Система охлаждения двигателя ВАЗ 2108

Система охлаждения предназначена для обеспечения необходимого темпа режима, при котором двигатель не перегревается и не переохлаждается.

При сгорании топлива внутри цилиндра температура газов поднимается до 2000°С. Тепло расходуется на механическую работу, частично уносится с выхлопными газами, тратится на лучеиспускание и нагрев деталей двигателя. Если его не охлаждать, то он теряет мощн

ость (ухудшается наполнение цилиндров рабочей смесью, возникает преждевременное самовоспламенение смеси и т. д.), усиливается изнашивание деталей (выгорает масло в зазорах) и возрастает вероятность поломки их в результате снижения механических свойств материалов.

Если же двигатель переохлажден, уменьшается количество тепла, переходящего в работу, топливо конденсируется на холодных стенках цилиндров, стекает в картер (масляный резервуар) и разжижает смазку, что также приводит к увеличению износа трущихся деталей и снижению мощности двигателя. Таким образом, поддержание определенного теплового режима двигателя является важным и обязательным делом. Поэтому все автомобильные двигатели имеют систему охлаждения.

Существуют жидкостные и воздушные системы охлаждения.

Жидкостные системы охлаждения получили большее распространение, так как с их помощью создается более благоприятный тепловой режим для деталей двигателя возможность изготовления деталей двигателя из сравнительно недорогих материалов. Такие двигатели при при работе создают меньше шума за Счет наличия двойных стенок (рубашки) и слоя охлаждающей жидкости.

Система жидкостного охлаждения включает следующие элементы:

двойные стенки цилиндров и головок, пространство между которыми заполнено охлаждающей жидкостью (например, антифризом);

теплообменник (радиатор) 6, состоящий из двух резервуаров, соединенных несколькими рядами трубок с надетыми на них тонкими пластинками для увеличения поверхности охлаждения;

вентилятор, состоящий из ступицы и лопастей, при вращении которого обеспечивается прокачка воздуха между трубками радиатора;

насос центробежного типа для обеспечения циркуляции охлаждающей жидкости в системе;

трубопроводы, связывающие двигатель с радиатором.

Двигатели с воздушным охлаждением имеют меньшую массу, чем двигатели с жидкостным охлаждением, проще в эксплуатации, менее чувствительны к температуре воздуха окружающей среды.

В настоящее время получила распространение жидкостная система.

В зависимости от способа циркуляции жидкости различают 2 вида систем жидкостного охлаждения:

Термосифоная (циркуляция происходит за счет разности плотностей горячей и холодной жидкостей; из-за сравнительно медленой циркуляции и большой емкости имеет граниченое применение).

Принудительная (циркуляция осуществляется с помощью насоса; система имеет большую интенсивность отвода тепла; может быть открытой (постоянное сообщение с атмосферой) и закрытой (отделена от атмосферы паровоздушным клапаном)).

В качестве охлаждающей жидкости используют воду и антифризы.

Способы поддержания нормального температурного режима

Наиболее выгодным температурным режимом является такой, при котором жидкость на выходе из двигателя имеет темп 80-90 град.

Существует 2 способа поддержания нормального температурного режима:

За счет изменения скорости двигателя жидкости (осуществляется установкой термостата, который изменяет скорость движения жидкости; при температуре охлаждающей жидкости ниже 70 град клапан направляет охлаждающую жидкость, минуя радиатор (по малому кругу циркуляии); при температуре больше 80 град термостат включает в работу радиатор (большой круг циркуляии))

За счет изменения интенсивности двгателя охлаждающей жидкости (осуществляется изменением проходного сечения жалюзей, устанавленного перед радиатором; при повороте элементов жалюзи изменяется интенсивность потока воздуха, проходящего через сердцевину радиатора)

Традиционно в автомобилях используются следующие типы приводов вентилятора системы охлаждения:

1. Принудительный механический привод крыльчатки вентилятора. Этот вариант хорош своей простотой, но эффективность его крайне низка - скорость вращения крыльчатки ограничена скоростью вращения двигателя и нерегулируется. Таким образом, при стоянии в пробках в жару скорости вращения крыльчатки может оказаться недостаточно, а при движении по трассе в мороз она будет явно избыточной.

2. Механический привод с виско- или электромуфтой. Этот вариант лишен такого недостатка как избыточная скорость вращения, присущего простому механическому приводу за счет возможности отключения (для электромуфты) или снижения скорости вращения пропорционально температуре (для вискомуфты). Но остается недостаток, связанный с ограничением скорости вращения на малых оборотах.

3. Электропривод вентилятора. Наиболее оптимальный вариант. Во-первых, скорость вращения вентилятора не ограничена оборотами двигателя, во-вторых, алгоритм управления может быть любым, как самым примитивным, релейным (включено-выключено), так и достаточно интеллектуальным. В дальнейшем будем рассматривать именно систему охлаждения с электроприводом крыльчатки (электровентилятором) как одну из самых распространенных и наиболее перспективных для возможного усовершенствования.

На заре автомобилестроения двигатели охлаждались с помощью набегающего воздушного потока. Но мощный двигатель воздушный поток охладить не способен. Кроме того, исходя из соображений аэродинамики, современные двигатели плотно упакованы внутри автомобиля, куда нет доступа воздуха снаружи. Решить проблему охлаждения мощного двигателя можно с помощью водяного охлаждения. Если постоянно перекачивать относительно прохладную жидкость из радиатора к разогретому двигателю, а затем обратно в радиатор, то тепло от двигателя будет уноситься тем потоком воздуха, который обдувает радиатор.

Радиатор изготавливается такого размера, чтобы он смог поглотить максимальное количество тепла, которое будет вырабатываться двигателем с учетом самой жаркой погоды. Радиатор подсоединен к двигателю с помощью различных патрубков и шлангов. Двигатель приводит в действие водяной насос, который заставляет воду (жидкость) циркулировать в системе, когда двигатель работает. Вода является хорошим проводником тепла, поэтому даже небольшое ее количество, которое циркулирует в системе, в состоянии забрать изрядную часть тепла. И если разместить каналы, по которым циркулирует вода, в наиболее нагреваемых частях двигателя - вокруг камер сгорания топлива, то его детали будут поддерживаться в пределах той температуры, которая не будет представлять опасности для двигателя.

При понижении температуры система охлаждения автоматически отключается, что позволяет ускорить разогрев двигателя. В охлаждающей цепи установлен термостат, и он может отвести часть охлаждающей жидкости обратно в двигатель, минуя радиатор. Таким образом, если запускать двигатель в холодном состоянии, он может быстро достичь рабочей температуры, а охлаждающей эффект радиатора не будет задействован. По мере того, как температура в двигателе будет приближаться к рабочей отметке, поток охлаждающей жидкости начнет поступать в радиатор, оптимально охлаждая двигатель.

 Скачать реферат