Загрузка...Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания
Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания
Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания — совокупность устройств, обеспечивающих подвод охлаждающей среды к нагретым деталям двигателя и отвод от них в атмосферу лишней теплоты, которая должна обеспечивать наивыгоднейшую степень охлаждения и возможность поддержания в требуемых пределах теплового состояния двигателя при различных режимах и условиях работы.
В период сгорания рабочей смеси температура в цилиндре достигает 2000 °C и более. Система охлаждения предназначена для поддержания оптимального теплового состояния двигателя в пределах 80-90 °.Сильный нагрев может вызвать нарушения нормальных рабочих зазоров и, как следствие, усиленный износ, заклинивание и поломку деталей, а также снижение мощности двигателя, за счёт ухудшения наполнения цилиндров горючей смесью, самовоспламенения и детонации. Для обеспечения нормальной работы двигателя необходимо охлаждать детали, соприкасающиеся с горячими газами, отводя от них тепло в атмосферу непосредственно, либо при помощи промежуточного тела (воды, низкозамерзающей жидкости). При чрезмерно сильном охлаждении рабочая смесь, попадая на холодные стенки цилиндра конденсируется и стекает в картер двигателя, где разжижает моторное масло. Как следствие этого мощность двигателя уменьшается, а износ увеличивается. При понижении температуры масло густеет. Это является причиной того, что масло хуже подается в цилиндры и увеличивается расход топлива, уменьшается мощность. Поэтому система охлаждения должна ограничивать температурные пределы, обеспечивая наилучшие условия работы двигателя.
Влияние температурных параметров на работу мотора
За один рабочий цикл температура в цилиндрах ДВС изменяется от 80…120 градусов Цельсия во время впуска горючей смеси до 2000…2200 градусов Цельсия в процессе ее сгорания. При этом силовой агрегат достаточно сильно нагревается.
Принято считать, что двигатель нормально функционирует, если интервал изменения температуры в районе блока цилиндров находится в пределах 90 – 110 градусов Цельсия.
Если мотор во время работы охлаждается недостаточно интенсивно, то его детали сильно нагреваются и изменяются в размерах. Значительно уменьшается (из-за выгорания) и объем моторного масла, залитого в картер. В итоге увеличивается трение между взаимодействующими деталями, что приводит к их быстрому износу или даже заклиниванию.
Однако и переохлаждение ДВС отрицательно сказывается на его работе. На стенках цилиндров холодного двигателя происходит конденсация паров топлива, которые, смывая слой смазки, разжижают моторное масло, находящееся в картере.
Для исключения негативных последствий, связанных с нарушением теплового режима, системы охлаждения проектируются так, чтобы исключить перегрев и переохлаждение мотора в процессе эксплуатации.
В результате химические свойства последнего ухудшаются, что способствует:
- увеличенному расходу моторного масла;
- интенсивному износу трущихся поверхностей;
- падению мощности силового агрегата;
- увеличению расхода горючего.
Впускная и топливная система
Система впуска дизельного двигателя чрезвычайно важна. Производители рекомендуют менять воздушный фильтр каждые 40-60 тысяч километров, но лучше делать это каждые две замены масла в соответствии с указанными выше показателями, т. е. каждые 20, самое позднее 30 000 км. Воздушный фильтр — не дорогая часть, обмен тоже относится к простым (вы можете сделать это самостоятельно) процедурам.
Состояние воздушного фильтра существенно влияет на сгорание и, следовательно, на эффективность двигателя и чистоту выхлопа. Раз в два года стоит заказать услугу проверки всей системы впуска и ее очистки, включая клапан рециркуляции отработанных газов и расходомер включительно. Необходимо следить за состоянием резиновых трубопроводов, входящих и выходящих из турбонагнетателя и промежуточного охладителя. Их распечатывание вызывает меньшие или большие возмущения в потоке воздуха и, таким образом, влияет на сгорание топлива и состояние всего двигателя. Большие утечки вызывают заметное падение мощности.
Турбонагнетатель
Состояние закрылков, меняющих параметры системы впуска, имеет важное значение. Не каждый двигатель оборудован ими, но когда они находятся в системе впуска, двигатель работает нормально, особенно когда клапаны находятся в рабочем состоянии. С другой стороны, двигатель рискует выйти из строя в случае поломки одного из закрылков. Это особенно острая проблема для владельцев дизельных двигателей BMW. Лучше регулярно проверять состояние этих компонентов и заменять их, когда есть риск поломки. Другим важным элементом является система впрыска. Ее контроль необходимо осуществлять после пробега в 100 тысяч километров, а затем каждые 50000. Состояние форсунок оказывает существенное влияние на горение. Бортовая электроника не всегда улавливает какие-либо нарушения в своей работе.
Качество топлива, которое доставляется в систему, влияет на состояние конструкции впрыска. Если мы не будем менять АЗС, замена топливного фильтра, по крайней мере, один раз в год, безусловно, поможет, не только не повредит, но и значительно снизит риск попадания грязи в форсунку. Из-за все еще низкого качества топлива в нашей стране, стоит заменить фильтр до зимнего периода. Рекомендации производителей по замене топливного фильтра каждые 40-60 000 км оправдано в такой стране как Германия, где топливо хорошего качества. При замене фильтра не забывайте, что следует удалить всю воду из сепаратора.
Радиатор и расширительный бачок системы охлаждения двигателя
Радиатор является частью большого круга и устанавливается впереди автомобиля. В нем циркулирует жидкость, которая охлаждается встречным воздухом и вентилятором.
Крышка радиатора поддерживает давление в системе охлаждения. В ней есть клапан, который открывается, когда давление превышает рабочее, и стравливает лишнюю жидкость по шлангу в расширительный бачок.
Расширительный бачок нужен, чтобы сохранить жидкость, нужную для охлаждения. Когда антифриз в расширительном бачке охладится, он вернется по шлангу обратно в радиатор, исключая попадание воздуха. Есть совмещенные бачки с клапанной крышкой.
Вот как устроена система охлаждения двигателя. Среди основных проблем связанных с этой системой стоит выделить:
- – может появиться везде, от каналов блока до расширительного бачка;
Основная причина – избыточное давление из-за неисправной крышки радиатора/расш. бачка
- – возникает неожиданно, но паниковать не стоит. Лучше включить печку на полную, врубив высшую скорость, прекратить движение накатом и заглушить двигатель.
Основные причины – вытекла вся ОЖ в системе, отказал вентилятор, забит радиатор, вышел из строя термостат или помпа.
- – дует холодным воздухом;
Основные причины – отсутствие антифриза, сломался термостат в открытом положении.
СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ «Ц»
Трансформаторное оборудование мощностью более 160МВА комплектуется масляно-водяной системой отвода тепла. Водяной контур располагается между пластинами радиатора, что помогает более эффективно выводить тепло.
Маслопроводы располагаются в непосредственном контакте с трубами воды. Это повышает коэффициент теплопередачи. Практикуется применение как однотрубного так и двухтрубных контуров.
Такие конструкции устанавливаются, как правило, в закрытых помещениях оборудованных системой отопления, чтобы вода не замерзла при отрицательных температурах. Область применения включает сталелитейные предприятия, обогатительные комбинаты и другие производства с агрессивной средой.
Гибридные масляно-водяные охладители имеют компактные размеры. В них используются как трубчатые или радиаторные, так и плоские (мембранные) контуры. Максимальная рабочая температура в верхних слоях масла не должна превышать +70°С. Оба охлаждающих контура функционируют непрерывно и включаются в работу автоматически, при подаче электроэнергии на обмотку.
Протечки воды в маслопровод может вывести из строя все электрооборудование. Поэтому давление в масляном контуре немного превышает аналогичный показатель в водяном.
Тип «НЦ» – для систем такого типа характерно применение направленного движения охлаждающих жидкостей.
Почему теплообменник может сломаться
Как любой другой механический узел автомобиля, интеркулер, в процессе работы может быть подвержен разного рода неисправностям.
Чаще всего они возникают вследствие несвоевременной замены расходных элементов и отсутствия должного уровня обслуживания всех сопутствующих узлов и элементов.
Одна из основных проблем с интеркулером связана с нарушением его герметичности. Проще говоря, его попросту рвёт. Такая проблема может быть вызвана рядом причин.
- Одна из них – механическое повреждение, вследствие попадания инородных предметов через решетку радиатора.
- Вторая имеет иное происхождение. Нередко, элементы теплообменника выходят из строя из-за высокого давления в системе.
Головную боль владельцам турбодизелей доставляют также и подводные патрубки. Случается, что в ходе длительной эксплуатации или попросту ввиду их низкого качества, они лопаются или теряют эластичность.
Важно помнить, что в данном случае нужно использовать только специальные соединительные и уплотнительные элементы, рассчитанные на заданные параметры. Это позволит добиться бесперебойной эксплуатации авто и избавит вас от лишних трат.
Вывод
За счет постоянных инженерных внедрений и испытаний, современные дизельные двигатели выдают очень хорошие технические характеристики. Качество сгорания отличное за счет использования турбонагнетателя. Качество сгорания, примерно, выше в 2 раза, чем у бензинового двигателя.
В последние годы идет постоянное усовершенствование не только для улучшения эксплуатационных показателей, но и за счет современных требований мировых экологов. Сначала было требование двигатели Евро-2, потом 3, 4, 5.
