Материал: 2388

Сильфон 1 жидкостного термостата заполнен легкокипящей жидкостью, состоящей из дистиллированной воды и 1/3 этилового спирта. С помощью кронштейна 8 нижняя часть сильфона крепится к корпусу 3. При прогревании ДВС основной клапан 7 закрыт и охлаждающая жидкость не

СибАДИподаётся в радиатор, а через отверстие 5 поступает сразу к насосу. При

достижении определённой температуры охлаждающей жидкости по окончании прогрева ДВС наполнитель в сильфоне начинает испаряться, и под давлен ем паров корпус сильфона удлиняется. Клапаны7 и 4 открываются, охлаждающая ж дкость начинает поступать в радиатор и обводную магистраль.

Недостатком термостата с жидкостным наполнителем является его

ограниченный ресурс з-за усталостного разрушения сильфона.

Так как в качестве управляющего параметра в жидкостных СО используется температура охлаждающей жидкости, регулирования термостатом про звод тельности СО неэффективно. Для хорошей работы ДВС необход мо поддерж вать не температуру охлаждающей жидкости на входе в двигатель, а температуру деталей корпусных КШМ, например ци-

линдра, головки лока. Для этого используют программируемый термо-

стат (рис. 1.25), спосо ный поддерживать температуру охлаждающей жидкости в соответствии с режимом работы ВСна частичных нагрузках.

Температура устанавливается в интервале от 85 °С при номинальном режиме до 110 ° на режимах частичных нагрузок. ля этого электронный блок управления подаёт на термоэлемент 6 напряжение и термостат открывается на более низких температурах охлаждающей жидкости.

Электронный блок формирует управляющий сигнал в соответствии с показаниями следующих датчиков:

- частоты вращения коленчатого вала; - нагрузки ДВС; - скорости движения средства;

- температуры окружающего воздуха; - температуры охлаждающей жидкости.

Регулирование теплорассеивающей способности радиатора путём изменения расхода охлаждающего воздуха, проходящего через радиатор, осуществляется либо изменением аэродинамического сопротивления воздушного тракта, либо изменением производительности венти-

лятора.

51

к радиатору

4

Рис. 1.25. Программируемый термостат с твёрдым наполнителем [9]: 1 – поршень; 2 – наполнитель; 3 – регулирующий элемент; 4 – корпус; 5 – разъём; 6 – термоэлемент; 7 – седло клапана 8; 8 – основной клапан; 9 – пружина клапана 8; 10 – опора пружины 9; 11 – пружина клапана 12; 12 – перепускной клапан; 13 – седло клапана 12

Для изменения аэродинамического сопротивления воздушного тракта применяют жалюзи вертикального или горизонтального исполнения. Управление жалюзи осуществляется вручную или автоматически с учётом температуры охлаждающей жидкости. Однако эффективность такого регулирования невысока при увеличении затрат мощности на привод вентилятора.

Более эффективным способом регулирования теплового состояния ДВС является изменение производительности вентилятора, осуществ-

ляемое либо применением гидравлических или электромагнитных муфт при приводе от коленчатого вала,либо электромотором, включаемым в зависимости от температуры охлаждающей жидкости датчиком, установленным в бачке радиатора.

52

1.3. Системы воздушного охлаждения

Площадь поверхности блока цилиндров и головки блока при воздушной О недостаточна для поддержания необходимого теплового со-

стояния ДВС, поэтому площадь охлаждения увеличивают оребрением СибАДИкорпусных деталей КШМ. Кроме того, для увеличения теплоотдачи охлаждающ й воздух должен протекать с определённой скоростью и рав-

номерно распределяться по поверхности блока и головки. В связи с этим в ДВС с воздушной СО воздух принудительно нагнетается в межрёберное пространство головок и блоков цилиндров мощным осевым вентилятором (см. р с. 1.7, , 1.26) с напором 1 000…2 400 Па, а расход воздуха регул руется дефлекторами и рёбрами (см. рис. 1.5, 1.6).

Формы размеры рё ер должны обеспечивать необходимую теплопередачу при м н мальном аэродинамическом сопротивлении. И ещё рё ра должны обладать достаточной прочностью.

1

2 Воздух

Рис. 1.26. Циркуляция воздуха в ДВС [9]: 1 – дефлекторы; 2 – масляный радиатор

53

Расчёт воздушной СО [4, 9]

Процесс теплоотдачи оребрённых цилиндров достаточно сложный, так как идёт теплопередача тепла рёбрами и конвекция тепла воздухом.

При проведении расчёта воздушной СО определяют размеры рёбер СибАДИ– высота, толщина основания, форма боковой поверхности – и межрё-

берных пространств.

Опт мальная высота рёбер (теплоотдача по высоте изменяется) нецелесообразна, так как при этом снижается прочность рёбер и увеличивается х аэрод нам ческое сопротивление. Наиболее эффективна парабол ческая форма рё ер (см. табл. 1.1), но такую форму сложно изготавл вать технолог чески, а преимущества перед прямоугольной формой незнач тельны. В свою очередь расчёт прямоугольных рёбер примен м с достаточной точностью и для трапециевидных рёбер.

При расчёте рё ер принимают следующие допущения : 1)тепловое состояние рё ер установившееся;

2)воздушный поток имеет равномерное распределение по температуре и скорости;

3)температурный перепад между ребром и воздухом пропорционален теплоотдаче;

4)тепло рассеивается только оковыми поверхностями ребра.

В расчётах воздушной СО параметры окружающей среды и режимы работы ДВС принимают такие же, как в расчётах жидкостной СО.

Расчётные температуры следующие [9]:

- автомобильные блоки цилиндровиз специального чугуна – 220 ºС; - тракторные блоки цилиндров из специального чугуна – 200 ºС; - автомобильные головки блока цилиндров:

 из специального чугуна – 340…360 ºС;  из алюминиевого сплава – 240…260 ºС; - тракторные головки блока цилиндров :  из специального чугуна – 320…340 º ;  из алюминиевого сплава – 220…240 ºС;

-средняя температура у основания рёбер :

блока цилиндров из чугуна – 130…170 ºС;

головки блока цилиндров :

• из чугуна – 170…220 ºС;

54

•из алюминиевого сплава – 160…200 ºС;

-температура внутренних поверхностей цилиндра – 130…140 ºС. Относительный теплоотвод (1.15) для двигателей с принудительным

воспламенением находится в пределах 0,24…0,30, для дизелей– 0,2…0,26.

55