Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Звіт з лабораторної роботи №4
Тема: система охолодження
Мета: в результаті виконання роботи студент повинен вивчити загальну будову системи охолодження автотракторних двигунів. Ознайомитись із загальним видом, компоновкою та стислими характеристиками системи охолодження найбільш поширених двигунів тракторів і автомобілів.
Короткі теоретичні відомості
Температура газів у циліндрах двигуна, що працює, досягає 1800...2000 °С. Частина теплоти, що виділяється (для карбюраторних двигунів 21..28 %, для дизелів 29..42 %), перетворюється на корисну роботу, частина (12..27% для карбюраторних двигунів, 15..25 % для дизелів) відводиться з охолодною рідиною.
У разі перегрівання двигуна внаслідок недостатнього відведення теплоти його потужність зменшується, а витрата палива збільшується. Крім того, це може призвести до заклинювання поршнів, обгоряння головок клапанів, вигоряння мастила, виплавляння вкладишів підшипників, руйнування поверхні шийок колінчастого вала. В карбюраторному двигуні може виникнути детонація.
Рис. 1 Принципові схеми систем охолодження двигунів:
1 радіатор; 2 вентилятор; 3 верхній патрубок; 4 термостат 5 водяна сорочка;
6 розподільна труба; 7 насос; 8 головка циліндрів; 9 рефлектор; 10 охолодні ребра.
У разі переохолодження двигуна внаслідок втрати теплоти його потужність знижується, збільшуються втрати на тертя через густе мастило; частина робочої суміші конденсується, змиваючи мастило зі стінок циліндра, підвищується корозійне спрацьовування стінок циліндрів унаслідок утворення сірчаних і сірчистих сполук.
В автомобільних двигунах застосовують такі системи охолодження (рис. 1): рідинну (здебільшого); повітряну (рідше).
Температура охолодної рідини, що міститься в головці блока циліндрів, має становити 80 .95 °С. Такий температурний режим най-вигідніший, забезпечує нормальну роботу двигуна й не повинен змінюватися залежно від температури навколишнього повітря та навантаження двигуна.
Рідинні системи охолодження бувають: відкриті; закриті." Відкрита система охолодження безпосередньо сполучається з навколишньою атмосферою, а закрита (рис. 1), що застосовується в сучасних двигунах, періодично, через спеціальні клапани в кришці радіатора або розподільного бачка. В закритих системах охолодження підвищується температура кипіння охолодної рідини, й вона менше випаровується. Крім того, циркуляція рідини примусова. Як охолодну рідину використовують воду або антифризи (водяні розчини етиленгліколю, в тому числі «Тосол-А40» і «Тосол-А65» з температурою замерзання не вище ніж 40 та 65 °С відповідно).
Для повітряних систем охолодження (рис. 1,) характерна безпосередня передача теплоти в атмосферу. Потрібна інтенсивність охолодження досягається за допомогою охолодних ребер 10, вентилятора 2 та рефлектора 9, Витрата охолодного повітря може регулюватися. Система проста за будовою та в експлуатації, забезпечує швидке прогрівання двигуна після запуску, має невелику масу. Недоліки системи повітряного охолодження: велика потужність, що витрачається на привод вентилятора; шумність роботи; нерівномірність відведення теплоти по висоті циліндра.
Принцип дії рідинної системи охолодження (рис. 2). Відцентровий насос, який дістає обертання за допомогою паса від шківа колінчастого вала, засмоктує охолодну рідину з нижньої частини радіатора через патрубок і нагнітає її в сорочку охолодження циліндрів. Охолодна рідина обмиває насамперед найбільш нагріті деталі двигуна, відбирає частину теплоти, а потім через верхній патрубок подається у верхній бачок радіатора. Проходячи крізь серцевину радіатора в нижній бачок, нагріта рідина охолоджується й знову спрямовується до відцентрового насоса. Водночас частина нагрітої рідини надходить у сорочку впускного трубопроводу для підігрівання пальної суміші, а також у разі потреби відводиться через спеціальний кран в опалювач салону кузова.
Радіатор призначається для охолодження рідини, що відводить теплоту від двигуна, Він складається з нижнього та верхнього латунних бачків, припаяних до серцевини, патрубків і заливної горловини з пробкою," В автомобілі «Москвич» радіатор пластинчастий, його серцевину виготовлено з латунної стрічки (рис. 2).
Патрубки бачків через прогумовані шланги сполучають радіатор із сорочкою охолодження блока циліндрів. Заливна горловина радіатора герметично закривається пробкою в яку встановлено випускний (паровий) 7 і перепускний (повітряний) 9 клапани.
Випускний клапан 7 відкривається, коли тиск у системі охолодження підвищується до 0,15 МПа. При цьому вода, що застосовується як охолодна рідина, закипає за температури 109 °С. Якщо
Рис. 2 Схема системи охолодження двигуна автомобілів «Москвич»:
1,5 зливальні краники; 2 гільза циліндра; 3 випускний трубопровід; 4 відвідний шланг до опалювача; 6 вентилятор; 7 жалюзі радіатора; 8 радіатор; 9 кришка заливної горловини; 10 розширювальний бачок; 11 термостат; 12 датчик покажчика температури охолодної рідини; 13 відцентровий насос; 14 відвідний шланг камери підігрівання впускного трубопроводу; 15 камера підігрівання впускного трубопроводу; 16 впускний трубопровід; 17 кран відбирання рідини в опалювач; 18 покажчик температури охолодної рідини; 19 сорочка головки блока циліндрів; 20 сорочка блока циліндрів.
клапан стерильний, рідина, яка закипає, або пара відводиться в розширювальний бачок, що запобігає руйнуванню радіатора й патрубків.
Перепускний клапан 9 відкривається, коли тиск у системі знижується до 0,01 МПа внаслідок зменшення обєму охолодної рідини або конденсації парів рідини під час остигання двигуна. При цьому в радіатор надходить рідина з розширювального бачка, шо запобігає сплющуванню трубок серцевини радіатора атмосферним тиском.
Рис. 3 Радіатор:
а — будова; б — трубчаста серцевина; в — пластинчаста серцевина;
1 верхній бачок із патрубком; 2 паровідвідна трубка; 3 заливна горловина з пробкою; 4 серцевина; 5 патрубок із зливальним краником; 6 нижній бачок; 7 трубки; 8 поперечні пластини
Розширювальний бачок 10 (рис. 2), який виготовляється із пластмаси, містить певний об"єм охолодної рідини й слугує для компенсації зміни об"єму охолодної рідини в системі охолодження під час роботи двигуна.
Відцентровий водяний насос установлюється в передній частині блока циліндрів і забезпечує примусову циркуляцію рідини в системі охолодження. Він складається з алюмінієвого корпусу 16 (рис. 4), в якому запресовано сталевий стакан. У стакані розміщено два підшипники, на яких установлено вал 10. Підшипники заповнюються мастилом. На передньому кінці вала напресовано маточину 11 вентилятора, а на задньому чавунну крильчатку 5. Ущільнення заднього кінця вала на виході його з корпусу досягається самоущільнювальним сальником з ущільнювальною шайбою 4, розміщеною всередині корпусу сальника, по поверхні якої своїм торцем ковзає крильчатка. Всередині корпусу сальника встановлено також гумову манжету 3 й розтискну пружину 14. Остання через латунні обойми 13 притискає торці манжети до корпусу ущільнювальної шайби 12 сальника. Щоб запобігти прониканню рідини в корпус насоса (в разі несправності сальника), в ньому зроблено дренажний (контрольний) отвір, крізь який рідина витікає
Рис. 4 Пробка радіатора:
1 патрубок для приєднання трубки до розширювального бачка; 2 горловина радіатора; 3 кришка пробки; 4 прокладка кришки; 5, 6 пружини відповідно випускного клапана та кришки; 7, 9 відповідно випускний і перепускний клапани; 8, 10 прокладки відповідно випускного й перепускного клапанів
назовні. Це запобігає також вимиванню мастила з підшипника. До маточини 11 вентилятора болтами прикріплюється шків привода відцентрового насоса та вентилятора.
Привод здійснюється трапецієподібним пасом від шківа колінчастого вала. Цим самим пасом приводиться в обертання генератор. Під час роботи двигуна крильчатка насоса своїми лопатями захоплює охолодну рідину, що надходить з нижнього бачка радіатора, під дією відцентрової сили відкидає її до стінок корпусу й нагнітає в сорочку блока й головки циліндрів.
Вентилятор чотирилопатевий, пластмасовий, слугує для створення сильного потоку повітря, що просмоктується через серцевину радіатора, для швидшого охолодження в ньому рідини. Лопаті вентилятора разом із приводним шківом кріпляться болтами до маточина вала відцентрового насоса.
14 13 12 11 10 9 8 7 6
Рис. 4 Водяний насос автомобілів «Москвич»:
1 стопорне кільце; 2 корпус ущільнювача; 3 манжета; 4 ущільнювальна шайба; 5 крильчатка; 6 підшипник; 7 контргайка; 8 стопорний гвинт підшипника; 9 розпірна втулка; 10 вал; 11 маточина; 12 корпус ущільнювальної шайби; 13 обойма; 14 пружина; 15 стакан підшипників; 16 корпус насоса
Термостат двоклапанний, призначається для прискорення підігрівання двигуна після пуску й автоматичного підтримання найви-гіднішого теплового режиму двигуна під час руху автомобіля. Його встановлюють у корпусі відвідного патрубка головки циліндрів. Термостат двигуна складається з корпусу 2 (рис. 5), в якому розміщено рухоме осердя 4 з двома клапанами: перепускним 1 та основним 7. У початковому (верхньому) положенні осердя втримується поворотною пружиною 3. Всередині осердя розміщено реактивний штифт 5, гумовий буфер 6, гумову діафрагму 8 і тверду термочутливу речовину церезин (кристалічний віск) 9, що має великий коефіцієнт об"ємного розширення. Під час прогрівання двигуна після пуску (рис. 5, а) основний клапан 7закритий, а перепускний 1 відкритий, і охолодна рідина циркулює по малому колу, минаючи радіатор: від відцентрового насоса в сорочку охолодження й через перепускний клапан 1 термостата назад до насоса. Таким чином охолодна рідина, циркулюючи тільки сорочкою охолодження, швидко нагрівається й прогріває двигун. У міру нагрівання охолодної рідини церезин в осерді термостата починає плавитися й, розширюючись, вибиває діафрагму 8, передаючи через буфер 6 зусилля на штифт 5. Останній, упираючись у корпус, переміщує осердя 4 з клапанами вниз, відкриваючи основний клапан і прикриваючи перепускний.
При цьому нагріта рідина починає частково надходити через основний клапан 7 у радіатор, а частково через перепускний до насоса (рис. 5, б). Коли охолодна рідина прогріється до температури 90..94 °С, основний клапан повністю відкривається, а перепускний закривається. В цей час циркуляція всієї рідини відбуватиметься по великому колу через радіатор (рис. 5, в).
Рис. 5 Схема роботи термостата двигуна автомобілів «Москвич»:
a — циркуляція рідини по малому колу під час прогрівання холодного двигуна;
б — циркуляція по малому та великому колам (початкове відкривання клапана);
в — циркуляція по великому колу (повне відкриття клапана, двигун прогріто до
нормальної температури)
Жалюзі складаються з вертикальних пластин, шарнірно закріплених угорі та внизу перед радіатором. Повертання пластин для зміни кількості повітря, що проходить крізь серцевину радіатора, а отже, регулювання температури охолодної рідини здійснюються рукояткою з місця водія. Коли рукоятка всунута до кінця, жалюзі відриті, й повітря вільно проходить крізь серцевину радіатора. Прикриваються жалюзі витягуванням рукоятки. Це потрібно для прискорення прогрівання двигуна й під час руху за низьких температур навколишнього повітря.
Для зливання охолодної рідини із системи є два зливальних краники. Один із них, установлений з лівого боку на підвідному патрубку відцентрового насоса, закривається повертанням управо спеціальної тяги, шарнірно з"єднаної зі стержнем краника. Другий краник,
розташований з правого боку в нижній частині сорочки блока циліндрів, закривається переміщенням тяги вниз. Для відкривання краника тягу переміщують угору.
КНТУ АТ-10
Лабораторна робота №4
Система охолодження