|
|
Жидкостное охлаждение
В этой системе внешние поверхности блока и головки цилиндров
заключены в клетку или охлаждающую рубашку (контур), при
наличии пространства между цилиндрами, в котором может
циркулировать соответствующая жидкость. В качестве жидкости
обычно используется вода, которая по многим причинам
наиболее пригодна для этой цели, хотя и имеет определенные
недостатки. При прохождении через контур охлаждения вода
поглощает теплоту от цилиндров и головки цилиндров и
охлаждается, проходя через радиатор, после чего она снова
возвращается в контур охлаждения.
Сравнение систем воздушного и жидкостного охлаждения
Система воздушного охлаждения имеет следующие преимущества:
1 Двигатель с воздушным охлаждением более легкий, чем
двигатель с водяным охлаждением.
2 Такой двигатель намного быстрее прогревается до нормальной
рабочей температуры.
3 Такой двигатель может работать при более высокой
температуре, чем двигатель с водяным охлаждением.
4 В системе воздушного охлаждения не бывает утечек и она не
требует технического обслуживания.
5 Нет риска повреждения системы из-за замерзания охлаждающей
жидкости в холодную погоду.
Система воздушного охлаждения имеет и ряд недостатков:
1 Необходим вентилятор и соответствующие кожухи для создания
и направления потока воздуха. Вентилятор создает шумы и
потребляет довольно большую мощность. Наличие кожухов
затрудняет доступ к некоторым деталям двигателя.
2 Такой двигатель более подвержен перегреву при наличии
неблагоприятных условий, чем двигатель с водяным
охлаждением.
3 Механические шумы двигателя могут усиливаться пластинами.
4 Цилиндры обычно должны быть отделены друг от друга, чтобы
обеспечить формование пластин. Это делает производство
двигателя более дорогим.
5 Блок цилиндров должен располагаться на достаточном
расстоянии от других деталей, чтобы обеспечить требуемую
глубину пластин.
6 Обычно бывает сложнее оборудовать удовлетворительную
систему отопления салона автомобиля.
Главными преимуществами системы водяного охлаждения являются
следующие:
1 Температуры различных мест двигателя более одинаковые,
благодаря чему обеспечивается минимальная величина
деформации.
2 Цилиндры могут располагаться ближе друг к другу, и
двигатель получается более компактным.
3 Хотя обычно для нагнетания воздуха через радиатор
устанавливается вентилятор, он обычно бывает меньше, чем в
системе с воздушным охлаждением, вследствие чего он создает
меньше шума и расходует меньшую мощность.
4 В такой системе нет кожухов, затрудняющих доступ к деталям
двигателя.
5 Вода и охлаждающие контуры поглощают механические шумы.
6 Такой двигатель лучше работает в неблагоприятных условиях
и не перегревается при этом.
Основными недостатками таких двигателей являются следующие:
1 Их масса, к которой добавляется не только масса радиатора
и трубопроводов, но и масса воды: вся конструкция двигателя
тяжелее, чем двигатель с воздушным охлаждением.
2 Из-за нагрева воды этот двигатель дольше прогревается при
запуске из холодного состояния.
3 Если используется вода, максимальная температура
ограничивается величиной 85-90 °С, чтобы избежать опасности
закипания воды.
4 Если оставить двигатель на улице в очень холодную погоду,
следует предпринять соответствующие меры предосторожности,
чтобы не допустить замерзания воды в охлаждающем контуре
блока цилиндров и растрескивания блока цилиндров.
5 Имеется постоянный риск возникновения утечек.
6 Необходимо техническое обслуживание, то есть проверка
уровня воды, меры против замерзания, очистки от наслоений и
т. д.
Главные особенности системы воздушного охлаждения
Объем воздуха, необходимый для отвода требуемого количества
теплоты от цилиндров двигателя с воздушным охлаждением
приблизительно в 2000 раз больше объема воды, необходимой
для отбора такого же количества теплоты, и для того, чтобы
обеспечить требуемый воздушный поток вокруг цилиндров,
необходима установка мощного радиатора. На рис. 23.1а
изображен вентилятор с простыми изогнутыми лопастями,
который называется радиатором осевого потока, поскольку
поток воздуха параллелен оси шпинделя вентилятора. Иногда
используется вентилятор такого типа, но чаще используется
вентилятор радиального потока или центробежный вентилятор,
изображенный на рис. 23.1b, поскольку он более эффективен, и
для создания такого же воздушного потока можно использовать
вентилятор меньшего диаметра. Вентилятор такого типа состоит
из нескольких искривленных радиальных лопастей,
установленных между двумя дисками, в одном из которых
имеется большое отверстие по центру. Когда вентилятор
вращается, воздух между лопастями вращается вместе с ними и
под действием центробежной силы выбрасывается через
отверстие.
На рис. 23.2 изображена простая система
воздушного охлаждения четырехцилиндрового двигателя с рядным
расположением цилиндров.
Центробежный вентилятор (4) приводится с
оборотами, примерно вдвое превышающими обороты коленчатого
вала, установлен впереди двигателя и затягивает воздух через
центральное отверстие (5) в корпусе вентилятора (6). От
вентилятора воздух подается в кожух (3), внутри которого он
обтекает пластины блока цилиндров (1) двигателя. Перегородки
(2) направляют поток воздуха между пластинами, от которых
воздух отбирает теплоту, благодаря чему происходит
охлаждение цилиндров.
Двигатели с рядным расположением цилиндров не являются
самыми подходящими для охлаждения воздухом, поскольку
цилиндры располагаются слишком близко друг к другу, чем это
нужно для подачи достаточного количества воздуха в
пространство между цилиндрами. Двигатели с V-образным
расположением цилиндров или с горизонтальным расположением
цилиндров более подходят в этом отношении, поскольку
цилиндры расположены достаточно далеко друг от друга, чтобы
оставить достаточно места для подшипников коленчатого вала;
это обеспечивает хороший воздушный поток между цилиндрами
при сохранении общей небольшой длины двигателя.
назад
>> |
|
