С-Петербург, улица Тосина 3
+7 (812) 917-84-85
+7 (921) 316-27-00
Главная » Разное » Система охлаждения двигателя воздушная

Система охлаждения двигателя воздушная


Система воздушного охлаждения двигателя: устройство, преимущества и недостатки

Не многие знают, что наряду с обыкновенным жидкостным охлаждением силовых агрегатов автомобиля, существует и системы воздушного охлаждения. Они не имеют широкого распространения, хотя некоторые модели автомашин, оборудованных системами аэрообдува, еще бороздят дороги российских городов.

Сегодня мы поговорим о воздушном охлаждении двигателей авто, разберем его принцип действия, а также ознакомимся с его достоинствами и недостатками.

Устройство

Во время работы, мотор автомобиля разогревается до высоких температур, которые оказывают негативное влияние на его функциональное состояние. Чтобы не возникало перегрева, в конструкции автомобиля применяется система охлаждения, которая, как мы сказали чуть выше, бывает жидкостной и воздушной. Охлаждение посредством антифриза затрагивать не будем, а вот про устройство системы воздушного охлаждения поговорим более подробно.

Как не трудно догадаться, основным носителем «прохлады» выступает поток воздуха, нагнетаемый мощным кулером (вентилятором). Помимо вентилятора, состав данной схемы предусматривает наличие охладительных ребер камер сгорания цилиндров и головки блока цилиндров, искусственно увеличивающих площадь охлаждения. Для изоляции элементов применяются специальные кожухи. Дефлекторы служат устройствами, регулирующими направление воздушного потока. Разумеется, за всей системой неусыпно наблюдают всевозможные контрольные датчики.

Принцип работы

Ввиду наибольшего нагрева «головы» и цилиндропоршневой зоны основной поток воздуха направляется именно на них. Чтобы он доходил наиболее полно, предусматривается его распределение по каналам, образованным ребрами охлаждения. Дальнейшее продвижение потока за счет нескольких дефлекторов перенаправляется по остальным частям силового агрегата. Дефлекторы представляют собой тонкие, но достаточно твердые металлические пластины. Поступающее количество воздуха поистине огромное. Вентилятор ежеминутно способен поставлять почти 30 кубических метров аэросмеси, что позволяет обеспечивать полноценное функционирование движка небольшого объема и умеренной мощности без каких-либо температурных ограничений эксплуатационной среды. Уровень интенсивности охлаждения изменяется автоматически, посредством термостата и заслонок.

Преимущества и недостатки использования.

Преимуществами системы воздушного охлаждения можно назвать несомненную простоту устройства, не требующую вмешательства во внутреннюю конструкцию мотора и подразумевающую элементарные обслуживающие мероприятия. Помимо этого, аэроохлаждение делает возможным значительное снижение веса силового агрегата. Отметим и превосходные показатели холодного пуска, характерные для автомобилей с данными системами.

Недостатки подобного охлаждения тоже имеются. Например, двигатели, в случае использования воздушного теплоотведения, становятся намного более требовательными к качеству топлива и смазывающих материалов, так как их функционирование связано с осложненными условиями. Отметим и повышенный уровень шума, который неминуемо возникает во время работы. Не оставим без внимания и увеличенные размеры (не путать с массой) двигателя. К сожалению, и равномерность охладительных процессов оставляет желать лучшего.

Наиболее распространенные неисправности.

Характерным признаком сбоев в системе воздушного охлаждение является повышение температурных показателей двигателя выше предельно допустимой границы. Как только водитель замечает, что начался перегрев, ему необходимо заглушить авто, чтобы выяснить причину аномального роста температуры.

Наиболее частой причиной сбоев является обрыв приводящего ремня основного кулера. В случае если это произошло, приборная панель проинформирует автолюбителя включением соответствующей сигнализирующей лампой. Помимо этого, порой случаются проблемы в работе термостата, однако они не являются слишком распространенным явлением.

Итоги

Система воздушного охлаждения применялась на таких моделях как Фольксваген Жук и Транспортер, Порше 911 и некоторых других.

В нынешние времена популярность такого решения сократилась до минимума. В основном это обусловлено чрезвычайным распространением автомобилей, имеющих поперечное расположение силового агрегата. Такая конструкция делает невозможным наличие должного воздушного охлаждения, да и установка жидкостных систем охлаждения в этом случае гораздо более удобна и продуктивна.

Источник: http://avtopulsar.ru/

Система воздушного охлаждения двигателя

Воздушная система охлаждения двигателя пользовалась огромной популярностью после Второй мировой войны, когда у людей не было денег на покупку дорогих автомобилей. Простая и надежная система, построенная на принудительном обдуве разогретого блока цилиндров потоком воздуха, отлично зарекомендовала себя на маломощных микролитражках европейского производства.

Назначение воздушного охлаждения двигателя

При работе двигателя внутреннего сгорания, температура отдельных деталей может повышаться до 800-900 градусов, а цилиндры разогреваются до 2000 градусов Цельсия и выше. Если не охлаждать двигатель, его мощность заметно снизится, а расход топлива и масла увеличится. Перегрев деталей мотора, к тому же, приводит к их быстрому износу и поломке.

До 2001 года двигатели воздушного охлаждения от Volkswagen Beetle использовались в качесте двигателей подъемников на австралийском горнолыжном курорте Тредбо

Чрезмерное охлаждение действует на двигатель не менее негативно. При переохлаждении наблюдаются практически те же признаки: снижение мощности, ускоренный износ деталей, повышенный расход топлива.

В современных автомобилях система охлаждения помимо основной задачи выполняет еще и ряд второстепенных. Прежде всего, это нагрев воздуха в системе отопления салона. Помимо этого, средствами системы охлаждения зачастую охлаждают моторное масло, рабочую жидкость автоматической коробки передач, а в некоторых случаях, приемный коллектор или даже дроссельный узел.

Для выполнения всех этих задач в современной системе охлаждения, воздушной или жидкостной, рассеивается около 35% тепла, полученного в результате сгорания топлива.               

Устройство воздушной системы охлаждения

Теплоносителем в воздушной системе охлаждения служит поток воздуха.

Он отводит тепло от цилиндров, головки блока и масляного радиатора. Система включает в себя: вентилятор, охладительные ребра цилиндров и головки (или головок), съемный кожух, дефлекторы и контрольные приборы.

Возможно, самый мощный автомобильный двигатель воздушного охлаждения был установлен на Porsche 911 (933) Turbo S в 1997 году. Этот двигатель с двумя турбинами развивал 400 лошадиных сил

Блок и головку блока цилиндров двигателей с воздушным охлаждением оснащают дополнительными ребрами, увеличивающими площадь поверхности, контактирующей с воздухом. Воздушный поток подается к корпусу двигателя принудительно, при помощи вентилятора с лопастями из прочного, но легкого алюминиевого сплава.

Конструкция вентилятора системы воздушного охлаждения

Вентилятор - главный узел системы, а ротор вентилятора - его основная деталь. Для оптимизации потока воздуха форму и конструкцию деталей вентилятора тщательно просчитали инженеры. Он состоит из направляющего диффузора и  ротора, как правило, состоящего из 8 лопаток, расположенных радиально.

В направляющем аппарате - диффузоре - есть свои лопасти переменного сечения, служащие для направления потока. Они неподвижны и равномерно располагаются по окружности.

Двигатели с воздушным охлаждением ставились на полноприводные военные грузовики чешской компании Tatra

Лопасти направляющего аппарата меняют направление воздушного потока, заставляя его двигаться в сторону противоположную вращению ротора. Это позволяет увеличить воздушное давление, а следовательно, охлаждение двигателя.

Вентилятор приводится в движение от шкива коленчатого вала при помощи ремня. Направляющий аппарат неподвижно закреплен на двигателе.

Вентилятор оснащен защитной сеткой, позволяющей избежать попадания посторонних предметов в направляющий аппарат.

Как работает воздушное охлаждение двигателя

Поскольку цилиндры и их головки нагреваются больше других деталей, мощный воздушный поток направляется, в первую очередь на них, вдоль каналов между ребрами охлаждения. Затем воздух равномерно распределяется на все детали двигателя с помощью направляющих поток дефлекторов – тонких металлических пластин.

Объем воздуха, подаваемого вентилятором в систему охлаждения, составляет примерно 30 куб.м в минуту. Это обеспечивает нормальную работу двигателя невысокой мощности и небольшого объема в температурных пределах от -40 до +40 градусов.

Интенсивность охлаждения двигателя с воздушной системой регулируется автоматически при помощи термостатов и заслонок.                                   

Преимущества и недостатки воздушной системы охлаждения

Преимуществом воздушной системы охлаждения двигателей является простота эксплуатации, технического обслуживания и ремонта.

Воздушное охлаждение позволяет значительно снизить массу мотора и  упростить холодный запуск.

К недостаткам воздушной системы охлаждения принято относить увеличение габаритов двигателя и повышенный уровень шума. К тому же, в подобных системах некоторые элементы испытывают большую тепловую нагрузку за счет неравномерности обдува.

Двигатели с воздушным охлаждением чувствительнее к качеству топлива, смазочных материалов и запасных частей, так как работают, в целом, в более экстремальном режиме эксплуатации. Кроме того, необходимо тщательно следить за чистотой в моторном отсеке, так как даже тонкий налет грязи на корпусе двигателя существенно снижает характеристики охлаждения.             

Характерные поломки системы воздушного охлаждения двигателя

Признаком плохой работы охлаждающей системы служит повышение температуры масла в картере двигателя, регистрируемое специальным датчиком.

Самая распространенная поломка воздушной системы охлаждения - это обрыв ремня вентилятора. На приборной панели автомобилей, в которых применена система воздушного охлаждения, имеется лампа, которая сигнализирует об этой неисправности.

Автомобили с воздушным охлаждением двигателя

Пик применения двигателей воздушного охлаждения в автомобилестроении пришелся на шестидесятые годы двадцатого века. В тот период в мире выпускалось максимальное количество автомобилей с воздушным охлаждением двигателя. Наиболее известны модели концерна Volkswagen – такие как знаменитый «Жук», Transporter T1 и T2 и другие. Модели, построенные на основе такого двигателя, строили американские инженеры из GM (Chevrolet Corvair), французские (Citroën 2CV, GS и GSA) и японские (Honda 1300). Отдельного упоминания достойны автомобили с двигателями воздушного охлаждения другого германского концерна – Porsche. Одна из наиболее известных моделей, выпускающаяся и в наше время Porsche 911, в течение долгого времени оснащалась двигателем с воздушным охлаждением. Благодаря гению Фердинанда Порше, мощными двигателями воздушного охлаждения оснащались только автомобили этой компании. 

Большая часть излишков тепла, то есть около 44% отводится от двигателя через выхлопную трубу, вне зависимости от типа системы охлаждения

В современном автомобилестроении двигатели с воздушным охлаждением утратили популярность. Главным образом, вследствие доминирования переднеприводных моделей с поперечным расположением двигателя. При такой конструкции, во-первых, трудно организовать эффективную систему воздушного охлаждения, а во-вторых, нетрудно установить радиатор водяного охлаждения.

Отечественный автопром также не обошел популярную концепцию стороной. Все автомобили Запорожского автозавода, выпущенные в период существования СССР, обладали двигателями воздушного охлаждения с приводом на задние колеса, установленными в задней части кузова, по той же концепции Фердинанда Порше.

Воздушная система охлаждения двигателя

Воздушная система охлаждения двигателя автомобильных и тракторных моторов состоит из ряда деталей, которые регулируют тепловое состояние силового агрегата.

Схема воздушной системы охлаждения двигателя состоит из подкапотного пространства, которое закрыто кузовными панелями; аксиальный или центробежный вентилятор, приводимый в движение от коленвала мотора; панели рубашки охлаждения, а также органы, которые управляют расходом воздуха в виде управляемых заслонок, дросселирующих поток воздуха, или муфты регулирования частоты вращения вентилятора. В потоке воздуха находится масляный радиатор. Для контроля теплового состояния мотора служат датчик температуры и специальный прибор в кабине машины.

Виды воздушных систем охлаждения

Простейшая воздушная система охлаждения двигателя – напор встречного воздуха используется для охлаждения мотоциклетных моторов. Равномерность охлаждения двигателя достигается установкой направляющих пластин.

В наиболее популярных системах с вентилятором используют следующие схемы подачи охлаждающего воздуха: с нагнетающим и отсасывающим вентилятором.

Первый работает в потоке холодного и более плотного воздуха, имеет большую подачу и меньшие энергетические затраты. Менее экономичный второй вид, который обеспечивает равномерное охлаждение цилиндров без сложных направляющих дефлекторов.

Преимущества воздушной системы охлаждения двигателя:

  1. Простота эксплуатации из-за отсутствия жидкости;
  2. Меньшая масса мотора по сравнению с массой двигателя с жидкостным охлаждением;
  3. Низкая чувствительность к колебаниям температуры, отлично подходит для эксплуатации машины в районах с жарким или холодным климатом.

Недостатки воздушной системы охлаждения двигателя:

  1. Ухудшение наполнения цилиндра, что приводит к одинаковым частотам вращения коленвала и меньшая мощность, чем у двигателя с жидкостным охлаждением;
  2. Повышенный шум;
  3. Большая тепловая напряженность некоторых элементов.

Систему жидкостного охлаждения рационально использовать в форсированных моторах, а в моторах с небольшим рабочим объемом лучше использовать систему воздушного охлаждения, т.е. с рабочим объемом цилиндра до 1 л независимо от степени форсировки и в моторах не большой мощности с небольшой литровой мощностью.

Нашли ошибку? Выделите текст мышью и нажмите Ctrl+EnterБыла ли эта информация полезной? Система охлаждения мотора одна из важнейших элементов в моторах внутреннего сгорания, поэтому необходимо знать ее устрВентилятор системы охлажденияНа современной машине установлен один вентиляторДатчик температуры охлаждающей жидкостиВ коллекторе рядом с корпусом термостата находитсяДатчик температуры двигателяО том, что не работаетЧто такое электронный датчик температуры двигателя и зачем он нужен?Электронный датчик температуры двигателя измеряет темСистема управления двигателемСистем управления двигателем существует несколько типов, и все они различаются между собой, но в любой из нихСистема охлаждения двигателяДатчик массового расхода воПоказать еще

Воздушная система охлаждения двигателя внутреннего сгорания

Воздушная система охлаждения используется на отечественных дизельных двигателях (Д-21, Д-37Е, Д-144), а также на пусковом двигателе ПД-8. В состав воздушной системы охлаждения дизельного двигателя Д-144 (Д-37Е) [рис. 1, в)] входит вентилятор, который состоит из ротора (9) и направляющего аппарата (10), кожух (2) и щитки дефлекторов (4, 7, 8), направляющих воздушный поток. Дефлекторы повышают равномерность охлаждения нагретых деталей. С целью увеличения поверхности охлаждения головки и цилиндры изготавливаются с рёбрами.

Рис. 1. Принципиальные схемы систем охлаждения двигателей.

а) – Жидкостная термосифонная система охлаждения;

б) – Жидкостная принудительная система охлаждения:

1) – Сердцевина радиатора;

2) – Вентилятор;

3) – Шторка;

4) – Верхний бак радиатора;

5) – Крышка наливной горловины;

6) – Пароотводная трубка;

7) – Верхний патрубок;

8) – Рубашка головки цилиндров;

9) – Рубашка блок-картера;

10) – Нижний патрубок;

11) – Нижний бак радиатора;

12) – Пробка сливного отверстия;

13) – Паровоздушный клапан;

14) – Термостат;

15) – Термометр;

16) – Водораспределительный канал;

17) – Центробежный насос;

18) – Водоотводная трубка;

в) – Воздушная система охлаждения:

1) – Масляный радиатор;

2) – Кожух;

3) – Замок;

4) – Задний дефлектор;

5) – Цилиндр;

6) – Шпилька крепления среднего дефлектора;

7) – Средний дефлектор;

8) – Передний дефлектор;

9) – Ротор;

10) – Направляющий аппарат;

11) – Защитная сетка.

Привод вентилятора во вращение осуществляется посредством клиноремённой передачи от коленчатого вала. Ротор центробежного вентилятора у пускового двигателя ПД-8 закреплён на маховике двигателя.

17*

Смотрите также

 

"Питер - АТ"
ИНН 780703320484
ОГРНИП 313784720500453

Новости