Материал: 2388

Диаметр лопастейD ра очих колёс изменяется в зависимостиот размеров радиатора от 300 до 670 мм и количество лопастей от четырёх до восьми. Отношение диаметра ступицы к диаметру крыльчатки составляет 0,35…0,65.

Толщина лопастей клёпаных вентиляторов 1,25…1,80 мм. Лопасти

крепят к крестовине заклёпками под углом атаки Θ к плоскости вращения (см. рис. 1.22, б). Оптимальный угол наклона для плоских лопастей

Θ = 40…45 ° и для выпуклых лопастейΘ = 35…40 °. Напор вентиляторов

со штампованными лопастями составляет 500…700 Па КПД− 0,2…0,4. У литых вентиляторов лопасти кручёные (см. рис. 1.22,в). Угол закрутки

относительнонаправления потока изменяется−уоснования95°,увершины30°. КПД литых вентиляторов выше, чем у клёпаных, и равняется 0,55…0,65.

Ширина лопастей изменяется от 30…70 мм до 88…100 мм у ДВС для большегрузных автомобилей, а у тихоходных ДВС может достигать 155 мм. Для уменьшения шума при работе вентилятора лопасти устанавливают на ступице с переменным шагом.

Увеличение угла наклона лопастей приводит к возрастанию мощности на привод вентилятора. Уменьшение расстояния от кромок лопа-

46

стей до радиатора, увеличение диаметра крыльчатки, длины и ширины лопастей повышает производительность вентилятора.

Подача воздуха вентилятором пропорциональна частоте вращения, напор – квадрату частоты вращения, потребная мощность – кубу частоты

СибАDв = uв 60 ,ДИ(1.49)

вращения.

Рабочая точка вентилятора определяется потребным расходом охлаждающего воздуха для расчётного режима работы ДВС, т.е. рабочая точка при заданной частоте вращения находится на пересечении харак-

терист ки воздушной сети ∆pс и характеристики вентилятора. В этой

где ∆pвент – напор, разв ваемый вентилятором.

Определяем окружную скорость вентилятора, которая зависит от

Скорость uв должна изменяться в пределах 70…100 м/с.

Диаметр вентилятора выбирают из условия равенства фронтовой

площади решётки радиатора площади, ометаемой лопастями вентилятора:

π nв

где nв – частота вращения крыльчатки.

Далее выбирают Dв и он не должен превышать размеры решётки радиатора – H и B.

47

Мощность, затрачиваемая на привод вентилятора:

СибАДИгде ηв – КПД вент лятора; Nв = Gвρв∆pηвентв , (1.51) ηв = 0,32…0,40 для клёпаных вентиляторов;

ηв = 0,55…0,65 для литых вентиляторов.

1.2.4. Методы регулирования СО

Температура охлаждающей жидкости должна поддерживаться в определённых допуст мых пределах : количество теплоты, отдаваемой в охлаждающую ж дкость, должно ыть равно количеству теплоты, рассеиваемой рад атором в окружающую среду.

С увеличением нагрузки на ДВС и частоты вращения коленчатого вала количество тепла, отдаваемого в охлаждающую жидкость, увеличивается. В жидкостной СО теплорассеивающая способность радиатора и теплоотдача в охлаждающую жидкость зависят от изменения температуры последней – при повышении температуры жидкости теплоотдача в неё снижается, а теплорассеивающая способность радиатора возрастает. Однако это незначительно влияет на тепловой баланс ВС, поэтому при сбалансировании тепла на расчётном режиме максимальной мощности Nemax при частоте вращения коленчатого вала ниже частоты nN расчётного режима возможен перегрев ДВС, а выше – переохлаждение. Тоже происходит при увеличении или уменьшении нагрузки ДВС – температура охлаждающей жидкости будет повышаться или понижаться.

В связи с вышесказанным необходимо регулировать теплорассеивающую способность радиатора путём изменения циркуляционного рас-

хода охлаждающей жидкости или расхода охлаждающего воздуха. Для регулирования циркуляционного расхода охлаждающей жид-

кости через радиатор, т.е. изменения количества теплоты, отводимой от ДВС в окружающую среду в единицу времени, в основной циркуляционный контур СО включен термостат.

48

Установка в СО термостата ускоряет прогрев ДВС, уменьшает износ сопряжённых деталей, повышает экономичность ДВС. Термостат автоматически выполняет функции измерительного и исполнительного элементов. Регулирование осуществляется в зависимости от степени от-

СибАДИРис. 1.23. Термостат с твёрдым наполнителем [9]:

крытия клапанов за счёт изменения соотношения количества охлаждающей жидкости, поступающей во всасывающую линию насоса через радиатор через обводную л нию.

В зав с мости от конструкции измерительного элемента термоста-

ты изготавл вают с ж дкостным или твёрдым наполнителем.

На р с. 1.23 показан термостат с твёрдым наполнителем.

1 – нижняя рамка; 2 – верхняя рамка; 3 – регулировочный болт; 4 – шток; 5 – резиновый буфер-мембрана; 6 – седло основного клапана; 7 – основной клапан; 8, 13 – пружина; 9 – капсула с наполнителем; 10 – направляющее отверстие; 11 – перепускной клапан; 12 – фиксирующее кольцо перепускного клапана; 14 – седло перепускного клапана

49

Р с. 1.24. Термостат с жидкостным наполнителем [9]:

1 – сильфон; 2, 6 – прокладки; 3 – корпус; 4 – перепускной клапан; 5 – окна; 7 – клапан; 8 – кронштейн; 9 – направляющая клапана 7; 10 – шток клапана 7; 11 – выходной патрубок; 12 – отверстие

Термостат включает капсулу 9, заполненную твёрдым наполнителем – смесью церезина и медных опилок. Капсула закрыта буфером-мембраной 5, соединённой через шток4 с регулировочным винтом 3. Регулировочный винт закреплён в верхней рамке2, в которую установлено седло6 основного клапана 7. Нижний конец капсулы проходит через направляющее отверстие 10 в нижней рамке1. На этом конце находится перепускной клапан11, зафиксированный кольцом 12 и пружиной 13. При нагревании до определённой температуры наполнитель начинает расширяться, шток4, упираясь в регулировочный винт 3, отжимает капсулу 9 вместе с основным клапаном 7 от седла 6 открывает проход жидкости к радиатору. Одновременно нижний конец капсулы вместе с перепускным клапаном 11 перекрывает движение жидкости по малому кругу.

Достоинством термостатов с твёрдым наполнителем является способность исполнительного элемента развивать большие усилия для перемещения клапанов.

На рис. 1.24 представлен термостат с жидкостным наполнителем.

50