autoExpert


autoExpert » СТАТЬИ » Автокомпоненты » Дирижер тепловых режимов

Дирижер тепловых режимов

Дирижер тепловых режимов

Сочетание надежности, долговечности и экономичности среди важных для оптимальной работы транспортного двигателя внутреннего сгорания критериев занимает далеко не последнее место. Со времени возникновения и начала широкого распространения двигателей, и до сегодняшнего дня разработано немало самых разнообразных технических решений, способных существенно улучшить эти параметры моторов. Однако если говорить о высокой эффективности в обеспечении именно этого сочетания важных характеристик, то с этой точки зрения для двигателя нет ничего важнее оптимального температурного режима работы.

Надежность и долговечность транспортного мотора невозможны без эффективного охлаждения. Высокие температуры сгорания топливной смеси превосходят температуру плавления металлов, из которых изготовлены ответственные детали современных двигателей. В связи с этим любое превышение норм температурного режима их работы неизбежно приводит катастрофически быстрому выходу мотора из строя. Однако конструктивно обеспечить просто эффективное охлаждение двигателя несложно. Особенно в тех случаях, когда отвод тепла обеспечивается за счет воздушного охлаждения. Ведь для устранения избытка теплоты, обусловленного нагревом деталей при работе двигателя, необходима высокая разница температур между окружающей мотор средой и непосредственно нагретыми деталями. В случае с грамотно спроектированным воздушным охлаждением эта разница всегда существенно больше, чем при применении жидкостного охлаждения. Даже если температура окружающего двигатель воздуха превышает 40-50 градусов, воздушное охлаждение при прочих равных условиях все же действует эффективнее, чем жидкостное. Температура среды, охлаждающей двигатель (температура жидкости) в случае применения жидкостного охлаждения, примерно вдвое (80-100 градусов) выше температуры окружающего мотор воздуха. А если разница температур между средой и нагретыми деталями мотора выше, то, соответственно, и охлаждение эффективнее.

Современное положение дел в транспортном двигателестроении убедительно демонстрирует, что вопреки высокой эффективности действия и явной экономической выгоде от использования воздушного охлаждения, его применяют достаточно редко. И хотя использование жидкостного охлаждения двигателей сопряжено с целым рядом затруднений (тут и рубашка двигателя, и помпа, и радиатор, и прочее), в подавляющем большинстве случаев конструкторы отдают предпочтение все-таки ему. Выбор этот вовсе неслучаен и никак не обусловлен желанием автопроизводителей получить дополнительные дивиденды от излишнего усложнения конструкции. Он связан лишь с тем, что при всех своих недостатках, обеспечивая функцию отвода излишков тепла, жидкостное охлаждение на сегодняшний день как нельзя лучше справляется с созданием условий для экономичной работы мотора.

Залогом эффективной работы мотора является максимальное использование выделяющейся при сгорании топливной смеси теплоты. Выполнить это условие, безоглядно отправляя излишки теплоты на нагрев окружающего воздуха, невозможно. Двигатель в равной степени нуждается как в том, чтобы излишки теплоты не приводили к перегреву его деталей, так и в том, чтобы расход образованного сгоранием тепла был оптимален. А учитывая то, что жидкостное охлаждение способно накапливать и распределять большое количество теплоты, его повсеместное и широкое применение в двигателях автомобилей полностью обосновано. Именно благодаря жидкостному охлаждению температурный режим работы двигателя может поддерживаться на заданном конструкторами оптимальном уровне без серьезных колебаний температуры и дополнительных потерь теплоты. Более того, благодаря герметизации и использованию повышенного давления температура охлаждающей жидкости в современных моторах может превышать точку своего кипения при нормальном давлении. Благодаря этому удается еще больше снизить потери теплоты на нагрев окружающей среды и дополнительно увеличить эффективность работы мотора. Однако ценой этого улучшения является серьезный рост требований к качеству как деталей непосредственно двигателей, так и качеству горюче-смазочных материалов.

Вовремя работы мотора с жидкостным охлаждением избыток тепла (до 35%) отводится в охлаждающую жидкость. Охлаждающая жидкость нагревается и водяным насосом подается в радиатор. Там она охлаждается, чтобы снова поступить в рубашку блока цилиндров. Условия эффективного охлаждения двигателя требуют, чтобы охлаждающая жидкость постоянно циркулировала по замкнутому кругу: двигатель - радиатор - двигатель. Но, так должно происходить только при высокой температуре окружающей среды. Стоит ей понизиться, как поддержание оптимального для работы двигателя температурного режима станет невозможным из-за чрезмерного, избыточного охлаждения мотора проведенной через радиатор жидкостью. При этом не только возрастают потери теплоты, обуславливающие снижение экономичности и мощности. Кроме того, из-за переохлаждения на стенках цилиндров конденсируются пары топлива, которые смывают смазку и разжижают масло в картере. Интенсивность износа поршневых колец, поршней и цилиндров многократно возрастает.

Дирижер тепловых режимов

Схема системы охлаждения ДВС

Выходом из сложившейся ситуации стало техническое решение о разделении системы охлаждении на две составляющие: большой и малый круг обращения охлаждающей жидкости. Движение жидкости по малому кругу исключает прохождение через радиатор. Большой круг обращения жидкости, наоборот, проходит через радиатор и востребован при необходимости интенсивного охлаждения мотора.

Для того чтобы исключить из практики эксплуатации моторов негативные моменты, обусловленные либо переохлаждением, либо перегревом, в систему охлаждения введен узел, управляющий движением охлаждающей жидкости либо по малому кругу обращения. Именно это узел, который называется термостат, и управляет эффективностью работы системы охлаждения мотора.

Учитывая значение поддержания оптимального температурного режима для обеспечения сочетания надежности и долговечности двигателя, и приемлемой топливной экономичности и мощности, роль термостата становится крайне важной. На практике широко применяют термостаты двух основных конструкций: с жидкостным и твердым наполнителем. В состав конструкции термостата с жидкостным наполнителем входит баллон со способной интенсивно испаряться при нагреве жидкостью. Под действием температуры этот баллон расширяется и, оказывая давление на клапан, открывает его. Охлаждающая жидкость начинает циркулировать по большому кругу через радиатор.

Аналогичным образом действует более надежный и долговечный термостат с твердым наполнителем, например, церезином. При повышении температуры объем твердого наполнителя резко увеличивается. Это давление через мембрану и посредством штока воздействует на клапан, открывая его. Охлаждающая жидкость начинает поступать в радиатор. При снижении температуры объем твердого наполнителя снижается, благодаря чему клапан под действием возвратной пружины возвращается в исходное положение, перекрывая движение охлаждающей жидкости через радиатор.

Осуществляемое термостатом автоматическое регулирование температурного режима работы двигателя обеспечивает оптимальные для длительной и надежной работы мотора условия. А благодаря тому, что термостат не позволяет двигателю излишне расходовать теплоту на нагрев окружающей среды, он также обеспечивает экономичность работы мотора. И хотя конструктивно термостаты не являются сложным и высокотехнологичным устройством, все же требования к уровню качества их изготовления остаются крайне высокими. Ведь в то время, когда термостат работает в условиях существенных перепадов давления и температур, и в агрессивной среде, от его надежности и долговечности зависят, в итоге, наиболее важные технические показатели двигателя. Именно по этой причине крайне важно не только постоянно следить за состоянием термостата, но и внимательно относиться к выбору замены этому штатному узлу мотора в случае ремонта.

Компания Wahler, один из лидеров по производству компонентов систем охлаждения двигателей, была основана в 1902 году, а производство термостатов начала в 1938 году. На сегодняшний день компания Wahler является партнером всемирно известных производителей автомобилей, таких как BMW, General Motors, Chrysler, Volvo, Saab, Audi, Volkswagen, Opel, Ford, Iveco и мн.др.; а также участником международного рынка авто запчастей с годовым оборотом 90.000.000 USD.

Компания Wahler владеет тремя фабриками: Центральный офис и один из заводов располагаются в Esslingen Германия, два других заводов в Oberboihingen Германия. Представительства фирмы Wahler расположены более чем в 40 странах мира, на всех континентах. Широкий ассортимент продукции почти для всех европейских и многих других автомобилей подчеркивает компетенцию Wahler.

Ассортимент производимой продукции: термостаты (как на конвейер, так и на aftermarket), термовыключатели (как на конвейер, так и на aftermarket), трубки для стока


Андрей Ильчук
Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.
 (голосов: 0)


Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии в данной новости.

Архив

Август 2018 (5)
Июль 2018 (29)
Июнь 2018 (13)
Май 2018 (21)
Апрель 2018 (25)
Март 2018 (26)


Для размещения рекламы обращайтесь в рекламный
отдел по телефону:

+38 (067) 537-82-42