Vikupautomsk.ru

Выкуп Авто МСК
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Оптимальный температурный режим — двигатель

Оптимальный температурный режим двигателей обеспечивают антифризы марок 50 и Тосол А-40. Рациональным является применение автомобилей с усиленными системами охлаждения замкнутого типа. [1]

Оптимальный температурный режим двигателя поддерживается в основном изменением интенсивности воздушного потока, проходящего через радиатор. При помощи жалюзи 3 изменяют количество воздуха, проходящего через радиатор, и тем самым интенсивность охлаждения. [2]

Оптимальным температурным режимом двигателя является такой, при котором температура охлаждающей жидкости в головке блока цилиндров равна 80 — 100 С. [3]

Для поддержания оптимального температурного режима двигателя в системе охлаждения использованы жалюзи, вентилятор и термостат. [4]

Система охлаждения служит для поддержания оптимального температурного режима двигателя путем регулируемого отвода тепла от наиболее нагревающихся деталей. [5]

Система охлаждения двигателя представляет собой совокупность узлов, агрегатов и приборов, которые совместно поддерживают оптимальный температурный режим двигателя . [6]

Проходное сечение клапана термостата и количество жидкости, поступающей в радиатор, увеличиваются по мере повышения температуры, чем в определенных пределах автоматически регулируется температурный режим двигателя. Оптимальный температурный режим двигателя поддерживается в основном изменением интенсивности воздушного потока, проходящего через радиатор. При помощи жалюзи 3 изменяют количество воздуха, проходящего через радиатор, и тем самым интенсивность охлаждения. [7]

Меньшая часть жидкости, как и на непрогретом двигателе, циркулирует через впускной трубопровод, карбюратор и отопитель салона. В некотором интервале температур оба клапана термостата открыты и жидкость циркулирует одновременно по двум кругам. Количество движущейся жидкости в каждом круге циркуляции зависит от степени открытия того или другого клапана, чем обеспечивается автоматическое поддержание оптимального температурного режима двигателя . Жалюзи в системе охлаждения двигателя автомобиля ВАЗ-21011 отсутствуют. [8]

Охлаждающий воздух подается мощным вентилятором, приводимым в работу от коленчатого вала двигателя. К цилиндрам воздух поступает по направляющему кожуху, обеспечивающему равномерное их охлаждение. Нагретый воздух выходит наружу через специальный раструб, в котором установлена заслонка. При повороте заслонки, осуществляемом водителем или автоматически, изменяется интенсивность охлаждения, чем обеспечивается оптимальный температурный режим двигателя . [9]

Охлаждающий воздух в этом случае подается вентилятором высокой производительности, приводимом от коленчатого вала двигателя. К двигателю воздух поступает по направляющему кожуху, обеспечивающему равномерное охлаждение всех деталей. Нагретый воздух выходит наружу через специальный раструб, в котором установлена заслонка. При повороте заслонки, осуществляемом водителем или автоматически, изменяется интенсивность охлаждения, чем обеспечивается оптимальный температурный режим двигателя . [10]

Охлаждающий воздух подается вентилятором большой производительности, приводимым в работу от коленчатого вала двигателя. К цилиндрам воздух поступает по направляющему кожуху, обеспечивающему равномерное охлаждение всех цилиндров. Нагретый воздух выходит наружу через специальный раструб, в котором установлена заслонка. При повороте заслонки, осуществляемом водителем или автоматически, изменяется интенсивность охлаждения, чем обеспечивается оптимальный температурный режим двигателя . [11]

Когда двигатель прогрет, верхний клапан термостата закрыт, нижний открыт. В этом случае большая часть жидкости из рубашки головки блока попадает в радиатор /, охлаждается в нем и по трубопроводу 12 и через открытый нижний клапан термостата поступает в насос. Меньшая часть жидкости, как и на непрогретом двигателе, циркулирует через впускной трубопровод, карбюратор и отопитель салона. В некотором интервале температур оба клапана термостата открыты и жидкость циркулирует одновременно по двум кругам. Количество движущейся жидкости в каждом круге циркуляции зависит от степени открытия того или другого клапана, чем обеспечивается автоматическое поддержание оптимального температурного режима двигателя . Жалюзи в системе охлаждения двигателя автомобиля В A3 — 2101 отсутствуют. [12]

Прохождение воздуха черкез радиатор обеспечивается вентилятором 6 и напором встречного потока воздуха при движении автомобиля. Охлажденная жидкость через патрубок 15 поступает в насос 14 и от него по водораспределительной трубе 12 вновь подводится к наиболее нагретым участкам каждого цилиндра. Водораспределительная труба позволяет равномерно охлаждать все детали двигателя независимо от удаленности от насоса. При наличии термостата жидкость из рубашки охлаждения не может попасть в радиатор, пока двигатель не прогрет. Так как двигатель при этом охлаждается лишь частью жидкости, заполняющей систему, то его прогрев ускоряется. Проходное сечение клапана термостата и количество жидкости, поступающей в радиатор, увеличиваются по мере повышения температуры, чем в определенных пределах обеспечивается автоматическое регулирование температурного режима двигателя. Вместе с тем оптимальный температурный режим двигателя поддерживается изменением с помощью жалюзи 3 интенсивности воздушного потока, проходящего через радиатор. На некоторых двигателях вентилятор включается в работу только после прогрева двигателя. [13]

Вредно влияет на работу двигателя усиленное образование накипи. Для ограничения образования накипи необходимо в систему охлаждения по возможности заливать мягкую воду, например дождевую. Если же накипь уже образовалась, ее необходимо устранить, растворив соответствующим составом и промыв всю систему. В процессе эксплуатации двигателя следует периодически проверять натяжение ремня привода вентилятора и водяного центробежного насоса в жидкостной системе охлаждения или воздухонагревателя воздушного охлаждения. Если ремень натянут слабо или загрязнен маслом, то он проскальзывает. Из-за этого вентилятор и водяной насос или воздухонагреватель вращаются медленно, что приводит к перегреву двигателя. Кроме того, двигатель с принудительной воздушной системой охлаждения может перегреваться из-за загрязнения охлаждающих ребер цилиндров и головок и ухудшения теплоотдачи лучеиспусканием. Другой причиной перегрева может быть неправильное направление потока воздуха. Часто причина нарушения оптимального температурного режима двигателя — неисправность термостата. Эффективная работа термостата обеспечивает автоматическое регулирование теплового режима двигателя. В качестве термосилового датчика применяют сильфон ( гофрированный баллон) или твердый наполнитель. [14]

Читать еще:  Что такое вкладыши в дизельном двигателе

avtoexperts.ru

Многие автолюбители задаются вопросом, какова должна быть оптимальная, то есть рабочая температура двигателя. Вопрос далеко не однозначный и здесь многое зависит от его конструктивных особенностей. Так для любого человека нормальная температура составляет 36.6 градуса, обеспечивая его владельцу здоровое существование, когда все жизненные процессы протекают без каких-либо отклонений. Так и для автомобильных моторов есть расчетная температура, при которой они способны работать стабильно, с полной отдачей мощности, в экономичном режиме продолжительное время.

Почему рабочий диапазон нагрева считается оптимальным?

Процесс сгорания топливовоздушной смеси в цилиндрах сопровождается выделением большого количества теплоты, так как температура в камере сгорания составляет порядка 2000 градусов и выше. В задачу системы охлаждения входит поддержание оптимального теплового режима в диапазоне 80-90 градусов. Для некоторых типов силовых установок нормальной может быть температура до 110 градусов, чаще на моторах с воздушным охлаждением.

При оптимальном температурном режиме происходит лучшее наполнение цилиндров, стабильный запуск и надежная эксплуатация автомобиля.

Высокая температура

Конструктивно в двигателе предусмотрены тепловые зазоры при нагреве его деталей, когда они подвержены расширению. При нагреве сверх допустимого значения происходит нарушение зазоров, что вызывает интенсивный износ, задиры и различного рода поломки. Помимо этого, наблюдается снижение мощности из-за ухудшения наполнения цилиндров, а также появление детонации и самовоспламенение топлива.

Основные причины повышения температуры силовой установки:

• Заклинивание клапана термостата в закрытом положении;

• Не срабатывает электровентилятор охлаждения радиатора (неисправен электромоторчик вентилятора, перегорел предохранитель, неисправна цепь питания вентилятора, отказ датчика температуры или гидромуфты);

• Забит радиатор охлаждения;

• Неисправны клапана в крышке расширительного бачка;

• Пробой прокладки блока;

• Ослаблена натяжка или обрыв ремня привода дополнительных механизмов;

• Разгерметизация системы охлаждения.

Не набирается рабочая температура

Неполный прогрев также нежелателен. Поверхность цилиндров не разогрета и топливо соприкасаясь с холодными стенками конденсируется и попадает в картер, разжижая находящееся там масло, что ведет к интенсивному износу как ЦПГ, так и всех пар трения. Основное, это шейки коленчатого вала и вкладыши, а также постель распредвала и сам вал, а также промежуточный (поросенок) и балансирный валы и пр.

Плюс при работе на непрогретом моторе, особенно это актуально в зимний период (большое количество конденсата на внутренних поверхностях ЦПГ) при поездках на короткие расстояния, присадки в масле практически не вступают в работу, не выполняя роль защиты.

Помимо этого, неразогретое масло более загущено и уже не в полной мере подается к парам трения, на стенки цилиндров вызывая их износ, плюс растет расход топлива и соответственно падает мощность силовой установки.

Причины низкой температуры:

• Зависания клапана термостата в отрытом положении;

• Частые поездки на короткие расстояния;

• Термостат или датчик температуры более «холодные», чем предписаны производителем.

Рабочий тепловой режим

Когда же тепловой режим находится в заданном рабочем диапазоне, то все процессы протекают без каких-либо отклонений, мотору ничего не угрожает и происходит только его естественный износ.

Типы двигателей и температурный режим

Есть низко и высокофорсированные, а также «холодные» и «горячие» типы силовых агрегатов, где рабочие процессы горения топлива протекают по разным законам.

Температура срабатывание клапана термостата, когда охлаждающая жидкость получает возможность циркулировать по большому кругу (для охлаждения после снятия температуры с водяной рубашки), собственно и будет оптимальной температурой.

При этом параметры нагрева будут различны, что напрямую зависит от тарировки заводского термостата и датчика температуры для срабатывания электровентилятора, то есть того, что установил производитель на конвейере.

Так для бензиновых двигателей даже одной марки автомобиля, например, модели ВАЗ, где рабочий нагрев охлаждающей жидкости различен для карбюраторных и инжекторных моделей. Здесь опять же все зависит от тарировки термостата, предусмотренной разработчиками и от типа системы охлаждения.

Читать еще:  Электрическая схема газель с двигателем 402 карбюратор

Особенности систем охлаждения и их влияние на температурный режим

Жидкостные системы охлаждения делятся на два типа:

• Открытая;
• Закрытая (герметичная).

Система отрытого типа непосредственно сообщается с наружным воздухом, то есть в систему постоянно может поступать воздух и выходить из нее в виде пара. Температура кипения охлаждающей жидкости составляет 100 градусов.

Закрытая система имеет связь с атмосферой через специальные клапана, вмонтированные в пробку радиатора или крышку расширительного бачка. Выпуска горячего воздуха и пара происходит лишь при сильном увеличении давления в системе.

В системе закрытого типа значительно выше давление и температура закипания антифриза, которая составляет порядка 110-120 градусов Цельсия.

Минусом закрытой системы является резкое повышение нагрева мотора в случае разгерметизации системы и отказе клапанов в крышке расширительного бачка. Это вызвано тем, что система находится под большим давлением и в случае разгерметизации большая часть жидкости сразу выбросится наружу.

При неисправности клапанов в крышке бачка жидкость начинает кипеть, что также ведет к критичному перегреву мотора с последующим сложным и дорогостоящим ремонтом.

Экология и ресурс двигателя

Когда в угоду нормам экологии стали поднимать тепловой режим двигателя, для полного сгорания топлива, то оказалось, что нужны и другие масла, так как имевшее место быть масло, просто не может обеспечивать полноценную его защиту при высоких температурах. Это отрицательно сказалось на ресурсе силовых установок, не рассчитанных работать в подобных температурных режимах.

Благоприятный тепловой режим

Оптимальный тепловой режим в пределах 85-90 градусов обеспечивает экономию топлива и минимальный износ деталей в различных условиях и режимах работы.
Для поддержания системы охлаждения всегда в рабочем состоянии рекомендуем периодически проходить ее диагностику для беспроблемной эксплуатации вашего автомобиля.

Устройство автомобилей

Система охлаждения двигателя

Система охлаждения предназначена для поддержания оптимального теплового режима двигателя, чтобы он не перегревался и не переохлаждался во время работы, поскольку и перегрев и переохлаждение вредны двигателю.

Сгорание топливовоздушной смеси в цилиндрах двигателя сопровождается выделением значительного количества теплоты. Если двигатель не охлаждать, или охлаждать недостаточно, то его детали могут нагреться до высокой температуры, а это уменьшает их прочность, вызывает значительные тепловые деформации и изменение размеров, ухудшает свойства и снижает вязкость масла смазочной системы, отрицательно сказывается на наполнении цилиндров горючей смесью, вызывает интенсивное отложение нагара на деталях.
Все это может привести к снижению эффективности работы двигателя и даже его отказу из-за потери работоспособности отдельных деталей, агрегатов и узлов.

Переохлаждение двигателя тоже крайне нежелательно. Оно сопровождается ростом механических потерь из-за повышения вязкости масла, ухудшением процессов смесеобразования и сгорания (особенно в дизелях), следствием чего являются повышенный расход топлива, снижение эффективности работы двигателя, интенсивный коррозийный износ деталей из-за отложения конденсата, и увеличение выброса в атмосферу токсичных продуктов неполного сгорания топлива.

Оптимальным для работы двигателя внутреннего сгорания является узкий температурный диапазон, который, например, у двигателей с жидкостной системой охлаждения, характеризуется температурой охлаждающей жидкости 85. 95 ˚С.

Требования к системе охлаждения

В связи с основным назначением, к системе охлаждения двигателя предъявляются следующие требования:

  • автоматическое поддержание оптимального теплового режима в двигателе, независимо от режима его работы и внешних условий;
  • надежная работа в условиях повышенных вибраций;
  • малые габариты, масса и металлоемкость;
  • технологичность и удобство в техническом обслуживании;
  • быстрый прогрев двигателя до рабочей температуры;
  • длительное сохранение теплоты после остановки двигателя;
  • малые энергетические затраты на функционирование (затраты энергии двигателя, связанные с приводом агрегатов системы охлаждения);
  • экологическая безопасность и минимальное коррозийное воздействие применяемых теплообменных материалов на детали двигателя.

Способы охлаждения двигателя

Отвод теплоты от деталей двигателя осуществляется при помощи различных способов – применением принудительной системы охлаждения, охлаждением маслом смазочной системы, теплообменом с более массивными сопрягаемыми деталями, работающими в благоприятном температурном режиме, рассеиванием теплоты с рабочих поверхностей перегретых деталей и т. п.

Очевидно, что естественного теплообмена с перегретыми деталями двигателя недостаточно, чтобы поддерживать их оптимальную температуру в рабочем режиме, поэтому в современных двигателях применяется принудительный отвод теплоты от деталей, несмотря на то, что это связано с увеличением энергетических затрат и тепловых потерь рабочего цикла двигателя.
Принудительное охлаждение осуществляется с помощью жидкости или воздуха, поэтому различают двигатели жидкостного и воздушного охлаждения.

Преимущества и недостатки систем охлаждения

Каждый из способов принудительного охлаждения имеет свои преимущества и недостатки.
Воздушная система охлаждения проста в эксплуатации, однако не может полностью обеспечить нормального теплового состояния деталей двигателя из-за неравномерности их охлаждения. Возникает необходимость использования принудительного направления движения воздуха в сочетании с оребрением двигателей, что приводит к увеличению уровня шума при работе двигателя, снижению его мощности, а также удорожанию деталей.

Читать еще:  Двигатель 2jz ge vvti технические характеристики

Теплопроводность жидких теплоносителей в 20…25 раз выше, чем у воздуха, поэтому жидкостная система охлаждения обеспечивает более эффективный теплоотвод и создает равномерное температурное поле охлаждения. Такая система охлаждения более инерционна — двигатель медленно прогревается, но и медленнее охлаждается.
Однако жидкостная система сложнее устроена, содержит в своей конструкции дорогостоящие узлы и детали для обеспечения циркуляции охлаждающей жидкости и теплообмена с внешней средой (радиатор).
Кроме того жидкостная система включает различные трубопроводы (патрубки, трубки), каналы и полости в охлаждаемых деталях для подвода и циркуляции жидкости, которые могут давать течь, снижая надежность и повышая стоимость двигателя в целом.

При эксплуатации автомобилей в условиях низких температур в жидкостной системе охлаждения приходится применять специальные низкозамерзающие жидкости, имеющие достаточно высокую стоимость, что тоже отрицательно сказывается на экономических показателях.
Кроме того, применяемые в современных двигателях низкозамерзающие жидкости имеют более низкую теплопроводность, по сравнению с обычной водой, уменьшая тем самым основное преимущество жидкостной системы охлаждения перед воздушной.

Тем не менее, несмотря на перечисленные недостатки, в двигателях современных автомобилей наибольшее распространение получило жидкостное охлаждение, как более полно удовлетворяющее требованиям, перечисленным выше. Несмотря на сложность конструкции и связанные с этим удорожание и снижение надежности, жидкостная система охлаждения обеспечивает надежное поддержание рабочей температуры двигателя в заданных интервалах, и способна автоматически поддерживать ее в широком диапазоне нагрузочных режимов.

Влияние низких температур на состояние агрегатов автомобиля

При небольших скоростях вращения коленчатого вала дизельного двигателя резко снижается давление впрыска, производимое форсунками и особенно насосами-форсунками, что вместе с возросшей вязкостью топлива, ухудшает его распыление и смесеобразование, нарушает нормальные условия воспламенения рабочей смеси из-за потерь тепла на нагрев стенок цилиндров и недостаточной компрессии.

Каждый пуск двигателя зимой без предварительного разогрева приводит к весьма интенсивному образованию износов основных деталей: цилиндров, поршневых колец, шеек коленчатого вала и др.

Можно считать, что за амортизационный срок службы двигателя около 70% износов его деталей вызвано пуском холодного двигателя.

В случае пуска и работы непрогретото двигателя, особенно под нагрузкой, поступающее в цилиндры холодное топливо полностью не сгорает и частично оседает на деталях. Холодный воздух, поступающий в цилиндры, (переохлаждает находящиеся в них топливо и масло и тем самьш увеличивает интенсивность смолообразования, что в значительной степени сокращает срок службы и часто приводит к разрушению основных деталей двигателя.

При разности температур наружного воздуха и топлива, находящегося в баке автомобиля, содержащаяся в воздухе влага оседает в виде инея на свободных от топлива стенках бака, который, попадая в топливо, вызывает резкое увеличение содержания в нем воды. Капли воды, попадающие вместе с топливом в топливопроводы, могут замерзнуть и закупорить каналы и приборы витания ледяными пробками.

В условиях зимней эксплуатации автомобилей ухудшаются также-условия работы механизмов и деталей трансмиссии и подвески.

Разогрев масла в механизмах трансмиссии при эксплуатации автомобилей зимой зачастую производится за счет тепла, выделяющегося от трения при работе под нагрузкой. При этом масло разогревается очень медленно, и до нагрева до температуры 10-15° С шестерни и подшипники работают без достаточной смазки, что повышает интенсивность их износа. Установлено, что износ зубьев шестерен и подшипников главной передачи автомобилей, работающих продолжительное время на масле, имеющем температуру минус 5° С и ниже, в 10—12 раз выше, чем износ этих деталей при работе их в масле, имеющем температуру +35° С и выше.

Понижение температуры окружающего воздуха до минус 5 — минус 15°С приводит к изменению теплового режима работы двигателя, вызывая падение мощности, соответственно 98 и 96% от нормальной.

При значительном понижении температуры охлаждающей жидкости неизбежно увеличивается процент отдачи тепла в окружающую среду поверхностями блока цилиндров, в результате чего не обеспечиваются необходимые рабочие температуры и понижается эффективность работы двигателя. Так, при понижении средней температуры охлаждающей жидкости двигателя с +75 до +35° С потери тепла возрастают на 10%.

В интервале температур воздуха от минус 5 до минус 15° С у двигателя ГАЗ-51, работающего на требуемом тепловом режиме, мощность снижается на 5%, а расход топлива увеличивается на 14%.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector