Система охлаждения
Система охлаждения предназначена для принудительного отвода от деталей двигателя избыточной теплоты.
При перегреве двигателя увеличиваются силы трения и интенсивность изнашивания деталей, уменьшаются тепловые зазоры, происходит коксование масла с отложением нагара, ухудшается наполнение цилиндров свежим зарядом. Однако при чрезмерном отводе теплоты возникает переохлаждение двигателя, которое вызывает изменение вязкостных свойств масла, увеличение зазоров, снижение мощности и экономичности двигателя.
Теплоту в двигателях отводят двумя способами: воздухом (воздушная система охлаждения) или жидкостью (жидкостная система охлаждения). Система охлаждения отводит 20 – 35% теплоты, выделяющейся во время сгорания топлива.
Если для поддержания нормального температурного режима мотоциклетного двигателя вполне достаточно иметь оребренные поверхности цилиндра, охлаждаемые встречным потоком воздуха, то на автомобилях двигатель закрыт капотом, и для его охлаждения необходим принудительный обдув поверхностей вентилятором. Вентилятор и направляющие кожухи следует устанавливать еще и потому, что ребра, увеличивая площадь поверхности охлаждения двигателя, несколько затрудняют доступ воздуха к наиболее нагретым участкам цилиндра и головки.
Преимуществами воздушной системы охлаждения по сравнению с жидкостной являются: простота и удобство в эксплуатации из-за отсутствия жидкости; отсутствие части узлов и агрегатов; меньшая масса двигателя; быстрый прогрев двигателя; меньшая чувствительность к колебаниям температуры.
К недостаткам двигателей с воздушным охлаждением можно отнести: значительные затраты мощности на привод вентилятора; ухудшение наполнения цилиндров; повышенный уровень шума при работе; большая тепловая напряженность отдельных деталей.
Большинство двигателей имеет жидкостные системы охлаждения. Преимущественное распространение получили закрытые системы охлаждения с принудительной циркуляцией жидкости. В таких системах внутреннее пространство только периодически сообщается с окружающей средой при помощи специальных клапанов, что повышает температуру кипения охлаждающей жидкости, уменьшает ее испарение и образование накипи.
Насос 5 засасывает охлаждающую жидкость (воду или антифриз) из нижнего бачка радиатора 1 через шланг 4 в распределительную трубу 7, откуда поступает в рубашку 6 охлаждения цилиндров 8, отводя от них лишнее тепло.
Если температура жидкости меньше определенной величины, термостат 9, представляющий собой автоматический клапан, перекрывает путь охлаждающей жидкости в радиатор 1, направляя ее через насос обратно в рубашку охлаждения цилиндров (ускоряя прогрев двигателя). Этот путь охлаждающей жидкости называется циркуляцией «по малому кругу».
При достаточном прогреве жидкости термостат 9 открывается и из рубашки охлаждения цилиндров жидкость через патрубок 10 и шланг 11 поступает в верхний бачок радиатора 1, откуда перетекает в нижний бачок, охлаждаясь потоком воздуха, создаваемого вентилятором 2. Такой путь охлаждающей жидкости называется циркуляцией «по большому кругу».
В систему охлаждения двигателя современных автомобилей включен также расширительный бачок, предназначенный для компенсации изменения объема охлаждающей жидкости при работе двигателя.
Температуру жидкости в системе охлаждения контролируют по показаниям дистанционного магнитоэлектрического термометра, состоящего из указателя на щитке приборов и встроенного в систему охлаждения датчика. О перегреве жидкости может сигнализировать контрольная лампа, установленная на щитке приборов и соединенная с термодатчиком.