Sw-motors.ru

Автомобильный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Двигатель воздушного охлаждения

Двигатель воздушного охлаждения

  • Чем привлекателен двигатель воздушного охлаждения
  • Функции охлаждающих совокупностей
  • принцип и Назначение действия совокупности воздушного охлаждения
  • недостатки вентилятора
  • системы и Конструкция Преимущества охлаждения двигателя воздухом
  • Распространенные мифы о «воздушниках», истина либо вымысел
  • Утверждение 1. «Воздушник» проигрывает жидкостной совокупности за счет сильного нагревания
  • Утверждение 2. Громадные габариты
  • Утверждение 3. Воздушные совокупности проигрывают жидкостным в надежности
  • Утверждение 4. Воздушное охлаждение через чур громкое
  • Утверждение 5. Воздушные двигатели стремительнее изнашиваются
  • Утверждение 6. Недостаточная мощность
  • Заключение

    Дабы предохранить двигатель от перегрева, тем самым увеличивая срок безотказной эксплуатации автомобиля, нужна действенная совокупность охлаждения. Грядущее изучение посвящено «воздушникам», их устройству, а кроме этого недостаткам и достоинствам.

    Изучив предлагаемую данные, возможно сравнить принудительное охлаждение воздухом с жидкостным, дабы сделать верный выбор совокупности.

    Чем привлекателен двигатель воздушного охлаждения

    В функционирующем моторе температура цилиндров способна достигать 2000 градусов, в то время как оптимально допустимым считается режим 80-90 градусов. Очевидно, в таких экстремальных условиях ни одна подробность не прослужит продолжительно.

    Для сохранности рабочих фрагментов машины двигатель испытывает недостаток в достаточно системе охлаждения. Подобные конструкции имеют две разновидности:

    1. совокупность, применяющая воздушное охлаждение. Тут в качестве защиты трудящегося агрегата от перегрева выступает воздушное пространство;
    2. жидкостное охлаждение ранее, в прежние времена осуществлялось простой водой. Технический прогресс отразился на создании особого вещества, названного антифризом. Кроме этого для понижения температуры мотора используется тосол.

    В настоящей публикации детально рассматривается первая разновидность совокупностей, оберегающих функционирующий двигатель от чрезмерного перегрева. Это разрешит несведущему автомобилисту ознакомиться с принципом и устройством работы сложного технологического механизма.

    Функции охлаждающих совокупностей

    направляться подчернуть, что поддержание оптимального температурного режима в двигателе автомобиля требует защиты не лишь от непомерного перегревания, но кроме этого от промерзания. Переохлаждение агрегата способно привести к конденсации топливно-воздушной смеси, вызванную соприкосновением горючего с прохладной поверхностью цилиндров.

    Попадая в картер силовой установки, она ведет к разжижению смазочного вещества, что отражается утратой большинства его нужных черт.

    Смешивание горючего с маслом приводит к досадному падению мощности мотора. Функционально серьёзные детали двигателя стремительнее изнашиваются. Кроме этого отрицательным моментом есть загустевание масла в переохлажденном агрегате.

    Ухудшение своевременной подачи смазочного вещества в цилиндры ведет к непомерной растрате горючего, функциональная свойство двигателя значительно понижается.

    Кроме исполнения главной функции, совокупности охлаждения дополнительно снабжают:

    • понижение температуры отработанных газов в совокупности рециркуляции;
    • кондиционирование и вентиляцию воздуха в салоне автомобиля. Кроме этого они несут ответственность за отопление;
    • своевременное охлаждение моторного масла;
    • поддержание оптимального температурного баланса в турбокомпрессорных агрегатах;
    • охлаждение рабочей жидкости, заполняющей коробку-автомат.

    принцип и Назначение действия совокупности воздушного охлаждения

    Установлено, что перегревающийся двигатель приводит к непомерному расходу горючего, кроме этого тратится много машинного масла. Серьёзные для обычного функционирования автомобиля подробности скоро выходят из строя благодаря скорого износа.

    К тому же, нарушение температурного режима может привести к необоснованной утрата мотором нужной мощности.

    С помощью воздушной совокупности охлаждения в двигателе поддерживается оптимальная температура. Кроме этого ее назначением есть контроль подогрева воздуха в салоне автомобиля.

    Она смотрит за своевременным охлаждением смазочных материалов, снижает температуру рабочей жидкости, заполняющей коробку-автомат, а иногда поддерживает оптимальный режим в приёмном коллекторе и дроссельном узле.

    Принцип действия совокупности содержится в отведении тепла потоком воздуха от чрезмерно нагревающихся деталей трудящегося двигателя. Таким методом охлаждаются цилиндры, масляного радиатора и головки блока.

    Воздушный поток к двигателю нагнетается принудительно алюминиевыми лопастями вентилятора, защищенного особой сеткой от нежелательного попадания случайных предметов, талантливых повредить агрегат. Дефлекторы равномерно распределяют воздушное пространство, поступающий через ребра охлаждения, между всеми подробностями функционирующего мотора.

    направляться подчернуть, что принудительное воздушное охлаждение нереально без особого устройства. Вентилятор, являющийся нужным звеном разглядываемой совокупности, складывается из следующих подробностей:

    • направляющего диффузора, оснащенного по окружности стационарными, радиально расположенными лопастями переменного сечения, воздействующими на равномерное распределение воздушного потока;
    • ротора, имеющего восемь особенных лопаток, размещенных по радиусу;
    • алюминиевых лопастей, нагнетающих поток воздуха в требуемом направлении;
    • кожуха, предотвращающего попадание тепла из внешнего пространства;
    • защитной сетки, предохраняющей механизм от случайного проникновения посторонних предметов вовнутрь устройства.

    Лопастями диффузора изменяется направление воздушного потока, и он устремляется в сторону, противоположную вращению ротора. Это содействует повышению давления, приводя к лучшему охлаждению двигателя.

    Преимущества и недочёты совокупности охлаждения двигателя воздухом

    Раздельно необходимо заметить, что время от времени для обеспечения обычного температурного режима достаточно естественной циркуляции атмосферных потоков. Внешняя поверхность цилиндров мопедов, мотоциклов, поршневых и других несложных двигателей оснащается особыми ребрами, содействующими отдаче тепла во окружающую среду.

    Сложная конструкция автомобильного мотора требует принудительного охлаждения. Воздушному потоку нужно придать определенное направление.

    Для данной цели употребляются вентиляторы.

    Двигатели с воздушным охлаждением владеют следующими преимуществами:

    1. чрезвычайной простотой конструкции, существенно упрощающей процесс ремонта либо замены пришедших в непригодность подробностей;
    2. относительно маленьким весом;
    3. основательной надежностью;
    4. приемлемой ценой;
    5. хорошими чертями холодного запуска мотора.

    Но, перед тем как выбрать автомобиль, имеющий двигатель воздушного охлаждения, направляться ознакомиться и с недочётами разглядываемых совокупностей. Они характеризуются:

    1. непомерным шумом, что создается трудящимся вентилятором;
    2. повышением размера двигателя в связи с необходимостью дополнительного пространства для размещения обдувающего устройства;
    3. неравномерностью направленности воздушных потоков, что определяет возможность локального перегрева;
    4. чрезмерной чувствительностью к качеству горючего, смазочных материалов, а кроме этого повышенными требованиями к состоянию запчастей.

    Тем не меньше, воздушное охлаждение купило собственную нишу в автомобилестроении. Такими моторами оснащают грузовики, сельскохозяйственную технику и автомобили с дизельными ДВС.

    Распространенные мифы о «воздушниках», истина либо вымысел

    К сожалению, недочёты «Запорожца» совсем подорвали доверие отечественных автомобилистов к воздушной совокупности охлаждения двигателя. Ее обвиняли в сильном нагревании, недостаточной мощности и стремительном выходе из строя.

    В то время, как германский «Жук», оснащенный подобной системой, пользуется неизменной популярностью у потребителей, радуя производителя постоянным повышенным спросом.

    Равняясь на чертей германского автомобиля, детально исследуем кое-какие достаточно распространенные предания, преследующие двигатели, охлаждаемые воздухом.

    Утверждение 1. «Воздушник» проигрывает жидкостной совокупности за счет сильного нагревания

    Отнюдь не есть непреложной истиной. В действительности температурные изюминки, напротив, можно считать преимуществом двигателя, охлаждаемого воздушным потоком.

    Очевидно, пониженная теплопроводность не разрешает воздуху отбирать тепло с достаточной скоростью, снабжаемой водой либо антифризом.

    Но, отличие температур на поверхности цилиндров и во внешней среде намного больше отличия между жидкостью и стенками, перемещающейся в совокупности. Исходя из этого, погодные условия в меньшей степени воздействуют на тепловой режим «воздушника».

    Возможность перегрева мотора с жидкостным охлаждением в жару намного выше.

    Утверждение 2. Громадные габариты

    Кроме этого очень спорно. При сравнении размеров двух двигателей, имеющих равные диаметры цилиндров и однообразный движение поршня, но оснащенные различными совокупностями охлаждения, преимущество обычно выясняется на стороне «воздушника».

    Не обращая внимания на достаточно внушительный вид вентилятора с дефлектором и достаточно громоздкие кожухи, окружающие цилиндры с головками, его параметры выясняются пара компактнее, чем у жидкостного агрегата.

    К тому же, «водянка» занимает намного большее пространство за счет дополнительного оборудования, выносимого за пределы двигателя. На кузове находится очень громоздкий радиатор, оснащенный вентилятором.

    Кроме этого много всевозможных шлангов отнюдь не додают компактности.

    Утверждение 3. Воздушные совокупности проигрывают жидкостным в надежности

    Не соответствует действительности. Статистические изучения утверждают, что в одном из пяти случаев отказа двигателя вина ложится на жидкостное охлаждение.

    Обстоятельством являются отказоопасные подробности наподобие термостата, радиатора, помпы и пр.

    Простота конструкции снабжает надежность вентилятора с дефлектором, растолковываемую низкой возможностью поломки. Помимо этого, привлекательным моментом, свидетельствующим в пользу «воздушника», считается понижение затрат на обслуживание совокупности.

    Утверждение 4. Воздушное охлаждение через чур громкое

    К сожалению, есть подлинным. Конструктивными изюминками воздушной совокупности не предусмотрены действенные звукопоглощающие устройства, которыми располагает жидкостной двигатель.

    Помимо этого, ребра цилиндров и головок «воздушника» время от времени, напротив, усиливают шумы, создаваемые функционирующим мотором.

    Конструкторы предусмотрели звукоизоляцию жидкостной совокупности, осуществляемую благодаря удвоенным стенкам рубахи охлаждения, в которой циркулирует антифриз либо вода. Исходя из этого на данной позиции «воздушник» вправду был в проигрыше.

    Утверждение 5. Воздушные двигатели стремительнее изнашиваются

    Читать еще:  Штатный режим работы двигателя это

    есть верным применительно к устаревшим совокупностям. Вентилятор потоки воздуха на ребра цилиндров, не снабжая достаточной равномерности обдува.

    Современные двигатели характеризуются рациональным распределением тепла.

    К тому же, более высокая температура на стенках цилиндров «воздушников» содействует сокращению утрат, вызываемых трением колец о цилиндры благодаря лучшему разжижению смазочных материалов. Это растолковывает меньший износ подробностей.

    Масло меньше подвергается окислению, что замедляет его старение, разрешая экономить на нередкой замене.

    Утверждение 6. Недостаточная мощность

    Не совсем правильно. Обстоятельством аналогичного обвинения есть ухудшение весового наполнения цилиндров рабочей жидкостью, вызывающее непродолжительное падение мощности двигателя.

    Это происходит благодаря увеличению температуры цилиндров и головок с повышением нагрузки, что ведет к нежелательному нагреванию воздуха в совокупности.

    Но, при большем количестве оборотов отличие в коэффициенте наполнения у жидкостных моторов и воздушных двигателей делается меньше 3,5%, установленных изучениями, фактически устремляясь к нулю. Исходя из этого, бороться с утратой отдачи возможно, увеличивая обороты.

    Итак, исследование доказало, что охлаждение воздухом никак не хуже жидкостного, а по некоторым параметрам и вовсе превосходит его. Не пора ли производителям задуматься о возобновлении выпуска машин с воздушными совокупностями?

    Спрос потребителей будет расти, не обращая внимания на печальный опыт злосчастного «Запорожца».

    Утверждение веры: заветы преподобного Иосифа Волоцкого

    Устройство и принцип работы системы охлаждения двигателя

    Помимо главной функции отвода тепла от основных узлов двигателя автомобиля, система охлаждения решает ряд дополнительных задач. Фактически она участвует в работе системы смазки, отопления салона, выхлопа и рециркуляции отработавших газов, турбонаддува и коробки передач. О том, как она устроена, а также в чем заключается принцип работы охлаждающей системы и пойдет речь далее.

    1. Виды систем охлаждения двигателя
    2. Устройство и принцип работы системы охлаждения ДВС
    3. Как устроен радиатор охлаждения двигателя
    4. Особенности работы датчика температуры ОЖ
    5. Что используют в качестве охлаждающих жидкостей

    Виды систем охлаждения двигателя

    Регулирование температуры автомобильного двигателя может осуществляться при помощи охлаждающей жидкости (антифриза, ОЖ) и посредством циркуляции воздуха. Исходя из этого различают три вида систем:

    • Воздушная. Физически представляет собой обдув, благодаря которому происходит вытеснение горячего воздуха из подкапотного пространства в атмосферу. Воздушное охлаждение может быть естественным и принудительным (с использованием вентилятора). В силу низкой эффективности как самостоятельная система практически не применяется.
    • Жидкостная. Представляет собой систему трубчатых контуров, по которым циркулирует охлаждающая жидкость. Жидкостное охлаждение может быть принудительным (перекачка насосом), термосифонным (за счет разности в плотности нагретой и охлажденной жидкостей) и комбинированным (охлаждение головки блока цилиндров осуществляется принудительно, а остальные узлы термосифонным принципом). Такая система более эффективна в сравнении с воздушной, но при определенных режимах работы (длительный простой с включенным двигателем, повышенные температуры окружающей среды) может быть недостаточной для качественного охлаждения.
    • Комбинированная. Представляет собой использование и воздушного обдува, и жидкостных контуров.

    Системы охлаждения на основе жидкости также разделяются на открытые и закрытые. Первые имеют сообщение с атмосферой при помощи пароотводной трубки, а во вторых жидкость полностью изолирована от окружающей среды. В закрытых системах давление антифриза больше, а следовательно, выше и температура кипения. Это позволяет использовать их при высоких температурах нагрева жидкости (до 120°C).

    Устройство и принцип работы системы охлаждения ДВС

    Наиболее популярной в современных автомобилях является комбинированная система охлаждения двигателя с принудительной циркуляцией воздуха и жидкости. Она состоит из следующих элементов:

    • Радиатор системы охлаждения.
    • Вентилятор радиатора.
    • Малый и большой охлаждающие контуры.
    • Рубашка системы охлаждения (система каналов в блоке цилиндров).
    • Датчик температуры.
    • Термостат.
    • Расширительный бачок.
    • Насос (помпа).
    • Радиатор печки.
    • Масляный радиатор (опционально).
    • Радиатор системы рециркуляции отработавших газов (опционально).

    В момент запуска двигателя насос начинает перекачку жидкости по малому контуру. Когда двигатель нагревается до рабочей температуры, срабатывает термостат и открывает второй (большой) контур охлаждения. Проходя через узлы мотора, охлаждающая жидкость нагревается и расширяется. При увеличении температуры часть жидкости поступает в расширительный бачок. Это позволяет компенсировать излишний объем, независимо от того, какое давление установилось в системе.

    Большой и малый круги циркуляции ОЖ

    Проходя через участок радиатора системы охлаждения, антифриз вновь остывает и возвращается на новый цикл. Если этот режим снижения температуры оказывается недостаточным, срабатывает температурный датчик, передающий сигнал блоку управления двигателя и запускающий вентилятор воздушного охлаждения. Если и его оказывается недостаточно, на приборную панель (индикатор) поступает сигнал о перегреве двигателя.

    Масляный радиатор и радиатор рециркуляции отработавших газов может присутствовать не во всех системах охлаждения. Они необходимы для синхронного снижения температуры смазки и выхлопа, что делает эксплуатацию автомобиля более безопасной и экономичной. В автомобилях с турбонаддувом также может присутствовать еще один охлаждающий контур для снижения температуры воздуха наддува.

    Как устроен радиатор охлаждения двигателя

    Радиатор системы охлаждения ДВС состоит из следующих элементов:

    • Сердцевина. Она может быть трубчатой (вертикальные трубки овального или круглого сечения, объединенные тонкими горизонтальными пластинами), пластинчатой (изогнутые пары пластин, спаянные по краям) и сотовой (спаянные трубки с сечением в виде правильного шестиугольника).
    • Верхний бачок. Оснащен заливной горловиной с герметичной пробкой, а также патрубком для установки шланга, подводящего антифриз. В горловине выполнено отверстие для установки пароотводящей трубки. Последняя имеет паровой клапан, который открывается в случае закипания.
    • Воздушный клапан. Он необходим для наполнения радиатора воздухом после остановки двигателя. Когда охлаждающая жидкость полностью остывает, без подачи дополнительного объема воздуха в системе может возникнуть сильное разрежение, провоцирующее сдавливание трубок.
    • Нижний бачок. Оснащен патрубком для крепления шланга отвода жидкости.
    • Крепления.

    Принцип работы радиатора основан на многоуровневой циркуляции воздуха в его сердцевине, что делает снижение температуры охлаждающей жидкости, проходящей через него, более интенсивным.

    Наиболее эффективными являются радиаторы пластинчатого типа, но они подвержены быстрому загрязнению, а потому самой популярной конструкцией стали трубчатые.

    Особенности работы датчика температуры ОЖ

    Температурный датчик позволяет контролировать состояние системы. Определить, где находится датчик температуры охлаждающей жидкости просто: как правило, он расположен в канале головки блока цилиндров. Он представляет собой терморезистор в герметичном корпусе, который может быть изготовлен из бронзы, пластика и латуни. На корпусе имеется резьба для установки в канал.

    Принцип работы датчика основан на следующем эффекте: при повышении температуры сопротивление чувствительного элемента снижается, а при ее уменьшении увеличивается. Показатель сопротивления передается на электронный блок управления двигателем. Чтобы при этом данные состояния охлаждающей жидкости были точными, датчик должен быть полностью погружен в нее. При температуре 100°C сопротивление датчика температуры охлаждающей жидкости должно быть порядка 177 Ом. С учетом погрешностей измерения допускается показатель сопротивления 190 Ом. Если же отклонения больше допустимых, датчик необходимо заменить.

    Проверить автомобиль на наличие неисправностей, в том числе и датчика температуры ОЖ, проще всего при помощи автомобильного диагностического сканера. К примеру, это можно сделать недорогим мультимарочным устройством Rokodil ScanX.

    Мультибрендовый сканер Rokodil ScanX

    После диагностики авто, сканер укажет на имеющиеся коды ошибок. В частности если появились ошибки P0115 — P0119, причина неисправности будет в самом датчике ОЖ, разъеме подключения или проводке. После чего необходимо более детально рассмотреть причину неисправности. Также с помощью Rokodil ScanX можно проверить показания датчика в режиме реального времени. На “холодном” двигателе его показания должны быть примерно равны температуре окружающей среды, а на горячем не превышать 150 ˚С.

    В некоторых моделях автомобилей может быть предусмотрено два датчика температуры. Один отвечает исключительно за включение вентилятора радиатора, а второй представляет собой датчик указателя текущей температуры охлаждающей жидкости.

    Что используют в качестве охлаждающих жидкостей

    В роли рабочей жидкости в системах охлаждения изначально применялась дистиллированная или деионизированная вода. Однако для современных двигателей она не обеспечивает нужный диапазон рабочих температур. Помимо этого, она склонна к коррозионной активности в отношении металлов, что снижает срок эксплуатации системы охлаждения. Для устранения этих недостатков в качестве охлаждающей жидкости сегодня применяются составы со специальными присадками (этиленгликоль, ингибиторы коррозии), что повышает характеристики всей системы. Чаще всего используется антифриз, который имеет более низкий порог замерзания.

    При возникновении ситуации, когда требуется экстренный долив охлаждающей жидкости, можно использовать обычную чистую воду. Однако для корректной работы системы при первой возможности такой раствор необходимо заменить на качественный антифриз.

    Замена охлаждающей жидкости проводится каждые 60-100 тысяч километров пробега. В охлажденном состоянии (при выключенном двигателе) ее количество должно быть на уровне нижнего края патрубка расширительного бачка охлаждающей системы. Для удобства на нем выполнены отметки “Min” и “Max”. Когда количество жидкости ниже минимальной отметки – выполняют долив. Если после работы уровень вновь упал – это свидетельствует о разгерметизации системы.

    Читать еще:  Электрическая схема системы пуска двигателя

    Значимость системы охлаждения двигателя не вызывает сомнений. А потому стоит регулярно проводить профилактический осмотр ее основных узлов. Это позволит избежать перегрева двигателя и возникновения критических поломок.

    Какое охлаждение лучше: жидкостное или воздушное?

    Основная масса современных водителей понятия не имеет что такое воздушное охлаждение. Некоторая часть населения, сопоставляет такой вид вывода лишней температуры с мотоциклами, которые, в большинстве своем, тоже уже охлаждаются различными тосолами и антифризами. Некоторые еще помнят «Запорожцы», Фольксвагены Жуки, середины прошлого века, и некоторые модели Порше. И только малая доля водителей понимает, что значит ездить на машине с мотором охлаждаемым воздухом, какие это дает преимущества перед жидкостным и какие имеет недостатки.

    Описывать систему жидкостного охлаждения двигателя я не буду, итак, все сталкиваются с ней каждый день. А вот что такое воздушное охлаждение и с чем его едят, попробуем разобрать по подробнее.

    Воздушное охлаждение ДВС

    Случилось так, что подобные двигатели стали ни кому не нужны. Почему? Вселенский заговор, конструктивная особенность, спрос среди населения или что-либо другое, в общем, ни кто из простых смертных не знает. Однако, сделали это напрасно, ведь с точки зрения практичности, надежности и экономической целесообразности для семейного бюджета, такие моторы вполне могут дать фору жидкостным.

    В тот период жидкостные системы охлаждения называю водяными, так как антифризы не были распространены и все заливали в радиатор воду. В воздушный контур заливать ни чего не надо было и это являлось одним огромным плюсом таких двигателей. Рассмотрим ближе преимущества и недостатки таких ДВС.

    Достоинства мотора с воздушным охлаждением

    Из-за малого количества деталей, он был проще в эксплуатации и дешевле в ремонте. Легче починить одну деталь, чем десяток. Как гласит статистика авторемонтов, то 20% поломок, связанных с автомобилем приходится на систему охлаждения.

    Недостатки

    Далее пойдут недостатки, которые не могут быть объективными, так как были выявлены владельцами «Запорожцев».

    Мотор перегревается — неправда. Температура охлаждающей жидкости намного выше, чем температура воздуха за бортом и поэтому двигатель остывает быстрее.

    Мотор плохо нагревался зимой и машина долго была холодной — тоже фантазия. Ввиду того, что мотор не опоясывался контуром холодной жидкости, то после первого пуска мотор разогревался быстрее, так как не было дополнительных охлаждающих элементов.

    Двигатель «запорожца» был неплохим, сгубило его недостаточное сервисное обслуживание. Как его ремонтировать никто толком не знал, заправляли его некачественным топливом, специализированных сервисов не было и это не мудрено, так как машина не задействовалась в структурах скорой помощи, милиции или такси. Поэтому и дела до нее не было.

    А вот и объективные недостатки:

    • Малая мощность;
    • Большой размер агрегата;
    • Плохая звукоизоляция;
    • Неравномерность обдува и частичный перегрев;
    • Чувствительность к качеству ГСМ.

    Данные факторы не позволяют судить об авто, как о комфортном, однако, смотря с какой стороны посмотреть. Двигатель с воздушным охлаждением больше по размеру, чем с водяным. Все так! Если сравнивать чисто двигатели между собой как отдельные агрегаты. Но стоит добавить сопутствующие элементы, то водяной выходит объемнее, из-за радиатора, проводящих трубок и патрубков, водяного насоса, термостата и расширительного бочка (которые еще и часто ломаются).

    Неравномерность обдува и частичный перегрев связан с загрязненностью мотора. Хороший слой пыли или грязи препятствуют эффективному отбору тепла с мотора, поэтому необходимо тщательнее следить за чистотой ДВС.

    Вот и выходит, что сам по себе двигатель с воздушным охлаждение не так уж и плох и прикрыли его развитие по непонятным причинам. Ибо инженеры Порше, практически справились со многими недостатками подобных моторов, так как они производили свои знаменитые спортивные купе с моторами на воздушном охлаждении аж до 1998 года. А ребята из Porsche знают толк в моторах.

    Домашняя яхт-верфь.

    Сайт создан для тех, кто мечтает построить яхту своими руками — яхту своей мечты…

    • Главная
    • About
    • Начинающим.
    • Опыт.
    • Проекты яхт.
    • Армоцементные яхты.
    • Катамараны
    • Моторно — парусные яхты.
    • Трейлерные яхты
    • Тримараны
    • Яхты до 10 метров.
    • Яхты свыше 10 метров
    • Швертботы

    Двигатели с воздушным охлаждением на малых судах.

    Вода в качестве средства охлаждения двигателя внутреннего сгорания используется практически с первых же лет его существования. Тем более оправдано применение двигателей с водяным охлаждением на судах, на которых нет недостатка в сравнительно холодной забортной воде. И тем не менее, в последнее десятилетие конструкторы ДВС все чаще обращаются к использованию не водяного, а воздушного охлаждения и не только для двигателей наземных транспортных средств, но и для судовых двигателей. Одной из причин этого является всеобщая озабоченность сохранением чистоты внешней среды.

    К чистоте выхлопа и явлениям, сопутствующим работе двигателей на судах, предъявляются все более строгие требования. Как бы ни был «чист» двигатель с водяным охлаждением, вместе с нагретой водой из его системы охлаждения всегда выбрасывается в воду какое — то количество горючего и смазочного масла, проникающих в систему в результате не абсолютной герметичности соединений.

    Есть и другие доводы в пользу воздушного охлаждения судовых ДВС, причем все они вытекают из недостатков систем водяного охлаждения. Взять хотя бы коррозию рубашки двигателя от контакта ее поверхностей с проточной забортной водой. Коррозия блока цилиндров и его головки нередко является главной причиной преждевременного выхода двигателя из строя. Правда, некоторые фирмы снабжают системы охлаждения протекторной защитой в виде цинковых анодов, монтируемых в водопроточных каналах двигателя. Однако периодически протекторы нуждаются в замене, для чего необходима частичная разборка двигателя.

    Коррозия может быть также уменьшена при использовании двухконтурной системы водяного охлаждения, при которой в замкнутом внутреннем контуре циркулирует пресная вода. Однако применение двухконтурной системы усложняет конструкцию двигателя, увеличивает его массу и удорожает монтаж на судне: двигатель необходимо снабдить водо — водяным и водо — масляным холодильниками; кингстоном, фильтром и насосом забортной воды; термостатом; смонтировать трубопровод с определенным числом соединений.

    Эта система является весьма уязвимой, требует постоянного внимания и контроля со стороны обслуживающего персонала — нужен контроль за температурой воды, работой насоса, очисткой фильтра и водозаборника, не говоря уже о необходимости открывать перед запуском кингстон забортной воды.

    Как показывает опыт, в двадцати случаях из ста причиной отказа двигателей являются неполадки в системе водяного охлаждения как на судах, так я на наземных транспортных средствах. Вероятность отказа системы охлаждения повышается при эксплуатации судна в воде, засоренной взвешенными частицами ила или песка, которые забивают фильтры и приемную решетку системы. При отрицательных температурах возможно размораживание двигателя, при котором в рубашке цилиндров и головке блока могут появиться трещины.

    Как надежные и неприхотливые в эксплуатации ДВС воздушного охлаждения получили широкое распространение на тракторах, грузовых автомобилях, дорожных и горных машинах, работающих в самых сложных условиях. Одним из крупнейших поставщиков дизелей с воздушным охлаждением на мировом рынке является фирма «Дёйтц» (ФРГ), выпускающая в настоящее время около 40 моделей таких ДВС мощностью от 5 до 500 л. с. Имеются образцы 1000-сильных дизелей, однако дальнейшему повышению мощностей ДВС с воздушным охлаждением препятствует чрезмерное увеличение размеров ребер охлаждения цилиндров, что, помимо увеличения габаритов и массы двигателей, вызывает определенные конструктивные трудности.

    Использование ДВС воздушного охлаждения на судах не является технической новинкой, точнее будет сказать, что в последние годы оно получает новый толчок. Можно, например, вспомнить глиссеры 30-х годов или современные мелкосидящие катера с воздушными винтами, приводимыми от мощных авиационных моторов. На большинстве судов на воздушной подушке ДВС с воздушным охлаждением приводят во вращение вентиляторные установки.

    Читать еще:  Электронная кнопка запуска двигателя

    В этих случаях используются такие положительные качества двигателей воздушного охлаждения, как малый вес на единицу мощности и простота конструкции. Поскольку ДВС устанавливаются за воздушным винтом или вентилятором — в струе воздуха, имеющего достаточно высокую скорость, охлаждение их не представляет никаких проблем. В последние годы судостроители обращают пристальное внимание на двигатели другого рода — надежные и имеющие большой моторесурс дизели воздушного охлаждения, пригодные для более тяжелых условий службы на судах различного назначения.

    Одними из первых типов судов, которые стали оснащаться дизелями воздушного охлаждения, стали спасательные шлюпки и бортовые катера для морских судов. Для них ценна возможность запуска двигателя до спуска шлюпки на воду, когда она еще висит на шлюпбалках и заполняется людьми. Как только шлюпка окажется на воде и будут отданы гаки шлюп — талей, она немедленно отойдет от борта.

    Конструкция современных шлюпочных дизелей с водяным охлаждением рассчитана на работу в течение 10—12 мин без контакта шлюпки с водой, но ДВС воздушного охлаждения может работать в таких условиях неограниченное время без опасности закипания воды, которая существует у обычных шлюпочных дизелей. Кроме того, при плавании в арктических водах в систему водяного охлаждения приходится добавлять антифриз и предусматривать специальные устройства для облегчения холодного запуска.

    Условия размещения дизеля воздушного охлаждения на открытой шлюпке практически не отличаются от условий, в которых он работает на тракторе — он открыт для воздуха со всех сторон и ничто не препятствует свободному отводу подогревшегося воздуха. Попытки же применить такие ДВС в тесных моторных отсеках запалубленных катеров и яхт первое время часто оказывались неудачными: не уделялось достаточного внимания обеспечению циркуляции больших масс воздуха у двигателя.

    Заметим, что для охлаждения двигателя требуется примерно в 25 раз большее количество воздуха, чем для сгорания топлива в его цилиндрах. Поэтому после запуска двигателя температура в моторном отсеке и смежных помещениях быстро поднималась, особенно если нельзя было открыть двери и люки.

    Сейчас эта проблема успешно решена и количество судов различного назначения, оснащенных ДВС воздушного охлаждения, ежегодно увеличивается. Среди них немало судов, получивших класс различных классификационных обществ, что является высшей оценкой надежности и пригодности к эксплуатации на море. В частности, японский рыболовный флот насчитывает более 3000 мото — ботов и сейнеров, оборудованных дизелями «Дёйтц — Митсуи» ряда FL 912 мощностью от 17 до 110 л. с.

    Успешно эксплуатируются лоцманские боты, патрульные катера, паромы, моторные и моторно-парусные яхты, на которых установлены дизеля с воздушным охлаждением. На ряде озер в Центральной Европе, где запрещено плавание судов с обычными ДВС, сделано исключение для пассажирских и прогулочных катеров с двигателями воздушного охлаждения (иногда со спаренной установкой при мощности дизелей по 220 л. с.).

    Имеется положительный опыт применения дизелей с воздушным охлаждением типа Д22 и Д37 производства Владимирского тракторного завода и в отечественном малом судостроении. В частности, эти двигатели устанавливались на плавучих комбайнах ИРД, предназначенных для эксплуатации на внутренних водоемах для искусственного разведения рыбы; они непременно должны были отвечать повышенным требованиям к чистоте воды.

    Однако широкого распространения на малых судах эти двигатели не получили из-за отсутствия в серийном производстве реверсивно — редукторных передач, пригодных для их комплектации. Итак, ДВС воздушного охлаждения имеют определенные качества, позволяющие рассматривать их как перспективный тип двигателей для малых судов. Познакомимся с некоторыми их особенностями, которые следует учитывать при установке на судно.

    При водяном охлаждении максимальная температура охлаждаемых поверхностей двигателя (в частности — головки блока и стенки цилиндра) ограничивается температурой кипения воды, т. е. 90—11О°С. При воздушном охлаждении температура стенок цилиндров может быть допущена значительно выше — до 150°. Благодаря этому смазочное масло становится более жидким, его смазочные свойства улучшаются, что способствует уменьшению износа стенок цилиндров и поршневых колец.

    Топливо, попадающее в смазочное масло и не успевающее сгореть при холодном пуске, при хорошо прогретом двигателе испаряется, затем через сапун и всасывающий тракт оно вновь поступает в цилиндры, где и сгорает. В судовых двигателях с водяным охлаждением при нормальной эксплуатации перегрева не бывает, поэтому попавшее в масло топливо остается в нем, ухудшая смазочные свойства. Для компенсации разжижения масла топливом приходится периодически доливать масло в расходный бак.

    Большие температурные перепады, на которые рассчитывается ДВС воздушного охлаждения, обусловливают важные преимущества их при работе в условиях высоких температур окружающего воздуха. Для них не существует опасности закипания воды в межрубашечном пространстве при засорении системы охлаждения, неисправности насосов забортной или циркуляционной воды, а также размораживания системы в случае отрицательных температур.

    При холодном запуске дизеля воздушного охлаждения температура выпадения конденсата на стенках цилиндров достигается за срок, примерно в три раза более короткий, чем у двигателя с водяным охлаждением. Это обусловливает менее благоприятные условия для развития коррозии в цилиндрах ДВС воздушного охлаждения и больший срок их службы.

    Распространенное мнение о том, что ДВС воздушного охлаждения создают при работе больше шума, чем двигатели с водяным охлаждением, в настоящее время потеряло под собой почву. Проведенные исследования показали, что тип охлаждения не является фактором, предопределяющим уровень шумности двигателя. Водяная рубашка отнюдь не является шумопоглощающей изоляцией, как это ранее предполагалось. Гильзы цилиндров, будучи соединенными со стенками картера, передают через него шум, создаваемый двигателем.

    При тщательной доработке аэродинамических качеств вентилятора воздушного охлаждения шум двигателя может быть существенно снижен, особенно в его высокочастотных спектрах, оказывающих наибольшее звуковое воздействие на человека. ДВС воздушного охлаждения имеют несколько меньшие габариты и массу при равной мощности с двигателями водяного охлаждения.

    Естественно, что у ДВС воздушного охлаждения имеются и недостатки, которые связаны прежде всего с работой этих двигателей на повышенном тепловом режиме. В целом такой режим благоприятно сказывается на некотором повышении термического КПД двигателя и его экономичности, но и в то же время происходит довольно большой угар масла. Это приводит к необходимости более частой замены масла в двигателе, повышенному образованию нагара на поршнях, клапанах, поршневых кольцах и форсунках и как следствие — к износу таких деталей.

    При установке ДВС воздушного охлаждения на судне необходимо обеспечить подвод холодного наружного воздуха к вентилятору двигателя и отвод теплого воздуха в атмосферу. Если двигатель установлен в моторном отсеке у транца, воздухозаборники могут быть расположены в переборке, отделяющей отсек от кокпита. Иногда они выполняются в виде шахт, подводящих воздух из заборников, смонтированных в боковых или передней стенках рубки.

    Важно, чтобы вместе с воздухом в моторный отсек не попадала вода с верхней палубы и воздух опускался беспрепятственно до трюма в моторном отсеке. В этом случае холодный воздух на пути в вентилятор двигателя будет охлаждать реверс — редуктор, топливные цистерны, переборки отсека. Вместе с ним будут удаляться газы, скапливающиеся в трюме.

    При размещении двигателя у транца отвод горячего воздуха (его температура около 50 о ) может осуществляться через короткую трубу, соединяющую выходное отверстие в транце с патрубком на двигателе. При размещении двигателя в средней части судна оптимальной конструкцией отвода воздуха является вертикальная шахта, заканчивающаяся дымовой трубой над палубой или рубкой. Внутри шахты можно пропустить выхлопной трубопровод, который будет охлаждаться омывающим его воздухом, потому его не требуется изолировать.

    Чтобы выхлопные газы не попадали в трубу, срез газовыхлопа желательно расположить слегка выше кромки дымовой трубы. Трубопровод, отводящий горячий воздух, должен быть по возможности коротким и не иметь крутых поворотов с тем, чтобы не оказывать сопротивления работе вентилятора. После остановки двигателя вентиляция моторного отсека происходит естественным путем — за счет тяги дымовой трубы.

    Воздушные заборники и шахты в ряде случаев отнимают полезный объем помещений на малых судах и требуют определенных затрат на их изготовление и монтаж. Однако эти затраты окупаются надежностью, простотой обслуживания и другими эксплуатационными качествами двигателей с воздушным охлаждением.

    голоса
    Рейтинг статьи
  • Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector