Назначение системы охлаждения. Способы охлаждения

Система охлаждения служит для отвода теплоты от нагретых де­талей и поддержания нормального температурного режима работы двигателя, что достигается искусственным охлаждением с помо­щью жидкости (жидкостное охлаждение) или окружающего возду­ха (воздушное охлаждение).

Рис. 24. Схемы систем охлаждения: а — жидкостного; б — воздушного; 1 — шторка радиатора; 2 — радиатор; 3 — вентилятор; 4 — термостат; 5 — термометр; 6 и 7 — водяные рубашки основного и пускового двигателей; 8 — водораспределительный канал; 9 — водяной насос; 10 — сливной краник; 11 — направляю­щий аппарат вентилятора; 12 — ротор вентиля­тора; 13 — воздухораспределительный кожух; 14 - масляный радиатор; 15 - охлаждающее ребро; 16— щиток дефлектора; 17- цилиндр; 18 — головка цилиндра

Двигатели с жидкостным охлаждением. В систему жидкостного ох­лаждения входят водяная рубашка 6 (рис. 24, а) охлаждения блока и головки цилиндров, радиатор 2, водяной насос 9 и вентилятор 3, а также вспомогательные устройства: водораспределительный ка­нал 8, термостат 4, соединительные шланги, краники слива и тер­мометр 5.

Рис. 25. Схема системы жидкостного охлаждения дизеля Д-243: а — устройство; 6 — схема движения охлаждающей жидкости и воздуха в радиаторе; в — жалюзи радиатора; г — сливной краник; 1 — радиатор смазочной системы; 2 — вентилятор; 3 — кожух вентилятора; 4 — трос; 5 — радиатор;6 — крышка заливной горловины; 7 — термостат; 8 — водоотводящая труба пускового двигателя; 9 — канал; 10 — водораспределительный канал;11 — водяной насос; 12 — патрубок; 13 — ремень привода вентилятора; 14 - шторка; 15 — пластина жалюзи

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 7 цилиндра пускового двигателя в его головку, а затем направляется в водяную рубашку 6 головки блока основного двигателя. Отдав последней теплоту, вода по со­единительному патрубку поступает опять в рубашку цилиндров пус­кового двигателя.

Во время работы основного двигателя действует принудитель­ная циркуляция воды в системе охлаждения. Она создается центро­бежным водяным насосом 9, который забирает воду из нижнего бака радиатора и нагнетает 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 4 из  водяной рубашки к водяному насосу (по малому кругу), минуя радиатор 2, а в прогре­том — в верхний бак радиатора (по большому кругу) Проходя из верхнего бака радиатора в нижний по многочисленным трубкам, вода охлаждается потоком воздуха. Он создается вентилятором 3 и поступает между трубками. Из нижнего бака радиатора вода вновь нагнетается насосом в водяную рубашку двигателя.

Благодаря высокой скорости движения со­здается небольшая (4...7°С) разность темпе­ратур воды, выходящей из рубашки охлаждения и входящей в нее, что со­здает благоприятные ус­ловия для равномерного охлаждения двигателя. На двигателях приме­няют закрытую систему охлаждения. Она характе­ризуется тем, что радиа­тор герметически закрыт и только при повышен­ном или пониженном давлении он сообщается с атмосферой через паро­воздушный клапан. В та­кой системе можно дос­тичь более высокой тем­пературы кипения воды, что благоприятно влияет на условия работы двига­теля. В закрытой системе охлаждения уменьшается потеря жидкости в ре­зультате испарения.

Двигатели с воздушным охлаждением. Теплота от­водится от деталей в ре­зультате принудительно­го обдува воздухом ци­линдров и их головок, для чего служит осевой вентилятор, состоящий из ротора 12 (рис. 24, б) с большим числом лопа­стей и неподвижного на­правляющего аппарата 11. Вращаясь с большой частотой, ротор нагнетает воздух под возду­хораспределительный кожух 13. Оттуда он поступает направленно к охлаждающим ребрам 15 цилиндров и их головкам 18, забирает у них теплоту и выходит в атмосферу на противоположную сторону.

По сравнению с системой жидкостного охлаждения система воз­душного охлаждения имеет следующие преимущества: простота и удобство в эксплуатации; меньшая масса двигателя; быстрый про­грев в холодное время года. К недостаткам относятся: большая теплонапряженность отдельных деталей двигателя вследствие их не­равномерного охлаждения; большой расход мощности двигателя на привод вентилятора. Вот почему двигатели с системой воздуш­ного охлаждения устанавливают на машины с малой мощностью.