Воздушное охлаждение имеет ряд преимуществ по сравнению с жидкостным охлаждением: не требуются охлаждающая жидкость, радиатор, жидкостный насос, трубопроводы, уплотнения. Удельный вес двигателей воздушного охлаждения меньше. Обслуживание таких двигателей проще, эксплуатационные расходы сокращаются. Исключается вероятность размораживания двигателя при низких температурах.
К основным недостаткам воздушного охлаждения относятся неравномерность охлаждения цилиндров в многоцилиндровых двигателях; повышенная шумность работы двигателя; большой расход мощности на привод вентилятора.
При воздушном охлаждении теплоотдача происходит непосредственно от наружной поверхности цилиндра в воздух. Коэффициент теплоотдачи от металла к воздуху почти в 20 раз меньше, чем к охлаждающей жидкости, поэтому для обеспечения отвода теплоты цилиндры двигателя изготовляют с ребрами для увеличения их теплопередающей поверхности. От поверхности оребрения теплота, поступающая к ней от стенок двигателя, отводится с охлаждающим потоком воздуха, создаваемым мощным вентилятором 1 (рис. 2.68) со встроенной гидромуфтой. В потоке охлаждающего воздуха установлен масляный радиатор 2. Тепловой режим двигателя контролируется датчиком температур.
Рис. 2.68. Схемы воздушного охлаждения двигателей:
а — V-образного; б — рядного; 1 — вентилятор со встроенной гидромуфтой; 2 — масляный радиатор; 3 — кожух; 4 — дефлектор; → — направление движения воздуха
Для обеспечения равномерного охлаждения и уменьшения расхода воздуха при минимальной затрате мощности на привод вентилятора в двигателях с воздушным охлаждением движение воздуха организуют по определенной схеме, для чего применяют направляющие кожухи 3 и дефлекторы 4. Дефлекторы — это н аправляющие устройства для подачи с определенной скоростью и направлением потока воздуха к оребренным поверхностям.
Интенсивность воздушного охлаждения зависит от размера теплоотводящей поверхности, формы и расположения ребер, скорости, количества, направления и температуры окружающего воздуха. Регулирование температуры двигателя осуществляется изменением расхода поступающего в систему или выходящего из системы воздуха с помощью заслонок или подачей вентилятора (путем изменения частоты вращения или положения лопастей вен тилятора).
Простейший вариант — управление потоком воздуха в системе воздушного охлаждения с помощью заслонок с ручным управлением. При изменении расхода воздуха, выходящего из системы, положение заслонок может регулироваться с помощью термостатов.
При автоматическом регулировании температуры двигателя подачей воздуха вентилятором в привод вентилятора 1 вводится гидромуфта, заполняемая маслом через канал, сечение которого изменяется термоклапаном.
Воздушное охлаждение получило наибольшее распространение в дизелях, у которых рабочий процесс улучшается при более высоких температурах поверхностей камер сгорания. В бензиновых двигателях воздушное охлаждение используется в моделях с невысокой мощностью.