Система охлаждения легкового автомобиля

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     ОГЛАВЛЕНИЕ      

    

Введение	3
Назначение и виды системы охлаждения легкового автомобиля	6
Виды системы охлаждения	6
Устройство и работа приборов системы охлаждения	12
Расчет системы охлаждения легкового автомобиля	20
Техническое обслуживание и ремонт системы охлаждения легкового автомобиля	45
Основные неисправности и ремонт системы охлаждения	45
Техническое обслуживания	56
Рекомендации по модернизации системы охлаждения легкового автомобиля	59
Обоснование модернизации системы охлаждения автомобиля Лада Калина	59
Процесс модернизации системы охлаждения Лада Калина	64
Заключение	71
Список  литературы	72
Приложения	76

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Введение

     Система охлаждения предназначена для принудительного  отвода от деталей двигателя лишнего тепла и передачи его окружающему воздуху. Благодаря этому создается определенный температурный режим, при котором двигатель не перегревается и не переохлаждается. Тепло в двигателях отводится двумя способами: жидкостью (жидкостная система охлаждения) или воздухом (воздушная система охлаждения). Эти системы поглощают 25 — 35 % тепла, выделяющегося во время сгорания топлива. Температура охлаждающей жидкости, находящейся в головке блока цилиндров, должна быть равна 80 —95 ⁰С. Такой температурный режим наиболее выгоден, обеспечивает нормальную работу двигателя и не должен изменяться в зависимости от температуры окружающего воздуха и нагрузки двигателя. Температура в течение рабочего цикла двигателя изменяется от 80—120 °С (минимальная) в конце впуска до 2000 —2200 °С (максимальная) в конце сгорания смеси.

     Если  двигатель не охлаждать, то газы, имеющие  высокую температуру, сильно нагревают детали двигателя, и они расширяются. Масло на цилиндрах и поршнях выгорает, их трение и износ возрастают, а от чрезмерного расширения деталей происходит заклинивание поршней в цилиндрах двигателя, и двигатель может выйти из строя. Чтобы избежать отрицательных явлений, вызываемых перегревом двигателя, его необходимо охлаждать.

     Однако  чрезмерное охлаждение двигателя вредно отражается на его работе. При   переохлаждении   двигателя   на   стенках   цилиндров   конденсируются   пары топлива (бензина), смывая смазку, разжижают масло в картере. В этих условиях происходит интенсивный износ поршневых колец, поршней, цилиндров и снижается экономичность и мощность двигателя. Нормальная работа системы охлаждения способствует получению наибольшей мощности, снижению расхода топлива и увеличению срока службы двигателя без ремонта.

     Большинство двигателей имеет жидкостные системы  охлаждения (открытые или закрытые). У открытой системы охлаждения внутреннее пространство непосредственно сообщается с окружающей атмосферой. Распространение получили закрытые системы охлаждения, у которых внутреннее пространство только периодически сообщается с окружающей средой при помощи специальных клапанов. В этих системах охлаждения повышается температура кипения охлаждающей жидкости и уменьшается ее выкипание.

     Актуальность: автомобиль стал неотъемлемой частью жизни человека, поэтому за счет модернизации системы охлаждения  легковых автомобилей можно добиться более долгой эксплуатации автомобиля. Это связано с тем, что система охлаждения способствует наименьшему износу двигателя.

     Выявленная  актуальность позволяет определить проблему исследования – «наличие потребности в модернизации системы охлаждения легкового автомобиля и тему исследования «Модернизация системы охлаждения легкового автомобиля».

     Объект  исследования: система охлаждения двигателя легкового автомобиля.

     Предмет исследования: модернизация системы охлаждения двигателя легкового автомобиля.

         Цель исследования: изучение системы охлаждения двигателя легкового автомобиля и ее модернизации.

     Задачи:

1. Рассмотреть назначение и виды системы охлаждения легкового автомобиля;
2. Исследовать техническое обслуживание системы охлаждения легкового автомобиля;
3. Обозначить требования безопасности ремонта автомобиля;
4. Разработать рекомендации по модернизации системы охлаждения легкового автомобиля.

     Методы  исследования: были использованы методы анализа научной литературы и теоретического обобщения, методы статистического анализа, синтеза, наблюдения, метод проектной разработки.

     Теоретическая значимость исследования определяется сбором и систематизацией, а также расширением и уточнением научных данных, теоретических материалов в области модернизации системы охлаждения двигателя легкового автомобиля.

     Практическая  значимость исследования определяется проведенным анализом и обобщением практических материалов, касающихся системы охлаждения двигателя легкового автомобиля и ее модернизацией, что в дальнейшем возможно использовать на практике.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Назначение  и виды системы  охлаждения легкового  автомобиля

 

1. Виды  системы охлаждения

 

     Система охлаждения предназначена для принудительного  отвода от деталей двигателя лишнего  тепла и передачи его окружающему  воздуху. Охлаждение двигателя применяется  в целях принудительного отвода тепла от нагретых деталей для  обеспечения оптимального теплового  состояния двигателя и его  нормальной работы.

      Температура в течение рабочего цикла двигателя  изменяется от 80—120°С (минимальная) в  конце впуска до 2000—2200 °С (максимальная) в конце сгорания смеси.

     Если  двигатель не охлаждать, то газы, имеющие  высокую температуру, сильно нагревают  детали двигателя и они расширяются. Масло на цилиндрах и поршнях выгорает, их трение и износ возрастают, а от чрезмерного расширения деталей происходит заклинивание поршней в цилиндрах двигателя, и двигатель может выйти из строя. Чтобы избежать отрицательных явлений, вызываемых перегревом двигателя, его необходимо охлаждать.

     Однако чрезмерное охлаждение двигателя вредно отражается на его работе. При переохлаждении двигателя на стенках цилиндров конденсируются пары топлива (бензина), смывая смазку, разжижают масло в картере. В этих условиях происходит интенсивный износ поршневых колец, поршней, цилиндров и снижается экономичность и мощность двигателя. Нормальная работа системы охлаждения способствует получению наибольшей мощности, снижению расхода топлива и увеличению срока службы двигателя без ремонта.

     Большая часть отводимого тепла воспринимается системой охлаждения, меньшая –  системой смазки и непосредственно  окружающей средой.

     Благодаря этому создается определенный температурный  режим, при котором двигатель  не перегревается и не переохлаждается. Тепло в автомобильных и тракторных двигателях отводится двумя способами, в зависимости от рода используемого  теплоносителя: жидкостью (жидкостная система охлаждения) или воздухом (воздушная система охлаждения). Эти системы поглощают 25—35 % тепла, выделяющегося во время сгорания топлива. Температура охлаждающей жидкости, находящейся в головке блока цилиндров, должна быть равна 80—95°С для систем охлаждения без давления и до 126°С для систем охлаждения, работающих под давлением. Такой температурный режим наиболее выгоден, обеспечивает нормальную работу двигателя и не долженизменяться в зависимости от температуры окружающего воздуха и нагрузки двигателя.

     

     Рис.1. Жидкостная система охлаждения

     Жидкостная  система охлаждения автомобильного двигателя (рис. 1) состоит из водяной рубашки, радиатора, вентилятора, термостата, насоса с крыльчаткой, отводящего и подводящего патрубков, ремня привода вентилятора, датчика указателя температуры жидкости, сливных краников и других деталей. Вокруг цилиндров двигателя и головки блока имеется пространство с двойными стенками (водяная рубашка), где циркулирует охлаждающая жидкость.

     Во  время работы двигателя охлаждающая  жидкость нагревается и водяным  насосом подается в радиатор, где  охлаждается, а затем снова поступает  в рубашку блока цилиндров. Для  надежной работы двигателя необходимо, чтобы охлаждающая жидкость постоянно  циркулировала по замкнутому кругу: двигатель — радиатор — двигатель. Жидкость может циркулировать по малому кругу, минуя радиатор (непрогретый двигатель, термостат закрыт), или по большому кругу, поступая в радиатор (прогретый двигатель, термостат открыт).

     Водяная рубашка двигателя состоит из рубашки блока цилиндров и  рубашки головки блока, соединенных между собой отверстиями в прокладке между головкой и блоком. Крыльчатка водяного центробежного насоса и вентилятор приводятся в действие приводным устройством. При вращении крыльчатки насоса охлаждающая жидкость нагнетается в водораспределительную трубку, расположенную в головке блока. Через отверстия в трубке жидкость направляется к патрубкам выпускных клапанов, благодаря чему охлаждаются наиболее нагретые части головки блока и цилиндров. Нагретая жидкость проходит в верхний отводящий патрубок. Если термостат закрыт, то по перепускному каналу жидкость снова поступает к центробежному насосу. При открытом термостате охлаждающая жидкость проходит в верхний бачок радиатора, охлаждается, протекая по трубкам, и поступает в нижний бачок радиатора. Охлажденная в радиаторе жидкость по нижнему подводящему патрубку подводится к насосу,

     Водяной насос нагнетает жидкость в систему, и основной ее поток проходит по водяной рубашке блока цилиндров  от его передней части к задней. Омывая гильзы цилиндров со всех сторон и проходя через отверстия  в привалочных поверхностях блока  цилиндров и головок блока, а  также в прокладке, расположенной  между ними, охлаждающая жидкость поступает в рубашки головок  блока. При этом значительное количество охлаждающей жидкости подается к  наиболее нагретым местам — патрубкам  выпускных клапанов и гнездам  свечей зажигания. В головках блока  охлаждающая жидкость движется в  продольном направлении от заднего  торца к переднему благодаря  наличию отверстий соответствующего диаметра, просверленных в приварочных  поверхностях блока цилиндров и  головок, и дозирующих вставок, установленных  в задних каналах впускного трубопровода. Отверстие во вставке ограничивает количество жидкости, поступающей в рубашку впускного трубопровода. Теплая жидкость, проходящая по рубашке впускного трубопровода, нагревает горючую смесь, поступающую из карбюратора (по внутренним каналам трубопровода), и улучшает смесеобразование.

     Температуру жидкости в системе охлаждения контролируют дистанционным термометром, приемник которого расположен в кабинете водителя на щитке приборов, а датчик в  водораспределительной коробке (дизель автомобиля КамАЗ), в водяном канале впускного трубопровода (двигатели  автомобилей ГАЗ и ЗИЛ), в головке  блока (двигатель автомобиля ГАЗ-24 «Волга»). Если температура воды в системе  охлаждения превышает определенную величину, то на щитке приборов загорается сигнальная лампа, например красная  при температуре воды 105-108°С.

     

     Рис. 2. Воздушная система охлаждения

     Система воздушного охлаждения автомобильных и тракторных двигателей состоит из ряда элементов, регулирующих ее работу и поддерживающих заданное тепловое состояние двигателя.

     Принципиальная  схема воздушного охлаждения включает в себя подкапотное пространство, закрытое соответствующими кузовными панелями; аксиальный или центробежный вентилятор с направляющим аппаратом, приводимый от коленчатого вала двигателя; направляющие панели рубашки охлаждения, а также органы, управляющие расходом воздуха, например в виде управляемых термостатами заслонок, дросселирующих вход или выход воздуха, или автоматической муфты регулирования частоты вращения вала вентилятора. В потоке охлаждающего воздуха помещают масляный радиатор. Для контроля теплового состояния двигателя служат датчик температуры и показывающий прибор в кабине водителя.