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

разделены, в свою очередь, вертикальными перегородками таким образом, чтобы вода в крышке проходила с повышенной скоростью последовательно по всем полостям сначала нижнего этажа омывая днище, затем поступала в верхний этаж крыщки и после этого выводилась из нее. Форма полостей должна быть такой, чтобы в них при заполнении системы водой не могли образовываться паровые и воздушные мешки, а также в полостях не должна оставаться вода при сливе ее через спускные краны.

Подвод и отвод воды для охлаждения поршней при помощи телескопических труб или трубчатых шарнирных механизмов в настоящее время применяют только в тихоходных мощных двигателях. В двигателях двойного действия охлаждающая вода подводится к крейцкопфу, а затем через полый шток - в полости охлаждения поршня. Давление в системе охлаждения поршней должно быть несколько выше, чем в системе охлаждения рубашек (3-4кг/см), поэтому охлаждение поршней обычно выделяют в самостоятельную систему. Во избежание разрыва столбов жидкости и гидравлических ударов вследствие движения поршня, при входе и выходе воды из поршня устанавливают воздушные колпаки с подводом в них сжатого воздуха. Поршни быстроходных двигателей охлаждают маслом обычно из системы смазки.

Размеры трубопроводов системы охлаждения рассчитывают задаваясь скоростью протекания жидкости в пределах 1-3 м/сек во впускных и 2 - 6 м/сек в нагнетательных линиях, причем меньшие значения принимают для тихоходных двигателей с проточными системами.

Конструкции водо-водяных холодильников замкнутых циркуляционных систем судовых и стационарных двигателей аналогичны конструкциям масляных холодильников (см. фиг. 321). Жесткую охлаждающую воду обычно пропускают внутри трубок, а мягкую, охлаждаемую - в пространстве между трубками, так как очищать внутренность трубок удобнее, чем пространство между трубами. Размер теплообменной поверхности водо-водяных холодильников составляет 0,01-0,02 м1л. с. в зависимости от режима охлаждения и температуры охлаждающей воды

Объем жидкости в системе охлаждения устанавливают с учетом возможности кратковременного форсирования двигателя аккумулированием тепла в системе.

Емкость современных систем, включая радиатор, составляет в л/л. с:

для автомобилей с карбюраторными двигателями:

легковых........................ 0,2-0,3

грузовых...........- . ,.......... 0,3-0,6

для машин с двигателями с воспламенением от сжатия:

грузовых и тракторов.................... 0,4-1,0

тепловозов...........•.............* 0,8-1,0

Контрольная аппаратура

Термостат в системе жидкостного охлаждения служит для регулирования режима охлаждения. В современных системах охлаждения автомобильных и тракторных двигателей наибольшее распространение получили термостаты, изображенные на фиг. 325. Элементом, регулирующим поток воды в системе, является металлическая гофрированная герметическая коробка 5 (сильфои), в которую налито некоторое количество легкокипящей жидкости (например, смеси спирта с водой). Нижняя часть коробки укреплена неподвижно в охлаждающей полости головки двигателя, верхняя несет на себе стержень с двумя клапанами 1 и 3. Клапан 1 перекрывает отверстие, ведущее в радиа-

Конструкции устройств для охлаждения воды воздухомрадиаторы и вентиляторы - в учебнике не рассматриваются.




Фиг. 325. Термостат.

тор. Когда вода в системе холодная, то клапан 1 закрыт и вода из головки поступает через окна 2 в корпусе 4 к впускному патрубку насоса, минуя радиатор. Когда температура воды поднимается до ~65° С (при спиртовой смеси), коробка вследствие увеличения упругости паров будет деформироваться и клапан / начинает открываться, а клапан 3 перекрывать окна 2 в корпусе термостата. В результате этого поток воды направляется в радиатор, а перепуск непосредственно к насосу прекращается (см. фиг. 323). Клапан / (фиг. 325) открывается полностью при температуре воды 90°. При охлаждении воды термостат возвращает клапаны в первоначальное положение.

Для дополнительного регулирования температурного режима служат шторки и решетки из поворачивающихся пластин (жалюзи), устанавливаемые перед радиатором. При низкой температуре окружающего воздуха поворотом пластин уменьшают проходное сечение для воздуха, вследствие чего уменьшается интенсивность охлаждения воды в радиаторе.

Охлаждаемые поверхности, омываемые водой, подвергаются электрохимической коррозии в особенности при проточных системах охлаждения. Для защиты от коррозии эти поверхности покрывают защитными лаками, однако наиболее эффективным способом защиты является хромирование. Особенно сильная коррозия получается при проточном охлаждении морской водой. Поэтому в системах охлаждения судовых двигателей устанавливают специальные протекторы, защищающие детали двигателя от коррозии.

Протекторы представляют собой цинковые листы, пластины или стержни, укрепленные в полостях охлаждения вокруг втулок цилиндров, на внутренних поверхностях лючков рубашек и т. п. Защитное действие протекторов основано на том, что электрический потенциал цинка ниже, чем железа, в результате чего при омывании электролитом (водой) корродирует не железо, а цинк. Таким образом, защитное.действие протектора сводится к перенесению коррозии на его поверхность.

Контрольно-измерительная аппаратура систем охлаждения состоит из термометров, обычно манометрического типа, показывающих температуру охлаждающей жидкости при выходе из двигателя.Системы охлаждения часто имеют автоматические устройства, сигнализирующие об отклонениях от нормального режима охлаждения или останавливающие двигатель при повышении температуры сверх допустимых значений.

Системы воздушного охлаждения

Преимуществом воздушной системы охлаждения являются меньший вес, большая простота и отсутствие опасности разрушения двигателя при замерзании охлаждающей воды в системе, а также упрощение эксплуатации двигателя в безводных местностях. Однако вследствие трудности пуска двигателя с воздушным охлаждением при низкой температуре окружающего воздуха и ряда других конструктивных и эксплуатационных недостатков эти системы применяют только в авиационных, мотоциклетных и некоторых специальных двигателях, для которых преимущества этой системы являются решающими.



414 Системы смазки и охлао/сдения

Количество тепла, которое отводится от двигателя при воздушном охлаждении, составляет от 400 до 700 ккал/э. л. с. ч., поэтому при нагреве охлаждающего воздуха обычно в пределах 10-20° С необходимо 100-300 кг воз-духа на 1 э. л. с. ч.

Для того чтобы обеспечить такой съем тепла стаканы и головки цилиндров делают с ребрами, в результате чего значительно увеличивается поверхность охлаждения. Температура наиболее нагретых деталей двигателя (головки около выпускных патрубков) не должна превышать -300° С.

В мотоциклетных двигателях ребра обычно выполняют литыми, длиной 15-30 мм, толщиной у конца 1,5-2 мм и у корня 3-4 мм; шаг ребер 8-12 мм. Примеры конструкций цилиндров воздушного охлаждения приведены в гл. XI.

Размер поверхности охлаждения не поддается точному расчету, и его принимают на основании практических данных равным 250-500 смУл. с, причем около /g этой поверхности должно быть осуществлено на головке, а остальная - на цилиндре. Для более равномерного охлаждения отдельных частей цилиндра в потоке воздуха устанавливают специальные щитки дефлекторы, направляющие и распределяющие поток воздуха по поверхностям охлаждения. Скорость воздуха между ребрами равна 10-30 м/сек.

Большое количество воздуха, которое необходимо подавать для обдува двигателей воздушного охлаждения, определяет рациональность этого метода охлаждения для быстродвижущихся экипажей, в которых система охлаждения должна быть наиболее простой, а обдув может быть обеспечен встречным потоком воздуха, например в мотоциклах. В стационарных двигателях с системой воздушного охлаждения устанавливают особый вентилятор для обдува.

Развитие систем охлаждения современных двигателей характеризуется следующими направлениями.

1. Повышение температурного режима охлаждения при одновременном уменьшении разности температур теплоносителя при выходе из двигателя и входе в него, для улучшения показателей работы двигателя и уменьшения температурных напряжений,- а также уменьшения размеров устройств для обратного охлаждения теплоносителя.

2. Применение замкнутых систем охлаждения для предупреждения образования накипи в охлаждающих рубашках.

3. Применение масляного охлаждения поршней вместо водяного во избежание попадания воды в систему смазки.

4. Изыскание путей снижения расхода энергии на приведение в действие вентиляторов системы охлаждения, применение вентиляторов с поворотными лопастями. •

5. Улучшение конструкции радиаторов.

6. Расширение областей применения систем воздушного 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