Дизельный двигатель. Система охлаждения. Часть 1

Дизельный двигатель. Система охлаждения. Часть 1

Часть 1

При работе двигателя детали его должны нагреваться до определенной температуры. Чрезмерный нагрев может привести к выгоранию металла (прогоранию днищ поршней, обгоранию клапанов и т. п.), большому тепловому расширению и заклиниванию отдельных деталей, разложению и сгоранию масла, ухудшению наполнения цилиндров зарядом свежего воздуха.

Недостаточная температура отрицательно влияет на полноту сгорания топлива, увеличение непроизводительных потерь тепла.

Особенно вредным является оседание частичек жидкого топлива на холодных стенках цилиндров, приводящее к смыванию с них масла, попаданию топлива в картер и разжижению смазки, что в конечном счете вызывает резкое повышение износа деталей двигателя.

Схема воздушной системы охлаждения
Рис. 19. Схема воздушной системы охлаждения: 1 — вентилятор- 2 — воздухопровод- 3 — отверстие для разогрева холодного двигателя паяльной лампой- 4 — межцилиндровое пространство- 5 — направляющие пластины

Для поддержания требуемого теплового режима работы двигателя служит система охлаждения. Существуют два типа систем охлаждения: воздушная и жидкостная. При воздушной системе охлаждения (рис. 19) цилиндры двигателя охлаждаются потоком воздуха, создаваемым мощным центробежным вентилятором 1. Воздушный поток по воздухопроводу 2 направляется в межцилиндровое пространство 4 и охлаждает ребристую поверхность цилиндров и их головок, а затем через щель воздухоотводящего канала выходит наружу. Установленные в воздухоотводящем канале направляющие пластины 5 вызывают завихрение воздуха и более интенсивное омывание им ребер цилиндров. Холодный двигатель перед пуском прогревают паяльной лампой, при этом горячий газовый поток проходит через отверстие 3 в межцилиндровое пространство. Воздушная система охлаждения применяется у дизельных двигателей многих зарубежных автомобилей («Татра», «Магирус-Дейтц» и др.).

У отечественных дизельных двигателей применяют жидкостную принудительную систему охлаждения, при которой циркуляция жидкости совершается под действием центробежного насоса, подающего охлажденную жидкость из радиатора в рубашку охлаждения блока цилиндров. Система охлаждения такого типа применительно к V-образному дизельному двигателю показана на рис. 20.

Схема жидкостной системы охлаждения
Рис. 20. Схема жидкостной системы охлаждения: 1 — радиатор- 2 — продольный канал: 3 — термостат- 4 — верхняя коробка радиатора- 5 — вентилятор

Жидкость, охлажденную в радиаторе 1, центробежный насос подает в продольные каналы 2, расположенные в нижней части блока цилиндров, по обеим его сторонам. Поступая в рубашку охлаждения блока, жидкость равномерно охлаждает цилиндры благодаря наличию в стенках продольных каналов отверстий, распределяющих поток жидкости. Частично поток жидкости из нижних распределительных каналов непосредственно направляется в головку цилиндров к стенкам выпускных каналов, наиболее нагреваемым во время работы двигателя. Жидкость, охладившая стенки цилиндров, проходит в полость головки и направляется в два сборных патрубка, установленных на головках цилиндров. В этих патрубках расположены термостаты 3, изменяющие направление движения воды в зависимости от ее температуры. При непрогретом двигателе, когда клапаны термостатов закрыты, жидкость направляется в соединительную трубку, связывающую оба термостата, а затем по перепускной трубке к центробежному насосу. Когда температура жидкости поднимается до 72 - 75 °С, клапаны термостатов открываются, и жидкость по отводящим трубопроводам поступает в верхнюю коробку 4 радиатора. Вентилятор 5 создает поток воздуха, необходимый для охлаждения радиатора.

От связи с атмосферой система охлаждения изолирована и соединяется с ней только при открытии воздушного или парового клапанов в пробке радиатора. Наивыгоднейшему тепловому режиму двигателя с жидкостной системой охлаждения соответствует температура жидкости в рубашке блока 80 - 95°С. Этот режим необходимо поддерживать при всех условиях эксплуатации автомобиля.

У двигателей ЯМЗ-740 в систему охлаждения дополнительно включен расширительный бачок, который является резервным для антифриза при его расширении от нагревания. Благодаря наличию расширительного бачка при сильном нагреве антифриз не выбрасывается частично в атмосферу через паровой клапан, а перетекает в бачок. Кроме того, наличие расширительного бачка способствует удалению воздуха из системы охлаждения.

Бачок, выполненный из прозрачной пластмассы, герметически закрывается пробкой с паровым и воздушным клапанами. Впускной (воздушный) клапан предотвращает разрежение в системе охлаждения при уменьшении температуры антифриза, когда давление в системе снижается. Он открывается при величине разрежения 0,001 - 0,013 МПа и сообщает систему с атмосферным воздухом. Выпускной (паровой) клапан допускает избыточное давление в системе до 0,065 МПа.

В системах охлаждения многих дизельных двигателей и в том числе ЯМЗ-740 антифриз, обладающий антикоррозийными свойствами, применяется постоянно, даже в летнее время. Чтобы уберечь его от потерь, в системе охлаждения и отопления вместо сливных кранов устанавливают резьбовые конические пробки. Заливать в систему охлаждения воду разрешается в исключительных случаях и то лишь на короткий период.

Часть 2


Возврат к списку