Классификация. Схема работы системы
Система охлаждения служит для отвода теплоты от нагретых деталей и поддержания нормального температурного режима работы двигателя, что достигается искусственным охлаждением с помощью жидкости (жидкостное охлаждение) или окружающего воздуха (воздушное охлаждение).
Двигатели с жидкостным охлаждением. В систему жидкостного охлаждения входят водяная рубашка 6 (рис. 24, а) охлаждения блока и головки цилиндров, радиатор 2, водяной насос 9 и вентилятор 3, а также вспомогательные устройства: водораспределительный канал 8, термостат 4, соединительные шланги, краники слива и термометр 5.
Рис. 24. Схемы систем охлаждения: а — жидкостного; б — воздушного; 1 — шторка радиатора; 2 — радиатор; 3 — вентилятор; 4 — термостат; 5 — термометр; 6 и 7 — водяные рубашки основного и пускового двигателей; 8 — водораспределительный канал; 9 — водяной насос; 10 — сливной краник; 11 — направляющий аппарат вентилятора; 12 — ротор вентилятора; 13 — воздухораспределительный кожух; 14 — масляный радиатор; 15 — охлаждающее ребро; 16— щиток дефлектора; 17— цилиндр; 18 — головка цилиндра
При работе пускового двигателя до начала проворачивания коленчатого вала основного двигателя происходит термосифонная циркуляция воды, т.е. под воздействием разности температур вода циркулирует из водяной рубашки 7 цилиндра пускового двигателя в его головку, а затем направляется в водяную рубашку 6 головки блока основного двигателя. Отдав последней теплоту, вода по соединительному патрубку поступает опять в рубашку цилиндров пускового двигателя.
Во время работы основного двигателя действует принудительная циркуляция воды в системе охлаждения. Она создается центробежным водяным насосом Р, который забирает воду из нижнего бака радиатора и нагнетает под давлением в водяную рубашку головки цилиндров. По каналам потоки воды движутся к перемычкам клапанных гнезд, подверженным наибольшему нагреву. В холодном двигателе вода направляется термостатом 4 из водяной рубашки к водяному насосу (по малому кругу), минуя радиатор 2, а в прогретом — в верхний бак радиатора (по большому кругу). Проходя из верхнего бака радиатора в нижний по многочисленным трубкам, вода охлаждается потоком воздуха. Он создается вентилятором 3 и поступает между трубками. Из нижнего бака радиатора вода вновь нагнетается насосом в водяную рубашку двигателя.
Благодаря высокой скорости движения создается небольшая (4…7°С) разность температур воды, выходящей из рубашки охлаждения и входящей в нее, что создает благоприятные условия для равномерного охлаждения двигателя.
На двигателях применяют закрытую систему охлаждения. Она характеризуется тем, что радиатор герметически закрыт и только при повышенном или пониженном давлении он сообщается с атмосферой через паровоздушный клапан. В такой системе можно достичь более высокой температуры кипения воды, что благоприятно влияет на условия работы двигателя. В закрытой системе охлаждения уменьшается потеря жидкости в результате испарения.
Двигатели с воздушным охлаждением. Теплота отводится от деталей в результате принудительного обдува воздухом цилиндров и их головок, для чего служит осевой вентилятор, состоящий из ротора 12 (рис. 24, б) с большим числом лопастей и неподвижного направляющего аппарата 11. Вращаясь с большой частотой, ротор нагнетает воздух под воздухораспределительный кожух 13. Оттуда он поступает направленно к охлаждающим ребрам 15 цилиндров и их головкам 18, забирает у них теплоту и выходит в атмосферу на противоположную сторону.
По сравнению с системой жидкостного охлаждения система воздушного охлаждения имеет следующие преимущества: простота и удобство в эксплуатации; меньшая масса двигателя; быстрый прогрев в холодное время года. К недостаткам относятся: большая теп- лонапряженность отдельных деталей двигателя вследствие их неравномерного охлаждения; большой расход мощности двигателя на привод вентилятора. Вот почему двигатели с системой воздушного охлаждения устанавливают на машины с малой мощностью.