Главная  Промышленность 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 [ 10 ] 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57

наземного транспорта естественно может быть осуществлена только циркуляционная система жидкостного охлаждения.

По способу осуществления циркуляции системы жидкостного охлаждения разделяются на т е р м о с и ф о н н ы е и насосные.

В термос и фон ных системах охлаждения циркуляция жидкости обусловливается разностью плотностей жидкости в полостях, где она нагревается, охлаждая детали, и в устройстве, где жидкость охлаждается.

В насосных системах жидкость прогоняется через всю систему специальным насосом. Вследствие малой скорости циркуляции и воз- можности парообразования в полостях охлаждения термосифонные системы применяют в настоящее время только для ненапряженных двигателей малой мощности. Однако принцип подвода холодной жидкости в нижнюю часть охлаждаемой полости и отвода из верхней почти всегда выдерживают при конструировании систем охлаждения. Это необходимо также для отвода пара и газов, выделяющихся из жидкости при нагреве, и для вытеснения воздуха из системы при ее заполнении.

В системах жидкостного охлаждения наиболее распространена в качестве теплоносителя вода. Однако для охлаждения поршней применение воды вызывает затруднения, так как возможно попадание воды из неплотностей системы охлаждения в картер и систему смазки, что может вызвать аварию двигателя. Поэтому для охлаждения поршней часто применяют масло, или объединяют систему охлаждения поршней с системой смазки, как это было указано при описании систем смазки, или выполняют отдельную замкнутую циркуляционную систему охлал<дения поршней маслом.

Для напряженных транспортных двигателей дополнительным недостатком воды как теплоносителя является относительно низкая температура кипения, вследствие чего нельзя повысить температурный режим охлаждения, в то время как для осуществления наиболее компактных устройств обратного охлаждения желательны по возможности высокие температуры теплоносителя. Кроме того, при низкой температуре кипения расход теплоносителя из системы повышается вследствие частичного испарения. Для уменьшения этого расхода современные системы выполняют изо-лированными от окружающей атмосферы специальными паро-воздушными клапанами, при помощи которых в системе поддерживается некоторое избыточное давление.

Переход к охлаждению при высокой температуре возможен при замене воды жидкостями, кипящими при высокой температуре. Из таких жидкостей распространение получил этиленгликоль С2Н4(ОН)2, имеющий в чистом виде температуру кипения 197,5° С, а в растворе с двойным количеством воды 170° С. Применение этиленгликоля связано с увеличением пожарной опасности, так как температура вспышки его составляет 124° С.

Существенным недостатком воды как охлаждающего вещества в системах охлаждения является ее высокая температура замерзания. Как известно, при замерзании воды происходит увеличение ее объема, что приводит к разрушению двигателя или устройств системы охлаждения. Во избежание этого в двигателях, работающих при низкой температуре окружающего воздуха, воду в системе охлаждения заменяют жидкостями, замерзающими .при низкой температуре, антифризами. В качестве таких жидкостей наибольшее распространение получили водные растворы глицерина и гликолей. Температура замерзания жидкости В2, состоящей из 55% этиленгликоля и 45% воды, составляет около 40° С ниже нуля.

Циркуляционная система жидкостного охлаждения включает следующие элементы:

полости охлаждения деталей двигателя в рубашках цилиндров, крышках (головках), в рубашках выпускного коллектора и в масляном 5(олодильнике;



насосы для циркуляции жидкости Е системе охла? ждения;

устройства для охлаждения циркулирующей жидкости - радиаторы, если жидкость охлаждается воздухом, и теплообменники (холодильники), если жидкость охлаждается водой;


Фиг. 323. Система охлаждения тракторного двигателя.

устройства для прокачивания охлаждающего вещества через радиаторы и холодильники: вентиляторы в случае охлаждения воздухом и насосы - при жидкостном охлаждении;

вспомогательные устройства и контрольно-изме-р и т е л ь н ы е приборы. Сюда относятся термостаты для автоматического регулирования режима охлаждения, термометры и манометры для наблюдения за температурой и давлением в системе охлаждения, устройства для защиты от коррозии (протекторы), а также приспособления для прогрева двигателя перед пуском при низкой температуре окружающего воздуха.

На фиг. 323 показана схема системы охлаждения тракторного двигателя Д-35. Водяной насос / с приводом при помощи клинового ремня от коленчатого вала двигателя всасывает воду по трубе 2 и нагнетает ее в короб, про-.ходящий внутри вдоль всего блока цилиндров. Из короба через окна против



.каждого цилиндра вода поступает к верхней части втулок цилиндров, омывает их и через отверстия в блоке поступает в полости головки. В головке вода прежде всего омывает наиболее горячие выпускные патрубки, а затем, пройдя полости головки, направляется в корпус 7 термостата. При низкой температуре воды клапан термостата перекрывает доступ воды в радиатор и вода возвращается обратно в насос через патрубок 3. После прогрева клапан термостата открывается и вода начинает циркулировать через радиатор 5, охлаждаясь потоком воздуха, просасываемого через радиатор вентилятором 4, установленным на одном валике с водяным насосом. Из радиатора вода поступает в небольшой котел 12, служащий для подогрева воды перед пуском двигателя при низкой температуре окружающего воздуха. Воду в котле подогревают при помощи специальной горелки, которая служит также для подогрева масла в маслосборнике картера. Подвод воды к верхнему, наиболее горячему поясу втулок цилиндров обеспечивает их интенсивное охлаждение; нижний же пояс втулок охлаждается менее интенсивно, в основном вследствие конвективных токов и частично в результате некоторого отсоса воды по трубке Л. Этим достигается более равномерное распределение температур во втулках и соответственно уменьшаются их температурные деформации. Трубка служит также для дренажа полости блока при выпуске воды из системы через пробки 13 и 14. Вода для охлаждения пускового двигателя поступает по трубе 10 и отводится по трубе 9 в радиатор. Для контроля температуры воды в верхней коробке радиатора установлен манометрический термометр 8. Трубка 6 служит для заливки воды в котел в обход радиатора при особенно низких температурах окружающего воздуха во избежание замерзания воды в трубках радиатора.

В схемах охлаждения без подогревательного котла вода из радиатора непосредственно поступает к насосу.

Схема циркуляционной замкнутой системы охлаждения судового двигателя отличается наличием двух водяных насосов, из которых один служит для циркуляции мягкой пресной воды в контуре охлаждающих полостей двигателя и водо-водяного холодильника, а другой-для прокачивания жесткой пресной или морской воды через холодильник для охлаждения мягкой. В проточных системах охлаждения на двигателе устанавливают только один насос, прокачивающий воду через охлаждающие полости двигателя на слив. В таких системах, а также перед насосами жесткой воды в циркуляционных системах обычно устанавливают водяные фильтры для предохранения системы охлаждения от загрязнения.

Расчет элементов системы

Исходной величиной дЛя расчетов элементов системы охлаждения служит количество циркулирующей в единицу времени жидкости (проток), которое определяется по величине съема тепла, т. е. количества тепла, которое необходимо отвести от двигателя в холодильник. Величиной съема тепла задаются на основании данных, полученных при испытаниях двигателей различных типов:

для карбюраторных автомобильных и тракторных . . 600-800 ккал}л. с. ч. , двигателей с воспламенением от сжатия:

быстроходных................ 200-300

тихоходных . , . ............... 400-600

Меньшие значения относятся к более быстроходным двигателям и более высоким температурам охлаждения.



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 [ 10 ] 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57