Реферат на тему система охлаждения двигателя
Обновлено: 02.07.2024
всех рассматриваемых двигателях системы охлаждения жидкостные, закрытого типа, т. е. сообщаются с атмосферой только через специальные клапаны при определенном избыточном давлении или разрежении. Циркуляция охлаждающей жидкости осуществляется принудительно при помощи жидкостного насоса. Для компенсации изменения объема охлаждающей жидкости при ее нагреве и охлаждении в системе имеется расширительный бачок. Составными элементами системы охлаждения являются рубашка охлаждения блока и головки цилиндров, радиатор, расширительный бачок, вентилятор, жидкостный насос, термостат и патрубки (рис. 1)
Радиатор 16 (рис. 1, а) на двигателе ВАЗ-2108 в отличие от радиатора 16 двигателя ВАЗ-2105 (рис. 1, б) разборный. Он состоит из двух вертикальных пластмассовых бачков 15 и 20 (см. рис. 1, а), сердцевины 22, изготовленной из ребристых алюминиевых пластин 18 и горизонтальных трубок 17. На правом бачке установлены датчик 79 для включения и выключения электродвигателя 13 вентилятора 23 и сливная пробка 21 радиатора. В целях улучшения циркуляции жидкости и теплоотдачи в левом бачке имеется перегородка. Радиатор заполняется охлаждающей жидкостью из расширительного бачка 8 по шлангу 7 через термостат 6.
Расширительный бачок изготавливается из полупрозрачной пластмассы. Верхний патрубок бачка шлангом 11 постоянно соединен с патрубком радиатора, что предупреждает образование паровых пробок. Нижний
патрубок бачка шлангом 7 соединяется с дополнительным патрубком термостата 6. Заливная горловина бачка герметически закрыта пробкой (рис. 2). В пробке расширительного бачка помещаются два клапана: выпускной (паровой) клапан 4, который открывается при избыточном давлении в системе охлаждения до 20 кПа и выпускает часть паров в атмосферу; впускной клапан 2 (воздушный), который открывается при понижении давления в системе до 95 — 86 кПа (разрежение) вследствие остывания или слива жидкости и пропускает в систему охлаждения атмосферный воздух.
Вентилятор 23 (см. рис. 1, а) имеет четыре лопасти и привод от электродвигателя 13. Включение и выключение электродвигателя во время работы двигателя происходят автоматически при помощи датчика 19, установленного в правом бачке радиатора, в зависимости от температуры ох-
Рис. 1. Система охлаждения двигателей:
а—ВАЗ-2108; б—ВАЗ-2105; / — подводящая труба насоса; 2 — шланг отвода охлаждающей жидкости к карбюратору; 3 — выпускной патрубок головки цилиндров; 4 — патрубок подвода жидкости к отопителю; 5 и 27— шланги отвода жидкости соответственно от блока подогрева карбюратора и от отопителя; 6 — термостат; 7и 11 — шланги соответственно от бачка к термостату и от бачка к радиатору; 8 — расширительный бачок (компенсационный); 9 — пробка расширительного бачка; 10 и 12 — соответственно отводящий и подводящий шланги радиатора;
13 — электродвигатель; 14 — кожух вентилятора; 15 и 20 — бачки радиатора; 16 — радиатор; 17 — трубки; 18 — охлаждающие пластины; 19 — датчик включения и выключения вентилятора; 21 — сливная пробка; 22 — сердцевина радиатора; 23 — вентилятор; 24 — жидкостный насос; 25 — ремень привода жидкостного насоса; 26 — патрубок отвода жидкости из отопителя салона кузова; 28 — рубашка охлаждения; 29 — пробка радиатора; 30 — ремень привода вентилятора и жидкостного насоса
лаждающей жидкости, которая поддерживается в пределах 85 — 95 °С, путем включения и выключения электровентилятора. Кожух 14 вентилятора обеспечивает создание направленного потока воздуха через сердцевину радиатора с целью более быстрого охлаждения в нем жидкости.
Жидкостный насос (рис. 3) центробежного типа. Он состоит из корпуса 4 (рис. 3, а), в котором установлен вал 8 на шариковом подшипнике 6. Подшипник стопорится винтом 5, заполняется смазкой Литол-24 на заводе и в дальнейшем не смазывается. На передний конец вала напрессован
зубчатый шкив 7, а на задний — крыльчатка 2.
Уплотнение заднего конца вала на выходе его из корпуса достигается манжетой (сальником) 7 с упорным кольцом 3.
Привод насоса осуществляется зубчатым шкивом 18 при помощи ремня привода распределительного вала. Для предупреждения попадания охлаждающей жидкости в подшипник при повреждении манжеты (сальника) в корпусе насоса имеется отверстие, через которое жидкость вытекает наружу.
Термостат двухклапанный, неразборной конструкции, имеет четыре патрубка: два входных 10 и 4 (рис. 24), выходной 5 и дополнительный 14. Термочувствительный элемент состоит из стакана 8 с резиновой вставкой 9, между стенками которых помещается твердый наполнитель 15 (церезин — кристаллический воск), обладающий большим коэффициентом объемного расширения. Внутри резиновой вставки находится стержень 77, закрепленный в стойке основного клапана 7, который прижимается к седлу конической пружиной 13. На стойке основного клапана помещается перепускной клапан 2 с пружиной 72.
При температуре охлаждающей жидкости ниже 80 ° С основной клапан полностью закрыт, а перепускной открыт (рис. 4, а), поэтому жидкость из радиатора в насос не поступает, а циркулирует по малому кругу от центробежного насоса в рубашку охлаждения и через перепускной клапан обратно к насосу, обеспечивая более быстрый прогрев двигателя. По мере нагрева охлаждающей жидкости церезин в термостате плавится и, расширяясь, преодолевает сопротивление пружины 13 (рис. 4, б), перемещая оба клапана вверх. При температуре 94 °С
циркуляция по малому кругу прекращается, и вся жидкость проходит через основной клапан 7 в радиатор. Для слива охлаждающей жидкости из системы на двигателе имеются две сливные резьбовые пробки. Одна пробка 27 (см. рис. 1, а) расположена в нижней части правого бачка радиатора, другая — в нижней части рубашки охлаждения блока цилиндров.
От системы охлаждения через шланг жидкость подводится к впускному трубопроводу системы питания для подогрева горючей смеси карбюратора, а через патрубок 4 — к отопи-телю. Система охлаждения двигателя ВАЗ-1111 имеет аналогичное устройство.
На остальных двигателях в отличие от рассмотренного привод жидкостного насоса осуществляется клиновидным ремнем от шкива на носке коленчатого вала и устанавливается термостат с тремя патрубками (отсутствует патрубок, соединяющий термостат с расширительным бачком).
На двигателях 2106 и 331 автомобилей АЗЛК до 1988 г. устанавливались неразборные радиаторы с труб-чато-ленточной сердцевиной, горизонтальным расположением латунных трубок и расположенными по бокам
Рис. 4. Устройство и работа термостата:
а — основной клапан полностью закрыт, перепускной открыт; б — основной клапан полностью открыт, перепускной закрыт; 1 н 2 — соответственно основной и перепускной клапаны; 3 — корпус; 4 и 10 — входные
патрубки соответственно ич рубашки охлаждения и из радиаторе; 5 — выходной патрубик (к центробежному
насосу); б — крышка; 7 — термочувствительный элемент; 8 — стакан; 9 — резиновая вставка; / / — стержень;
12 я 13 — пружины соответственно перепускного и основного клапанов; 14 — патрубок для присоединения верхнего шланга расширительного бачка; 15 — твердый наполнитель; / и // — положения термочувствительного элемента термостата при температуре охлаждающей жидкости соответственно менее и более 80 °С (стрелки означают то же, что и на рис. 1)
латунными бачками. На автомобили более позднего выпуска устанавливаются радиаторы с пластмассовыми бачками.
На двигателе МеМЗ-245 сердцевина радиатора состоит из алюминиевых трубок, концы которых развальцованы в опорных пластинах.
Боковые пластмассовые бачки через резиновые прокладки плотно прикрепляются к опорным пластинам отгибными усиками.
На двигателе ВАЗ-2105 вентилятор 23 (см. рис. 1, б) установлен вместе с приводным шкивом 10 (см. рис. 3, б) на ступице 11 вала 14 жидкостного насоса и соответственно так же, как и жидкостный насос, имеет привод клиновидным ремнем 30 (см. рис. 1, б) от шкива коленчатого вала. До 1988 г. на двигателе применялись неразборные радиаторы с трубчато-пластинчатой сердцевиной с вертикальными латунными трубками и расположенными сверху и снизу латунными бачками. С 1988 г. устанавливаются разборные радиаторы, в которых сердцевина изготовлена из двух рядов горизонтально расположенных алюминиевых трубок и алюминиевых пластин и через уплотнительные резиновые прокладки крепится к боковым пластмассовым бачкам. Заливная горловина радиатора закрывается пробкой 29, в которой имеются выпускной (паровой) 4 (см. рис. 2, б) и впускной (вентиляционный) 2 клапаны. Выпускной клапан открывается при избыточном давлении в системе охлаждения. При открытом клапане жидкость или пар отводится в расширительный бачок. Это предохраняет от разрушения радиатор и патрубки. Впускной клапан не имеет пружины и допускает впуск в расширительный бачок и выпуск из него жидкости при ее нагревании и охлаждении. При разрежении в системе он открывается, и в радиатор поступает жидкость из расширительного бачка.
Неисправности системы охлаждения. Признаками неисправности системы охлаждения являются подтекание охлаждающей жидкости, перегрев или переохлаждение двигателя.
Подтекание жидкости может происходить через неплотности в соединениях шлангов и фланцев, трещины в бачках и сердцевине радиатора, неисправные или плохо закрывающиеся спускные пробки, а также через контрольное отверстие жидкостного центробежного насоса. При этом на месте стоянки образуются мокрые пятна и возникает необходимость часто доливать охлаждающую жидкость. Для устранения течи через неплотности в соединениях шлангов надо подтянуть стяжные хомутики. Течь через неплотности во фланцах патрубков устраняется подтягиванием болтов и гаек крепления. В случае протекания жидкости через дренажное отверстие корпуса жидкостного насоса необходимо заменить изношенные детали самоуплотняющейся манжеты (сальника). Если небольшое подтекание из дренажного отверстия обнаружено в период обкатки автомобиля, это может являться результатом незаконченной приработки деталей уплотнителя и принимать меры к устранению течи пока нет необходимости. Недопустимо устранять подтекание закрытием отверстия. Это неизбежно приведет к попаданию жидкости в подшипник насоса и к его разрушению. Подтекание жидкости через трещины в бачках и сердцевине радиатора устраняется запаиванием (заклеиванием) поврежденных мест. Подтекание жидкости через небольшие трещины может быть устранено путем добавления в охлаждающую жидкость специального герметика.
Перегрев двигателя характеризуется повышенной температурой и возможным закипанием охлаждающей жидкости. Возникает он вследствие:
недостаточного уровня охлаждающей жидкости; неисправности электровентилятора (не включается из-за неисправности датчика или электродвигателя, который не дает нужную частоту вращения); засорения проходов в сердцевине радиатора; поломки крыльчатки центробежного насоса; неисправности термостата (не открывается основной клапан и жидкость через
радиатор не циркулирует); загрязнения или отложения накипи в рубашке охлаждения и радиаторе. Перегрев двигателя может быть вызван также неисправностями систем питания и зажигания. При перегреве происходят потеря мощности двигателя вследствие ухудшения наполнения цилиндров горючей смесью, а также выгорание масла, что приводит к усиленному изнашиванию поршневой группы и цилиндров. При длительной работе с повышенной температурой возможно заклинивание поршней в цилиндрах и выход двигателя из строя, поэтому при первых же признаках перегрева необходимо принимать меры к устранению неисправностей.
Для проверки исправности термостата непосредственно на автомобиле необходимо пустить двигатель и ощупать рукой нижний бачок или нижний патрубок радиатора. При исправном термостате бачок или патрубок начинает прогреваться, когда температура охлаждающей жидкости достигнет 80 — 90 °С. При этом стрелка указателя температуры в комбинации приборов должна находиться на расстоянии 3 — 4 мм от красной зоны шкалы или располагаться между делениями 80 — 100 на цифровом указателе.
Засорение проходов сердцевины радиатора определяется внешним осмотром и устранением вначале прочисткой щеткой с длинным ворсом, промывкой сердцевины струёй воды со стороны двигателя, а затем продувкой сжатым воздухом.
Переохлаждение двигателя может быть вызвано неисправностью термостата (не закрывается основной клапан). Необходимо проверить термостат способом, указанным выше, и при необходимости заменить его. Работа двигателя при низкой температуре охлаждающей жидкости приводит к потере мощности и вызывает усиленное изнашивание деталей кривошипно-шатунного механизма вследствие ухудшения условий смазки из-за конденсации паров топлива, смывания масла со стенок цилиндров и разжижения масла в картере.
Техническое обслуживание системы охлаждения. Ежедневно необходимо проверять отсутствие подтеканий и контролировать уровень охлаждающей жидкости, который на остывшем двигателе должен быть на 3 — 4 см выше риски с отметкой "М1М" в расширительном бачке, а при наличии двух рисок (двигатель МеМЗ-245) — на уровне верхней риски. Во время работы двигателя и сразу после его остановки уровень жидкости может несколько повышаться.
В качестве охлаждающей жидкости в системах охлаждения двигателей используется Тосол А-40 или Тосол А-65. Эти жидкости представляют собой смесь технического этиленгликоля и дистиллированной воды с температурой замерзания соответственно —40 и —65 °С, температура их закипания при атмосферном давлении около 108 °С. При указанных отрицательных температурах жидкость превращается не в лед, а в густую массу, которая не вызывает повреждения радиатора и блока цилиндров двигателя. Эти жидкости не склонны к вспениванию, отложению накипи и испарению, но являются ядовитыми. При попадании их в организм человека может произойти тяжелое отравление, поэтому их нельзя отсасывать ртом через шланг. После работы с ними надо хорошо мыть руки с мылом. Не следует допускать попадания жидкости на окрашенную поверхность кузова во избежание порчи окраски. Хранить жидкость можно в закупоренной чистой стеклянной, пластмассовой или железной, но не оцинкованной посуде.
Для всех двигателей, эксплуатируемых в южных регионах страны, круглогодично, а в районах средней полосы и Севера в теплое время года пр!/необходимости допускается заливать в систему охлаждения чистую мягкую воду. Для этого из системы охлаждения сливают низкозамерзающую жидкость, заливают до полного уровня воду, пускают двигатель и прогревают его до нормальной температуры (80. 90 °С). Затем останавливают двигатель, сливают воду и окончательно заправляют систему чистой водой. Следует, однако, иметь в виду, что применение воды способствует образованию накипи на внутренних поверхностях рубашки охлаждения. Поэтому целесообразно в воду добавлять препарат "Антинакипин".
Назначение и классификация систем охлаждения
Температура газов в цилиндрах работающего двигателя достигает 1800-2000 градусов. Только часть выделенного при этом тепла преобразуется в полезную работу. Оставшаяся часть отводится в окружающую среду системой охлаждения, системой смазки и наружными поверхностями двигателя.
Чрезмерное повышение температуры двигателя приводит к выгоранию смазки, нарушению нормальных зазоров между его деталями следствием чего является резкое возрастание их износа. Возникает опасность заедания и заклинивания. Перегрев двигателя вызывает уменьшение коэффициента наполнения цилиндров, а в бензиновых двигателях еще и детонационное сгорание рабочей смеси.
Большое снижение температуры работающего двигателя также нежелательно. В переохлажденном двигателе мощность снижается из-за потерь тепла; вязкость смазки увеличивается, что повышает трение; часть горючей смеси конденсируется, смывая смазку со стенок цилиндра, повышая тем самым износ деталей. В результате образования серных и сернистых соединений стенки цилиндров подвергаются коррозии.
Система охлаждения предназначена для поддержания наивыгоднейшего теплового режима. Системы охлаждения подразделяются на воздушные и жидкостные. Воздушные в настоящее время на автомобилях встречаются крайне редко. Системы жидкостного охлаждения могут быть открытыми и закрытыми. Открытые системы – системы, сообщающиеся с окружающей средой через пароотводную трубку. Закрытые системы разобщены от окружающей среды, а поэтому давление охлаждающей жидкости в них выше. Как известно, чем выше давление, тем выше температура закипания жидкости. Поэтому закрытые системы допускают нагрев ОЖ до более высоких температур (до 110-120 градусов).
По способу циркуляции жидкости системы охлаждения могут быть:
— принудительными, в которых циркуляция обеспечивается насосом, расположенным на двигателе;
— термосифонными, в которых циркуляция жидкости происходит за счет разницы плотности жидкости, нагретой деталями двигателя и охлажденной в радиаторе. Во время работы двигателя жидкость в рубашке охлаждения нагревается и поднимается в верхнюю ее часть, откуда через патрубок поступает в верхний бачок радиатора. В радиаторе жидкость отдает теплоту воздуху, плотность ее повышается, она опускается вниз и через нижний бачок вновь возвращается в систему охлаждения.
— комбинированными, в которых наиболее нагретые детали (головки блоков цилиндров) охлаждаются принудительно, а блоки цилиндров – по термосифонному принципу.
Устройство системы охлаждения
Наибольшее распространение в автомобильных ДВС получили закрытые жидкостные системы с принудительной циркуляцией охлаждающей жидкости (ОЖ).
В состав таких систем входят: рубашка охлаждения блока и головки цилиндров, радиатор, насос ОЖ, вентилятор, термостат, патрубки, шланги, расширительный бачок. В систему охлаждения также включается радиатор отопителя.
ОЖ, находящаяся в рубашке охлаждения, нагреваясь за счет тепла, выделяемого в цилиндре двигателя, поступает в радиатор, охлаждается в нем и возвращается в рубашку охлаждения. Принудительная циркуляция жидкости в системе обеспечивается насосом, а усиленное охлаждение ее — за счет интенсивного обдува воздухом радиатора. Степень охлаждения регулируется при помощи термостата и путем автоматического включения или выключения вентилятора. Жидкость в систему охлаждения заливают через горловину радиатора или расширительный бачок. Емкость системы охлаждения легкового автомобиля, в зависимости от объема двигателя – от 6 до 12 литров. Сливают ОЖ через пробки, расположенные обычно в блоке цилиндров и нижнем бачке радиатора.
Радиатор отдает воздуху тепло от ОЖ.
Он состоит из сердцевины, верхнего и нижнего бачков и деталей крепления. Для изготовления радиаторов используются медь, алюминий и сплавы на их основе. В зависимости от конструкции сердцевины радиаторы бывают трубчатые, пластинчатые и сотовые.
Наибольшее распространение получили трубчатые радиаторы. Сердцевина таких радиаторов состоит из вертикальных трубок овального или круглого сечения, проходящих через ряд тонких горизонтальных пластин и припаянных к верхнему и нижнему бачкам радиатора. Наличие пластин улучшает теплоотдачу и повышает жесткость радиатора. Трубки овального (плоского) сечения предпочтительнее круглых, так как поверхность охлаждения их больше; кроме того, в случае замерзания ОЖ в радиаторе плоские трубки не разрываются, а лишь изменяют форму поперечного сечения.
В пластинчатых радиаторах сердцевина устроена так, что охлаждающая жидкость циркулирует в пространстве, образованном каждой парой спаянных между собой по краям пластин. Верхние и нижние концы пластин, кроме того, впаяны в отверстия верхнего и нижнего резервуаров радиатора. Воздух, охлаждающий радиатор, просасывается вентилятором через проходы между спаянными пластинами. Для увеличения поверхности охлаждения пластины обычно выполняют волнистыми. Пластинчатые радиаторы имеют большую охлаждающую поверхность, чем трубчатые, но вследствие ряда недостатков (быстрое загрязнение, большое количество паяных швов, необходимость более тщательного ухода) применяются реже.
В сердцевине сотового радиатора воздух проходит по горизонтальным, круглого сечения трубкам, омываемым снаружи ОЖ. Чтобы сделать возможной спайку концов трубок, края их развальцовывают так, что в сечении они имеют форму правильного шестиугольника. Достоинством сотовых радиаторов является большая, чем в радиаторах других типов, поверхность охлаждения.
В верхний бачок впаяны заливная горловина, закрываемая пробкой, и патрубок для подсоединения гибкого шланга, подводящего ОЖ к радиатору.
Сбоку наливная горловина имеет отверстие для пароотводной трубки. В нижний бачок впаян патрубок отводящего гибкого шланга. Шланги прикреплены к патрубкам стяжными хомутиками. Такое соединение допускает относительное смещение двигателя и радиатора. Горловину герметически закрывает пробка, изолирующая систему охлаждения от окружающей среды. Она состоит из корпуса, парового (выпускного) клапана, воздушного (впускного) клапана и запорной пружины. В случае закипания жидкости в системе охлаждения давление пара в радиаторе возрастает. При превышении определенного значения открывается паровой клапан и пар выходит через пароотводную трубку. После остановки двигателя жидкость охлаждается, пар конденсируется и в системе охлаждения создается разрежение. При этом возникает опасность сдавливания трубок радиатора. Для предотвращения этого явления служит воздушный клапан, который, открываясь, пропускает внутрь радиатора воздух.
Для компенсации изменения объема охлаждающей жидкости вследствие изменения температуры в системе устанавливается расширительный бачок.
В некоторых радиаторах нет заливной горловины, и заполнение системы охлаждающей жидкостью осуществляется через расширительный бачок. В этом случае паровой и воздушный клапаны располагаются в его пробке. Метки, наносимые на расширительном бачке, позволяют контролировать уровень ОЖ в системе охлаждения. Проверка уровня проводится на холодном двигателе.
Насос ОЖ
В период пуска двигателя для уменьшения износа необходимо быстрее прогреть его до рабочей температуры и при дальнейшей эксплуатации поддерживать эту температуру. Для ускорения прогрева двигателя и поддержания оптимальной его температуры служит термостат.
Термостат устанавливают в рубашке охлаждения головки цилиндров на пути циркуляции жидкости из рубашки в верхний бачок радиатора. В системах охлаждения используются термостаты с жидкостным и с твердым наполнитетелем.
Термостат с жидкостным наполнителем состоит из корпуса, гофрированного латунного цилиндра, штока и двойного клапана. Внутри гофрированного латунного цилиндра налита жидкость, температура кипения которой 70-75 градусов. Когда двигатель не прогрет, клапан термостата закрыт и циркуляция происходит по малому кругу: насос ОЖ — рубашка охлаждения — термостат — насос.
Термостат с твердым наполнителем состоит из корпуса, внутри которого помещен медный баллон, заполняемый массой, состоящей из медного порошка, смешанного с церезином. Баллон сверху закрыт крышкой. Между баллоном и крышкой расположена диафрагма, сверху которой установлен шток, воздействующий на клапан. В непрогретом двигателе масса в баллоне находится в твердом состоянии, и клапан термостата закрыт под действием пружины. При прогреве двигателя масса в баллоне начинает плавиться, объем ее увеличивается и она давит на диафрагму и шток, открывая клапан.
Контроль температуры ОЖ осуществляется по указателю температуры и при помощи сигнальной лампы перегрева двигателя на щитке приборов. Управление сигнальной лампой и указателем осуществляют датчики, ввернутые в верхний бачок радиатора и в рубашку охлаждения головки цилиндров.
Основные неисправности системы охлаждения
Внешними признаками неисправностей системы охлаждения является перегрев или переохлаждение двигателя. Перегрев двигателя возможен в результате следующих причин: недостаточное количество ОЖ, слабое натяжение или обрыв ремня насоса ОЖ, невключение муфты или электродвигателя вентилятора, заедание термостата в закрытом положении, отложение большого количества накипи, сильное загрязнение наружной поверхности радиатора, неисправность выпускного (парового) клапана пробки радиатора или расширительного бачка, неисправность насоса ОЖ.
Заедание термостата в закрытом положении прекращает циркуляцию жидкости через радиатор. В этом случае двигатель перегревается, а радиатор остается холодным. Недостаточное количество ОЖ возможно в случае ее утечки или выкипания. Если уровень ОЖ понизился в результате выкипания – следует долить дистиллированной воды, если жидкость вытекла – доливается антифриз. Открывать пробку радиатора или расширительного бачка можно только когда ОЖ достаточно остынет (10-15 минут после остановки двигателя). В противном случае находящаяся под давлением ОЖ может выплеснуться и причинить ожоги. Вытекание жидкости происходит через неплотности в соединениях патрубков, трещин в радиаторе, расширительном бачке и рубашке охлаждения, при повреждении сальника насоса ОЖ, пробки радиатора или повреждении прокладки головки блока цилиндров. При эксплуатации автомобиля необходимо следить не только за уровнем, но и за состоянием антифриза. Если его цвет становится рыже-бурым, значит, детали системы уже коррозируют. Такой антифриз подлежит немедленной замене.
Переохлаждение двигателя может происходить из-за заедания термостата в открытом положении, а также при отсутствии утеплительных чехлов в зимнее время. Если закрытая система охлаждения негерметична, то повышенное давление в ней не создается и двигатель не прогревается до рабочей температуры. А раз двигатель не прогревается, ЭБУ постоянно обогащает смесь. Таким образом, негерметичная система охлаждения увеличивает расход топлива. Систематическая работа двигателя на обогащенной смеси приводит к разжижению масла, увеличению нагарообразования, быстрому выходу из строя каталитического нейтрализатора.
Выбор антифриза
Жидкостная и воздушная системы охлаждения двигателей применяются для охлаждения различных двигателей. Из названий этих систем явствует, что в них принудительный отвод теплоты осуществляется с помощью жидкости или воздуха. Но ряд нюансов не явствует из названий и их можно понять только при ближайшем рассмотрении той или иной системы охлаждения двигателей.
Содержание
2. Список рекомендуемой литературы………………………………. …5
3. Введение……………………………………………………………. …6
4. Система охлаждения, жидкостная и воздушная………………………7
a. Назначение системы охлаждения……………………………….…..7
b. Устройство системы охлаждения……………………………..…. 8
c. Жидкостная система охлаждения……………………………..……8
d. Как устроена и работает воздушная система охлаждения…….…15
e. Принцип работы системы охлаждения……………………………16
f. Основные неисправности системы охлаждения. Способы устранения неисправностей системы охлаждения……………….17
g. Техническое обслуживание, системы охлаждения………………..21
5. Охрана труда и санитарные требования……………………………….24
6. Заключение………………………………………………………………26
7. Список источников.(литературы, сайтов)……………………………..27
Работа состоит из 1 файл
Курсовая работа, по теме система охлаждения.doc
Министерство образования и науки Российской Федерации Управление начального профессионального образования
Профессия: 18511 «Слесарь по
К защите допущен
зам. директора по УПР
Письменная экзаменационная работа
Тема: Система охлаждения, жидкостная и воздушная.
- Назначение системы охлаждения.
- Устройство системы охлаждения.
- Принцип работы системы охлажнения.
- Основные неисправности системы охлаждения.
- Способы устранения неисправностей системы охлаждения.
- ТО, системы охлаждения.
Выпускник Богуш Семен Сергеивич Группа СР - 4
Министерство образования и науки Российской Федерации
Управление начального профессионального образования
РЕЦЕНЗИЯ
на письменную экзаменационную работу
- Обучающегося__________________ ______________________________ ______________________________ ______________________________ _______
_______ курса __________ группы ______________ формы обучения
Специальности_________________ ______________________________ ____ - По специальности_________________ ______________________________ _
______________________________ ______________________________ ____
- Тема письменной экзаменационной работы ______________________________ ______________________________ ___
______________________________ ______________________________ ____
- Положительные качества письменной экзаменационной работы ______________________________ ____________________________
______________________________ ______________________________ ____
______________________________ ______________________________ ___
______________________________ ______________________________ ___
______________________________ ______________________________ ____
______________________________ ______________________________ ____
______________________________ ______________________________ ____
______________________________ ______________________________ ___
______________________________ ______________________________ ____
- Недостатки письменной экзаменационной работы, включая стиль и грамотность написания, соответствие стандарту_____________________ ______________________________ ____
______________________________ ______________________________ ___
______________________________ ______________________________ ____
______________________________ ______________________________ ____
______________________________ ______________________________ ____
______________________________ ______________________________ ___
______________________________ ______________________________ ____
______________________________ ______________________________ ____
Зам. директора по УПР
для письменной экзаменационной работы
Тема задания: Система охлаждения, жидкостная и воздушная.
- Назначение системы охлаждения.
- Устройство системы охлаждения.
- Принцип работы системы охлажнения.
- Основные неисправности системы охлаждения.
- Способы устранения неисправностей системы охлаждения.
- ТО, системы охлаждения.
Перечень вопросов, подлежащих разработке
- Введение.
- Система охлаждения, жидкостная и воздушная.
- Назначение системы охлаждения.
- Устройство системы охлаждения.
- Принцип работы системы охлаждения.
- Основные неисправности системы охлаждения. Способы устранения неисправностей системы охлаждения.
- ТО, системы охлаждения.
Задание выдал преподаватель __________________ Борзунов О.А.
Задание получил обучающийся_________________ Богуш С.С.
- Содержание…………………………………………………… ..……….4
- Список рекомендуемой литературы………………………………. …5
- Введение………………………………………………………… …. …6
- Система охлаждения, жидкостная и воздушная………………………7
- Назначение системы охлаждения……………………………….…..7
- Устройство системы охлаждения……………………………..…. 8
- Жидкостная система охлаждения……………………………..……8
- Как устроена и работает воздушная система охлаждения…….…15
- Принцип работы системы охлаждения……………………………16
- Основные неисправности системы охлаждения. Способы устранения неисправностей системы охлаждения……………….17
- Техническое обслуживание, системы охлаждения………………..21
Жидкостная и воздушная системы охлаждения двигателей применяются для охлаждения различных двигателей. Из названий этих систем явствует, что в них принудительный отвод теплоты осуществляется с помощью жидкости или воздуха. Но ряд нюансов не явствует из названий и их можно понять только при ближайшем рассмотрении той или иной системы охлаждения двигателей.
Система охлаждения, жидкостная и воздушная.
Системой охлаждения называется совокупность устройств, осуществляющих принудительный регулируемый отвод и передачу теплоты от деталей двигателя в окружающую среду.
Система охлаждения предназначена для поддержания оптимального температурного режима, обеспечивающего получение максимальной мощности, высокой экономичности и длительного срока службы двигателя.
При сгорании рабочей смеси температура в цилиндрах двигателя повышается до 2500 °С и в среднем при работе двигателя составляет 800. 900°С. Поэтому детали двигателя сильно нагреваются, и если их не охлаждать, то будут снижаться мощность двигателя, его экономичность, увеличиваться изнашивание деталей и может произойти поломка двигателя.
При чрезмерном охлаждении двигатель также теряет мощность, ухудшается его экономичность и возрастает изнашивание.
Для принудительного и регулируемого отвода теплоты в двигателях автомобилей применяют два типа системы охлаждения (рис.1.). Тип системы охлаждения определяется теплоносителем (рабочим веществом), используемым для охлаждения двигателя.
Рисунок 1 – Типы систем охлаждения
Применение в двигателях различных систем охлаждения зависит от типа и назначения двигателя, его мощности и класса автомобиля.
Жидкостная система охлаждения.
Внутренняя полость закрытой системы охлаждения не имеет постоянной связи с окружающей средой, а связь осуществляется через специальные клапаны (при определенном давлении или вакууме), находящиеся в пробках радиатора или расширительного бачка системы. Охлаждающая жидкость в такой системе закипает при 110. 120 °С. Принудительная циркуляция охлаждающей жидкости в системе обеспечивается жидкостным насосом.
Система охлаждения двигателя состоит из рубашки охлаждения головки и блока цилиндров, радиатора, насоса, термостата, вентилятора, расширительного бачка, соединительных трубопроводов и сливных краников. Кроме того, в систему охлаждения входит отопитель салона кузова автомобиля.
Рисунок 2 - Система охлаждения двигателя
1, 2, 3, 5, 15, 18 - шланги; 4 - патрубок; 6 - бачок; 7, 9 - пробки; 8 - рубашка охлаждения; 10 - радиатор; 11 - кожух; 12 - вентилятор; 13, 14 - шкивы; 16 - ремень; 17- насос; 19 – термостат
Для слива охлаждающей жидкости из системы охлаждения имеются два сливных отверстия с резьбовыми пробками, одно из которых находится в нижнем бачке радиатора, а другое в блоке цилиндров двигателя. Температура жидкости в системе контролируется указателем, датчик которого установлен в головке блока цилиндров двигателя.
Жидкостный насос обеспечивает принудительную циркуляцию жидкости в системе охлаждения двигателя. На двигателях автомобилей применяют лопастные насосы центробежного типа (рис.3.).
Рисунок 3 – Жидкостный насос (а) и вентилятор двигателя (б)
1 - крыльчатка; 2 - корпус; 3 - окно; 4 - крышка; 5 - подшипник; 6 - вал; 7 - ступица; 8 - винт; 9 - уплотнительное устройство; 10 - патрубок; 11, 13,14 - шкивы; 12 - ремень; 15 - вентилятор; 16 - накладка; 17 – болт
Термостат способствует ускорению прогрева двигателя и регулирует в определенных пределах количество охлаждающей жидкости, проходящей через радиатор. Термостат представляет собой автоматический клапан. В двигателях автомобилей применяют неразборные двухклапанные термостаты с твердым наполнителем.
Рисунок 4 – Термостат
1, 6, 11 – патрубки; 2, 8 – клапаны; 3, 7 – пружины; 4 – баллон; 5 – диафрагма; 9 – шток; 10 – наполнитель
Радиатор обеспечивает отвод теплоты охлаждающей жидкости в окружающую среду. На легковых автомобилях применяются трубчато-пластинчатые радиаторы.
Радиатор автомобиля (рис. 5, а) — неразборный, имеет вертикальное расположение трубок и горизонтальное расположение охлаждающих пластин. Бачки радиатора и трубки латунные, а охлаждающие пластины стальные, луженые. Трубки и пластины образуют сердцевину 5 радиатора. В верхнем бачке J радиатора имеется горловина 2, через которую систему охлаждения заполняют жидкостью. Горловина герметично закрывается пробкой J, имеющей два клапана — впускной 7 и выпускной 8. Выпускной клапан открывается при избыточном давлении в системе 0,05 МПа, и закипевшая охлаждающая жидкость через патрубок 6 и соединительный шланг выбрасывается в расширительный бачок. Впускной клапан не имеет пружины и обеспечивает связь внутренней полости системы охлаждения с окружающей средой через расширительный бачок и резиновый клапан в его пробке, который срабатывает при давлении, близком к атмосферному. Впускной клапан перепускает жидкость из расширительного бачка при уменьшении ее объема в системе (при охлаждении) и пропускает в расширительный бачок при увеличении объема (при нагревании жидкости). Радиатор установлен нижним бачком 4 на кронштейны кузова на двух резиновых опорах, а вверху закреплен двумя болтами через стальные распорки и резиновые втулки.
Цель исследования: изучение системы охлаждения двигателя легкового автомобиля и ее модернизации.
Задачи:
1. Рассмотреть назначение и виды системы охлаждения легкового автомобиля;
2. Исследовать техническое обслуживание системы охлаждения легкового автомобиля;Содержание работы
Введение
1. Назначение и виды системы охлаждения легкового автомобиля
1.1. Виды системы охлаждения
1.2. Устройство и работа приборов системы охлаждения
1.3. Расчет системы охлаждения легкового автомобиля
2. Техническое обслуживание и ремонт системы охлаждения
легкового автомобиля
2.1. Основные неисправности и ремонт системы охлаждения
2.2. Техническое обслуживания
3. Рекомендации по модернизации системы охлаждения легкового
автомобиля
3.1. Обоснование модернизации системы охлаждения автомобиля Лада Калина
3.2. Процесс модернизации системы охлаждения Лада Калина
Заключение
Список литературы
ПриложенияСодержимое работы - 1 файл
система охлаждения - копия.docx
Система охлаждения предназначена для принудительного отвода от деталей двигателя лишнего тепла и передачи его окружающему воздуху. Благодаря этому создается определенный температурный режим, при котором двигатель не перегревается и не переохлаждается. Тепло в двигателях отводится двумя способами: жидкостью (жидкостная система охлаждения) или воздухом (воздушная система охлаждения). Эти системы поглощают 25 — 35 % тепла, выделяющегося во время сгорания топлива. Температура охлаждающей жидкости, находящейся в головке блока цилиндров, должна быть равна 80 —95 0 С. Такой температурный режим наиболее выгоден, обеспечивает нормальную работу двигателя и не должен изменяться в зависимости от температуры окружающего воздуха и нагрузки двигателя. Температура в течение рабочего цикла двигателя изменяется от 80—120 °С (минимальная) в конце впуска до 2000 —2200 °С (максимальная) в конце сгорания смеси.
Если двигатель не охлаждать, то газы, имеющие высокую температуру, сильно нагревают детали двигателя, и они расширяются. Масло на цилиндрах и поршнях выгорает, их трение и износ возрастают, а от чрезмерного расширения деталей происходит заклинивание поршней в цилиндрах двигателя, и двигатель может выйти из строя. Чтобы избежать отрицательных явлений, вызываемых перегревом двигателя, его необходимо охлаждать.
Однако чрезмерное охлаждение двигателя вредно отражается на его работе. При переохлаждении двигателя на стенках цилиндров конденсируются пары топлива (бензина), смывая смазку, разжижают масло в картере. В этих условиях происходит интенсивный износ поршневых колец, поршней, цилиндров и снижается экономичность и мощность двигателя. Нормальная работа системы охлаждения способствует получению наибольшей мощности, снижению расхода топлива и увеличению срока службы двигателя без ремонта.
Большинство двигателей имеет жидкостные системы охлаждения (открытые или закрытые). У открытой системы охлаждения внутреннее пространство непосредственно сообщается с окружающей атмосферой. Распространение получили закрытые системы охлаждения, у которых внутреннее пространство только периодически сообщается с окружающей средой при помощи специальных клапанов. В этих системах охлаждения повышается температура кипения охлаждающей жидкости и уменьшается ее выкипание.
Актуальность: автомобиль стал неотъемлемой частью жизни человека, поэтому за счет модернизации системы охлаждения легковых автомобилей можно добиться более долгой эксплуатации автомобиля. Это связано с тем, что система охлаждения способствует наименьшему износу двигателя.
Объект исследования: система охлаждения двигателя легкового автомобиля.
Предмет исследования: модернизация системы охлаждения двигателя легкового автомобиля.
Цель исследования: изучение системы охлаждения двигателя легкового автомобиля и ее модернизации.
- Рассмотреть назначение и виды системы охлаждения легкового автомобиля;
- Исследовать техническое обслуживание системы охлаждения легкового автомобиля;
- Обозначить требования безопасности ремонта автомобиля;
- Разработать рекомендации по модернизации системы охлаждения легкового автомобиля.
Методы исследования: были использованы методы анализа научной литературы и теоретического обобщения, методы статистического анализа, синтеза, наблюдения, метод проектной разработки.
Теоретическая значимость исследования определяется сбором и систематизацией, а также расширением и уточнением научных данных, теоретических материалов в области модернизации системы охлаждения двигателя легкового автомобиля.
Практическая значимость исследования определяется проведенным анализом и обобщением практических материалов, касающихся системы охлаждения двигателя легкового автомобиля и ее модернизацией, что в дальнейшем возможно использовать на практике.
- Назначение и виды системы охлаждения легкового автомобиля
- Виды системы охлаждения
Система охлаждения предназначена для принудительного отвода от деталей двигателя лишнего тепла и передачи его окружающему воздуху. Охлаждение двигателя применяется в целях принудительного отвода тепла от нагретых деталей для обеспечения оптимального теплового состояния двигателя и его нормальной работы.
Температура в течение рабочего цикла двигателя изменяется от 80—120°С (минимальная) в конце впуска до 2000—2200 °С (максимальная) в конце сгорания смеси.
Если двигатель не охлаждать, то газы, имеющие высокую температуру, сильно нагревают детали двигателя и они расширяются. Масло на цилиндрах и поршнях выгорает, их трение и износ возрастают, а от чрезмерного расширения деталей происходит заклинивание поршней в цилиндрах двигателя, и двигатель может выйти из строя. Чтобы избежать отрицательных явлений, вызываемых перегревом двигателя, его необходимо охлаждать.
Однако чрезмерное охлаждение двигателя вредно отражается на его работе. При переохлаждении двигателя на стенках цилиндров конденсируются пары топлива (бензина), смывая смазку, разжижают масло в картере. В этих условиях происходит интенсивный износ поршневых колец, поршней, цилиндров и снижается экономичность и мощность двигателя. Нормальная работа системы охлаждения способствует получению наибольшей мощности, снижению расхода топлива и увеличению срока службы двигателя без ремонта.
Большая часть отводимого тепла воспринимается системой охлаждения, меньшая – системой смазки и непосредственно окружающей средой.
Благодаря этому создается определенный температурный режим, при котором двигатель не перегревается и не переохлаждается. Тепло в автомобильных и тракторных двигателях отводится двумя способами, в зависимости от рода используемого теплоносителя: жидкостью (жидкостная система охлаждения) или воздухом (воздушная система охлаждения) . Эти системы поглощают 25—35 % тепла, выделяющегося во время сгорания топлива. Температура охлаждающей жидкости, находящейся в головке блока цилиндров, должна быть равна 80—95°С для систем охлаждения без давления и до 126°С для систем охлаждения, работающих под давлением. Такой температурный режим наиболее выгоден, обеспечивает нормальную работу двигателя и не долженизменяться в зависимости от температуры окружающего воздуха и нагрузки двигателя.
Рис.1. Жидкостная система охлаждения
Жидкостная система охлаждения автомобильн ого двигателя (рис. 1) состоит из водяной рубашки, радиатора, вентилятора, термостата, насоса с крыльчаткой, отводящего и подводящего патрубков, ремня привода вентилятора, датчика указателя температуры жидкости, сливных краников и других деталей. Вокруг цилиндров двигателя и головки блока имеется пространство с двойными стенками (водяная рубашка), где циркулирует охлаждающая жидкость.
Во время работы двигателя охлаждающая жидкость нагревается и водяным насосом подается в радиатор, где охлаждается, а затем снова поступает в рубашку блока цилиндров. Для надежной работы двигателя необходимо, чтобы охлаждающая жидкость постоянно циркулировала по замкнутому кругу: двигатель — радиатор — двигатель. Жидкость может циркулировать по малому кругу, минуя радиатор (непрогретый двигатель, термостат закрыт), или по большому кругу, поступая в радиатор (прогретый двигатель, термостат открыт).
Водяная рубашка двигателя состоит из рубашки блока цилиндров и рубашки головки блока, соединенных между собой отверстиями в прокладке между головкой и блоком. Крыльчатка водяного центробежного насоса и вентилятор приводятся в действие приводным устройством. При вращении крыльчатки насоса охлаждающая жидкость нагнетается в водораспределительную трубку, расположенную в головке блока. Через отверстия в трубке жидкость направляется к патрубкам выпускных клапанов, благодаря чему охлаждаются наиболее нагретые части головки блока и цилиндров. Нагретая жидкость проходит в верхний отводящий патрубок. Если термостат закрыт, то по перепускному каналу жидкость снова поступает к центробежному насосу. При открытом термостате охлаждающая жидкость проходит в верхний бачок радиатора, охлаждается, протекая по трубкам, и поступает в нижний бачок радиатора. Охлажденная в радиаторе жидкость по нижнему подводящему патрубку подводится к насосу,
Водяной насос нагнетает жидкость в систему, и основной ее поток проходит по водяной рубашке блока цилиндров от его передней части к задней. Омывая гильзы цилиндров со всех сторон и проходя через отверстия в привалочных поверхностях блока цилиндров и головок блока, а также в прокладке, расположенной между ними, охлаждающая жидкость поступает в рубашки головок блока. При этом значительное количество охлаждающей жидкости подается к наиболее нагретым местам — патрубкам выпускных клапанов и гнездам свечей зажигания. В головках блока охлаждающая жидкость движется в продольном направлении от заднего торца к переднему благодаря наличию отверстий соответствующего диаметра, просверленных в приварочных поверхностях блока цилиндров и головок, и дозирующих вставок, установленных в задних каналах впускного трубопровода. Отверстие во вставке ограничивает количество жидкости, поступающей в рубашку впускного трубопровода. Теплая жидкость, проходящая по рубашке впускного трубопровода, нагревает горючую смесь, поступающую из карбюратора (по внутренним каналам трубопровода), и улучшает смесеобразование.
Рис. 2. Воздушная система охлаждения
Система воздушного охлаждения автомобильных и тракторных двигателей состоит из ряда элементов, регулирующих ее работу и поддерживающих заданное тепловое состояние двигателя.
Принципиальная схема воздушного охлаждения включает в себя подкапотное пространство, закрытое соответствующими кузовными панелями; аксиальный или центробежный вентилятор с направляющим аппаратом, приводимый от коленчатого вала двигателя; направляющие панели рубашки охлаждения, а также органы, управляющие расходом воздуха, например в виде управляемых термостатами заслонок, дросселирующих вход или выход воздуха, или автоматической муфты регулирования частоты вращения вала вентилятора. В потоке охлаждающего воздуха помещают масляный радиатор. Для контроля теплового состояния двигателя служат датчик температуры и показывающий прибор в кабине водителя.
Читайте также: