Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания: различия между версиями

→‎Жидкостное охлаждение: механизм явления, само по себе это непонятно, хотя видимо и предполагалось автором
(→‎Жидкостное охлаждение: механизм явления, само по себе это непонятно, хотя видимо и предполагалось автором)
Системы охлаждения классифицируются в соответствии со способом использования теплоносителя в системе.
 
Замкнутые  — в таких системах жидкость-теплоноситель циркулирует по герметичному контуру, нагреваясь от источника тепла (нагревателя) и остывая в охлаждающем контуре (охладителе). В зависимости от устройства системы, теплоноситель может закипать или полностью испаряться, вновь конденсируясь в охладителе.
Незамкнутые  — в незамкнутых(проточных) системах теплоноситель подается извне, нагревается у источника тепла и направляется во внешнюю среду. В этом случае она играет роль охладителя, предоставляя необходимые объем теплоносителя нужной температуры на входе и принимая нагретый на выходе.
Открытые  — системы, в которых нагреватель помещен в некоторый объем теплоносителя, а тот заключен в охладителе, если таковой предусмотрен конструкцией. Например, открытая система с маслом в качестве теплоносителя используются для охлаждения мощных электротрансформаторов.
 
К «чисто жидкостным» системам охлаждения можно отнести лишь открытые системы охлаждения речных и морских судов, где для охлаждения используется забортная вода. В некоторых стационарных двигателях начала XX века мог отсутствовать радиатор, вместо этого имелся расширительный бак большого объёма  — отчасти тепло рассеивалось за счёт испарения воды, отчасти  — через стенки бака, а отчасти за счёт большого объёма воды, который не успевал достаточно прогреться за время работы двигателя.
 
==== Замкнутая система (Гибридный тип) ====
Внутренние и наружные части цилиндров испытывают различный нагрев и обычно выполняются из отдельных частей:
 
*внутренняя внутренняя — рабочая втулка или гильза цилиндра
*наружная наружная — рубашка (у двигателей воздушного охлаждения рубашка имеет рёбра для эффективного отвода тепла)
Пространство между ними называется зарубашечным, в двигателе с водяным охлаждением тут циркулирует охлаждающая жидкость.
 
 
Система охлаждения состоит из рубашки охлаждения блока [[цилиндр]]ов, [[головка блока цилиндров|головки блока цилиндров]], одного или нескольких [[радиатор]]ов, [[вентилятор]]а принудительного охлаждения радиатора, жидкостного [[насос]]а, термостата, расширительного бачка, соединительных патрубков и датчика температуры. Этот тип используется на всех современных автомобилях. [[Охлаждающая жидкость]] прокачивается насосом через рубашку охлаждения двигателя, забирая от неё тепло, а затем охлаждается сама в [[радиатор]]е. В этой системе существует два круга циркуляции жидкости  — '''большой''' и '''малый'''. ''Большой круг'' составляют рубашка охлаждения двигателя, водяной насос, радиаторы (в том числе  — отопителя салона), термостат. В ''малый круг'' входит рубашка охлаждения двигателя, водяной насос, термостат (иногда радиатор отопителя салона входит именно в малый круг). Регулировка количества жидкости между кругами циркуляции жидкости осуществляется [[термостат]]ом. Малый круг охлаждения предназначен для быстрого введения двигателя в эффективный тепловой режим. При этом охлаждающая жидкость фактически не охлаждается, так как не проходит через радиатор. Как только она нагреется до оптимальной температуры, термостат открывается, и охлаждающая жидкость начинает циркулировать также и через радиатор, где непосредственно и охлаждается набегающим потоком воздуха (а в случае длительной стоянки - — принудительно вентилятором). При этом, чем сильнее нагревается охлаждающая жидкость, тем сильнее открывается термостат, и тем сильнее жидкость охлаждается в радиаторе. Это и есть принцип поддержания оптимальной температуры двигателя 85-90  °C.
 
Очень опасным явлением является ''вскипание'' двигателя при перегреве. При этом охлаждающая жидкость в прямом смысле вскипает в рубашке охлаждения, что приводит к образованию паровых пробок в системе и прекращению циркуляции через неё охлаждающей жидкости, что приводит к локальному перегреву двигателя и, зачастую, дорогостоящему ремонту (пробой головки цилиндров, трещины в блоке и головках, деформация привалочных плоскостей, задиры на зеркале цилиндров, и т. п.). Особенно опасно это явление было во времена, когда в качестве охлаждающей жидкости использовалась вода, а системы охлаждения автомобилей были негерметичны, из-за чего вода в них закипала уже при 100 °C — температура, вполне достижимая при работе двигателя при полной нагрузкой в жаркую погоду. В случае закипания воды (опознаваемого по пару, идущему из-под капота) полагалось немедленно прекратить движение, не выключая двигатель съехать на обочину и какое-то время дать мотору поработать на холостом ходу для того, чтобы не прекращать циркуляцию воды в системе — в этом случае значительно понижалась вероятность повреждения двигателя. При выключении же двигателя циркуляция ОЖ через него прекращалась, из-за чего температура в рубашке охлаждения двигателя начинала расти, а теплоотвод от деталей двигателя резко ухудшался, приводя лишь к ухудшению ситуации. В те годы одним из маркетинговых преимуществ автомобилей с воздушным охлаждением (например, «Жука») была именно невозможность в них закипания воды<ref>См., к примеру, [http://sosautomotive.net/images/1961-volkswagen-ad.jpeg рекламу] «Жука» для рынка США — «„Фольксваген“ никогда не закипает, это физически невозможно».</ref> — при воздушном охлаждении даже если двигатель перегревается выше штатной температуры, его система охлаждения сохраняет работоспособность, так что для восстановления нормального температурного режима обычно достаточно просто снизить нагрузку.
Очень опасным явлением является перегрев двигателя (''кипение'' двигателя). При этом охлаждающая жидкость в прямом смысле вскипает в рубашке охлаждения, что очень часто приводит к серьёзным последствиям и дорогостоящему ремонту. Для предупреждения перегрева двигателя логично применять жидкости с высокой температурой кипения, однако проще всего оказалось держать всю систему под некоторым избыточным давлением (около 1,1 атм), при котором повышается температура кипения охлаждающей жидкости (около 110 °C и 120 °C для воды и антифриза соответственно). Кроме того, при превышении температуры охлаждающей жидкости более 105 °C, включается принудительный обдув радиатора вентилятором.
 
Очень опасным явлением является перегрев двигателя (''кипение'' двигателя). При этом охлаждающая жидкость в прямом смысле вскипает в рубашке охлаждения, что очень часто приводит к серьёзным последствиям и дорогостоящему ремонту. Для предупреждения перегревазакипания двигателяохлаждающей жидкости логично применять жидкости с высокой температурой кипения, однако проще всего оказалось держать всю систему под некоторым избыточным давлением (околообычно 1в пределах 0,5…1,15 атм), при котором повышается температура кипения охлаждающей жидкости (около 110  °C и 120  °C для воды и антифриза соответственно). Кроме того, при превышении температуры охлаждающей жидкости более 105  °C, включается принудительный обдув радиатора вентилятором. Тем не менее, для современных двигателей с повышенным тепловыделением разработаны специальные охлаждающие жидкости с повышенной температурой кипения (до 135 °C при нормальном давлении).
====Основные части жидкостной системы охлаждения====
 
==== Основные части жидкостной системы охлаждения ====
В жидкостных системах охлаждения поршневых двигателей наземного и воздушного транспорта, а также стационарных установок охлаждающая жидкость циркулирует по замкнутому контуру, а тепло рассеивается в окружающую среду с помощью обдуваемого воздухом радиатора.
[[Файл:Układ chłodzenia silnika spalinowego.svg|400px|right]]
21 709

правок