Skysčiu aušinami vidaus degimo varikliai

848 0

Turinys

 

Aušinimo sistema. Kas tai ? 3

Aušinimo sistemų tipai 3

Pagrindinės aušinimo sistemos dalys 6

Radiatoriaus sandara 7

Aušinimo skysčio siurbliai 10

Variklio temperatūros reguliavimas 11

Termostatai ir jų rušys 11

Kontrolės įtaisai 16

Aušinimo sistemos techninė priežiūra 16

 

Įvadas

Aušinimo sistema – jos paskirtis palaikyti optimaliausią automobilio variklio darbo temperatūrą. Ji šilumos perteklių atiduoda į aplinką, apsaugo nuo perkaitimo variklio cilindrų sieneles ir patį variklį nuo nekontroliuojamo savaiminio kuro mišinio užsidegimo.

 

Darbo tikslas:

Išsiaiškinti kaip veikia skysčio aušinimo sistema vidaus degimo variklyje. Susipažinti su šios sistemos dalimis, kaip jos veikia ir kokią funkciją sistemoje attlieka.

Darbo uždaviniai:

Išnagrinėti aušinimo sistemos sandarą

Susipažinti su detalėmis ir jų veikimu

Aptarti reikalavimus būtinus techninei priežiūrai bei eksploatavimui

 

Aušinimo sistema. Kas tai ?

 

Aušinimo sistema reikalinga šilumai nuvesti nuo labiausiai įkaitusių variklio detalių ir optimaliai jų temperatūrai palaikyti. Jei variklis nebūtų aušinamas, labai įkaistų alkūninio ir dujų skirstymo mechanizmų detalės, jos būtų blogiau tepamos. Be to, varikliui perkaitus, cilindrai blogiau prisipildytų oro ar mišinio, Oto varikliuose darbo mišinys ne laiku savaime užsidegtų. Toks degimas dažnai vyksta labai greit ir yra lydimas didelių smūgių (sakoma, kaad variklis detonuoja). Taip pat nepageidautina variklį peraušinti, nes ant cilindrų sienelių imtų kondensuotis degalai, darbo mišinys būtų blogiau paruošiamas, nutrūktų degimas. Dėl to sumažėtų variklio galia ir padidėtų degalų sąnaudos. Ataušintame variklyje padidėja tarpeliai mazgų sujungimuose, ir detalės rečiau dy

yla.

Apie trečdalis į variklį su degalais tiekiamos energijos prarandama per variklio aušinimo sistemą. Šie šilumos nuostoliai neišvengiami. Jie gali būti didesni, jei variklis per daug aušinamas. Norėdamos padidinti ekonomiškumą, kai kurios firmos mėgina gaminti vadinamuosius keraminius variklius, kuriuose degimo kamera, stūmoklio dugnas, cilindrų sienelės ir galvučių vidiniai paviršiai padengti šilumai mažai laidžiomis medžiagomis. Tokių variklių darbo procesas artimas adiabatiniam, nes į aplinką atiduodamos šilumos nuostoliai yra minimalūs. Plačiau keraminiai varikliai nenaudojami dėl sudėtingos ir brangios gamybos bei trumpa amžiškumo.

Varikliai dažniausiai aušinami skysčiu arba oru. Aušinimo sistema privalo: palaikyti reikiamą variklio temperatūrą, nuvesti į aplinką šilumos perteklių, apsaugoti nuo perkaitimo variklio cilindrų sieneles, kad nebūtų pažeistos jų tepimo sąlygos, apsaugoti variklį nuo nekontroliuojamo savaiminės detonacijos.

Aušinimo sistemų tipai

 

Automobilių varikliai yra aušinami skysčiu arba oru. Skysčiu auušinamose sistemose cirkuliuojantis aušinimo skystis paima nuo įkaitusių variklio detalių šilumą ir pro radiatorių atiduoda ją į aplinką. Ši sistema gali būti termosifoninė, priverstinė, atviroji ir užkaroji.

 

1 pav. Termosifoninė sistema

Termosifoninėje aušinimo sistemoje skystį verčia cirkuliuoti kintantis jo tankis: iš bloko ir galvutės kanaluose, lengvesnis skystis kyla ir patenka į radiatorių, jame atvėsės, leidžiasi į variklio aušinimo ertmes . Šioje sistemoje aušinimo intensyvumas nereguliuojamas, jis kinta savaime pagal tai, kiek įkaites variklis: šaltame variklyje skystis cirkuliuoja lėtai, variklį labiau apkraunant – intensyviau. Termosifoninės aušinimo sistemos privalumas – paprasta kon

nstrukcija, trūkumai – lėta cirkuliacija, didelės skysčio talpos ir jo garavimas, todėl reikia dažniau tikrinti skysčio lygį sistemoje ir jį papildyti.

 

2 pav. Priverstinė aušinimo sistema

Priverstinėje aušinimo sistemoje skystį cirkuliuoti verčia išcentrinis skysčio siurblys. Jis ataušintą skystį iš radiatoriaus apatinio bakelio tiekia į variklio bloko ir cilindrų galvutės aušinimo ertmes, o karštą skystį pro termostatą nukreipia į viršutinį radiatoriaus bakelį.Šioje aušinimo sistemoje yra ventiliatorius, jungimo vamzdžiai, temperatūros kontrolės bei reguliavimo įtaisai. Sistemos talpa nėra didelė, karšto ir ataušinto skysčio temperatūrų skirtumas joje ne didesnis kaip 5 – 8°C, todėl variklio detalės vienodžiau aušinamos. Priverstinė aušinimo sistema naudojama daugelyje automobilių variklių.

Termosifoninė aušinimo sistema: apatinis radiatoriaus bakelis, radiatoriaus šerdis, viršutinis radiatoriaus bakelis.

Priverstinė aušinimo sistema: apatinis radiatoriaus bakelis,viršutinis radiatoriaus dangtelis, radiatoriaus bakelis, radiatoriaus šerdis, termostatas, aušinimo skysčio siurblys, ventiliatorius, aušinimo ertmės.

 

Aušinimo sistema nuo atmosferos atskirta garų – oro vožtuvu, todėl skysčio joje išgaruoja mažiau. Be to, garai sistemoje sudaro didesnį slėgį, todėl skysčio virimo temperatūra pakyla. Kai kuriuose varikliuose skysčio tūrio pasikeitimui kompensuoti įrengti plėtimosi bakeliai. Tokia aušinimo sistema vadinama kondensacine. Joje garai pro garų – oro vožtuvą patenka į plėtimosi bakelį ir čia kondensuojasi. Varikliui auštant, skysčio tūris sistemoje mažėja, dėl susidariusio vakuumo skystis iš plėtimosi bakelio grįžta į sistemą, todėl jo lygis praktiškai nemažėja. Plėtimosi bakelio tūris būna 25 – 35% aušinimo sistemos talpos.

Pagrindinės aušinimo sist

temos dalys

 

Uždarą priverstinę skysčio aušinimo sistemą sudaro bloko ir cilindrų galvučių aušinimo ertmės, radiatorius, skysčio siurblys, termostatas, ventiliatorius, jungiamieji vamzdžiai, šiluminio režimo reguliavimo ir temperatūros kontrolės prietaisai. Sistema skysčiu pripildoma pro vamzdelį, įlituotą į radiatoriaus viršutinį bakelį ir uždaroma dangteliu. Skysčiui iš sistemos išleisti apatiniame radiatoriaus bakelyje ir variklio bloke įtaisyti čiaupai. Skystį cirkuliuoti verčia išcentrinis siurblys. Jis pumpuoja skystį į skirstymo kanalą, iš kurio pro angas patenka į aušinimo ertmes ir aušina viršutines cilindrų įvorių dalis. Skystis iš bloko pro kanalų angas patenka į cilindrų galvutę ant vožtuvų lizdų pertvarų įvorių ir jas aušina.

3 pav. Aušinimo skysčio siurblys

Daugumos variklių skysčio siurblys įtaisytas priekinėje bloko dalyje, jį suka diržinė pavara. Šiuose varikliuose papildomai įmontuoti aušinimo skysčio plėtimosi bakeliai, kuriuose kondensuojasi garai ir pašalinamas oras.

Prie variklio aušinimo sistemos prijungtas automobilio salono šildytuvas. Aušinimo sistemos darbas kontroliuojamas temperatūros jutikliu, įmontuotu viršutiniame bloko dangtelyje, kurio rodiklis yra kabinos prietaisų skyde. Apie variklio perkaitimą informuoja signalinė lemputė.

Yra variklių, kuriuose dalis aušinimo skysčio iš cilindrų bloko atvamzdžiu patenka į skysčio-alyvos šilumokaitį, o iš ten kanalu nuteka į priekinės galvutės aušinimo ertmes. Šilumokaitis reikalingas alyvai greičiau įkaisti variklio darbo pradžioje, skysčio ir alyvos temperatūrų skirtumui išlyginti, kad variklis būtų tolygiau aušinamas.

Radiatoriaus sandara

 

4 pav. Radiatoriaus sandara

Radiatorius aušina variklyje įkaitusį skystį ir atiduoda šilumą į aplinką. Jį sudaro

o viršutinis ir apatinis bakeliai, atraminėmis plokštelėmis sujungti su šerdimi. Viršutiniame bakelyje yra įpylimo anga su dangteliu. Prie jo pritvirtintas jungiamasis vamzdis, pro kurį skystis iš termostato korpuso teka j radiatorių. Vamzdeliu iš radiatoriaus išeina garai. Prie apatinio bakelio pritvirtintas jungiamasis vamzdis skysčiui iš radiatoriaus į siurblį tiekti ir išleidimo čiaupas. Viršutiniai ir apatiniai radiatoriaus bakeliai ir atraminės plokštės, kurios juos sutvirtina, dažniausiai liejami iš ketaus arba štampuojami iš žalvario. Jau gaminami aliuminiai radiatoriai, kurie yra daug lengvesni ir gerai atiduoda šilumą įį aplinką.

Vamzdeliai išdėstomi keliomis eilėmis koridorine sistema arba šachmatine tvarka. Jų galai prilituoti prie atraminių plokščių, pritvirtintų prie radiatoriaus bakelių. Vamzdeliai ir plokštelės plonu sluoksniu alavuojamos, kad nekoroduotų. Radiatoriaus šerdies standumą didina prie šonų pritvirtintos metalinės plokštelės arba plieniniai stovai. Prie užpakalinės radiatoriaus šerdies pusės pritvirtintas ventiliatoriaus kreipiamasis gaubtas. Jame sukasi ventiliatoriaus sparnuote.

 

5 pav. Radiatoriaus šerdies sandara 6 pav. Radiatoriaus vamzdeliai

Yra radiatorių su šerdimis, kurių briaunuotos plokštelės išdėstytos kampu j tekantį oro srautą. Jos sukelia 20 – 40% didesnį aerodinaminį pasipriešinimą, tačiau dėl oro turbulencijos geriau aušina.

Radiatoriaus sausuminis aušinimo paviršius priklauso nuo visiškai apkrauto variklio šilumos kiekio, nuvedamo į aplinką per sekundę, šilumos perdavimo koeficiento, aušinimo skysčio ir aplinkos oro vidutinių temperatūrų skirtumo.

 

7 pav. Radiatoriaus dangtelis

Radiatoriaus dangtelis variklio aušinimo sistemą skiria n. . .

Apibendrinant, aušinimo sistema turi savų pliusų ir minusų. Ši sistema apsaugo variklį nuo perkaitimo ir detonacijos, apsaugo detales nuo dilimo. Svarbu ir tai, kad kai kurios aušinimo sistemos detalės ir jų konstrukciniai sprendimai nėra geri, to pasekoje, yra sukeliama daugiau problemų eksplotacijos metu. Darbo metu, susipažinau su šios sistemos plonybėmis, trūkumais bei

iškylančiais niuansais.

 

Aušinimo sistema reikalinga tam, kad:

 

Nuvestų šilumą nuo labiausiai įkaitusių detalių ir palaikytų jų optimalią temperatūrą

Apsaugoti nuo perkaitimo alkūninio veleno ir dujų skirstymo mechanizmus

Apsaugoti nuo detonacijos

 

Informacijos šaltiniai

http://gid.lt/mechanika/mechanika-ausinimo-sistema 2017-05-07

http://mokslai.lt/referatai/mechanika/ausinimo-sistema.html 2017-05-07

http://motofocus.lt/technika/334,termostatas-svarbiausias-reguliatorius-variklyje 2017-05-07

 

 

Join the Conversation