Содержание
как работает, зачем нужна, виды
refix=»og: http://ogp.me/ns# article: http://ogp.me/ns/article# profile: http://ogp.me/ns/profile# fb: http://ogp.me/ns/fb#»>
Содержание
- 1 Что такое система охлаждения двигателя и как работает
- 1.1 Преимущества жидкостной системы охлаждения
- 1.2 Недостатки системы жидкостного охлаждения
- 2 Система воздушного или прямого охлаждения
- 2.1 Преимущества системы воздушного охлаждения
- 2.2 Недостатки двигателей воздушного охлаждения
- 3 Эффективная система охлаждения двигателя: какая она
- 4 Радиатор охлаждения двигателя
- 4.1 Помпа
- 4.2 Приводы вентилятора
- 5 Вентиляторы для системы охлаждения
Система охлаждения двигателя автомобиля разработана для того, чтобы избежать перегрева ДВС. Во время работы двигатель непрерывно производит тепло и преобразует его в мощность. Это тепло получается при сжигании топлива в двигателе. Но в мире нет двигателя, который был бы на 100% эффективен. Всегда остается некоторое количество тепловой энергии, которая теряется в процессе работы.
Если не передать ее в атмосферу, это тепло будет перегревать двигатель, что приведет к его заклиниванию. При заклинивании из-за перегрева поршень расплавляется внутри цилиндра. Во избежание этой проблемы в автомобиле и стоит система охлаждения.
Что такое система охлаждения двигателя и как работает
По сути это система, интегрированная с двигателем. Она отводит избыточное тепло с помощью специальной жидкости.
В системе жидкостного охлаждения двигатель окружен водяными рубашками. С помощью насоса эта вода циркулирует в этой водяной рубашке.
Вода, текущая в этих рубашках, отводит тепло от двигателя. Эта горячая вода затем течет через радиатор, где охлаждается от холодного тепла, выдуваемого через вентилятор.
В этой системе вода отбирает тепло у двигателя, и охлаждается воздухом, а затем снова циркулирует в двигателе.
Это косвенный процесс охлаждения, когда фактическое охлаждение, то есть воздух, не охлаждает систему напрямую. При этом воздух охлаждает воду, а вода охлаждает двигатель.
Система жидкостного или непрямого охлаждения используется в больших двигателях, в таких как легковые и грузовые автомобили.
Преимущества жидкостной системы охлаждения
- Компактный дизайн.
- Обеспечивает равномерное охлаждение двигателя.
- Двигатель может быть установлен в любом месте автомобиля.
- Может использоваться как на малых, так и на больших двигателях.
Недостатки системы жидкостного охлаждения
- В ней водяная рубашка становится еще одной частью двигателя. При этом в случае выхода из строя системы охлаждения двигатель может получить серьезные повреждения.
- Она требует регулярного технического обслуживания и, таким образом, создает дополнительные расходы на обслуживания.
Система воздушного или прямого охлаждения
В системе прямого охлаждения двигатель охлаждается непосредственно с помощью воздуха, проходящего через него. Это такая же система охлаждения, которая используется для мотоциклетных двигателей.
В ней воздух находится в непосредственном контакте с двигателем, следовательно, она также известна как система прямого охлаждения.
Система воздушного охлаждения используется для небольших двигателей, таких как велосипеды, газонокосилки и т. д.
Преимущества системы воздушного охлаждения
- Конструкция двигателя становится проще.
- Ремонт легко в случае повреждений.
- Отсутствие громоздкой системы охлаждения облегчает обслуживание системы.
- Нет опасности утечки охлаждающей жидкости.
- Двигатель не подвержен заморозкам.
- Это автономное устройство, так как оно не требует радиатора, жатки, резервуаров и т.д.
- Установка системы воздушного охлаждения проста.
Недостатки двигателей воздушного охлаждения
- Их можно использовать только в местах, где температура окружающей среды ниже.
- Охлаждение не равномерное.
- Более высокая рабочая температура по сравнению с двигателями с водяным охлаждением.
- Производят больше аэродинамического шума.
- Удельный расход топлива выше.
- Более низкие максимально допустимые коэффициенты сжатия.
- Вентилятор, если он используется, потребляет почти 5% мощности, вырабатываемой двигателями.
Эффективная система охлаждения двигателя: какая она
Она должна быть способна отводить около 30% тепла, выделяемого двигателем, при этом поддерживая оптимальную рабочую температуру.
Она должна отводить тепло с большей скоростью, когда двигатель горячий, и снимать двигатель с меньшей скоростью, когда двигатель холодный.
Примечание: двигатели в автомобилях повышенной проходимости и внедорожниках необходимо охлаждать по крайней мере по двум причинам. Одна основана на температуре горящих газов в цилиндрах, превышающей температуру плавления материала блока и цилиндров.
Если не убрать тепло, двигатель может выйти из строя. Вторая причина – поддержание оптимальной температуры двигателя помогает поддерживать его эффективную работу (подумайте об экономии топлива) и оптимизирует объемную эффективность (подумайте о лошадиных силах).
Радиатор охлаждения двигателя
В то время как существуют разные типы радиаторов, распространенный тип называется радиатором с зазубренной трубкой. Он состоит из трубок (для переноса жидкости), к которым прикреплены кольца или ребра для рассеивания тепла.
Горячая вода подается по трубам в верхний резервуар (верх радиатора) с помощью водяного насоса. Охлажденная вода направляется из нижнего резервуара (нижняя часть радиатора) обратно в двигатель для циркуляции через блок двигателя через небольшие каналы.
Жидкость, проходящая через блок двигателя, помогает отводить тепло, в дополнение к дополнительному воздуху, пропускаемому через него вентилятором и при движении.
Помпа
Водяной насос обычно устанавливается в передней части двигателя и приводится в движение ремнем. Нижняя часть радиатора (нижняя емкость) соединена со стороной всасывания насоса.
Шпиндель насоса приводится в движение ремнем, который соединяется со шкивом, установленным на конце коленчатого вала. Назначение насоса — просто извлекать горячую и впрыскивать более холодную жидкость (часто смесь воды и охлаждающей жидкости на основе спирта).
Приводы вентилятора
Вентилятор радиатора прикрепляется с помощью шкива и ремня. Скорость его вращения определяется частотой вращения двигателя и механической конструкцией механизма шкива / ремня.
Вентиляторы для системы охлаждения
Вентиляторы различаются по многим параметрам, включая материал, из которого они состоят, и способ их изготовления или сборки, по диаметру, количеству лопастей, длине лопасти, шагу лопасти и типу ступицы. Материалы включают нейлон или пластик, металл и гибридные материалы, например, вентилятор Horton HTEC (термореактивный композит).
Формованные вентиляторы являются наиболее распространенными и интенсивно используются как на дорогах, так и вне дорог. Они изготавливаются из пластика или нейлона и имеют цельный дизайн.
Модульные вентиляторы обычно используются в условиях бездорожья и обеспечивают значительную гибкость конструкции. При этом в одной и той же втулке могут использоваться различные длины лезвий, их шаг, конфигурации и материалы для оптимизации производительности. Различные варианты ступиц увеличивают их пригодность для многих применений.
Металлические вентиляторы используются в внедорожных транспортных средствах, а также в транспортных средствах, предназначенных для дорог. Прочные и относительно легкие, они могут быть изготовлены по индивидуальному заказу с учетом точных требований к воздушному потоку, размеру, длине лопасти, ширине лопасти, типу кожуха, зазору наконечника, диапазону скоростей передаточного числа вентилятора и другим факторам.
Adblock
detector
Система жидкостного охлаждения двигателя | Устройство автомобиля
Жидкостная система охлаждения рядного двигателя автомобиля ГАЗ-24 «Волга» (рис. 26) состоит из рубашки охлаждения 1, представляющей собой пустотелое пространство между наружными стенками цилиндров, камер сгорания и внутренней поверхностью блока и головки блока цилиндров, заполняемое охлаждающей жидкостью; радиатора 11; соединительных патрубков и шлангов 9, соединяющих рубашку охлаждения с радиатором; насоса 7 центробежного типа; водораспределительной трубы 5, подводящей охлажденную жидкость к наиболее нагретым местам двигателя; вентилятора 16, создающего воздушный поток; термостата 8, регулирующего тепловой режим двигателя в низших пределах; жалюзей 14, перекрывающих поток воздуха, проходящего через радиатор в холодное время года, регулируя таким путем тепловой режим работы двигателя; расширительного бачка 13; шкива 15 привода насоса и вентилятора; датчика 6 указателя температуры охлаждающей жидкости; датчика 10 сигнальной лампы, установленной на щитке приборов автомобиля и сигнализирующей водителю о закипании охлаждающей жидкости; пробки 12 с клапанами давления и разрежения в радиаторе; сливных кранов 2 и 17 для слива охлаждающей жидкости из рубашки охлаждения и с радиатора; крана 3 и радиатора 4 отопителя кабины автомобиля.
Рис.26. Система охлаждения рядного двигателя.
Что служит охлаждающей жидкостью в системе охлаждения?
В качестве охлаждающей жидкости в системе охлаждения двигателя используется мягкая вода (дистиллированная, снеговая, дождевая) или низкозамерзающие жидкости антифриз и Тосол, состоящие из 40 или 65% этиленгликоля и соответственно 60 или 35% (по объему) дистиллированной воды с добавлением присадков, уменьшающих вспенивание и коррозию. В качестве охлаждающей жидкости могут при меняться и спирто-глицериновые или водно-спиртовые смеси. Однако в настоящее время они используются крайне редко.
Следует помнить, что этиленгликоль, содержащийся в антифризе и Тосоле, является ядовитой жидкостью и при попадании в желудочно-кишечный тракт может вызвать отравление человека вплоть до смертельного исхода.
Как работает жидкостная система охлаждения?
Крутящий момент от коленчатого вала через клиноременную передачу передается на шкив 15 (рис. 26), который жестко установлен на валу. Там же закреплен вентилятор 16 и крыльчатка 7 центробежного насоса.
Вращаясь, крыльчатка 7 подает в водораспределительную трубу 5 охлаждающую жидкость, которая затем омывает нагретые детали двигателя и поднимается к термостату 8. Если температура жидкости меньше 76°С, то клапан термостата закрыт и жидкость не может пройти в радиатор (прогрев двигателя). Поэтому она по перепускному каналу А поступает снова во впускную полость насоса и крыльчаткой подается в водораспределительную трубу и к нагретым деталям двигателя. Опять нагревается, ускоряя прогрев двигателя (циркуляция жидкости по малому кругу).
Когда температура охлаждающей жидкости достигнет 76°С, клапан термостата начинает открываться и при 90°С он полностью откроется. Теперь нагретая жидкость проходит через открытый клапан термостата в радиатор 11, где по тонким трубкам опускается сверху вниз и охлаждается в нем. Это происходит за счет охлаждения трубок радиатора воздушным потоком, создаваемым вентилятором 16, а также возникающим при движении автомобиля.
Охлажденная жидкость нижним шлангом 9 подводится во впускную полость насоса и далее крыльчаткой 7 подается в водораспределительную трубу, омывает нагретые детали двигателя, отбирает тепло и снова поступает в радиатор, где охлаждается (циркуляция по большому кругу).
Водитель по указателю температуры (термометру) может контролировать температуру охлаждающей жидкости и в случае ее понижения регулировать воздушный поток, проходящий через радиатор с помощью жалюзи 14, прикрывая их. При перегреве двигателя водителю необходимо остановить его, выяснить и устранить причину перегрева.
Наличие расширительного бачка 13 позволяет охлаждающей жидкости перетекать из радиатора при ее нагреве и увеличении объема, чем радиатор предохраняется от разрушения.
Для обогрева кабины грузовых автомобилей и кузова легковых автомобилей и автобусов часть нагретой жидкости подводится в специальный радиатор 4 отопителя по подводящим и отводящим шлангам. В летнее время, когда не требуется обогрев, поступление жидкости в отопитель можно перекрыть краном 3.
Как устроена система охлаждения V-образных двигателей?
Система охлаждения V-образного двигателя автомобиля ЗИЛ-130 (рис.27) состоит из рубашки охлаждения 1 для каждого ряда цилиндров; радиатора 3, соединенного шлангами 2 с насосом и рубашкой охлаждения; насоса 9 центробежного типа, крыльчатка которого жестко закреплена на одном валу с вентилятором 10; термостата 6 с твердым наполнителем; жалюзей 4, трубопроводов 5, подводящих охлаждающую жидкость в рубашку охлаждения компрессора, и трубопроводов 7 с краном 8 для подвода нагретой жидкости в отопитель кабины.
Рис.27. Система охлаждения V-образного двигателя.
При работе двигателя крыльчатка насоса подает охлаждающую жидкость по водораспределительным каналам в рубашки охлаждения каждого ряда цилиндров, где она забирает избыточное тепло от стенок цилиндров, гнезд клапанов и других нагретых деталей двигателя, а затем поступает в каналы крышки развала блока цилиндров и подогревает горючую смесь, поступающую из карбюратора в цилиндры двигателя. Далее охлаждающая жидкость поступает к термостату 6 и, если его клапан открыт, то по отводящему шлангу 2 отводится в радиатор 3, где охлаждается и снова подводится к насосу, а от него в рубашку охлаждения.
Если клапан термостата закрыт (прогрев двигателя), то охлаждающая жидкость циркулирует по малому кругу, как и в рядном двигателе. Температура охлаждающей жидкости при работающем двигателе должна быть в пределах 85-95°С.
***
Проверьте свои знания и ответьте на контрольные вопросы по теме «Система охлаждения»
автомобиль, двигатель, жидкость, насос, охлаждать, охлаждение, радиатор, рубашка, система
Смотрите также:
lada-xray.spb.ru — Лада Икс Рей у официального дилера в СПб.
Это компьютерный чертеж системы охлаждения Райта.
В любом двигателе внутреннего сгорания
Радиатор и шланги окрашены в синий цвет на компьютерном чертеже.
На этом рисунке показаны детали системы охлаждения, связанные с
В отличие от современных автомобилей, Навигация..
|
Жидкостное охлаждение и воздушное охлаждение в мотоциклах — сравнение
Нет никаких сомнений в том, что воздушное охлаждение (или воздушно-масляное охлаждение, как это чаще бывает) в современных мотоциклах находится в упадке. Большинство мотоциклов имеют жидкостное охлаждение, а те, которые по-прежнему имеют воздушное/масляное охлаждение, представляют собой «ретро» модели, предназначенные для определенного рынка (включая большинство клиентов Harley-Davidson — но далеко не единственных). .
Изучая мотоциклы, которые эволюционировали от воздушного охлаждения к жидкостному, вы обнаружите людей по обе стороны таблицы жидкостного и воздушного охлаждения. Существуют аргументы как за, так и против жидкостного охлаждения с точки зрения мощности, эффективности, выбросов и требований к обслуживанию. Итак — что лучше?
Спойлер (или его отсутствие) — всегда представляю взвешенный вид. Да, я человек, сделанный из плоти и слизи и наполненный предубеждениями. Но я также знаю, что для каждого найдется велосипед, поэтому я знаю, что жидкостное охлаждение подходит для одних, а воздушное — для других. И кто знает — вы можете прочитать это и изменить свое мнение о том, что для вас.
Я нахожу этот анализ особенно интересным для мотоциклов, которые эволюционировали между воздушным охлаждением и жидкостным охлаждением. Например:
- Параллельный двухцилиндровый двигатель Triumph EFI объемом 865 куб. см от Bonneville и Scrambler (с разными кривошипами) был последним двигателем с воздушным охлаждением, прежде чем его заменили двигателем с водяным охлаждением объемом 900 куб. см в моделях Street Twin и Street Scrambler
- Ducati Monster 1100 был последним автомобилем Monster с воздушным охлаждением перед тем, как его заменил Ducati Monster 1200 с водяным охлаждением
- Последний BMW R 1200 GS с воздушным охлаждением был выпущен в 2012 году (двигатель «Camhead» до сих пор используется в сегодняшнем BMW R nineT)
.
Глядя на эти относительно современные примеры, легко увидеть плюсы и минусы жидкостного охлаждения по сравнению с воздушным охлаждением. Давайте рассмотрим все это более подробно.
Кстати, если интересно, вот все современные мотоциклы с воздушным охлаждением, которые еще можно купить новыми.
BMW R nineT Scrambler, современный двухцилиндровый двигатель с воздушно-масляным охлаждением.
Вы одержимы мотоциклами?
Ну, я. Вот почему я создал этот сайт — как отдушину. Я люблю учиться и делиться тем, что может быть полезно другим. Если вам нравится то, что вы здесь читаете, и вы настолько же одержимы, как и я, вам может быть интересно узнать, когда я публиковал больше. (Проверьте последние новости, чтобы понять, что вы увидите.)
Что такое жидкостное охлаждение?
В двух словах, жидкостное охлаждение в двигателе означает циркуляцию жидкой охлаждающей жидкости вокруг блока цилиндров и ее выход через передний радиатор , который улавливает ветер и охлаждает жидкость внутри него. Жидкая охлаждающая жидкость циркулирует в блоке цилиндров с помощью насоса охлаждающей жидкости.
Жидкостное охлаждение используется во многих отраслях промышленности. Не только мотоциклы! Очевидно, что двигатели легковых и грузовых автомобилей также используют жидкостное охлаждение. Но то же самое можно сказать и о современных процессорах, самолетах и атомных электростанциях, если назвать несколько случайных примеров.
Обратите внимание, что это «жидкостное», а не «водяное» охлаждение, потому что вы никогда не будете использовать чистую воду в транспортных средствах. У чистой воды есть два недостатка:
- Без ингибиторов коррозии сочетание высокого давления, высокой температуры и открытого металла (в насосе, двигателе и радиаторе) может привести к коррозии. Так что, как минимум, вам понадобятся ингибиторы коррозии. И
- Без антифриза вода сломала бы двигатель, если бы он замерз, если бы температура когда-либо опускалась ниже нуля (что происходит во многих частях мира с самыми красивыми мотоциклетными дорогами. Жестоко!)
Таким образом, «охлаждающая жидкость» обычно представляет собой смесь воды, антифриза и ингибиторов коррозии. Эти ингибиторы коррозии должны быть безопасными и для мотоциклетных двигателей, не изнашивая металлические детали. Подробнее об этом в другой день.
Мотоциклы иногда могут иметь частичное жидкостное охлаждение. Например, BMW R 1200 GS 2013-2018 годов был «частично» с водяным охлаждением. Они использовали охлаждение только для самых горячих частей двигателя. Это позволило BMW свести систему охлаждения к минимуму, а радиатор — как можно меньше.
2013 BMW R 1200 GS — первый (частично) жидкостный GS
Жидкостное охлаждение против воздушного охлаждения мотоциклов — в двух словах
Давайте рассмотрим все плюсы и минусы жидкостного и воздушного охлаждения мотоциклов в виде таблицы.
Качество | Что лучше, жидкостное или воздушное охлаждение? | ||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Эффективность (расход топлива) | Двигатели с жидкостным охлаждением потребляют меньше топлива на единицу расстояния или мощности, чем двигатели с воздушным охлаждением (двигатель того же размера может работать с более высокой степенью сжатия и, таким образом, генерировать большую мощность) | ||||||||||||||
Экологичность | Двигатели с жидкостным охлаждением могут работать на более бедной топливной смеси, чем двигатели с воздушным охлаждением, и, следовательно, не будут выделять столько несгоревших углеводородов | ||||||||||||||
Надежность и обслуживание | |||||||||||||||
Эстетика | Двигатели с воздушным охлаждением в целом выглядят лучше (менее загромождены), но есть еще очень много привлекательных двигателей с жидкостным охлаждением двигатели | ||||||||||||||
Вес | Двигатели с воздушным охлаждением не имеют алюминиевого радиатора, трубопроводов, насоса охлаждающей жидкости и веса охлаждающей жидкости, но частично компенсируют это радиаторами и ребрами охлаждения | ||||||||||||||
Шум | Двигатели с жидкостным охлаждением работают тише, поэтому на звук выхлопа может быть потрачено больше нормативного звукового бюджета.Техническое обслуживание жидкостного охлаждения по сравнению с воздушным охлаждением — «это зависит»Одна из банальностей, которые люди говорят вам о жидкостном охлаждении, заключается в том, что это «более дорогое обслуживание». В этом понятии есть нюанс, и оно требует дальнейшего изучения. Правда в двигателях с жидкостным охлаждением приходится периодически менять охлаждающую жидкость. Обычно это происходит каждые два-пять лет (в зависимости от типа используемой охлаждающей жидкости). Кроме того, есть риск, что какая-то часть системы охлаждения может выйти из строя. Вы можете получить утечку в радиаторе или трубах, ваш водяной насос может выйти из строя, или, может быть, он просто выкипит, когда двигатель станет слишком горячим. Но это игнорирование слона в комнате — у двигателей с жидкостным охлаждением более длительные интервалы обслуживания! Пусть говорят числа. Глядя на графики технического обслуживания следующих трех мотоциклов, которые эволюционировали между поколениями с воздушно-масляным охлаждением и жидкостным охлаждением, вы можете увидеть значительные изменения в графиках обслуживания клапанов.
|