• RU
  • icon На проверке: 6
Меню

Насос охлаждения

  • Добавлен: 12.10.2017
  • Размер: 407 KB
  • Закачек: 2
Узнать, как скачать этот материал

Описание

Теория и два чертежа

Состав проекта

icon
icon
icon НС.doc
icon РН.cdw
icon ТС.cdw

Дополнительная информация

Контент чертежей

icon НС.doc

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3
Тема: «Назначение устройство и принцип работы
Системы охлаждения двигателя»
Цель работы:изучение назначения устройства и принципа работы системы охлаждения двигателя.
Схемы систем охлаждения
Система охлаждения предназначена для поддержания оптимального теплового режима двигателя регулируемым отводом теплоты от наиболее горячих деталей которые нагреваются в результате трения или контакта с горячими газами.
При недостаточном отводе теплоты двигатель перегревается при этом его мощность уменьшается и возрастает расход топлива. Кроме того в карбюраторном двигателе может возникнуть детонация. При сильном перегреве происходит задир и выплавление вкладышей подшипников разрушение поверхности шеек коленчатого вала заклинивание поршня и т.п. С другой стороны переохлаждение двигателя также нежелательно из-за ухудшения его топливной экономичности и значительного снижения срока службы.
В автомобильных двигателях в основном применяют жидкостную и реже воздушную системы охлаждения.
В жидкостных системах (см. рисунок 3.1 а) теплота от деталей сначала передается охлаждающей жидкости а от нее - в окружающую среду (воздух). Температура жидкости при работе двигателя 85 -100°С.
Охлаждающая жидкость циркулирует в пространстве (рубашке) между двойными стенками в блоке цилиндров и головке. Циркуляцию обеспечивает насос 7 который приводится от коленчатого вала ремнем. Интенсивность циркуляции охлаждающей жидкости регулируется термостатом 5 или отключением и включением вентилятора. Теплота от охлаждающей жидкости в окружающую среду передается радиатором 1.
Поток циркулирующей жидкости иногда специальной водораспределительной трубой 6 или продольным каналом с отверстиями направляется в первую очередь к наиболее нагретым деталям - выпускным каналам стенкам камеры сгорания свечам зажигания.
Система охлаждения применяемая в современных двигателях делается закрытой т. е. она сообщается с атмосферой через клапаны в пробке (крышке) радиатора или расширительного бачка. В закрытой системе повышается температура кипения охлаждающей жидкости жидкость реже закипает и меньше испаряется.
Систему охлаждения используют и для охлаждения компрессора пневматической тормозной системы а также для отопления кабины водителя или салона легкового автомобиля.
Система жидкостного охлаждения лучше регулируется и равномернее охлаждает детали бесшумна в работе потребляет сравнительно мало мощности на привод насоса и вентилятора но эта система дороже воздушной и уязвима в эксплуатации.
В качестве охлаждающей жидкости применяют воду или антифризы (водные растворы этиленгликоля) в том числе «Тосол-А40» и «Тосол-А65» с температурой замерзания соответственно не выше -40°С и -65°С.
Для воздушных систем охлаждения характерна непосредственная передача теплоты в атмосферу (см. рисунок 3.1 б). Необходимая интенсивность охлаждения достигается с помощью охлаждающих ребер 10вентилятора 2 и дефлектора 9. Расход охлаждающего воздуха может регулироваться. Система проста по устройству и в эксплуатации обеспечивает быстрый прогрев двигателя после запуска имеет небольшую массу.
Недостатки системы воздушного охлаждения:
-большая мощность расходуемая на привод вентилятора;
-плохая равномерность отвода теплоты по высоте цилиндра.
На рисунке 3.2 показана схема жидкостной системы охлаждения дизеля КамАЗ. В системе используют охлаждающую жидкость «Тосол». Центробежный насос 8 засасывает охлаждающую жидкость из радиатора (стрелка А) или из перепускной трубы 7 и нагнетает ее через трубу 12 в рубашку охлаждения цилиндров.
- перепускная трубка к расширительному бачку; 2 - трубка от компрессора к бачку; 3 - компрессор; 4 и 6 - правая и левая трубы; 5 - соединительная труба; 7 - перепускная труба термостатов; 8 - жидкостный насос; 9 - колено отводящего патрубка; 10 - крыльчатка; 11 - сливной кран; 12 и 13 - подводящая труба и ее патрубок; 14 - головка цилиндров; 15 - включатель гидромуфты; 16 - коробка термостатов; 17 - патрубок отвода жидкости из бачка в насос;
- патрубок отвода жидкости в отопитель; 19 - воздухоотводящая труба от радиатора к бачку;
- расширительный бачок; 21 - термостаты
Рисунок 3.2 - Схема системы жидкостного охлаждения
После охлаждения гильз цилиндров жидкость поступает в рубашки головок цилиндров 14откуда по трубам 4 и 6подается в коробку термостатов 16 из которой в зависимости от температуры направляется в радиатор (нормальный температурный режим двигателя) или на вход насоса 8 (режим прогрева двигателя). Температурный режим двигателя обеспечивается автоматически термостатами и включателем гидромуфты привода вентилятора.
Для заполнения системы охлаждающей жидкостью предназначена заливная горловина расширительного бачка 20. Сливается жидкость из системы через сливной кран 11 а также краны нижнего патрубка радиатора подводящей трубы отопителя кабины котла и насосного агрегата предпускового подогревателя.
Жидкостный насос центробежного типа (см. рисунок 3.3) обеспечивает циркуляцию жидкости в системе охлаждения. В улиткообразном корпусе 1 насоса в подшипниках 4 и 5 вращается валик 11 с крыльчаткой 8. В корпусе и его крышке 3 валик уплотняется сальниками и манжетой 10. Валик 11 приводится во вращение через шкив 2 и ременную передачу.
- корпус; 2 - шкив; 3 - крышка; 4 и 5 - шарикоподшипники; 6 - втулка; 7 - отверстие для выхода воздуха;
- крыльчатка; 9 - пружина; 10 - манжета; 11 - валик; 12 - входной патрубок
Рисунок 3.3 - Жидкостный насос
По патрубку 12жидкость подводится к центру крыльчатки 8 и вращается вместе с ней. Центробежная сила отбрасывает жидкость от центра к периферии поэтому в центре крыльчатки образуется пониженное давление а на периферии - повышенное под действием этого перепада и происходит циркуляция жидкости в системе охлаждения.
Радиатор (см. рисунок 3.4) предназначен для охлаждения жидкости отводящей теплоту от двигателя. Охлаждение происходит в обдуваемой воздухом сердцевине 10 радиатора соединяющей верхний 18 и нижний 9 бачки. Сердцевина состоит из латунных медных или алюминиевых трубок и латунных или стальных охлаждающих ребер. Интенсивность обдува воздухом сердцевины радиатора можно регулировать с места водителя изменением положения створок жалюзи 11 с помощью системы рычагов и троса 13 с рукояткой 17.
В системах охлаждения двигателей автомобилей КамАЗ «Жигули» ГАЗ-24 «Волга» и «АЗЛК-2140» устанавливают расширительный бачок предназначенный для компенсации изменения объема охлаждающей жидкости «Тосол» вследствие ее нагревания (при работе двигателя) и охлаждения (после его остановки).
- пробка заливной горловины; 2 3 21 - дренажные трубки; 4 - кронштейн крепления радиатора; 5 - резиновые подушки; 6 - гайка; 7 - тяга крепления радиатора к поперечине; 8 - жидкостный радиатор; 9 - нижний бачок;
- сердцевина; 11 - жалюзи; 12 13 17 - привод управления жалюзи; 14 - радиатор гидроусилителя руля;
- масляный радиатор; 16 - трубки сердцевины; 18 - верхний бачок; 19 - входной патрубок;
- кожух вентилятора; 22 - расширительный бачок
Рисунок 3.4 - Блок жидкостного и масляного радиаторов автомобиля КамАЗ-740
На бачке 22 (см. рисунок 3.4) в системе дизеля КамАЗ-740 имеется кран для контроля уровня охлаждающей жидкости «Тосол». Пробка бачка имеет впускной и выпускной клапаны.
Заливная горловина верхнего бачка закрывается пробкой радиатора (см. рисунок 3.5) в которой установлены выпускной (паровой) 1 и перепускной 2 клапаны. При изменении температуры а значит и объема охлаждающей жидкости она свободно перетекает через клапан 2 из радиатора в расширительный бачок и обратно. Если температура жидкости превысит 100°С клапан 2 под давлением ее паров закроется но после увеличения давления в системе на 005 МПа откроется клапан 1 и пары закипающей жидкости направятся в расширительный бачок где они конденсируются.
Вентилятор обеспечивает обдув радиатора просасыванием через его сердцевину атмосферного воздуха. Лопасти вентилятора изготовляют из листовой стали или из пластмассы придавая им специальную форму для снижения затрат мощности на привод вентилятора. Привод вентилятора обеспечивается клиноременной передачей от коленчатого вала.
Для уменьшения мощности необходимой для привода вентилятора и улучшения работы системы охлаждения применяют отключаемые вентиляторы с автоматизированным приводом.
В привод вентилятора двигателя КамАЗ-740 включена гидромуфта обеспечивающая плавную передачу вращения от коленчатого вала к вентилятору. Гидромуфта 5 включается автоматически: по мере увеличения температуры жидкости в системе охлаждения активная масса находящаяся в баллоне включателя плавится и объем ее увеличивается а это вызывает перемещение золотника открывающего доступ масла из смазочной системы в гидромуфту. Частота вращения вентилятора зависит от количества масла поступающего в гидромуфту. При прекращении подачи масла вентилятор отключается.
На некоторых моделях двигателей ВАЗ устанавливают вентилятор 3 с приводом от специального электродвигателя 4 (см. рисунок 3.6). Этот вентилятор автоматически включается при увеличении температуры охлаждающей жидкости до 75 - 85°С при меньшей температуре вентилятор не работает.
- радиатор; 2 - пробка радиатора; 3 - вентилятор; 4 - электродвигатель; 5 - кожух вентилятора;
- датчик включения электродвигателя; 7 - пробка сливного отверстия; 8 - нижняя опора радиатора
Рисунок 3.6 - Радиатор и вентилятор с электроприводом
Термостат 5 (см. рисунок 3.1) автоматически поддерживает устойчивый тепловой режим двигателя. Как правило термостат устанавливают на выходе охлаждающей жидкости из рубашек охлаждения головок цилиндров или впускного трубопровода двигателя.
Термостаты могут быть жидкостными или с твердым наполнителем. Например термостат дизеля КамАЗ имеет твердый наполнитель из церезина (нефтяной воск) с температурой плавления 70 - 83°С. В режиме прогрева дизеля (см. рисунок 3.7) клапан 12 закрыт и охлаждающая жидкость не поступает из блока в радиатор. Она через открытый клапан 4 по перепускному каналу направляется на вход насоса. В этом режиме охлаждающая жидкость циркулирует по малому кругу (минуя радиатор) что ускоряет прогрев дизеля. Когда охлаждающая жидкость прогреется до 84°С вместе с ней разогреется и наполнитель 3 термостата заключенный в баллоне 2. При этом наполнитель расплавится и увеличиваясь в объеме переместит баллон 2 вправо т.е. откроет клапан 12 и прикроет клапан 4. Охлаждающая жидкость начнет циркулировать через радиатор т.е. по большому кругу. После прогрева охлаждающей жидкости до температуры 93°С клапан 12 термостата откроется полностью а клапан прижмется к своему седлу (на рисунке 3.7 седло не показано) при этом вся жидкость будет проходить через радиатор.
Пружина 7 обеспечивает возвращение клапанов в положение показанное на рисунке 3.7 при снижении температуры охлаждающей жидкости и соответствующем уменьшении объема твердого наполнителя 3.
Сигнальные лампы и указатели на щитке приборов служат для контроля температуры охлаждающей жидкости. Датчики контрольно-измерительных приборов размещают в головке цилиндров верхнем бачке радиатора и рубашке охлаждения впускного трубопровода.
Предпусковой подогреватель служит для облегчения пуска двигателя при низких температурах он способствует также значительному уменьшению износа деталей особенно цилиндров и поршней.
- заливная горловина; 2 - топливный бак; 3 - вентилятор; 4 - воздухоподводящий шланг; 5 - переключатель;
- пульт управления; 7 - электромагнитный клапан; 8 - свеча; 9 - котел; 10 - направляющий кожух;
Рисунок 3.8 - Предпусковой подогреватель
Подогреватель дизеля КамАЗ устанавливают под передней поперечиной рамы автомобиля. Он состоит из котла с горелкой электромагнитного топливного клапана с форсункой и электронагревателем топлива насосного агрегата с электродвигателем вентилятором жидкостным и топливным насосами систем электроискрового зажигания топливной смеси дистанционного управления. Дизельное топливо в бачок подается автоматически (при работе дизеля) или ручным подкачивающим насосом (при неработающем дизеле). Топливный насос через форсунку впрыскивает топливо в полость горелки где оно смешивается с подаваемым вентилятором воздухом и воспламеняется высоковольтным разрядом между электродами свечи. Теплота от сгорания топлива нагревает в котле охлаждающую жидкость кроме того продукты сгорания направляются под масляный поддон двигателя для нагревания масла. Предпусковой подогреватель используют при -25°С. При более высокой температуре применяют электрофакельное устройство включающее в себя факельные свечи накаливания в которых топливо испаряется. Пары топлива смешиваются с воздухом и воспламеняются. Свечи установлены во впускных трубопроводах поэтому факел горящего топлива подогревает поступающий в коллекторы воздух что ускоряет пуск дизеля. После пуска водитель при необходимости может некоторое время поддерживать горение факела держа включенной кнопку выключателя.

icon РН.cdw

РН.cdw

icon ТС.cdw

ТС.cdw
Рубашка охлаждения блока и головки цилиндров
Термосиловой элемент термостата
Расширительный бачок
Циркуляция жидкости по малому кругу
Циркуляция жидкости по большому кругу

Свободное скачивание на сегодня

Обновление через: 13 часов 26 минут
up Наверх