Устройство автомобиля системы охлаждения и смазки двигателя
Скачать 321.6 Kb.
|
| В.В.Глебов, М.В.Мухина УСТРОЙСТВО АВТОМОБИЛЯ СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ И СМАЗКИ ДВИГАТЕЛЯ Нижний Новгород 2013 Министерство образования и науки Российской Федерации ФГБОУ ВПО «Нижегородский государственный педагогический университет имени Козьмы Минина» В.В.Глебов, М.В.Мухина УСТРОЙСТВО АВТОМОБИЛЯ СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ И СМАЗКИ ДВИГАТЕЛЯ Часть 6 Учебно-методическое пособие Нижний Новгород 2013 В.В.Глебов, Мухина М.В. Устройство автомобиля. Системы охлаждения и смазки двигателя: учебно-методическое пособие. Часть 6. / В.В.Глебов, М.В.Мухина. – Н.Новгород: НГПУ им. К. Минина, 2013. - 33с. Учебно-методическое пособие предназначено для студентов дневного и заочного отделений технолого-экономического факультета НГПУ, обучающихся по специальности «050502 - Технология и Экономика» и по направлению педагогическое образование. Его цель - в компактном изложении дать основные сведения для подготовки к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Устройство автомобиля». В связи с отсутствием учебной литературы, адаптированной для студентов педагогического вуза, данное пособие может использоваться и при подготовке к экзаменам. ©В.В.Глебов, Мухина М.В., 2013 ©НГПУ им.К.Минина, 2013 Учебное издание Глебов Вадим Вадимович, Мухина Мария Вадимовна ^ СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ И СМАЗКИ ДВИГАТЕЛЯ Часть 6 Учебно-методическое пособие Содержаниестр. ВВЕДЕНИЕ 4 ^ 1.1 Назначение и типы систем охлаждения 5 1.2 Охлаждающие жидкости 7 1.3 Схема циркуляции охлаждающей жидкости 9 1.4 Устройство и работа приборов жидкостной системы охлаждения 10 1.5 Неисправности системы охлаждения 15 Контрольные вопросы 16 ^ 2.1 Назначение системы смазки, виды трения, смазочные материалы, способы смазывания 17 2.2 Устройство и работа системы смазки 21 2.3 Приборы и механизмы системы смазки 23 2.4 Неисправности системы смазки 26 Контрольные вопросы 28 ^ 4. ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ 31 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 32 ВВЕДЕНИЕ Издание данного пособия связано с отсутствием учебной литературы по дисциплине «Устройство автомобиля», адаптированной для студентов педагогического вуза. Пособие разработано с целью оказания практической помощи студентам педагогических вузов при самостоятельной подготовке к выполнению лабораторных работ. В данном пособии рассмотрены два раздела устройства автомобиля: система охлаждения и система смазки. В соответствии с этим студенты выполняют две лабораторные работы: «Система охлаждения», «Система смазки». При подготовке к лабораторным работам используется лекционный материал, методическое пособие к лабораторным работам, электронные пособия, информационные материалы, стенды, плакаты. Письменный отчёт по лабораторной работе составляется во время самоподготовки в соответствии с приведёнными в пособии заданиями. Отчёт должен содержать принципиальные схемы устройства системы охлаждения и системы смазки автомобиля. Отчёт выполняется на странице тетради с обозначением основных элементов, описанием их работы. Особое внимание должно быть обращено на правильность терминологии и соответствие условных обозначений существующим ГОСТам. Не следует приводить общих описаний и дословных выдержек из учебников. Описание работы узла или механизма должно быть ясным и кратким со ссылкой на проработанные разделы учебной литературы. Список литературы указывается в конце общего описания. Выполненный в таком виде отчёт защищается устным пояснением в начале занятия. Общая оценка по лабораторной работе проставляется в конце занятия, после чего выдаётся задание на следующее занятие. Зачёт по лабораторным работам проставляется в конце семестра по совокупности сделанных работ. ^ 1.1 Назначение и типы систем охлаждения В современных автомобильных двигателях внутреннего сгорания в полезную работу превращается лишь 23 - 40% теплоты, выделяющейся в цилиндрах двигателя, остальная теплота уносится отработавшими газами, охлаждающей жидкостью или воздухом и рассеивается в окружающую среду внешними поверхностями двигателя. Так как сгорание в двигателе происходит при высоких температурах, достигающих 2100 - 2300°С, то без принудительного охлаждения такие детали, как цилиндр, поршень и направляющие втулки клапанов, нагревались бы до высоких температур. При этом масло на цилиндрах и поршнях выгорает, их взаимное трение и износ возрастает и от чрезмерного расширения деталей может происходить заклинивание поршней в цилиндрах двигателя. Таким образом, при перегреве двигателя: - снижается вязкость масла, - увеличиваются силы трения и изнашивание деталей, - уменьшаются тепловые зазоры, - происходит коксование масла с отложением нагара, - ухудшается наполнение цилиндров карбюраторных двигателей горючей смесью, а дизелей - очищенным воздухом, - возрастает вероятность детонации. В то же время чрезмерное охлаждение двигателя также вредно для его работы. При переохлаждении двигателя на стенках цилиндров конденсируются пары топлива, смывая смазку и разжижая масло в картере. При чрезмерном отводе тепла возникает переохлаждение двигателя, которое вызывает повышение вязкости масла, приводит к: - увеличению изнашивания деталей и механических потерь на трение, - снижению мощности и экономичности двигателя, - повышению выброса углеводородов. Поэтому следует спроектировать систему охлаждения так, чтобы поддерживать тепловой режим двигателя в пределах 85 - 95°С независимо от его нагрузки и температуры окружающей среды. Количество теплоты, которое должна отводить система охлаждения, зависит от мощности и режимов работы двигателя. На современных поршневых двигателях применяют жидкостное или воздушное охлаждение. При воздушном охлаждении через оребрённые поверхности блока и головки цилиндров излишняя теплота отводится потоком воздуха, создаваемым многолопастным вентилятором с устройством, регулирующим интенсивность охлаждения. К преимуществам воздушной системы охлаждения относятся: простота конструкции, - уменьшение массы, - удобство обслуживания, - исключается опасность повреждения («размораживания») двигателя зимой при замерзании жидкого теплоносителя, - для дизелей способствует более надежному самовоспламенению топлива за счет высокого температурного режима, - меньшая стоимость. В то же время система воздушного охлаждения хотя и обеспечивает условия для необходимого отвода тепла от сильно нагретых деталей, но при этом требуется сравнительно большая мощность двигателя для приведения в действие вентилятора, а размеры двигателя становятся больше из-за менее эффективного теплоотвода. На автомобильных двигателях наибольшее распространение получили жидкостные системы с принудительной циркуляцией охлаждающей жидкости. Такие системы более эффективны (коэффициент теплоотдачи к жидкости значительно выше, чем к воздуху) в работе и вместе с пусковыми устройствами обеспечивают легкий пуск двигателя при отрицательных температурах окружающего воздуха, создают меньший шум при его работе, дольше сохраняют двигатель в горячем (работоспособном) состоянии после остановки (из-за большей теплоемкости жидкости по сравнению с воздухом). Кроме того в жидкостной системе:
^ В жидкостной системе охлаждения в качестве охлаждающих жидкостей применяется вода или антифризы. Антифриз - общее название для жидкостей, не замерзающих при низких температурах. В качестве базовых жидкостей антифризов используются смеси этиленгликоля, пропиленгликоля, глицерина, спиртов и других веществ с водой. Антифриз предназначен для предотвращения повреждения деталей автомобиля из-за увеличения объема воды при её замерзании. Антифризы не только имеют более низкую температуру замерзания (точнее - точку начала выпадения кристаллической фазы), но и при замерзании образуют кашеобразную массу, образование которой не повреждает детали двигателя, хотя и не позволяет двигателю нормально работать. Поэтому температура замерзания является важной эксплуатационной характеристикой антифриза. Автомобильные антифризы состоят из этиленгликоля, воды и пакета присадок, придающих антифризу антикоррозионные, антикавитационные, антипенные и флуоресцентные свойства. Этиленгликоль помимо понижения температуры замерзания приводит к повышению температуры кипения охлаждающей жидкости, что является дополнительным преимуществом при эксплуатации автомобилей в теплое время года. По составу антикоррозионных присадок антифризы делятся на карбоксилатный, гибридный и традиционный типы. ^ в качестве ингибиторов коррозии содержат неорганические вещества — силикаты, фосфаты, бораты, нитриты, амины, нитраты и их комбинации. Обозначаются терминами «Traditional coolants» или «Conventional coolants». Традиционные антифризы считаются морально устаревшими, их не применяют на первой заправке автомобилей, они в основном вышли из употребления. Это связано с тем, что неорганические ингибиторы имеют небольшой (не более 2 лет) срок службы, и не выдерживают высоких (более 105°C) температур. Силикаты в процессе эксплуатации покрывает всю внутреннюю поверхность системы охлаждения силикатным слоем, что ухудшает теплообмен и снижает эффективность охлаждения двигателя. Тосол и его многочисленные модификации относятся к традиционному типу антифризов. ^ содержат и органические, и неорганические ингибиторы (обычно силикаты или фосфаты). Обозначаются термином «hybrid coolants». Карбоксилатные антифризы содержат ингибиторы коррозии на основе органических (карбоновых) кислот. В иностранной литературе обозначаются как «OAT coolants» (Organic Acid Technology). Карбоксилатные ингибиторы не образуют защитного слоя по всей поверхности системы, адсорбируются лишь в местах (очагах) возникновения коррозии с образованием защитных слоев толщиной не более 0,1 микрона. Карбоксилатный антифриз имеет больший срок службы (5 лет против 3 лет у гибридного и 2 лет у традиционного) и лучше защищает металлы от коррозии и кавитации, что обеспечивает оптимальное охлаждение двигателя. Начиная с 2008 г. появился новый вид антифризов, в которых органическая основа сочетается с небольшим количеством минеральных ингибиторов. Для них еще не установлено общепринятого обозначения. Разработчики называют их «Lobrid coolants» и «SOAT coolants». Смешивать можно антифризы одного типа. Смешение антифризов разных типов не рекомендуется, так как это разбалансирует пакеты присадок.
Схема циркуляции охлаждающей жидкости изображена на рисунке 1.1.  Рис. 1.1 Схема системы охлаждения двигателя а) малый круг циркуляции б) большой круг циркуляции 1 - радиатор; 2 - патрубок для циркуляции охлаждающей жидкости; 3 - расширительный бачок; 4 - термостат; 5 - водяной насос; 6 - рубашка охлаждения блока цилиндров; 7 - рубашка охлаждения головки блока; 8 - радиатор отопителя с электровентилятором; 9 - кран радиатора отопителя; 10 - пробка для слива охлаждающей жидкости из блока; 11 - пробка для слива охлаждающей жидкости из радиатора В зависимости от теплового состояния двигателя циркуляция жидкости в системе происходит по большому или малому кругу и обеспечивается насосом 5, который приводится в действие от шкива, соединенного через клиноременную передачу со шкивом коленчатого вала. При нормальном тепловом режиме работы двигателя охлаждающая жидкость циркулирует по большому кругу. При этом клапан термостата 4 открыт и жидкость через патрубок 2 подается к верхнему бачку радиатора 1, откуда по трубкам сердцевины радиатора она поступает в нижний его бачок (направление движения жидкости показано стрелками). Жидкость, проходящая через радиатор, охлаждается воздухом, подаваемым под напором вентилятором, и потоком воздуха, возникающим при движении автомобиля и регулируемым при помощи жалюзи (пластин-створок). Охлажденная жидкость через нижний патрубок радиатора подается к насосу и далее в рубашку охлаждения блока 6 и головки 7 блока цилиндров. При пуске и работе непрогретого двигателя циркуляция охлаждающей жидкости происходит по малому кругу. В этом случае жидкость не поступает в радиатор, так как клапан термостата закрыт, а проходит по рубашке блока и головке цилиндров через перепускной канал, омывая термостат, снова поступает к насосу, обеспечивая тем самым быстрый прогрев холодного двигателя. По мере повышения температуры охлаждающей жидкости клапан термостата открывается, и она начинает циркулировать по большому кругу. Обогрев кабины осуществляется через теплообменник 8, обдуваемый электровентилятором. ^ Насос для охлаждающей жидкости. Для создания принудительной циркуляции охлаждающей жидкости в системе охлаждения служит насос центробежного типа. Расположен насос в передней части блока цилиндров и приводится в действие клиноременной передачей от шкива коленчатого вала. Насос состоит из корпуса, крыльчатки, вала насоса и корпуса подшипников. Корпуса соединены между собой через прокладку. Вал насоса вращается в двух шарикоподшипниках, снабженных сальниками для удержания масла в подшипнике. Пластмассовая крыльчатка крепится на заднем конце вала. При вращении крыльчатки жидкость из подводящего патрубка поступает к ее центру, затем захватывается лопастями и под действием центробежной силы отбрасывается к стенкам корпуса, а оттуда подается в рубашку охлаждения двигателя. Герметичность вращающихся деталей, расположенных в корпусе насоса, обеспечивается самоподжимным сальником, установленным в крыльчатке и состоящим из уплотнительной шайбы, резиновой манжеты и пружины, прижимающей шайбу к торцу корпуса подшипников. На переднем конце вала с помощью втулки установлена ступица, к которой крепится шкив привода насоса и вентилятора. Вентилятор. Для повышения скорости потока воздуха, проходящего через радиатор, служит вентилятор. Устанавливаемые на двигателях вентиляторы имеют 4, 5 и 6 лопастей, которые изготовляют из листовой стали или пластмассы. Привод вентилятора осуществляется клиноременной передачей. На дизелях ЯМ3-236, -238 вентилятор приводится в действие через систему зубчатых колес непосредственно от зубчатого колеса распределительного вала. На автомобилях ВАЗ устанавливают электровентиляторы. Включение и выключение электродвигателя вентилятора происходит в зависимости от температуры охлаждающей жидкости датчиком, ввернутым в верхний бачок радиатора. На дизелях автомобилей семейства КамАЗ в приводе вентилятора установлена гидромуфта, передающая крутящий момент от коленчатого вала к вентилятору. Гидромуфта имеет регулятор-выключатель с термосиловым датчиком, реагирующим на тепловой режим работы двигателя. С повышением температуры охлаждающей жидкости до 80°С активная масса, находящаяся в баллоне включателя, начинает плавиться с увеличением объема, вследствие чего шток датчика, воздействуя на золотник, открывает канал главной масляной магистрали, из которого масло поступает в гидромуфту, обеспечивая плавное включение вентилятора. В зависимости от теплового состояния двигателя изменяется перемещение золотника, а, следовательно, количество подаваемого масла в гидромуфту, что в свою очередь влияет на частоту вращения вентилятора. При понижении температуры охлаждающей жидкости ниже 70°С подача масла в гидромуфту прекращается и вентилятор отключается. Термостат. Для ускорения прогрева холодного двигателя и автоматического поддержания его теплового режима в заданных пределах служит термостат. К  онструктивно он представляет собой клапан, регулирующий количество циркулирующей жидкости через радиатор (рис. 1.2) Термостат представляет а б Рис. 1.2 Схема работы термостата: а) малый круг циркуляции; б) большой круг циркуляции (через радиатор). собой гофрированный баллон из латуни, наполненный легко испаряющейся жидкостью (эфиром, спиртом). При температуре воды ниже 70°С клапан термостата закрыт и доступ воды в радиатор перекрыт. В это время жидкость циркулирует по малому кругу (насос — рубашка — термостат — насос). При повышении температуры воды жидкость внутри баллона термостата начинает испаряться. Давление паров в нем повышается, что приводит к растягиванию гофра и открытию основного клапана. Когда температура в системе охлаждения поднимается выше 80°С, термостат автоматически открывается и часть жидкости поступает в радиатор для охлаждения. При больших температурах термостат открывается полностью и уже вся горячая жидкость направляется по большому кругу для ее активного охлаждения. Начинает действовать большой круг циркуляции, в который входит и радиатор. Радиатор предназначен для передачи тепла от охлаждающей жидкости к потоку воздуха. Каркас радиатора образован боковыми стойками, соединенными пластиной, припаянной к нижнему бачку. Он крепится к раме автомобиля на резиновых подушках, что необходимо для уменьшения вибраций и ударных нагрузок, возникающих при его движении. Радиатор состоит из верхнего и нижнего бачков и теплорассеивающей сердцевины, наружная поверхность которой обдувается воздухом, рассеивающим теплоту, полученную охлаждающей жидкостью от нагретых деталей двигателя. Количество воздуха, проходящего через сердцевину, регулируется створками-жалюзи, установленными в специальной рамке на каркасе радиатора. В радиаторах применяют в основном трубчато-пластинчатые или трубчато-ленточные сердцевины (рис.1.3).
| |||
Добавить документ в свой блог или на сайт
Похожие:
 | В учебном пособии изложено устройство и работа кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов, систем смазывания, охлаждения,... | | Радиаторы системы смазки обеспечивают рабочий диапазон температур масла в картере |
| Учебно-методическое пособие предназначено для студентов дневного и заочного отделений технолого-экономического факультета нгпу, обучающихся... | | Учебно-методическое пособие предназначено для студентов дневного и заочного отделений технолого-экономического факультета нгпу, обучающихся... |
 | На графике показан процесс разогрева двигателя легкового автомобиля. На оси абсцисс откладывается время в минутах, прошедшее от запуска... | | Спасибо, что приобрели у нашей компании устройство цифровой видеозаписи для своего автомобиля |
| Спасибо, что приобрели у нашей компании устройство цифровой видеозаписи для своего автомобиля | | Компоновочная схема автомобиля полноприводная, расположение двигателя переднее, продольное |
| Бюджетное устройство – организационные принципы построения бюджетной системы, структура бюджетной системы и взаимосвязь бюджетов,... | | Силовая установка самолёта як-52 состоит из двигателя м-14П с воздушным винтом в 530 та-д 35, подмоторной рамы, выхлопного коллектора,... |