Система охлаждения двигателя мтз-82

                             Министерство образования.

                                Волгоградской области.

                                      ГБОУ НПО ПУ-53

                                 Алексеевский филиал.

 

 

 

                                     Курсовая работа.

                                             На тему 

               «Система охлаждения двигателя  мтз-82»

        

 

 

 

          Выполнил:                                                       Проверил:

         Козловцев Д.А                                                  Елецков А.А

 

 

 

 

                                        Ст.Алексеевская.

                                               2015 год 

                                          СОДЕРЖАНИЕ. 

1. Назначение      .   .    .   .   .   .   .    .   .  .  .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   . 3 стр.

2.Устройство    .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .4 стр.

3.Воздушная система охлаждения   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .10 стр.

4.Литература   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .13 стр.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                             

                                     СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ

 Система  охлаждения представляет собой  совокупность устройств, обеспечивающих  принудительный отвод теплоты  от нагретых деталей двигателя  и передающих ее окружающей  среде с целью поддержания  оптимального теплового состояния  двигателя.

К системе охлаждения предъявляют следующие требования:

- предупреждение  перегрева или переохлаждения  двигателя на всех режимах  его работы в различных рельефных  и климатических условиях работы  мобильных машин;

- сравнительно  небольшие затраты мощности на  охлаждение;

- компактность  и малая масса;

- эксплуатационная  надежность;

- малая  материалоемкость и себестоимость.

Система охлаждения

Система охлаждения дизеля жидкостная, закрытая, с принудительной циркуляцией. В систему охлаждения входят следующие основные узлы и агрегаты: водяной радиатор, водяной насос, вентилятор, термостат, термометр, шторка и, кроме того, водоподводящий и водоотводящий патрубки, шланги, соединительная арматура, сливные краники и др.

 

                                                         1. Устройство

РАДИАТОР предназначен для охлаждения воды, нагревающейся в водяной рубашке дизеля. Вода, проходя через радиатор, отдает тепло обдувающему его потоку воздуха. Сердцевина радиатора состоит из четырех рядов вертикальных плоских трубок, пропущенных через ряд спаянных с ними горизонтальных пластин. Трубки и пластины сердцевины изготовлены из латуни. Концы трубок припаяны к крайним (основным) более толстым пластинам и несколько выступают над их поверхностью. Улучшению условий теплоотдачи способствует ступенчатое (коридорное) расположение трубок по глубине радиатора.

К крайним пластинам на болтах прикреплены верхний и нижний латунные бачки.

Между пластинами и бачками установлены резиновые прокладки. По обеим сторонам сердцевины проходят стойки, соединяющие бачки радиатора. К задней стенке верхнего бачка присоединен водоподводящий патрубок. На верхней части бачка расположена заливная горловина, закрытая пробкой с паровоздушным клапаном. К задней стенке нижнего бачка присоединены водоотводящий патрубок и сливной краник

Крепление радиатора на тракторе эластичное: к переднему брусу при помощи опоры с резиновыми амортизаторами, а в верхней части — растяжками к головке блока цилиндров.

ВЕНТЕЛЯТОР создает интенсивный воздушный поток, обдувающий сердцевины масляного и водяного радиаторов и охлаждающий наружные поверхности дизеля. Вентилятор смонтирован в одном узле с водяным насосом и расположен на его валу. Вентилятор присоединен шестью болтами к шкиву насоса, а весь узел (вентилятор —водяной насос) прикреплен болтами к верхней части передней стенки блока цилиндров. С задней стороны к стойкам водяного радиатора крепится кожух вентилятора. Кожух улучшает работу вентилятора, предохраняет лопасти вентилятора от попадания посторонних предметов и направляет поток воздуха на дизель.

ВОДЯНОЙ НАСОС центробежного типа. Он предназначен для создания активной циркуляции воды в системе охлаждения и за счет этого более полного отвода тепла от нагретых деталей дизеля. Крыльчатка насоса установлена на валик, зафиксирована от проворачивания лаской и закреплена на валике торцевым болтом. Валик вместе с крыльчаткой вращается на двух шариковых подшипниках. Пространство в корпусе между подшипниками заполняется смазкой через масленку.

Водяная и масляная полости насоса разделены между собой дополнительным торцевым уплотнением, смонтированным в крыльчатке. Уплотнение состоит из текстолитовой шайбы, находящейся в контакте с тщательно обработанным торцом упорной втулки, которая запрессована в корпус насоса, а также резиновой манжеты, охватывающей валик, и поджимающей пружины. Для лучшего уплотнения на резиновую манжету надеты обоймы.

Крыльчатка помещается в профилированной полости корпуса насоса. При вращении крыльчатки на входе в эту полость создается разрежение, передаваемое в приемную камеру, которая патрубком соединена с нижним бачком радиатора. Благодаря разряжению вода попадает на лопатки крыльчатки и под давлением поступает в спиральный канал, так называемую улитку, образованную вокруг крыльчатки в корпусе насоса. Отсюда вода нагнетается в продольный канал системы охлаждения блока цилиндров.

Водяной насос и вентилятор приводятся во вращение от шкива коленчатого вала дизеля при помощи клиновидного ремня, который также вращает и ротор генератора. При номинальной частоте вращения дизеля, равной 2200 об/мин, водяной насос и вентилятор развивают 2600 об/мин.

ТЕРМОСТАТ очищают от накипи. Поврежденную пружинную коробку запаивают мягким припоем, применяя в качестве флюса канифоль. При испытании термостата начало открытия клапана должно быть при температуре -68—72° С, а полное открытие (на высоту 9 мм) — при температуре 80—86° С.

Автоматически поддерживает температуру воды в заданных пределах и ускоряет прогрев дизеля после пуска.

Он состоит из корпуса, датчика термостата с твердым наполнителем, верхнего основного и нижнего вспомогательного клапанов. Корпус термостата отштампован из латуни. В боковой его поверхности сделано два окна. Верхний торец корпуса служит седлом для основного клапана, а от бортовка нижнего — для закрепления корпуса в коробке термостата. К верхней части датчика прикреплены основной клапан и рычаг вспомогательного клапана.

Термостат помещен в корпус и установлен на выходе из рубашки охлаждения блока цилиндров. Термостат с твердым наполнителем имеет меньшую чувствительность к изменению давления в системе и большие перестановочные усилия в сравнении с сильфонным.

Когда температура охлаждающей жидкости меньше 70°С, основной клапан закрыт, и жидкость через окна поступает по патрубку в насос, а затем в водяную рубашку блока. Следовательно, жидкость не проходит через радиатор и поэтому быстро нагревается. Когда же температура охлаждающей жидкости больше 70°С, увеличивается объем смеси церезина с алюминиевой пудрой, выдвигается поршень с установленным на нем основным клапаном и открывается проход охлаждающей жидкости в радиатор. При этом вспомогательный клапан перекрывает окна для прохода жидкости в водяной насос, минуя радиатор.

Шторка, установленная перед водяным радиатором, позволяет изменять количество проходящего через радиатор воздуха и тем самым регулировать в некоторых пределах температуру охлаждающей жидкости. Управляют шторкой с рабочего места тракториста при помощи рукоятки, связанной тросом с передвижным валиком шторки. Температура охлаждающей жидкости в системе охлаждения контролируют по показаниям дистанционного электрического термометра, датчик которого установлен в головке цилиндров, а указатель – на щитке приборов в кабине.

                       ОХЛОЖДАЮЩАЯ ЖИДКОСТЬ 

Вода широко применяется в качестве охлаждающей жидкости в тракторных двигателях, так как она имеет высокую теплоемкость, но расширяется при замерзании и содержит растворенные соли, наличие которых ведет к образованию накипи и шламов в системе охлаждения.

Пригодность воды для охлаждения двигателей зависит от содержания в ней растворенных солей кальция и магния, т. е. от ее жесткости. В зависимости от количества этих солей вода может быть мягкой (дождевая и снежная), средней жесткости (речная и озерная) и жесткой (морская и колодезная или ключевая).

Для предотвращения накипи в системе охлаждения двигателя используют только мягкую воду (не содержащую солей). Жесткость воды уменьшают, добавляя в нее 3—10 г хромпика (двухромовокислого калия) на 1 л воды, соду (Na2CO3), фосфат натрия (гексаметафосфат и тринатрийфосфат) или активные смолы и полимеры, обладающие сильной адсорбционной способностью.

При температуре окружающего воздуха ниже—20° С систему охлаждения заполняют антифризами (водными растворами этиленгликоля различной концентрации с добавлением антикоррозионной присадки), замерзающими при низкой температуре.

Антифриз марки 40 — жидкость желтоватого цвета с температурой застывания —40° С, а марки 65 — жидкость оранжевого цвета с температурой застывания —65° С. Антифризы пожаробезопасны; при нагревании сильно расширяются, поэтому холодный антифриз в систему охлаждения заливают на 5—8°/о меньше, чем воды.

Во время работы трактора вода из антифриза испаряется, поэтому ежедневно проверяют уровень жидкости на прогретом двигателе и при его понижении (подтекание жидкости не допускается) доливают в радиатор чистую мягкую воду. При утечке антифриза в систему охлаждения доливают стандартный антифриз. Через 20—30 ч работы двигателя определяют гидрометром (денсиметром) плотность жидкости.

В низкозамерзающую жидкость не должны попадать нефтепродукты, так как они вызывают сильное вспенивание ее.

При переходе к летнему сезону антифриз сливают из системы охлаждения, собирают по сортам в тару и сдают на хранение на склад.

Необходимо помнить, что антифризы — сильные яды, даже в небольших количествах. Поэтому категорически запрещается переливать жидкость без резиновых перчаток, засасывать ртом в шланг, а также курить и принимать пищу во время работы с жидкостью.

В настоящее время рекомендуется новая охлаждающая жидкость— полиэтилсилоксановая жидкость № 1. Это слабо-желтая, прозрачная жидкость, не имеющая запаха, хорошо растворимая в эфире и нерастворимая в воде. Она застывает при температуре — 60 С и наиболее полно отвечает требованиям, предъявляемым к охлаждающим жидкостям.

Применение дизельного топлива в качестве охлаждающей жидкости не рекомендуется, так как во время работы двигателя под нагрузкой возможен перегрев деталей цилиндро-поршневой группы и головки блока. При низкой температуре окружающего воздуха вязкость топлива увеличивается и во время запуска холодного двигателя оно плохо прокачивается в системе охлаждения. Кроме того, топливо разъедает соединительные шланги, уплотнительные кольца и другие резиновые детали.

                              Воздушная система охлаждения

В двигателях с воздушным охлаждением для обеспечения нормального теплового состояния двигателя площади наружных поверхностей головок и цилиндров увеличивают путем их оребрения. От поверхности оребрения тепло, поступающее к ней от стенок камеры сгорания и стенок цилиндра, отводится охлаждающим потоком воздуха. 
Положительными особенностями системы воздушного охлаждения являются несложное обслуживание, надежность в эксплуатации, меньший по сравнению с системой жидкостного охлаждения вес и простота конструкции, упрощение эксплуатации двигателя в безводных районах, а также устранение опасности замерзания воды в радиаторе и рубашке двигателя (в случае заполнения их водой) при низких температурах.

 

Для получения эффективного и равномерного охлаждения при минимальной затрате мощности в двигателях с воздушным охлаждением применяют дефлекторы. Дефлекторы представляют собой направляющие устройства для подачи охлаждающего потока воздуха к оребренным поверхностям с определенными скоростью и направлением.

 

При проектировании системы воздушного охлаждения стремятся обеспечить подачу охлаждающего воздуха в первую очередь к наиболее горячим местам головки цилиндров (перемычки между гнездами клапанов и др.), а также к свечам зажигания (в бензиновых двигателях) и форсункам (в дизелях). Для улучшения теплопередачи поток охлаждающего воздуха должен омывать поверхности охлаждения равномерно и с достаточно высокой скоростью. 
Расчет системы воздушного охлаждения автомобильных и тракторных двигателей сводится к определению параметров оребрения двигателя, производительности и размеров вентилятора, а также затрачиваемой на привод вентилятора мощности. 
Проведение этого расчета вследствие влияния ряда трудно учитываемых факторов, а также из-за отсутствия данных о взаимозависимости расчетных параметров системы охлаждения весьма сложно и связано с большими трудностями. В особенности сложен теоретический расчет теплопередачи и аэродинамического сопротивления оребрения двигателя. Поэтому на практике при проектировании системы воздушного охлаждения обычно задаются удельной поверхностью оребрения и широко пользуются экспериментальными данными прототипов двигателей.

В начале расчета задаются его исходными параметрами, к которым относятся: а) температура, давление и влажность окружающего двигатель воздуха, б) рабочие температуры деталей двигателя и в) расчетный режим работы двигателя. 
В качестве расчетной температуры окружающего воздуха принимают температуру, равную 40 °С. 
Превышение рабочих допустимых температур может вызвать нарушение работы (увеличение нагарообразования, коробление головки цилиндра, закоксовывание и зависание иглы форсунки в дизелях, детонацию и калильное зажигание в бензиновых двигателях, повышенный износ цилиндра, поршня и поршневых колец). 
Средняя температура у оснований чугунных ребер цилиндров 130–170 °С; у оснований чугунных ребер головки цилиндров 170–220 °С. При алюминиевых сплавах средние температуры соответственно 130–150 и 160–200 °С. 
Минимальные температуры внутренних поверхностей цилиндра и его головки стремятся обеспечить не ниже 130–140 °С, т. е. значительно выше точки росы выпускных газов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                            ЛИТЕРАТУРА

 

1. Грамолин А. В., Кузнецов А. С. Топливо, масла, смазки, жидкости и материалы  для эксплуатации и ремонта  автомобилей. - М.: Машиностроение,