ВСТУП
При згорянні палива, колидвигун працює з повністю відкритою заслінкою, максимальна температуразгоряючих газів може досягати величини 1500 - 2000 В° С. Розширення газів під час робочого ходу істотно знижуєїх температуру, але під час такту випуску температура все ще може знаходитисяпоблизу 800 В° С (див. рис. 1).
Всі деталі двигуна, з якимивступають в контакт ці нагріті гази, поглинають теплоту цих газів,пропорційно їх температурі, площі і тривалості контакту, ввнаслідок чого температура деталей двигуна підвищується. Температуравідпрацьованих газів вище температури червоного розжарювання і вище температуриплавлення такого металу, як алюміній. Якщо не вживати заходів для зниженнятемператури деталей двигуна, деякі або багато з нижчепереліченихдеталей можуть бути серйозно пошкоджені:
стінки камери згоряння, головкапоршня, верхній торець циліндра і область випускного клапана піддаютьсявпливу найбільш гарячих газів і нагріваються до найвищих температур.Термічне розширення цих деталей може призвести до відхилення від правильноїформи, що призведе до витоку, прогорання клапанів і появи тріщин в блоці іголовці циліндрів.
плівка масла, яка повинназмащувати поршень і стінки циліндра, може згоріти або обвуглитися, в результатічого може виникнути прискорений знос і навіть деформація поршня.
в результаті нагрівання свіжої порціїподається в циліндр горючої суміші, через зменшення його щільності, можезменшитися вихідна потужність, збільшується ймовірність детонаційногозгоряння.
деякі частини поверхні камеризгоряння можуть нагрітися до такої міри, що будуть запалювати свіжу порціюробочої суміші до появи іскри; це називається передчасним займаннямі може привести до серйозного пошкодження двигуна.
Крім цього, важливо не переохолоджуватидвигун, інакше можуть виникнути інші проблеми:
теплота необхідна для випаровуванняпалива усередині циліндра під час такту стискання. Чи не випаровуванні палива будеосідати на холодних стінках циліндра і в місцях свого осідання воно будерозчиняти мастило і знищувати його змащувальні властивості.
утворюється при згоранні водянийпара буде конденсуватися на холодних стінках циліндра, утворюючи бруд разомз мастилом і викликаючи корозію деталей двигуна. При цьому швидкістьзносу у холодного двигуна значно більше, ніж у гарячого.
Досвід показує, що температураголовки циліндрів повинна підтримуватися трохи нижче 200 - 250С, оскількиперегріву також слід уникати.
Тому для підтримки нормальноготеплового режиму роботи вузлів і механізмів необхідно безперервно відводититеплоту від взаємодіючих деталей, не допускаючи їх перегріву.
Слід підтримувати тепловий режимдвигуна в межах 85 - 95 про С незалежно від його навантаження татемператури навколишнього середовища.
На сучасних поршневих двигунахзастосовують рідинне або повітряне охолодження.
Для забезпечення ефективної роботидвигун внутрішнього згоряння має наступні механізми і системи:
В·кривошипно-шатунний механізм;
В·систему змащення;
В·газорозподільний механізм;
В·систему харчування;
В·систему охолодження;
В·систему запалювання.
На сучасних автомобільнихдвигунах в корисну роботу перетворюється лише 23 - 40% теплоти, що виділяється в циліндрах двигуна, решта теплотауноситься відпрацьованими газами, з охолоджувальною рідиною або повітрям ізатрачається на тертя, розсіювання в навколишнє середовище зовнішніми поверхнямидвигуна та ін
1. ПРИСТРІЙ СИСТЕМИ ОХОЛОДЖЕННЯДВИГУНА
Система охолодження призначена длявідведення тепла від механізмів і деталей двигуна, а також для підтримкинормального теплового режиму двигуна. На автомобільних двигунах найбільшепоширення отримали рідинні системи з примусовою циркуляцієюохолоджуючої рідини.
Такі системи більш ефективні вроботі і разом з пусковими пристроями забезпечують легкий запуск двигуна принегативних температурах навколишнього повітря і створюють менший шум при йогороботі.
У рідинної системі охолодженняповерхні блоку і головки циліндрів укладені в клітку або охолоджуючусорочку (контур), за наявності простору між циліндрами, в якому можециркулювати відповідна рідина. В якості рідини зазвичай використовуєтьсявода або її Етіленгліколевие суміші - антифризи.
Найбільш широке поширенняотримали всесезонні рідини, що замерзають при низькій температурі - Тосол-А40Мі Тосол-А65М, в залежності від кліматичних умов. Ці рідини маютьантикорозійними, антівспенівающімі властивостями і розчиняють накип, щоє важливою властивістю для експлуатації автомобілів. Вони мають високийкоефіцієнт теплового розширення.
Зазначені рідини блакитного кольорубез запаху - отруйні, і тому необхідно дотримуватися запобіжних заходів приповодженні з ними, щоб уникнути опіків шкіри і роз'їдання одягу. При попаданнінавіть невеликої кількості такої рідини в організм людини може відбутисяважке отруєння.
Рис. 2 Система охолодження ВАЗ-2106: 1- Трубка відводу рідини від радіатора нагрівника до рідинного насоса; 2 - шлангвідводу гарячої рідини з головки циліндрів в радіатор отопітеля; 3 -перепускний шланг термостата; 4 - випускний патрубок сорочки охолодження; 5 -шланг радіатора; 6 - розширювальний бачок; 7 - сорочка охолодження; 8- Пробка радіатора; 9 - радіатор; 10 - кожух вентилятора; 11 - вентилятор зелектроприводом; 12 - гумова опора радіатора; 13 - шків приводу рідинногонасоса; 14 - відвідний шланг радіатора; 15 - ремінь приводу насоса; 16 -рідинний насос; 17 - шланг подачі рідини в насос; 18 - термостат.
Рис.3. Принципова схема системиохолодження: 1 - радіатор; 14 - поршень; 2 - кришка; 15 - зливний краник; 3 -вентилятор; 16 - нижній бачок радіатора; 4 - термостат; 5 - рідинний насос; 6- Розширювальний бачок; 7 - головка циліндрів; 8 - трубопровід до опалювача; 9 -покажчик температури рідини; 10 - вентилятор отопітеля; 11 - радіаторнагрівника; 12 - сорочка охолодження головки циліндрів; 13 - сорочка охолодженняблоку циліндрів.
Система охолодження складається (рис.3)з:
-сорочки охолодження блоку і головки блоку циліндрів;
-відцентрового насоса;
-термостата;
-радіатора з розширювальним бачком;
-вентилятора;
сполучних патрубків і шлангів.
Систему охолодження заповнюють рідиноючерез розширювальний бачок 6 (рис. 3) або горловину радіатора. У кришцірадіатора або бачка виконаний пароповітряний клапан, який підтримуєпідвищений тиск в системі охолодження при роботі двигуна, підвищуючи тимсамим температуру Тосола. За міру охолодження зупиненого двигуна клапанпоступово знижує тиск, запобігаючи розрив радіатора і розширювальногобачка. Для зливу рідини служать отвори в нижній частині радіатора і блоціциліндрів, закриті різьбовими пробками або забезпечені краниками 15.
Під час роботи двигуна рідинациркулює в системі охолодження двигуна під дією відцентровогорідинного насоса 5 охолоджуючої рідини. Розподілом потоку рідиниуправляє термостат. Поки двигун не прогрітий, рідина циркулює по маломуколу (рис.4) - фактично в межах сорочки охолодження головки і блокуциліндрів. У міру прогріву двигуна клапан термостата відкривається, і частинарідини, а потім і весь її потік направляється в радіатор (велике колоциркуляції), де охолоджується потоком повітря, що набігає і вентилятором.Крильчатка вентилятора на деяких двигунах приводиться в обертання ремінноюпередачею від шківа колінчастого вала. Більш сучасна конструкція -електричний вентилятор системи охолодження, що працює від бортової електромережіавтомобіля і керований термодатчиком, встановленим в бачку радіатора.
Система охолодження двигунаконструктивно об'єднана з системою опалення пасажирського салону автомобіля.Нагріта рідина надходить у радіатор отопітеля 8 (рис.4) з сорочкиохолодження головки блоку циліндрів по верхньому трубопроводу, а відводиться понижньому трубопроводу до насо...
