Устройство и работа систем охлаждения

Система жидкостного охлаждения рядных двигателей. Системы охлаждения двигателей тракторов и автомобилей с однорядным расположением аналогичны, поэтому в качестве примера рассмотрим систему охлаждения двигателя Д-240Л. Взаимосвязь её отдельных сборочных единиц и деталей видна из рис. 176.

Рис. 176. Система охлаждения двигателя Д-240Л:

1 — термостат; 2 — корпус термостата; 3 — отводящая труба; 4 — рубашка охлаждения пускового двигателя; 5 — рубашка охлаждения головки цилиндра; 6 — соединительные каналы; 7 — рубашка охлаждения блока цилиндров; 8 — соединительное отверстие; 9 — амортизатор; 10 — патрубок; 11 — нижний бак радиатора; 12 — сливной кран; 13 — шторка; 14 — клиновидный ремень; 15 — масляный радиатор; 16 — распределительный канал; 17 — жидкостный насос; 18 — шланг; 19 — вентилятор; 20 — кожух вентилятора; 21 — сердцевина радиатора; 22 — маслопровод; 23 — верхний бак радиатора; 24 — труба для вала рулевого управления; 25 — трос; 26 — заливная горловина; 27 — крышка заливной горловины; 28 — термометр; 29 — паровоздушная трубка Система охлаждения двигателя состоит из рубашек охлаждения блока цилиндров 7, головки цилиндров 5 и пускового двигателя 4, радиатора, состоящего из верхнего 23, нижнего 11 баков и сердцевины 21, насоса 17, вентилятора 19, шторки 13, распределительного канала 16, термостата 1, патрубков 10 и шлангов 18. Охлаждающую жидкость в систему заливают через горловину 26 с крышкой 27, а сливают через кран 12 в нижнем баке 11 радиатора и кран, расположенный на правой стороне двигателя.

Центробежный жидкостный насос 17 установлен в передней части блока, объединён в один узел с четырехлопастным вентилятором, прикреплённым к передней стенке блок-картера, и приводится в действие от шкива коленчатого вала клиновидным ремнем 14. Конструкция рубашек охлаждения блока и головки цилиндров обеспечивает интенсивное охлаждение наиболее нагретых частей, уменьшая температурные напряжения в деталях.

При работе двигателя охлаждающая жидкость под действием насоса из нижнего бака 11 радиатора поступает в распределительный канал 16 (с левой стороны блока), который расположен таким образом, что нагнетаемая жидкость, выходя из отверстий 6, интенсивно омывает верхний пояс гильз цилиндров, а в нижней части скорость циркуляции уменьшается. Каналы 6 направляют потоки к перемычкам клапанных гнёзд, подверженным наибольшему нагреву, а также к латунным стаканчикам форсунок, что предотвращает перегрев и закоксовывание их распылителей. Затем через отверстия в верхней стенке головки цилиндров нагретая жидкость уходит в отводящую трубу 3, а из неё — через термостат в верхний бак 23 радиатора. Рубашка охлаждения пускового двигателя соединена патрубками 10 с распределительным каналом и отводящей трубой.

Предусмотрено двойное регулирование теплового режима двигателя: шторкой 13 и термостатом 1. При вращении маховичка, расположенного на щитке приборов в кабине трактора, трос 25 перемещает шторку, которая прикрывает или приоткрывает радиатор, создавая необходимый поток воздуха. Термостат автоматически поддерживает температуру воды в системе в пределах 343… 368 К (70…95 °С).

При прогреве пускового двигателя охлаждающая жидкость в системе циркулирует по термосифонному принципу. Нагретая в рубашке охлаждения 4 пускового двигателя, она поднимается по трубе 3 и по каналу, расположенному рядом с термостатом, поступает в рубашку охлаждения 5 головки цилиндров, патрубок 10 и вновь возвращается в рубашку охлаждения 4. Во время прокручивания коленчатого вала дизельного двигателя пусковым двигателем в системе охлаждения происходит принудительная циркуляция.

Система воздушного охлаждения. Она применяется в двигателях небольшой мощности (Д-37Е, Д-21 А1). Система охзаждения конструюгино проста и удобна в эксплуатации. Основные ее недостатки — повышенный шум при работе двигателя, потери мощности двигателя (до 10%) на привод вентилятора, затруднённый пуск при низких температурах. В связи с отмеченными недостатками воздушное охлаждение не нашло широкого применения.

Рис. 177. Схема системы воздушного охлаждения:

• 1 — масляный радиатор; 2 — кожух; 3 — замок; 4 — задний дефлектор; 5 — цилиндр;
• 6 — шпилька; 7 — средний дефлектор; 8 — передний дефлектор; 9 — ротор; 10 — направляющий аппарат; 11 — сетка; 12 — шкив

Система воздушного охлаждения представляет собой вентилятор с передним 8 (рис. 177), средним 7 и задним 4 дефлекторами. Вентилятор состоит из направляющего аппарата 10 и ротора 9, закрытых съёмной проволочной сеткой 11. Направляющий аппарат вентилятора является частью съёмного кожуха 2, отштампованного из тонкой листовой стали и прикреплённого пружинящими замками 3 к правой наружной стенке блока двигателя. Раструб направляющего аппарата отливают как единое целое со ступицей, в сквозной расточке которой в шарикоподшипниках установлен вал шкива 12. По окружности направляющего аппарата 10 и ротора 9 равномерно размещены лопасти требуемого профиля. Частота вращения шкива 12 и ротора 9 составляет 83 с'¹ (5000 об/мин). Дефлекторы представляют собой щитки из тонких металлических листов с узкими вертикальными щелями. Средний дефлектор 7 к блоку двигателя крепится при помощи шпилек 6.

Система охлаждения работает следующим образом. Вращение от коленчатого вала двигателя при помощи ремённой передачи сообщается ротору 9 вентилятора, который нагнетает воздух через сетку 11 и направляющий аппарат 10 в кожух 2, откуда с большой скоростью воздух поступает к цилиндрам 5 и их головкам. Для увеличения охлаждающей поверхности наружные стенки цилиндров имеют охлаждающие ребра. Передний 8 и задний 4 дефлекторы направляют воздух так, чтобы он равномерным потоком обдувал цилиндры со всех сторон. Нагретый воздух выходит в окружающую среду через щели среднего дефлектора. Тепловой режим работы двигателя регулируют с помощью дроссельного диска, расположенного на входе охлаждающего воздуха в вентилятор, с одновременным включением переключателя масляного радиатора 1 смазочной системы двигателя, размещенного на корпусе реактивной масляной центрифуги.