Система охлаждения двигателя

                    Лабораторная работа №1

Тема:«Система охлаждения двигателя, устройство и работа системы.»

Работа студента 21А группы: Кузьменко Владимира.

                             Контрольные вопросы:

1.Какие виды систем охлаждения вы знаете?

2. В чём состоит  назначение термостата? Когда открываются  его клапаны?

3. К каким  неисправностям приводит работа  двигателя с пониженным уровнем  в расширительном бачке?

4. Объяснить  принцип работы водяного насоса?

                                Ответы на вопросы:

1. В зависимости от способа отвода теплоты от двигателей системы охлаждения могут быть жидкостными или воздушными.

Преимущество  воздушной системы охлаждения -- простота в эксплуатации, однако оно не может полностью обеспечить нормального теплового состояния всех деталей двигателя главным образом из-за неравномерности их охлаждения. Возникает необходимость использования принудительного направленного движения воздуха в сочетании с оребрением деталей, что увеличивает уровень шума при работе двигателя и понижает его мощность.

Жидкий теплоноситель, у которого в 20—25 раз теплопроводность больше, чем у воздушного, обеспечивает необходимый теплоотвод и, главное, создает равномерное температурное поле охлаждения.

К недостаткам  жидкостного охлаждения следует  отнести наличие дорогостоящего теплорассеивающего узла (радиатора), большое число патрубков, шлангов и уплотнений, которые могут давать течь. В качестве охлаждающей жидкости в системе охлаждения используется вода или низкозамерзающая жидкость. Вода должна быть мягкой, чтобы снизить образование накипи в системе охлаждения. Низкозамерзающие жидкости представляют собой водный раствор этиленгликоля. Определенное соотношение этиленгликоля и воды обеспечивает температуру застывания раствора до минус 65 "С.

2. Термостаты предназначены для ускоренного прогрева двигателя при пуске и поддержания наивыгоднейшего теплового режима.

Различают термостаты с жидкостным и твердым наполнителями.

Жидкостной термостат состоит из корпуса с окнами,

гофрированного  баллона  и клапана. Нижняя часть гофрированного баллона жестко соединена с кронштейном корпуса. К верхней части баллона прикреплен шток с клапаном. Шток может перемещаться в направляющей корпуса. Иногда в клапане термостата делают небольшое отверстие и канавку на его кромке для выхода воздуха при заливке жидкости в систему охлаждения.

В запаянном  гофрированном баллоне находится  охлаждающая жидкость (70 % этилового спирта и 30 % воды). Воздух из баллона откачан, и при нормальных условиях, т. е. при температуре охлаждающей жидкости менее 70 °С, баллон сжат, а клапан закрыт. Охлаждающая жидкость по перепускному каналу поступает к насосу, минуя радиатор (малый круг циркуляции). По мере прогрева двигателя охлаждающая жидкость нагревается. При температуре свыше 73 °С охлаждающая жидкость, находящаяся в баллоне, начинает испаряться, давление в баллоне повышается и клапан открывается, направляя охлаждающую жидкость через радиатор (большой крут циркуляции). При температуре 88—94 °С клапан термостата открыт полностью.

В термостатах с твердым наполнителем в качестве рабочего тела используется церезин (нефтяной воск) с медной стружкой, обладающий большим коэффициентом объемного расширения.

К корпусу /термостата пружиной постоянно прижимается клапан , шарнирно соединенной со штоком. Шток опирается на резиновую мембрану, которая зажата баллоном и направляющей втулкой. Пока двигатель не прогрет, наполнитель (церезин) находится в твердом состоянии и клапан термостата закрыт. При достижении температуры охлаждающей жидкости 70 °С церезин плавится и объем его увеличивается. При этом он нажимает на мембрану, она прогибается вверх и давит через буфер  на шток, который поворачивает клапан, вследствие чего охлаждающая жидкость поступает в радиатор. При снижении температуры охлаждающей жидкости объем наполнителя уменьшается и клапан термостата под действием возвратной пружины закрывается.

Общим недостатком  термостатов является уменьшение циркуляции охлаждающей жидкости через радиатор при низкой температуре окружающей среды, В случае заполнения системы охлаждения водой это может привести к ее замерзанию в нижнем бачке или трубках сердцевины радиатора и вывести его из строя. Поэтому в системах охлаждения двигателей с термостатами в зимнее время года желательно применять низкозамерзающие охлаждающие жидкости или утеплять радиатор. 

3.  Нормальный  уровень охлаждающей жидкости  в радиаторе или расширительном  бачке обеспечивает эффективность  работы системы охлаждения. При  понижении уровня двигатель перегревается.  Характерными признаками перегрева  двигателя являются значительное  повышение температуры охлаждающей  жидкости (обнаруживается по показаниям  указателя температуры охлаждающей  жидкости), падение его мощности (двигатель плохо тянет) и появление  звонких стуков. При перегреве  двигателя резко увеличивается  расход бензина, ухудшаются смазочные  свойства масла (масло выгорает) и при длительной работе возможно  заклинивание деталей или образование  трещин в головке блока или  в блоке цилиндров.
4. Водяной насос предназначен для создания циркуляции охлаждающей жидкости в системе охлаждения. На двигателях с принудительным охлаждением устанавливаются центробежные насосы большой производительность, создающие давление на линии нагнетания от 0,05 до 0,2 МПа.

Центробежный  насос состоит из улиткообразного  корпуса с подводящим и отводящим  патрубками, крыльчатки, закреплённой на валике и уплотнительного устройства. Валик насоса обычно объединён с  валиком вентилятора и приводится  
 

во вращение от коленчатого вала с помощью  клиноременной передачи. Принцип  действия водяного насоса состоит в  следующем. При вращении крыльчатки жидкость, поступающая из подводящего  патрубка к центру крыльчатки, отбрасывается  центробежной силой к стенкам  корпуса, откуда вытесняется в рубашку  охлаждения через отводящий патрубок.

Водяной насос  в сборе: ВАЗ 2108.

Водяной насос  в разрезе.