Автомобілі ЧКТКТ

 

Система охолодження

Будова



 

 

 

 

ТЕМА: Система охолодження

 

МЕТА:  

навчальна: вивчити загальну будову  та принцип роботи системи охолодження

розвиваюча:  розширити знаня матеріалу для різних моделей автомобілів

виховна: виховати повагу та розуміння важливості знань вивченого матеріалу  

 

ОБЛАДНАННЯ: схеми, плакати, макети.

 

ПЛАН

1 Вплив температурного режиму на роботу двигунів

2 Охолоджувальні рідини

3 Загальна будова призначення системи охолодження двигунів

4 Принцип роботи системи охолодження двигунів

 

 

ЗМІСТ ЛЕКЦІЇ

 

1 Вплив температурного режиму на роботу двигунів

Система охолодження призначається для підтримання оптимального режиму двигуна.

Двигун працює нормально тільки при постійному тепловому режимі. Якщо головка циліндрів, циліндри, поршні та інші деталі стикаються з гарячими газами перегріваються то підвищується їх знос і вигорання мастильного матеріалу. Зменшення зазорів внаслідок теплового розширення може привести до заклинюванню поршнів в циліндрах. Водночас знижується потужність із-за погіршення наповнення циліндрів. В карбюраторних двигунах перегрів може бути причиною детонації. Таких наслідків не буде якщо охолоджувати гарячі деталі.

Однак зайве охолодження теж недопустиме. Якщо двигун переохолоджений то збільшуються затрати теплоти в процесі перетворення її в механічну енергію. Крім того паливо погано випаровується, важко займається і не повністю згорає, що понижує потужність і економічність двигуна, а також приводить до утворення нагару при неповнім згоранні палива може привести до залягання поршневих кілець і зависанню клапанів. Знос в переохолодженому  двигуні теж збільшується так як проходить конденсація продуктів згорання в циліндрах, а вони будучи в рідинному стані викликають велику корозію циліндрів, поршнів і поршневих кілець. В дизелях із-за збільшеної затримки самозгорання палива підвищується жорсткість роботи, а в карбюраторних двигунах пари бензину, конденсуючись на стінках циліндрів змивають масло і розріджують його. Для сучасних двигунів нормальним тепловим режимом вважається такий, при якому температура рідини дорівнюватиме 85...95 °С.

В автомобільних двигунах застосовують такі системи охолодження: рідинна, повітряна.

Температура  охолодної рідини, що міститься в головці блока циліндрів, має становити 80. . .95C. Такий температурний режим найвигідніший, забезпечує нормальну роботу двигуна й не повинен змінюватися залежно від температури навколишнього середовища та навантаження двигуна.

Рідинні системи охолодження бувають: відкриті, закриті. Відкрита система охолодження безпосередньо сполучається з навколишнім середовищем, а закрита, 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 - 65C відповідно ).

В двигунах з рідинною системою охолодження циліндри і їх головки  створюють водяну сорочку, яка сполучається з радіатором. При роботі двигуна рідина циркулює: нагріта гарячими деталями вона поступає в радіатор і розтікається по трубкам: повітря обдуває трубки в результаті чого рідина охолоджується і повертається в водяну сорочку циліндрів

 

2 Охолоджувальні рідини

. Надійність роботи рідинної системи охолодження залежить від властивостей охолоджувальної рідини, яка повинна бути достатньо теплоємкою, з високою температурою кипіння і низькою температурою замерзання, не мати схильності до утворення накипу, не викликати корозії металевих деталей та не пошкоджувати гумових й пластикових матеріалів, бути безпечною для людини в процесі експлуатації, а також пожежобезпечною, дешевою і поширеною.

Найпоширеніша охолоджувальна рідина тракторних двигунів в умовах сільського господарства - це вода. Основні її недоліки: температура замерзання 0°С і наявність солей, які у вигляді накипу відкладаються на поверхнях сорочки охолодження та деталяхсистеми. Тому в системі охолодження повинна бути лише «м'яка» вода - дощова або із талого снігу.

Пом'якшують воду кількома способами.

1. Кип'ятіння води протягом 15...20 хв. Після відстоювання і фільтрування воду застосовують в системі охолодження.

2. Приготування розчину з 10 л води і 3 кг технічного тринатрійфосфату (Nа 3РО 412Н 20), який кілька разів перемішують. Після відстоювання 1 л розчину додають до 200 л жорсткої води і знову перемішують, після відстоювання воду заливають в систему.

3. Додавання, безпосередньо в систему охолодження, від 3 до 10 г хромпіку (К 2Gr 2О 7) на 1 л води. Хромпік перетворює солі кальцію і магнію в пухкий осад, який циркулює з водою і легко виводиться із системи при промиванні.

4. Пропускання води через переносний глауконітовий фільтр.

5. Пропускання води через магнітний фільтр.

В холодний період року в системах охолодження застосовують спеціальні рідини – антифризи.

Антифриз – це суміш етиленгліколю і дистильованої води. Промисловість виготовляє дві марки антифризів – 40 і 65 з температурою замерзання відповідно - 40°С і - 65°С. При замерзанні антифризів утворюється сипка маса, об'єм якої збільшується лише на 0,2...0,3%, тому система не розморожується.

Антифриз-40 – світло-жовта, трохи каламутна масляниста рідина, являє собою суміш із 53% етиленгліколю і 47% дистильованої води. Антифриз-65 має оранжевий колір і складається з 66% етиленгліколю і 34% дистильованої води. В антифризи додають антикорозійну присадку, у складі якої фосфорнокислий натрій Nа 2НРО 4 і 1 г/л декстрину. Фосфорнокислий натрій захищає від корозії чавунні, сталеві й мідні деталі, а декстрин – припої і деталі із алюмінію і міді.

Використання антифризів в системі охолодження дає такі переваги: низька температура застигання і висока температура кипіння, високий ступінь в'язкості, рідина не горюча, з достатньо високою теплоємністю і теплопровідністю.

Основним недоліком антифризів є токсичність. Попадання антифризу в організм людини викликає тяжкі отруєння. Тому, при роботі з ними необхідно дотримуватись таких основних заходів безпеки.

 

Заливати антифриз в систему охолодження потрібно на 5–8 % менше повного об’єму, оскільки він має високий коефіцієнт об’ємного розширення під час нагрівання.

Для цілорічної експлуатації тракторів і автомобілів призначені рідини Тосол-А40 і Тосол-А65 зелено-голубого кольору, які при температурах відповідно -40°С і -65°С перетворюються у желеподібну масу. Тосол виготовляють на основі етиленгліколю з добавкою 2,5...3,0% складної композиції протикорозійних і антипінних присадок.

 

 

3 Загальна будова призначення системи охолодження двигунів

На сучасних тракторних двигунах застосовується закрита система рідинного охолодження з примусовою циркуляцією рідини рис.39, яка складається з таких елементів: сорочки охолодження, яка утворюється порожнинами блока і головки блока циліндрів, з'єднаних між собою; радіатора 3, який верхнім 10 і нижнім 11 патрубками з’єднується з сорочкою охолодження; рідинного відцентрового насоса 9 і вентилятора 2, встановлених на одному валу в загальному корпусі, прикріпленому до блока. Привод насоса і вентилятора здійснюється від колінчастого вала через пасову передачу. У верхній частині головки блока циліндрів розташований термостат 6, який відвідною трубкою 12 з'єднаний з відцентровим насосом 9. Рідина в сорочку охолодження заливається через горловину верхнього бачка радіатора, яка закривається кришкою з пароповітряним клапаном 13. Зливається рідина із сорочки охолодження за допомогою краників 14, встановлених на нижньому бачку радіатора і блока циліндрів.

 

Мале коло

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Велике коло

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 2.8 

– Схема  системи охолодження

 

 

4 Принцип роботи системи охолодження двигунів

При роботі холодного двигуна рідина в системі циркулює по малому колу: насос 5 – сорочка охолодження 7 – термостат 4 – відвідна трубка 2, знову – до насоса 5. Циркуляція здійснюється до досягнення рідиною температури 60...75 °С.

При такій температурі спрацьовує термостат 4, рідина починає циркулювати по великому колу за допомогою насоса 5: насос 5 – сорочка охолодження  7– термостат 4 – верхній патрубок 2 – верхній бачок радіатора 3 – серцевина радіатора – нижній бачок радіатора – нижній патрубок 11 – насос 5. У трубках серцевини радіатора рідина охолоджується, оскільки в серцевині радіатора один потік рідини із патрубка 10 розподіляється і теплота від рідини передається трубкам серцевини. Зовнішня поверхня трубок обдувається потоком повітря, що всмоктується вентилятором 2. Інтенсивність повітряного потоку регулюється за допомогою встановленням перед серцевиною радіатора шторки 1.

При нормальній роботі двигуна з номінальним навантаженням температура охолоджувальної рідини, яка потрапляє у верхній бачок радіатора, становить 85...90°С, а температура охолодженої рідини на вході в сорочку охолодження відповідно 70...75 °С. В радіаторі температура охолоджувальної рідини зменшується на 10...15°С.

Для контролю температури охолоджувальної рідини використовують датчики та покажчики температури. Датчик температури охолоджувальної рідини може встановлюватись у верхньому патрубку радіатора після корпуса термостата (Д-65Н), в кінці відвідного трубопроводу головки циліндрів (СМД-18Н, А-41) або в патрубку відведення рідини із сорочок охолодження кожного ряду циліндрів дизелів СМД-60.

Система повітряного охолодження. В цій системі тепло від деталей двигуна відводиться в результаті обдування циліндрів і їх головок повітрям.

Система повітряного охолодження двигуна складається з вентилятора 9 (рис.40) та напрямних: кожуха 2, щитків (дефлекторів) 4, 7, 8, апарату 10.

Ротор вентилятора і напрямний апарат відлиті з алюмінієвого сплаву. Ротор закріплений на одному валу з шківом, який приводиться клинопасовою передачею від шківа колінчастого вала. Напрямний апарат разом з каркасом прикріплений до остова двигуна. Він служить для зміни напрямку повітряного потоку на протилежний обертанню ротора, що створює неможливість завихрення.

Для оберігання вентилятора від потрапляння сторонніх предметів і зменшення забрудненості поверхонь, що охолоджуються напрямний апарат обладнаний захисною сіткою 11. 

 

УЗАГАЛЬНЕННЯ ВИВЧЕНОГО МАТЕРІАЛУ:

 

 ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ:

1 Вивчити й конспектувати необхідний матеріал з  [7] c.57-65, [9] c.55-65

2 подивитись відеоролик https://www.youtube.com/watch?v=EK7_GSpECNo

 

ВИКЛАДАЧ – Колот П. Д.

 

 

 

 


ЛЕКЦІЯ  № 11 (2 год.) 

 

ТЕМА: Система мащення

 

МЕТА:  

навчальна: вивчити загальну будову  та принцип роботи системи мащення

розвиваюча:  розширити знаня матеріалу для різних моделей автомобілів

виховна: виховати повагу та розуміння важливості знань вивченого матеріалу  

 

ОБЛАДНАННЯ: схеми, плакати, макети.

 

ПЛАН

1 Загальна будова призначення системи мащення я двигунів

2 Принцип роботи системи мащення двигунів

 

ЗМІСТ ЛЕКЦІЇ

1 Загальна будова призначення системи мащення я двигунів

Система мащення забезпечує змащування тертьових поверхонь двигуна, подачу до них оливи, часткове охолодження їх, видалення  продуктів  спрацювання та очищення оливи.

Сили тертя залежать від навантажень, діючих на деталі, від їх матеріалу, від класу шероховатості дотичних поверхонь. Вони набагато зменшуються, якщо на поверхню деталей нанести оливну плівку. Коли плівка повністю розділяє деталі і тертя відбувається між молекулами оливи, таке тертя називається рідинним.

Якщо оливна плівка руйнується в окремих місцях і деталі дотикаються одна до одної, таке тертя називається напіврідинним. В певних умовах оливна плівка може бути зруйнована і деталі дотикаються одна до одної, таке тертя називається граничним. Шар оливи між деталями не тільки зменшує їх знос і затрати енергії на їх тертя, а і ущільнює зазори, вимиває з них продукти зносу, охолоджує деталі і захищає їх від корозії.

Системи мащення двигунів комбіновані. Це значить, що олива до тертьових деталей подається кількома способами: під тиском , розбризкуванням і самопливом.

Система мащення складається: оливний насос, фільтр, оливний радіатор, стержень для вимірювання рівня оливи, контрольні прилади – датчик і покажчик тиску оливи. Для забезпечення циркуляції оливи в картері, колінчатому й розподільному валу, коромислах виконано спеціальні оливні канали.   До  системи  мащення належать також пристрої для вентиляції картера. Під час роботи двигуна насос засмоктує оливу крізь сітчастий фільтр оливоприймача й подає її під тиском у вихідний отвір і далі  каналом  - в оливний фільтр. У разі підвищення тиску  в системі понад  допустиме значення відкривається редукційний клапан, частина оливи пропускається назад в оливоприймач.

 

2 Принцип роботи системи мащення двигунів

При роботі дизеля обертання від колінчастого вала через проміжну шестерню передається на шестерні масляного насоса 2.

Шестерні насоса обертаються, утворюючи в патрубку від масляного насоса до маслоприймача 18 розрідження. Під дією розрідження масло надходить з піддона картера через маслоприймач до шестерень насоса. У маслоприймачі здійснюється попереднє очищення масла.

Шестернями насоса масло нагнітається і подається під тиском по каналу до масляного фільтра 6. Якщо фільтр не працює або забитий канал, то тиск масла в каналі підвищується; кулька редукційного клапана 3 стискує пружину, і масло через редукційний клапан надходить знову в піддон картера. Якщо фільтр діє, то він очищає масло від металевих і мінеральних часточок (тонка очистка масла).

Після фільтра масляний потік розділяється на дві частини: більша частина масла по трубопроводу потрапляє до масляного радіатора 8, а менша, для приведення в дію фільтра, – стікає в піддон картера.

 

 

Рисунок 2.9 – Схема  системи мащення дизеля:

1 – масляний піддон

; 2 – масляний насос; 3,7,9, –  редукційні клапани; 4 – масломірна лінійка (стержень); 5 – проміж


на шестерня; 6 – масляний фільтр (центрифуга); 8 – масляний радіатор; 10 – розподільний вал; 11 – манометр; 12 – валик коромисел; 13 – головний масляний канал; 14 – порожнина шатунної шийки; 15 – колінчастий вал; 16 – маслозаливна горловина; 17 – пробка зливного отвору; 18 – маслоприймач

При нормальному температурному режимі двигуна масло в радіаторі охолоджується і надходить в головний масляний канал . Якщо трубки радіатора забиті або зростає опір проходженню масла в холодний період року через його надмірну в'язкість, то редукційний клапан 7 спрацьовує і перепускає масляний потік повз радіатор в головний масляний канал.

Від головного масляного каналу по внутрішніх каналах і отворах в блок-картері масло поступає під тиском для мащення підшипників проміжної шестерні 5, корінних шийок колінчастого вала 15, опорних шийок розподільного вала 10, валика коромисел 12. По внутрішніх каналах у щоках і корінних шийках колінчастого вала масло потрапляє до порожнин шатунних шийок і підшипників. У деяких двигунів масло по отворах у стержні шатуна надходить для мащення поршневого пальця і підшипника верхньої головки шатуна. Тиск масла в головному каналі вимірюється манометром 11, встановленим на щитку приладів у кабіні трактора. При підвищенні тиску в головному каналі спрацьовує редукційний клапан 9.

У порожнинах шатунних підшипників під дією відцентрових сил масло очищається від сторонніх домішок, які осідають на стінці порожнини у вигляді спресованої маси. Маса з порожнин видаляється при капітальному ремонті двигуна. Для мащення валика коромисел масло пульсуючим потоком йде по каналах в блоці і головці блока, проходить радіальний отвір в опорній шийці розподільного вала і через отвір каналу головки блока потрапляє до пустотілого стояка валика коромисел, потім по отворах – у порожнину валика, а звідти через отвори надходить до втулок коромисел і від них – до регулювальних гвинтів і штанг.

Масло, яке витискується із підшипників валика коромисел, розбризкується коромислами, і в об'ємі між головкою блока й кришкою головки блока утворюється масляний туман. Масляним туманом змащуються зовнішні поверхні деталей, які розташовані в цьому об'ємі, штанги і поверхні головки блока та її кришки. Масло, яке витісняється із підшипників розподільного і колінчастого валів у вигляді краплин, повертається в піддон картера. Краплини масла зустрічаються з колінчастим валом , який обертається і розбиваються ним до туманоподібного стану. Масляним туманом, утвореним в картері, змащуються зовнішні поверхні колінчастого і розподільного валів, штовхачі , штанги, шатуни, гільзи циліндрів, поршні та поверхні блок-картера.

 

 

 

 

УЗАГАЛЬНЕННЯ ВИВЧЕНОГО МАТЕРІАЛУ:

 

 ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ:

1 Вивчити й конспектувати необхідний матеріал з [3] c.46-53  [7] c.65-77, [9] c.46-55

2 Подивитись видеоролик https://www.youtube.com/watch?v=UgrioKqBeqU

 

ВИКЛАДАЧ – Колот П. Д. 

 

 

 

 



Обновлен 07 апр 2016. Создан 18 окт 2014



  Комментарии       
Имя или Email


При указании email на него будут отправляться ответы
Как имя будет использована первая часть email до @
Сам email нигде не отображается!
Зарегистрируйтесь, чтобы писать под своим ником