2.4.2. Особенности устройства системы охлаждения двигателей зил-131, КамАз-740.

При сгорании смеси температура газов внутри цилиндра достигает 1800-2400⁰С, в результате чего детали (головка, цилиндр, поршень, клапаны), соприкасающиеся с горячими газами сильно нагреваются.

Для отвода избыточного тепла от стенок цилиндров и передачи его в окружающую среду, а также для поддержания теплового режима двигателя в заданных пределах служит система охлаждения.

Системы охлаждения по роду вещества, отводящего теплоту бывают:

• жидкостные (вода, Тосол-40);

• воздушные (воздух).

В зависимости от способа циркуляции охлаждающей жидкости делятся на:

• принудительные;

• термосифонные.

В термосифонной системе охлаждения циркуляции жидкости происходит вследствие разности плотностей нагретой и охлаждающей жидкости. Термосифонное охлаждение, несмотря на простоту устройства, не имеет применения в автомобильных двигателях, ввиду малой интенсивности циркуляции, требующей больших емкостей и поверхностей охлаждения радиатора.

Наибольшее распространение получила жидкостная система охлаждения с принудительной подачей жидкости к наиболее нагретым местам в двигателе:

• гнездам выпускных клапанов;

• стенкам камер сгорания;

• бобышкам установки свечей.

Принудительная система охлаждения состоит из:

• охлаждающей рубашки блока и головки цилиндра;

• радиатора;

• водяного насоса;

• вентилятора;

• термостата;

• патрубков.

Циркуляция охлаждающей жидкости в системе осуществляется водяным насосом. Насос засасывает охлажденную в радиаторе жидкость и подает ее по патрубку в рубашку блока и головки цилиндров, из которой нагретая жидкость по патрубку вытесняется в верхний бак радиатора. В радиаторе жидкость охлаждается потоком воздуха, создаваемого вентилятором, и поступает по патрубку к насосу.

Принудительная система может быть:

• открытой;

• закрытой.

Если система охлаждения постоянно сообщена с атмосферой через пароотводную трубку, то ее называют открытой, а если разобщена с атмосферой с помощью паровоздушного клапана, то закрытой.

Закрытая система охлаждения работает при давлении более высоком чем атмосферное, это уменьшает:

• испарение жидкости;

• образование накипи внутри системы.

Допустимая температура охлаждающей жидкости:

• в закрытых - 100 град. С;

• в открытых - 90-95 град. С.

Тепловой баланс и тепловой режим двигателя.

Распределение количества теплоты, выделившейся при сгорании топлива на полезную работу и на различные потери, характеризуется тепловым балансом двигателя.

Распределение теплоты, выделившейся при сгорании горючей смеси в цилиндрах двигателя, видно из уравнения теплового баланса, которое может быть ориентировочно составлено на основании теоретических подсчетов или определено путем лабораторного исследования. Уравнение теплового баланса имеет вид:

Q=Qc+Qox+Qг+Qнс+Qос (1)

где: Qc - теплота, эквивалентная эффективной работе двигателя, Дж/час;

Q - теплота, выделяемая топливом за 1 час при его сгорании в цилиндрах двигателя, Дж/час;

Qох - теплота, отводимая системой охлаждения, Дж/час;

Qг - теплота, отводимая с отработавшими газами;

Qнс - тепловые потери, обусловленные неполным сгоранием топлива в цилиндрах двигателя;

Qос - остаточный член уравнения и теплового баланса, учитывающий все другие тепловые потери, не вошедшие в предыдущие величины.

Распределение теплоты в различных двигателях неодинаково. Оно зависит от конструктивных факторов:

• типа двигателя;

• степени сжатия;

• диаметра и хода поршня;

• частоты вращения коленчатого вала и нагрузки двигателя.