Назначение системы охлаждения. Рабочие охлаждающие жидкости, используемые для обеспечения работы машин; их виды, основные свойства и применение. Способы охлаждения.

Система охлаждения двигателя служит для отвода теплоты от его нагретых деталей и поддержания нормального температурного режима работы систем двигателя. Данная проблема решается ис­кусственным охлаждением с помощью жидкости (жидкостное ох­лаждение) или окружающего воздуха (воздушное охлаждение).

Двигатели с жидкостным охлаждением. В систему жидкостного охлаждения входят водяные рубашки 7 и 9 (рис..1, а) охлажде­ния головки и блока цилиндров, радиатор 7, жидкостный (водя­ной) насос 11 и вентилятор 14, а также вспомогательные устрой­ства: водораспределительный канал 8, термостат 6, соединитель­ные шланги, краники 10 и 13 слива воды и термометр.

При работе пускового двигателя до начала проворачивания коленчатого вала основного двигателя происходит термосифонная циркуляция воды, т. е. под воздействием разности температур вода циркулирует из водяной рубашки цилиндра пускового двигателя в его головку, а затем направляется в водяную рубашку головки блока основного двигателя. Отдав теплоту, вода по соединитель­ному патрубку возвращается в рубашку цилиндров пускового дви­гателя, т. е. происходит циркуляция воды в системе охлаждения.

Во время работы основного двигателя действует принудительная циркуляция воды в системе охлаждения, создаваемая центробежным водяным насосом, который забирает воду из нижнего бака ра­диатора и нагнетает ее под давлением в водяную рубашку головки цилиндров. По каналам потоки воды движутся к перемычкам кла­панных гнезд, подверженным наибольшему нагреву. В холодном двигателе вода направляется термостатом 6 из водяной рубашки к водяному насосу (малый круг), минуя радиатор, а в прогретом — в верхний бак радиатора (большой круг). На пути движения воды по большому кругу из верхнего бака радиатора в нижний по многочис­ленным трубкам она охлаждается. Для ускорения охлаждения воды используется воздушный поток, который создается вентилятором 14 и направляется между трубками. Из нижнего бака радиатора вода вновь нагнетается насосом в водяную рубашку двигателя.

Высокая скорость циркуляции воды в системе охлаждения обес­печивает небольшую (4... 7 °С) разность температур воды на выхо­де из рубашки охлаждения и на входе в нее. Этим достигается рав­номерное охлаждение двигателя.

На двигателях применяют закрытую систему охлаждения, т.е. радиатор герметически закрыт и только при повышенном или

Рис. 1. Схемы систем охлаждения:

а — жидкостного; б — воздушного; 1 — жидкостный (водяной) радиатор; 2 — крыш­ка наливной горловины радиатора; 3 — пароотводящая трубка; 4 — трубопровод подвода воды в радиатор; 5 — трубопровод отвода воды к насосу (по малому кругу); 6 — термостат; 7,9 — водяные рубашки головки и блока цилиндров; 8 — водорас­пределительный канал; 10, 13 — краники слива воды; 11 — жидкостный (водяной) насос; 12 — трубопровод отвода воды из радиатора; 14 — вентилятор; 15 — на­правляющий аппарат вентилятора; 16 — ротор вентилятора; 17 — воздухораспре­делительный кожух; 18 — масляный радиатор; 19 — охлаждающее ребро; 20 — щи­ток-дефлектор; 21 — цилиндр; 22 — головка цилиндра; , — движение жидкости по малому и большому кругу; — движение потока воздуха

пониженном давлении он сообщается с атмосферой через паровоздушный клапан. В такой системе можно достичь более высокой температуры воды (выше 100 °С), что благоприятно влияет на условия работы двигателя. В закрытой системе охлаждения умень­шается потеря жидкости в результате испарения.

Двигатели с воздушным охлаждением. В данной системе теплоотвода используется принудительный обдув воздухом цилиндров и их головок посредством осевого вентилятора, который состоит из ротора 16 (рис. 1, б) с большим числом лопастей и неподвиж­ного направляющего аппарата 15. Вращающийся с большой частотой ротор нагнетает воздух под воздухораспределительный ко­жух 17. Таким образом создается направленное движение потока холодного воздуха к охлаждающим ребрам 19 цилиндров и их го­ловкам 22, происходит конвективный теплообмен, в результате которого детали охлаждаются, а нагретый воздух покидает систему, выходя в атмосферу с противоположной стороны.

По сравнению с системой жидкостного охлаждения система воздушного охлаждения имеет ряд преимуществ: простота и удобство в эксплуатации; меньшая масса двигателя; быстрый прогрев в холодное время года. Учитывая недостатки метода воздушного охлаждения (большая теплонапряженность отдельных деталей дви­гателя вследствие их неравномерного охлаждения и большой рас­ход мощности двигателя на привод вентилятора), двигатели с сис­темой воздушного охлаждения устанавливают только на машины