Анализ эффективности работы двигателя внутреннего сгорания

Горение рабочей смеси в камерах сгорания цилиндров двигателя является сложным физико-химическим процессом, который сопровождается значительным выделением избыточного тепла. Тепловые процессы в двигателях ВАЗ усложняются с увеличением степени сжатия и числа оборотов коленчатого вала, причем эти двигатели имеют высокую литровую мощность. Перегрев двигателя приводит к самовоспламенению смеси в цил

индрах, заклиниванию поршней, выплавлению подшипников и поломкам деталей.

Таким образом, система охлаждения должна поддерживать постоянный оптимальный тепловой режим двигателя вне зависимости от условий эксплуатации.

В связи с тем, что байпасный клапан термостата закрыт и над термостатом остается небольшое количество воздуха, необходимо залить в расширительный бачок через горловину, закрываемую пробкой 6, дополнительное количество жидкости в 100—150 см3 сверх нормального уровня, который обычно находится на 3—4 см выше метки «МИН».

При горячем двигателе охлаждающая жидкость в системе охлаждения двигателя циркулирует по большому контуру — от нижнего бачка радиатора по шлангу она подается в корпус термостата и через канал, открытый основным клапаном, в корпус водяного насоса. Под действием крыльчатки водяного насоса, которая приводится в действие ременной передачей от шкива коленчатого вала, жидкость поступает в рубашку охлаждения блока цилиндров и рубашку охлаждения головки цилиндров, охлаждая цилиндры и камеры сгорания двигателя. Затем через выпускной патрубок и подводящий шланг жидкость поступает в верхний бачок радиатора.

При холодном двигателе основной клапан, термостата закрыт и байпасный (перепускной) клапан открыт. При этом охлаждающая жидкость циркулирует по малому контуру — от водяного насоса подается в рубашку охлаждения блока и головки цилиндров.

Термочувствительный элемент термостата состоит из стакана, внутри которого завальцована резиновая вставка и находится твердый наполнитель. В резиновой вставке размещен полированный стальной поршень, посаженный на резьбе в держателе и стопорящийся регулировочной гайкой. На стакане установлен основной клапан термостата, на который воздействует пружина, прижимая его к седлу держателя. При закрытом клапане перекрывается доступ жидкости от нижнего бачка 1 радиатора и входного патрубка. Сверху стакана в обойме установлен байпасный клапан, на который воздействует пружина.

Основной клапан находится в закрытом положении, пока температура охлаждающей жидкости ниже 80°С.

При дальнейшем повышении температуры жидкости твердый наполнитель расширяется, сжимает резиновую вставку и вытесняет поршень.

Таким образом, некоторое время при температуре в пределах 80—94°С циркуляция идет одновременно по двум контурам, а при нагреве жидкости до 94—96°С байпасный клапан полностью закроется и будет продолжаться циркуляция охлаждающей жидкости только по большому контуру. Под температурой, соответствующей началу открытия клапана, понимается такая температура, при которой ход основного клапана составит 0,1 мм. Эта температура должна находиться в пределах 80—83°С. Полный ход клапана при нагреве жидкости до 94—96°С должен быть не менее 8 мм. Регулировка термостата осуществляется перемещением поршня в резьбовом отверстии держателя, причем положение поршня фиксируется гайкой.

Для контроля нагрева охлаждающей жидкости в рубашке охлаждения головки цилиндров установлен электрический датчик, соединенный с указателем температуры охлаждающей жидкости, который находится на щитке приборов.

На шкале указателя имеются две контрольные риски, и красная зона. Положение стрелки у первой черной риски соответствует температуре нагрева жидкости до 30°С, у второй риски 21 — до 60°С. Если стрелка входит в красную зону шкалы, это свидетельствует о повышении температуры до 108°С. Расположение стрелки указателя в красной зоне сигнализирует о перегреве двигателя. Поэтому двигатель необходимо немедленно остановить.

При понижении температуры жидкости в верхнем бачке радиатора уменьшается ее объем и образуется разрежение. При этом открывается впускной (вентиляционный) клапан пробки и жидкость из расширительного бачка по шлангу поступает в верхний бачок радиатора. Чтобы слить охлаждающую жидкость, необходимо систему разгерметизировать. Для этого открывают пробку радиатора и выпускают жидкость через сливной кран нижнего бачка радиатора и сливной кран из рубашки охлаждения блока цилиндров.

В процессе эксплуатации может произойти перегрев двигателя, который возникает в результате следующих причин:

· утечки жидкости вследствие ослабления хомутов крепления шлангов, повреждения шлангов и патрубков, ослабления креплений и повреждения прокладок (особенно прокладки головки цилиндров), повреждения трубок и бачков радиатора и сливных кранов;

· засорения трубок радиатора, отложения накипи в системе охлаждения и загрязнения системы охлаждения;

· нарушения режима термостата и герметичности системы;

· понижения уровня жидкости.

Рис. 15. Система охлаждения двигателя ВАЗ-2101

1 — нижний бачок радиатора, 2 — трубка радиатора, 3 — верхний бачок радиатора, 4 — трубка подачи кипящей жидкости (пара) в расширительный бачок, 5 — расширительный (конденсационный) бачок, 6 — пробка бачка, 7 — шланг подачи подогретой жидкости из радиатора к бачку, 8 — пароотводный патрубок, 9 — пробка радиатора, 10—заливная горловина радиатора, 11 — подводящий шланг радиатора, 11 — стакан, 13 — байпасный клапан, 14 — входной патрубок термостата, 15 — перепускной шланг термостата, 16 — вентилятор, 17 — выпускной патрубок системы охлаждения, 18 — выпускной (паровой) клапан пробки, 19 — впускной (вентиляционный) клапан пробки, 20 — контрольная риска нагрева жидкости до 30°С, 21 — контрольная риска нагрева жидкости до 60°С, 22 — указатель температуры охлаждающей жидкости в двигателе, 23 — красная зона перегрева двигателя (температура жидкости превышает 108°С), 24 — головка цилиндров, 25 — датчик температуры охлаждающей жидкости, 26 — рубашка охлаждения головки цилиндров, 27 — блок цилиндров, 28 — рубашка охлаждения блока цилиндров, 29 — сливной кран рубашки блока, 30 — шкив коленчатого вала для ременного привода вентилятора, водяного насоса и генератора, 31 —корпус водяного насоса, 32 — крыльчатка водяного насоса, 33 — корпус термостата, 34 — поршень, 35 — основной клапан термостата, 36 — отводящий шланг радиатора, 37 — сливной кран радиатора, 38 — регулировочная фиксирующая гайка термостата, 39 — держатель, 40 — входной патрубок, 41 — пружина байпасного клапана, 42 — обойма, 43 — выходной патрубок термостата, 44 — пружина основного клапана, 45 — наполнитель, 46 — резиновая вставка

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Эта работа была сделана с целью проведения анализа ДВС. Этот анализ был проведен, и в результате в работе было показано следующее:

· теоретические сведения об обратных термодинамических циклах, циклах тепловых двигателей и коэффициенте избытка воздуха;

 Скачать реферат