Система жидкостного охлаждения

Системы жидкостного охлаждения в зависимости от способа циркуляции охлаждающей жидкости подразделяют на принудительные и термосифонные.

Принудительная система охлаждения (рис.) состоит из охлаждающей рубашки 8 блока и головки цилиндров, радиатора 5, водяного насоса 2, вентилятора 4, термостата 9 и патрубков 1, 3 и 7. Циркуляция охлаждающей жидкости в системе осуществляется водяным насосом 2. Насос 2 засасывает охлажденную в радиаторе 5 жидкость и подает ее по патрубку 1 в рубашку 8 блока и головки цилиндров, из которой нагретая жидкость по патрубку 7 вытесняется в верхний бак 6 радиатора. В радиаторе жидкость охлаждается потоком воздуха, создаваемого вентилятором 4, и поступает по патрубку 3 к насосу.

«Водяная рубашка» представляет собой сообщающиеся полости между двойными стенками двигателя в местах, откуда необходим отвод избыточного тепла посредством циркуляции охлаждающей жидкости.

Радиатор системы охлаждения служит для отдачи тепла в окружающую среду. Радиатор выполняется из большого количества изогнутых (в настоящее время чаще всего алюминиевых) трубок, имеющих дополнительные ребра для повышения теплоотдачи.

Вентилятор предназначен для усиления потока набегающего воздуха на радиатор системы охлаждения (работает в сторону двигателя) и включается посредством электромагнитной (иногда – гидравлической) муфты от сигнала датчика при превышении порогового значения температуры охлаждающей жидкости. Вентиляторы охлаждения с постоянным приводом от двигателя встречаются в настоящее время довольно редко.

Центробежный насос (помпа) служит для обеспечения бесперебойной циркуляции охлаждающей жидкости в системе охлаждения работающего двигателя. Привод помпы от двигателя осуществляется механическим путем: ремнем, реже - шестернями.

Некоторые двигатели, такие как: двигатели с турбонаддувом, непосредственным впрыском топлива, могут оснащаться двухконтурной системой охлаждения - дополнительной помпой для указанных агрегатов, подключаемой по команде с электронного блока управления двигателем при достижении порогового значения температур.

Термостат – прибор, представляющий собой биметаллический, реже - электронный клапан, установленный между «рубашкой» двигателя и входным патрубком радиатора охлаждения. Назначение термостата – обеспечение оптимальной температуры охлаждающей жидкости в системе. При холодном двигателе термостат закрыт, и циркуляция охлаждающей жидкости происходит «по малому кругу» - внутри двигателя, минуя радиатор. При увеличении температуры жидкости до рабочего значения термостат открывается, и система начинает работать в режиме максимальной эффективности.

Принудительная система охлаждения может быть выполнена как открытой, так и закрытой. Если система охлаждения постоянно сообщена с атмосферой через пароотводную трубку, то ее называют открытой, а если она разобщена с атмосферой с помощью паровоздушного клапана, то – закрытой.

Закрытая система охлаждения работает при давлении более высоком, чем атмосферное, что уменьшает испарение жидкости и образование накипи внутри системы, поэтому она широко применяется в современных двигателях. Допустимая температура охлаждающей жидкости в закрытых системах 100°С, а в открытых – 90 – 95° С. Системы охлаждения двигателей внутреннего сгорания в большинстве своем представляют собой системы закрытого типа, а потому в их состав включается расширительный бачок, компенсирующий изменение объема жидкости в системе при изменении температуры. Через расширительный бачок обычно и заливается охлаждающая жидкость в систему.

В термосифонной системе охлаждения циркуляция жидкости происходит вследствие разности плотностей нагретой и охлажденной жидкости. Термосифонное охлаждение, несмотря на простоту устройства, не имеет широкого применения ввиду малой интенсивности циркуляции, требующей больших емкостей и поверхностей охлаждения радиатора.