух, зависит от: количества воздуха, проходящего через ребра, площади поверхности ребра и теплопроводности металла, используемого для ребер.

В методах водяного охлаждения рубашки охлаждающей воды предусмотрены вокруг цилиндра, головки цилиндра, седел клапанов и т. Д. Когда вода циркулирует через рубашки, она поглощает тепло сгорания. Затем эта горячая вода будет охлаждаться в радиаторе частично вентилятором и частично потоком, создаваемым движением автомобиля вперед. Охлажденная вода снова рециркулирует через водяные рубашки с помощью насоса или термосифона, что основано на принципе разницы плотностей рабочей жидкости.

Рис. 1. Отверстия для охлаждающей воды в блоке цилиндров двигателя внутреннего сгорания.

На рис. 1. показана рубашка охлаждающей воды для блока цилиндров двигателя внутреннего сгорания. Рубашка охлаждения двигателя имеет сложную форму и зависит от многих факторов, включая форму блока цилиндров и оптимальную температуру, при которой двигатель работает. Большая рубашка охлаждения может эффективно отводить тепло от цилиндров, но делает двигатель громоздким и тяжелым. Рубашку охлаждающей воды необходимо оптимизировать с учетом как эффективности охлаждения, так и веса двигателя.Следовательно, поток через рубашку охлаждения должен быть оптимизирован от входа к выходу, охватывая продольную геометрию, а также проходя от блока цилиндров к головке. Оптимизация выполняется с целью минимизировать потерю давления жидкости между впуском и выпуском и получить равномерное распределение потока к каждому цилиндру в блоке двигателя и равномерные скорости вдоль его потока.

Рубашка охлаждения двигателя имеет сложную геометрию, и выполнение трехмерного моделирования над ней является довольно сложной задачей, включающей создание трехмерной геометрии со всеми сложными деталями и подготовку модели для выполнения анализа сопряженной теплопередачи.В качестве начального шага рекомендуется выполнить простой одномерный анализ теплопроводной сети, чтобы получить распределение теплопередачи и данные для создания трехмерной модели с использованием коммерческих инструментов, таких как AxSTREAM NET ™.

Чтобы узнать больше о том, как AxSTREAM NET ™ может упростить проектирование и анализ системы охлаждения двигателя, напишите по адресу [email protected]

Как работает система охлаждения автомобиля?

Чтобы объяснить, как работает система охлаждения, необходимо сначала объяснить, что она делает.Все очень просто - система охлаждения автомобиля охлаждает двигатель. Но охлаждение этого двигателя может показаться гигантской задачей, особенно если учесть, сколько тепла выделяет автомобильный двигатель.

Подумайте об этом. Двигатель небольшой машины, движущейся по шоссе со скоростью 50 миль в час, будет производить примерно 4000 взрывов в минуту. Наряду со всем трением движущихся частей это много тепла, которое нужно сосредоточить в одном месте. Без эффективной системы охлаждения двигатель нагреется и перестанет работать в течение нескольких минут.

Современная система охлаждения должна обеспечивать прохладу автомобиля при температуре окружающей среды 115 градусов, а также тепло в зимнюю погоду -25 градусов.

Два типа охлаждения

В автомобилях есть два типа систем охлаждения: одна охлаждаемая жидкостью, а другая - воздухом. Двигатели с воздушным охлаждением почти ушли в прошлое и были торговой маркой старых Volkswagen Beetles, а также Chevy Corvair.

В новых мотоциклах используется воздушное охлаждение, но в автомобилях охлаждение двигателя воздухом встречается очень редко.Следовательно, в оставшейся части этой статьи мы будем иметь дело исключительно с системами жидкостного охлаждения.

Что происходит внутри…

Система жидкостного охлаждения работает путем постоянного пропускания жидкости через каналы в блоке двигателя. Охлаждающая жидкость, приводимая в действие водяным насосом, проталкивается через блок цилиндров. Когда раствор проходит через эти каналы, он поглощает тепло от двигателя.

После выхода из двигателя эта нагретая жидкость попадает в радиатор, где охлаждается воздушным потоком, поступающим через решетку радиатора автомобиля.Во время прохождения через радиатор жидкость будет охлаждаться, снова возвращаясь к двигателю, чтобы забрать больше тепла от двигателя и унести его

Между двигателем и радиатором стоит термостат. Термостат регулирует, что происходит с жидкостью в зависимости от температуры. Если температура жидкости опускается ниже определенного уровня, раствор обходит радиатор и вместо этого направляется обратно в блок двигателя.

Охлаждающая жидкость будет продолжать циркуляцию, пока не достигнет определенной температуры и не откроет клапан на термостате, позволяя ей снова пройти через радиатор для охлаждения.

Из-за очень высокой температуры двигателя кажется, что охлаждающая жидкость может легко достичь точки кипения. Однако система находится под давлением, чтобы предотвратить подобное. Когда система находится под давлением, охлаждающей жидкости намного труднее достичь точки кипения.

Однако иногда давление возрастает, и его необходимо сбросить, прежде чем оно сдует шланг или прокладку. Крышка радиатора сбрасывает избыточное давление и жидкость, накапливая ее в резервном баке.После того, как жидкость в резервном резервуаре охлаждается до приемлемой температуры, она возвращается в систему охлаждения для повторной циркуляции.

The Killer Cooling Agent: антифриз

Антифриз - неотъемлемая часть системы охлаждения. Состоящий из этиленгликоля, антифриз выдерживает температуры в несколько десятков градусов ниже нуля, и в то же время без кипячения выдерживает температуру двигателя, превышающую 250 градусов.

Для большинства климатических условий смесь из 50% антифриза и 50% воды является лучшей смесью охлаждающей жидкости.Если температура намного ниже нуля, лучше всего использовать смесь 75% антифриза и 25% воды, но такой процент концентрации является исключением, а не нормой.

Также важно отметить, что антифриз очень ядовит как для животных, так и для человека. Хранить ее подальше от животных очень важно, потому что их привлекает сладкий вкус жидкости, и они с готовностью ее выпьют. При попадании внутрь этиленгликоль образует кристаллы оксалата кальция, которые могут вызвать почечную недостаточность с последующей смертью.

Итак, не пытаясь походить на голос мрака и гибели, будьте осторожны с антифризом и немедленно вытрите любые капли или разливы.

Систему охлаждения можно обслуживать, полностью сливая старую охлаждающую жидкость и заменяя ее свежим раствором. Промывка под давлением, которая должна выполняться профессионалами, удалит любые водные накипи вместе с любыми остатками старой охлаждающей жидкости или осадка.

Когда система полностью промывается в одном направлении, механик часто выполняет обратную промывку, идущую в направлении, противоположном нормальному потоку жидкости.После того, как обратная промывка выполнила свою работу, устанавливается новый термостат, и система заполняется свежим охлаждающим раствором.

После заправки, удаления накипи и очистки система снова готова начать работу по охлаждению двигателя.

Вопрос недели: Почему в системе охлаждения двигателя есть термостат, и влияет ли он на расход охлаждающей жидкости?

Вопрос месяца, представленный Биллом Маклелланом, Пасадена, Калифорния, на который ответила Мелани Хант, доцент кафедры машиностроения Калифорнийского технологического института.

Система охлаждения - важная часть автомобильного двигателя. Я определенно стал лучше осознавать этот факт после того, как моя машина перегрелась на шоссе Санта-Моника.

Система охлаждения выполняет три важные функции. Во-первых, отводит излишки тепла от двигателя; во-вторых, он поддерживает рабочую температуру двигателя там, где он работает наиболее эффективно; и, наконец, он максимально быстро доводит двигатель до нужной рабочей температуры.

Система охлаждения состоит из шести основных частей: двигателя, радиатора, водяного насоса, охлаждающего вентилятора, шлангов и термостата.В процессе сгорания часть энергии топлива превращается в тепло. Это тепло передается охлаждающей жидкости, которая циркулирует в двигателе с помощью водяного насоса. Шланги несут горячую охлаждающую жидкость к радиатору, где тепло передается воздуху, который проходит мимо двигателя охлаждающим вентилятором. Затем охлаждающая жидкость возвращается к водяному насосу и рециркулирует.

Когда двигатель холодный, например, первым делом утром, двигатель работает немного иначе. Для максимальной эффективности двигатель разработан с возможностью быстрого прогрева.Как только двигатель достигает нужной рабочей температуры, он рассчитан на поддержание стабильной температуры, что и является целью термостата. Термостат похож на клапан, который открывается и закрывается в зависимости от его температуры. Термостат изолирует двигатель от радиатора до тех пор, пока он не достигнет определенной минимальной температуры. Без термостата двигатель всегда будет отдавать тепло радиатору, и ему потребуется больше времени для прогрева. Как только двигатель достиг желаемой рабочей температуры, термостат регулирует поток в радиатор для поддержания стабильной температуры.

Иногда охлаждающая жидкость настолько горячая, что термостат полностью открывается, что делает двигатель полностью зависимым от радиатора для поддержания стабильной температуры. Пока через радиатор проходит достаточно воздуха, двигатель остается холодным. Если по какой-либо причине расход воздуха будет слишком низким, радиатор не справится со своей работой и двигатель может перегреться. В этот момент, если скорость потока охлаждающей жидкости увеличивается, двигатель будет передавать больше тепла охлаждающей жидкости, что усугубит ситуацию.Ограничение потока термостата способствует увеличению давления в системе охлаждения, что затрудняет закипание охлаждающей жидкости в водяном насосе. Однако это мало помогает радиатору сохранять двигатель в холодном состоянии.

Охлаждение двигателя - устройство и функционирование

Температура горящего топлива (до 2000 ° C) отрицательно сказывается на работе двигателя. Поэтому двигатель охлаждают до рабочей температуры. Первым видом охлаждения водой было термосифонное охлаждение.

Нагретая, более легкая вода поднимается в верхнюю часть радиатора через коллектор и охлаждается воздушным потоком. Затем он опускается вниз и возвращается в двигатель. Вода циркулирует при работающем двигателе. Охлаждение поддерживалось вентилятором, но регулировать было невозможно. Позже водяная помпа ускорила циркуляцию воды.

Слабые стороны:

  • Длительное время прогрева
  • Низкая температура двигателя в холодное время года

При дальнейшем развитии двигателей регуляторы охлаждающей жидкости (т.е. термостат). Циркуляция воды через радиатор регулируется в зависимости от температуры охлаждающей жидкости. В 1922 году это описывалось так: «Назначение этих устройств - быстрый прогрев двигателя и предотвращение остывания двигателя».

Речь идет о системе охлаждения, управляемой термостатом, со следующими функциями:

  • Короткое время прогрева
  • Поддержание постоянной рабочей температуры

Термостат стал решающим усовершенствованием системы охлаждения двигателя и обеспечил циркуляцию охлаждающей жидкости при коротком замыкании. Пока желаемая рабочая температура двигателя не достигается, вода не проходит через радиатор, а обходит его и попадает в двигатель.Термостат открывает соединение с радиатором только после достижения желаемой рабочей температуры. Эта система управления и по сей день остается основой всех систем. Рабочая температура двигателя важна не только с точки зрения производительности и расхода топлива, но и с точки зрения низкого уровня выбросов загрязняющих веществ.

В системе охлаждения двигателя используется тот факт, что вода под давлением кипит не при температуре 100 ° C, а только между 115 ° C и 130 ° C. В охлаждающем контуре давление находится в пределах 1.0 бар и 1,5 бар. Это замкнутая система охлаждения. В системе есть расширительный бак, который заполнен только наполовину. Охлаждающая среда - это не просто вода, а смесь воды и охлаждающей добавки. Сейчас мы имеем дело с охлаждающей жидкостью, обеспечивающей защиту от замерзания, с повышенной температурой кипения и защищающей детали двигателя и систему охлаждения от коррозии.

Определение, типы, преимущества, недостатки и необходимость [PDF]

Это полное руководство по системе охлаждения двигателя внутреннего сгорания.В этой статье, во-первых, мы увидим определение системы охлаждения двигателя, а затем типы, а также преимущества, недостатки и необходимость системы охлаждения двигателя.

Предположим, что типичный 4-цилиндровый автомобиль, движущийся по шоссе со скоростью около 50 миль в час, будет производить 4000 контролируемых взрывов в минуту внутри двигателя, поскольку свечи зажигания воспламеняют топливо в каждом цилиндре, чтобы продвигать автомобиль по дороге.

Эти взрывы выделяют огромное количество тепла и, если их не контролировать, могут вывести из строя двигатель за считанные минуты.Управление этим высокотемпературным теплом - это работа системы охлаждения.

Что такое система охлаждения двигателя?

Система охлаждения двигателя - одна из необходимых вещей в двигателе внутреннего сгорания для снижения температуры компонентов внутри двигателя. Это также помогает снизить износ компонента и обеспечить бесперебойную работу и долгий срок службы компонентов.

Какие типы систем охлаждения двигателя?

Как правило, существует два типа систем охлаждения, а именно:

  • Система воздушного охлаждения
  • Система водяного охлаждения

Итак, давайте обсудим эти типы в широком смысле.

Система воздушного охлаждения:

В этой системе тепло от двигателя напрямую отводится в атмосферу.

Основной принцип этого типа системы - обеспечить прохождение тока через части, от которых должно отводиться тепло, что зависит от площади поверхности металла при контакте скорости потока воздуха, разницы температур между горячими поверхностями. и воздух.

И Площадь поверхности металла будет увеличена за счет создания ребер вокруг цилиндра, сделанного из меди или стали.

Система воздушного охлаждения, Learn Mechanical
Преимущества системы воздушного охлаждения:

Вот некоторые преимущества использования системы воздушного охлаждения:

  • Легкий вес
  • Антифриз не требуется
  • Эту систему можно использовать там, где вода дефицит есть
  • Простая конструкция
  • Требуется меньше места
  • Отсутствие забора воды и т. д.
Недостатки системы воздушного охлаждения:

Система воздушного охлаждения также имеет некоторые недостатки, а именно:

  • Подробнее шум в работе.
  • Коэффициент теплопередачи воздуха меньше, следовательно, менее эффективен в работе.
Примеры двигателей с воздушным охлаждением:
  • Он используется в скутерах, мотоциклах и тракторах.

Система водяного охлаждения:

Этот тип является наиболее часто используемым типом системы.

В этой системе рассеивание тепла происходит за счет циркуляции воды через рубашки вокруг цилиндра и пропускания этой горячей воды через радиатор, где воздух поглощает тепло из воды.

Есть два типа систем водяного охлаждения.

  1. Thermosyphon
  2. Циркуляционная система насоса
Thermosyphon System:

Насос не используется в этой системе.

Циркуляция воды осуществляется из-за разницы в плотности горячей и холодной воды.

Однако в этой системе охлаждения скорость охлаждения низкая. В настоящее время его использование ограничено, потому что нам нужно поддерживать воду на определенном уровне.

Прост в конструкции и дешев.

Схема системы Thermosyphon, Learn Mechanical
Работа системы Thermosyphon:

Система охлаждения термосифона работает по принципу естественной конвекции.

Термосифонная система водяного охлаждения основана на том, что вода становится светлой при нагревании и,

Верхняя и нижняя части радиатора соединены с верхней и нижней частью водяной рубашки цилиндра соответственно с помощью труб.

Радиатор охлаждается за счет обтекания воздухом.Воздушный поток достигается движением автомобиля или вентилятором.

Нагретая вода внутри водяной рубашки цилиндра становится легкой и выходит из верхнего соединительного патрубка в радиатор и спускается из верхнего бака в нижний бак, отводя тепло по мере продвижения.

Охлажденная вода из нижнего бака проходит в водяную рубашку цилиндра и, следовательно, снова циркулирует для технологического процесса.

Ограничение этой системы состоит в том, что это охлаждение зависит только от температуры и не зависит от оборотов двигателя.

Система циркуляции насоса:

В этой системе охлаждения циркуляция воды осуществляется с помощью центробежного насоса.

За счет этого насоса расход воды больше.

Здесь радиатор можно установить в любом удобном для проектировщика месте.

Насос приводится в движение ремнем от коленчатого вала.

Схема циркуляционной системы охлаждения с насосом, Learn Mechanical
Работа циркуляционной системы насоса:

В этой системе поток охлаждающей воды направлен вверх от головки блока цилиндров к верхнему баку радиатора, а затем вниз через радиатор сердцевина к нижнему резервуару.

Из нижнего бака он перемещается через нижний шланг радиатора к водяным рубашкам блока цилиндров с помощью водяного насоса, который обеспечивает циркуляцию воды.

Вода поступает в двигатель по центру впускной стороны насоса.

Циркуляционный насос приводится в движение ремнем от коленчатого вала.

По мере увеличения оборотов двигателя расход охлаждающей жидкости увеличивается.

Детали системы водяного охлаждения:

Это некоторые основные части системы водяного охлаждения:

  • Радиатор
  • Водяной насос
  • Вентилятор
  • Водяные рубашки вокруг цилиндров
  • Шланг
  • Клапан термостата

Позвольте мне все объяснить.

Радиатор:

Радиатор - это теплообменник, используемый в двигателе внутреннего сгорания, он состоит из двух резервуаров [один называется верхним резервуаром, а другой - нижним резервуаром] и трубок, соединенных с обоими резервуарами.

Верхний бак соединен с выходным каналом рубашек двигателя с помощью шланга, а нижний бак соединен с входным каналом рубашки охлаждения с помощью водяного насоса.

Горячая вода поступает из цилиндра двигателя, заполняющего верхний бак, из верхнего бака по трубкам радиатора горячая вода поступает в нижний бак.К моменту прохождения по трубкам горячая вода охлаждается потоком атмосферного воздуха или иногда на задней стороне радиатора устанавливается вентилятор.

Обычно радиаторы изготавливаются из следующих материалов:

  • Чугун
  • Низкоуглеродистая сталь
  • Нержавеющая сталь
  • Алюминий
  • Медь
  • Латунь
Водяной насос:

Водяной насос используется для циркуляции силы вода внутри двигателя. Водяной насос приводится в движение ремнем, который соединен с коленчатым валом.

Вентилятор:

Вентилятор предназначен для продувки воздуха через трубки радиатора. Он приводится в движение тем же ремнем, что и насос.

Водяные рубашки:

Устанавливается снаружи цилиндра двигателя. Эти куртки используются для отвода тепла от цилиндра двигателя.

Шланг:

Это трубка, соединяющая водяные рубашки двигателя и радиатор.

Термостатический клапан:

Этот клапан предназначен для ограничения потока воды от двигателя к радиатору.Эта конструкция клапана: когда температура воды внутри цилиндра двигателя превышает определенное значение (обычно 70 градусов по Цельсию), тогда клапан позволяет поток воды, если температура воды внутри цилиндра ниже 70 градусов по Цельсию, тогда клапан ограничить поток воды.

Детали системы водяного охлаждения, Learn Mechanical
Преимущества системы водяного охлаждения:

Вот некоторые преимущества системы водяного охлаждения:

  • В этих типах охлаждения мы видим высокую скорость теплопередачи.
  • Этот тип системы охлаждения используется там, где размер или мощность двигателя больше.
  • Теплопроводность больше
  • Вода легко доступна
  • Жидкость имеет высокую энтальпию испарения, поэтому e = эффективность водяного охлаждения больше.
Недостатки системы водяного охлаждения:

Недостатки системы водяного охлаждения указаны ниже:

  • Иногда коррозия возникает внутри радиатора, трубы или хранилища.
  • Из-за накипи скорость теплопередачи снижается после длительного использования, поэтому требуется регулярная чистка и техническое обслуживание.
Примеры двигателей с водяным охлаждением:
  • Все современные двигатели (легковые автомобили, автобусы, грузовики и т. Д.) В настоящее время используют этот тип системы охлаждения.

Необходимость системы охлаждения:

Необходимость системы охлаждения в двигателе внутреннего сгорания по следующей причине:

  • Во время работы двигателя температура внутри двигателя может подниматься до 2500 градусов по Цельсию (Источник: How Stuff Works), которая выше точки плавления компонентов, из которых изготовлен двигатель.Поэтому нам нужно использовать систему охлаждения, чтобы максимально рассеивать тепло.
  • Как мы знаем, для правильной работы двигателя нам также нужна система смазки, но из-за сильного нагрева свойства смазочного масла могут измениться. Вот результат схватили двигатель. Поэтому, чтобы этого избежать, нам нужно использовать систему охлаждения.
  • Иногда из-за огромного тепла внутри двигателя накапливается тепловая нагрузка, поэтому для минимизации нагрузки нам необходимо поддерживать температуру двигателя на как можно более низком уровне.

Видео о том, как работает система охлаждения двигателя?

Итак, это все о системе охлаждения двигателя, я надеюсь, вам понравилась эта статья и вы узнаете что-то новое из этого материала. Если вы цените нашу работу, поделитесь этой статьей в своей любимой социальной сети. Увидимся в другой статье, а пока наслаждайтесь остатком дня, много работайте, узнавайте новое и всегда будьте счастливы. Ваше здоровье!

Дополнительные ресурсы:


Кредиты:


  • Все изображения сделаны Saubhik Roy - Design Team Learn Mechanical
  • Изображение функции: Изменено автором
  • Видео Автором Autotechlabs

Ссылка:


(PDF) Разработка систем охлаждения двигателей внутреннего сгорания с учетом требований современных приводных систем

Международная автомобильная конференция (KONMOT2018)

IOP Conf.Серия: Материаловедение и инженерия 421 (2018) 042078 IOP Publishing

doi: 10.1088 / 1757-899X / 421/4/042078

2

негабаритный, что оказывает значительное влияние на эффективность преобразования энергии и выбросы

токсичных компонента выхлопных газов.

2. Анализ современных систем охлаждения

Обеспечение правильной работы ДВС невозможно без использования системы охлаждения

, которая обеспечит отвод избыточного тепла от элементов, подверженных перегреву.

Согласно теоретическим основам работы двигателей внутреннего сгорания, рассеивание тепла

через систему охлаждения вызывает потери, снижая эффективность цикла.

В современных конструкциях двигателей внутреннего сгорания используются системы как воздушного, так и жидкостного охлаждения. Они

существенно различаются по используемому носителю, а также по конструкции и возможностям настройки. Самая простая конструкция из всех используемых до сих пор систем охлаждения

характеризуется системой воздушного охлаждения.В системах охлаждения этого типа

теплообмен происходит между ребристой поверхностью и воздухом, протекающим вокруг нее. Отсутствие необходимости в использовании внешнего теплообменника, насоса охлаждающей жидкости и механических компонентов делает эту систему

необслуживаемой, что снижает эксплуатационные расходы. Двигатели внутреннего сгорания с воздушной системой охлаждения

издают больше шума, чем двигатели с жидкостной системой охлаждения. Это связано с отсутствием

гашения колебаний охлаждающей жидкостью и резонирующим эффектом оребрения головки цилиндра

и блока цилиндров.Для улучшения воздушного потока, что существенно влияет на эффективность

системы охлаждения, используются отдельные цилиндры и головки. Это решение увеличивает габариты

и

двигателя и значительно снижает жесткость конструкции. Из-за простой конструкции системы воздушного охлаждения

она имеет множество ограничений и недостатков. В такой конструкции

теплообмен происходит только на внешних поверхностях, поэтому нет возможности оптимального охлаждения

внутренних компонентов двигателя внутреннего сгорания.Это отрицательно сказывается на равномерности

распределения температуры, что может привести к возникновению участков, подверженных локальному перегреву

, что способствует быстрому износу компонентов двигателя внутреннего сгорания. Эффективность системы воздушного охлаждения

во многом зависит от скорости воздушного потока и поверхности теплообмена.

Получение достаточного теплообмена двигателя внутреннего сгорания, необходимого для правильной работы

, вынуждает использовать технические решения, которые обеспечат соответствующее количество поставляемого теплоносителя

.Отсутствие термостабилизации двигателя отрицательно сказывается на смазочных свойствах

моторного масла, вязкость которого изменяется при изменении рабочей температуры двигателя внутреннего сгорания

. Ухудшение смазывающих свойств моторного масла может привести к повреждению компонентов двигателя

. Из-за конструкции и принципа действия таких систем ограничены возможности регулирования теплообмена

.Из-за вышеуказанных ограничений системы воздушного охлаждения применимы только к тяговым двигателям

малой мощности или тем, которые работают в условиях постоянной нагрузки. В двигателях внутреннего сгорания

большой единичной мощности в условиях работы с большой нагрузкой на малых оборотах необходимого расхода воздуха

может быть недостаточно, что может привести к перегреву двигателя и, как следствие, возникновению аномалий горения

. . Несмотря на множество недостатков систем воздушного охлаждения, важным преимуществом

является скорость нагрева отдельных элементов.Очень быстрое достижение внутренней рабочей температуры двигателей внутреннего сгорания

повышает общую эффективность и долговечность связанных компонентов двигателя

. Двигатели внутреннего сгорания с воздушным охлаждением, в силу своей простой конструкции

, отличаются меньшей собственной массой по сравнению с двигателями с жидкостным охлаждением. Отсутствие теплообменника

и дорогих механических компонентов, таких как: насос охлаждающей жидкости, термостат

и шланги охлаждающей жидкости, значительно снижает производственные затраты на снижение массы и габаритов двигателя

с этим типом системы. .

Непрерывное развитие двигателей внутреннего сгорания, которое приводит к повышению эффективности и

, получая все больше и больше единичной мощности, систем воздушного охлаждения недостаточно. В конструкциях этого типа

система жидкостного охлаждения становится стандартом. Двигатели внутреннего сгорания с системой жидкостного охлаждения

отличаются более сложной конструкцией. Они оснащены множеством внешних элементов

, таких как: теплообменник, нагреватель, термостат, механический водяной насос, вентилятор, охлаждающая жидкость

линий, которые необходимы для обеспечения правильной работы всей системы.Такое количество периферийных элементов в

увеличивает сложность системы и стоимость производства и эксплуатации

ДВС. Кроме того, двигатели внутреннего сгорания с жидкостным охлаждением вырабатывают меньше энергии

Охлаждение двигателя - конструкция и функционирование

Температура горящего топлива (до 2000 ° C) отрицательно сказывается на работе двигателя. Поэтому двигатель охлаждают до рабочей температуры. Первым видом охлаждения водой было термосифонное охлаждение.

Нагретая, более легкая вода поднимается в верхнюю часть радиатора через коллектор и охлаждается воздушным потоком. Затем он опускается вниз и возвращается в двигатель. Вода циркулирует при работающем двигателе. Охлаждение поддерживалось вентилятором, но регулировать было невозможно. Позже водяная помпа ускорила циркуляцию воды.

Слабые стороны:

  • Длительное время прогрева
  • Низкая температура двигателя в холодное время года

При дальнейшем развитии двигателей регуляторы охлаждающей жидкости (т.е. термостат). Циркуляция воды через радиатор регулируется в зависимости от температуры охлаждающей жидкости. В 1922 году это описывалось так: «Назначение этих устройств - быстрый прогрев двигателя и предотвращение остывания двигателя».

Речь идет о системе охлаждения, управляемой термостатом, со следующими функциями:

  • Короткое время прогрева
  • Поддержание постоянной рабочей температуры

Термостат стал решающим усовершенствованием системы охлаждения двигателя и обеспечил циркуляцию охлаждающей жидкости при коротком замыкании. Пока желаемая рабочая температура двигателя не достигается, вода не проходит через радиатор, а обходит его и попадает в двигатель.Термостат открывает соединение с радиатором только после достижения желаемой рабочей температуры. Эта система управления и по сей день остается основой всех систем. Рабочая температура двигателя важна не только с точки зрения производительности и расхода топлива, но и с точки зрения низкого уровня выбросов загрязняющих веществ.

В системе охлаждения двигателя используется тот факт, что вода под давлением кипит не при температуре 100 ° C, а только между 115 ° C и 130 ° C. В охлаждающем контуре давление находится в пределах 1.0 бар и 1,5 бар. Это замкнутая система охлаждения. В системе есть расширительный бак, который заполнен только наполовину. Охлаждающая среда - это не просто вода, а смесь воды и охлаждающей добавки. Сейчас мы имеем дело с охлаждающей жидкостью, обеспечивающей защиту от замерзания, с повышенной температурой кипения и защищающей детали двигателя и систему охлаждения от коррозии.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *