Автолюбителю

Легковые автомобили

Учебное пособие для средней школы

2.3. Система охлаждения двигателя

При сгорании топлива внутри цилиндра температура газов поднимается до 2000°С. Тепло расходуется на механическую работу, частично уносится с выхлопными газами, тратится на лучеиспускание и нагрев деталей двигателя. Если его не охлаждать, то он теряет мощность (ухудшается наполнение цилиндров рабочей смесью, возникает преждевременное самовоспламенение смеси и т. д.), усиливается изнашивание деталей (выгорает масло в зазорах) и возрастает вероятность поломки их в результате снижения механических свойств материалов.

Если же двигатель переохлажден, уменьшается количество тепла, переходящего в работу, топливо конденсируется на холодных стенках цилиндров, стекает в картер (масляный резервуар) и разжижает смазку, что также приводит к увеличению износа трущихся деталей и снижению мощности двигателя. Таким образом, поддержание определенного теплового режима двигателя является важным и обязательным делом. Поэтому все автомобильные двигатели имеют систему охлаждения.

Существуют жидкостные и воздушные системы охлаждения. Жидкостные системы охлаждения получили большее распространение, так как с их помощью создается более благоприятный тепловой режим для деталей двигателя, а следовательно, увеличивается срок его службы и обеспечивается возможность изготовления деталей двигателя из сравнительно недорогих материалов. Такие двигатели при работе создают меньше шума за счет наличия двойных стенок (рубашки) и слоя охлаждающей жидкости.

Двигатели с воздушным охлаждением имеют меньшую массу, чем двигатели с жидкостным охлаждением, проще в эксплуатации, менее чувствительны к температуре воздуха окружающей среды.

Система жидкостного охлаждения (рис. 2.12) включает следующие элементы:

двойные стенки цилиндров и головок 3, пространство между которыми заполнено охлаждающей жидкостью (например, антифризом);

теплообменник (радиатор) 6, состоящий из двух резервуаров, соединенных несколькими рядами трубок с надетыми на них тонкими пластинками для увеличения поверхности охлаждения;

вентилятор 13, состоящий из ступицы и лопастей, при вращении которого обеспечивается прокачка воздуха между трубками радиатора;

насос 4 центробежного типа для обеспечения циркуляции охлаждающей жидкости в системе;

трубопроводы 5, связывающие двигатель с радиатором.

Ёмкость системы жидкостного охлаждения зависит от размеров и степени форсирования (например, степени сжатия) двигателя и в среднем составляет 0,2...0,3 л на лошадиную силу. Поэтому у легковых автомобилей она содержит до 8...12 л жидкости, у грузовых машин с бензиновым карбюраторным двигателем — до 30 л, а у грузовиков с дизельным двигателем — до 50 л. Антифриз, содержащий антикоррозийные и антивспенивающие добавки,, а также добавки, исключающие образование накипи, марки тосол А-40 или А-65 имеет температуру загустения соответственно — 40 и — 65°С. При работе двигателя жидкость, омывающая его цилиндры и головку, нагревается и открывает автоматический клапан (термостат), расположенный в трубопроводе, соединяющем двигатель с радиатором. Насос, приводимый в действие от коленчатого вала, создает циркуляцию жидкости в системе. Горячая жидкость, проходя по трубкам радиатора, отдает тепло воздуху, подаваемому в него вентилятором. Интенсивность охлаждения двигателя можно менять, изменяя интенсивность циркуляции жидкости или интенсивность воздушного потока, проходящего через радиатор, в зависимости от температуры воздуха окружающей среды или условий движения (скорость, нагрузка и т. д.).

Радиатор автомобиля «ВАЗ-2108» (рис. 2.13) —разборный, с горизонтальным расположением трубок и вертикальным расположением охлаждающих пластин — не имеет заливной горловины, он двухходовой: охлаждающая жидкость входит в него и выходит обратно через левый бачок 8, который разделен перегородкой. Бачки радиатора пластмассовые. Три патрубка левого бачка 8 соединяются с расширительным бачком, термостатом и выпускным патрубком головки блока цилиндров. В правом бачке 1 со сливной пробкой 10 установлен датчик 3 включения вентилятора. К бачкам через резиновые уплотнительные прокладки 4 крепится сердцевина 2 радиатора. Она состоит из двух рядов алюминиевых круглых трубок и алюминиевых пластин с насечками. В некоторые трубки вставлены пластмассовые турбулизаторы в виде штопоров. Двойной ход жидкости через радиатор -и наличие насечек на охлаждающих пластинах и турбулизаторов в трубках обеспечивают турбулентное движение жидкости и воздуха, что повышает эффективность охлаждения жидкости в радиаторе. Использование алюминия для изготовления сердцевины радиатора и пластмассы для изготовления бачков существенно уменьшает массу радиатора.

Радиатор устанавливают на трех резиновых опорах 9. Две из них находятся под левым и правым бачками, а третья опора — сверху. Резиновые опоры и резиновые прокладки между сердцевиной и бачками делают радиатор нечувствительным к вибрациям.

Вентилятор увеличивает скорость и количество воздуха, проходящего через радиатор. На двигателях автомобилей ВАЗ устанавливают четырех-и шестилопастныё пластмассовые вентиляторы

На двигателе «ВАЗ-2108» установлен электровентилятор, состоящий из электродвигателя 6 и вентилятора 5. Четырехлопастный вентилятор укреплен на валу электродвигателя. Лопасти вентилятора расположены на его ступице неравномерно и под углом к плоскости его вращения, что увеличивает подачу вентилятора и уменьшает шум от его работы. Для более эффективной работы электровентилятор размещен в кожухе 7, который прикреплен к радиатору. Электровентилятор крепится к кожуху на трех резиновых втулках. Включение и выключение электровентилятора происходит автоматически датчиком 3 в зависимости от температуры охлаждающей жидкости.

1. Общее устройство автомобиля

2. Общее устройство и рабочий цикл двигателя

3. Кривошипно-шатунный механизм

4. Газораспределительный механизм

5. Система охлаждения

6. Масла и смазки, применяемые в автомобилях

7. Система смазки

1. Горючая смесь для карбюраторного двигателя

2. Принцип работы простейшего карбюратора

3. Устройство и работа карбюратора

4. Система питания дизельного двигателя

5. Система питания двигателя от газобаллонной установки

6. Подача топлива, очистка воздуха, подогрев горючей смеси