Двигател с въздушно охлаждане: принцип на работа, предимства и недостатъци

2024 Автор: Erin Ralphs | [email protected]. Последно модифициран: 2024-02-19 12:27

Повечето автомобилисти са запознати само с традиционните типове двигатели с течен SOD. Но има и двигатели, които използват въздушно охлаждане на двигателя и това не е само ZAZ 968. Нека разгледаме по-отблизо устройството, принципа на работа на системата за въздушно охлаждане, както и недостатъците и предимствата на такава решение. Тази информация ще бъде полезна за всеки автомобилен ентусиаст.

Дестинация

По време на работа на двигателя с вътрешно горене температурата в горивната камера може да достигне 2000 градуса. Ако няма надеждна охладителна система, разходът на масло и гориво ще се увеличи. Прегряването ще причини бързо износване и повреда на двигателя.

Ако двигателят не се загрее достатъчно, това също ще има отрицателен ефект върху него. Ако се наблюдава хипотермия, това заплашва с намаляване на мощността, интензивно износване и повишен разход на гориво.

ОщеОсвен това в повечето съвременни автомобили, в допълнение към основните задачи, тази система изпълнява и второстепенни функции. Първата стъпка е да се осигури работата на нагревателя. Също така системата е предназначена да охлажда не само самия двигател, но и маслото и течността в автоматичната скоростна кутия. Понякога това засяга и дроселовата клапа заедно с всмукателния колектор.

Модерна система (независимо дали с течно или въздушно охлаждане) разсейва до 35 процента от топлината, произведена от изгарянето на сместа гориво-въздух.

Дизайн и принцип на действие

В една въздушна система въздушният поток е най-важното нещо. С помощта на въздух топлината се отстранява от горивните камери, главата на цилиндъра, маслените охладители. Системата се състои от вентилатор, охлаждащи ребра в цилиндрите и на главата на цилиндъра. Устройството разполага и със свалящ се корпус, дефлектори и решение за наблюдение на работата на системата. Вентилаторът за охлаждане на двигателя е снабден с мрежа за защита на лопатките от чужди предмети.

Допълнителните ребра ви позволяват да увеличите повърхността, която е в контакт с въздуха. Благодарение на това въздушното охлаждане на двигателя ефективно се справя със задачата си.

Въздушният поток по време на работа на двигателя се подава принудително към двигателя с помощта на лопатки на вентилатора - те са предимно от алуминий. Вероятно няма нужда да обяснявате защо охлаждащият вентилатор се включва при студен двигател. Въздушният поток преминава между перките, след което се разделя равномерно от дефлектори и преминава през всички горещи частидвигател. По този начин двигателят не се нагрява прекомерно.

Вентилаторът доставя 30 кубически метра въздух в минута към охладителната система. Това е достатъчно, за да се осигури нормална работа на двигателя с ниска мощност и малък обем.

Как работи вентилаторът?

Този възел е основният двигател с въздушно охлаждане. Основната част е роторът на вентилатора. Инженерите внимателно обмислиха формата и дизайна на елементите, за да оптимизират въздушния поток.

Вентилаторът е насочен дифузьор и ротор, оборудван с осем перки, разположени радиално. Дифузорът има свои лопатки - те имат променливо сечение. Основната им задача е да създадат насочен въздушен поток. Те са направени неподвижни и равномерно разпределени около обиколката.

Лопатките на водещата лопатка са проектирани да променят посоката на въздушния поток - въздушният поток се движи в посока, противоположна на въртенето на ротора. Това повишава въздушното налягане и подобрява охлаждането на двигателя.

Вентилаторът при ранните конструкции се задвижва от шайбата на коляновия вал с помощта на задвижващ ремък. Водещото устройство е неподвижно и фиксирано върху блока на двигателя. В по-модерните четиритактови двигатели с въздушно охлаждане вентилаторът се задвижва от електрически двигател. Но има малко такива модели.

Система за естествено въздушно охлаждане

Това се счита за най-лесното решение. От външната страна на блокаДвигателят е оборудван със специални ребра, през които се отделя максимално количество топлина. Тази система може да се намери на мотоциклети, различни мотопеди и скутери, бутални двигатели за различни цели.

Предимства

Основното предимство сред всички други предимства на двигателя с въздушно охлаждане е простотата на дизайна. В системата липсват помпа, радиатор, термостат, тръби и скоби, входни и изходящи тръби за антифриз.

Второто важно предимство е високата поддръжка. Например силовите агрегати на трактора имат отделни цилиндри. Ако възникне повреда, тогава, ако е необходимо, можете да смените цилиндъра или да премахнете неизправността. При двигатели с течно охлаждане, в случай на повреда на някой от цилиндрите, ще трябва да смените изцяло блока или да изцедите гилзите.

Не търсете далеч за пример. Да вземем двигателя Tatra T815. Това е двигател с въздушно охлаждане. Главите на блока са направени отделно тук. В случай на нужда от ремонт, не е необходимо да сваляте изцяло главата на цилиндъра. Дори много сериозни ремонтни дейности могат да бъдат извършени без демонтаж на блока на двигателя.

Двигателите, оборудвани с въздушно охлаждане, са по-изобретателни. Ако тръбите са повредени в двигател с течна система или скобите са разхлабени, тогава уредът не може да работи, тъй като охлаждащата течност ще напусне. Съществува и опасност от изхвърляне на гореща течност от системата. Въздушните системи са лишени от всички тези недостатъци.

Дори сериозни повреди на охладенитеповърхностите на блока на двигателя или главата на цилиндъра не могат да пречат на по-нататъшното използване на двигателя. Това е много голям плюс. Освен това двигателят се нуждае от много по-малко време, за да влезе в режим на работа - няма нужда от загряване на течността, което е важно през зимата. Всичко това води до значително по-ниски разходи за поддръжка и експлоатация на такива силови агрегати.

Недостатъци

Не е без недостатъци. Преди да закупите автомобил, оборудван с такава охладителна система, трябва да знаете основните недостатъци на тези решения.

И така, работата на двигателя е придружена от прекалено силен шум. Този шум се създава от работещ вентилатор. Друг недостатък е размерът, тъй като двигателят е оборудван с вентилатори. Дори при сегашния темп на развитие на технологиите, въздушните потоци са неравномерно насочени, което означава, че съществува риск от локално прегряване. Двигателите от този тип са много чувствителни към качеството на бензина, маслото, високи изисквания се поставят към състоянието на основните части в двигателя.

Но колите с такава система заеха твърдо своето място в автомобилната индустрия. Камионите са оборудвани с тези силови агрегати, има няколко модела за пътници. Селскостопанска и военна техника с въздушно охлаждане, някои дизелови двигатели.

Популярни митове

Първата известна кола с въздушно охлаждане е Запорожец. Той напълно подкопа доверието на домашния шофьор в подобна система. Често собствениците на автомобили се оплакват от силно прегряване,недостатъчна мощност и чести повреди. В същото време немският "Бръмбар" с приблизително същата система беше много популярен, търсенето за него беше много добро.

Нека да разгледаме по-отблизо характеристиките на германската автомобилна индустрия и да развенчаем популярните митове, които преследват двигателите на този дизайн.

DVO губи от течна система поради прегряване

Това не е последната истина. Всъщност температурната производителност, напротив, трябва да се счита за предимство. Естествено, поради намалената топлопроводимост въздухът просто няма да може да отстрани топлината толкова бързо, колкото в системите с антифриз.

Но разликата между температурата на цилиндрите и температурата на външната среда е много по-голяма, отколкото между течността и стените на блока и главата на цилиндъра. Времето е по-малко способно да повлияе на температурния режим на охлаждане. Двигателите с флуидна система имат повишен риск от прегряване през лятото. Това е особено вярно в горещ зноен ден. Също така собствениците могат да се сблъскат с проблема защо охлаждащият вентилатор се включва при студен двигател. Няма такова нещо във "въздушните отвори".

Размери

По-горе, сред недостатъците, подчертахме точката за размерите. Ако сравним размерите на двигателите с различни видове охлаждане и други идентични характеристики, тогава предимството пак ще бъде с "въздушния отвор".

Въпреки че вентилаторът и дефлекторът са доста обемисти устройства, параметрите на "въздушния отвор" са по-малки, отколкото във версията стечно охлаждане.

Освен това, за да се побере традиционна водна система, е необходимо повече място под капака за поставяне на допълнително оборудване. На тялото е монтиран доста голям радиатор с вентилатор. Маркучите и тръбите заемат много място.

Воздушник губи в надеждност

Статистиката показва, че един на всеки пет случая на повреда на двигателя се дължи на течно охлаждане. Причината тук е в следните детайли - термостат, радиатор, помпа. Дори и най-модерният двигател Tatra с въздушно охлаждане от 1989 г. е по-надежден от двигателя на новия Polo Sedan или Solaris.

Що се отнася до "въздушните отвори", вероятността от счупване е много по-ниска, тъй като дизайнът е много по-опростен - само вентилатор и дефлектор.

Воздушников силно

Но това е истината. Но дори огромният самосвал Tatra не реве, двигателят е просто по-шумен. Характеристиките на дизайна не предвиждат никакви ефективни звукопоглъщащи системи. Течните двигатели имат такива системи. Освен това шумът се усилва от преминаването на въздушните потоци през перките на цилиндрите и главите.

Типични неизправности

При цялата надеждност на въздушните системи, повреди се случват и тук. Една от най-честите неизправности е електрониката. Системата има температурен сензор. За тези, които не знаят къде се намира сензорът за температура на двигателя: той се намира в масления съд. В резултат на надценени показания на този сензор, системата може да даденеуспех.

Ако лампичката за неизправност на арматурното табло светне, тогава най-често причината е счупен колан. Термостатът е най-малко диагностицираният проблем.

Характеристики на избор на масло

Има мнение, че трябва да се използва специално масло за двигатели с въздушно охлаждане. И това е. Факт е, че температурата на натоварването върху частите от буталната група в двигателите с въздушно охлаждане е много по-висока, отколкото в агрегатите с вода.

Тези специални масла най-често са базирани на груби полиалфаолефинови масла, базирани на минерална или синтетична природа. В този комплекс е приложен набор от добавки, осигуряващи надеждна защита на двигателя, противопоставяне на появата на пръстени и подобряване на икономията на енергия. Всички масла вече съдържат добавки, които ефективно предпазват уреда от задръстване поради стабилната базова формула.

Относно ремонта и поддръжката

За да работи с тези двигатели, собственикът трябва да разбере малко как работи системата и да знае къде се намира сензорът за температура на двигателя. В противен случай това е надеждна охладителна система, която няма аналози по отношение на простотата на устройството. Няма нужда да сменяте антифриз на всеки две години, няма нужда да използвате уплътнител за отстраняване на течове и периодично сменяйте помпата. И има доста такива „ненужни“такива.

Заключение

И разбрахме какво е двигател с въздушно охлаждане. Както можете да видите, това са много надеждни единици. Въпреки това, както показвастатистика, серийните автомобили с такива двигатели с вътрешно горене са много малко. В повечето автомобилни производители се практикува класическо течно охлаждане на двигателя. Въздушните могат да бъдат намерени само на някои камиони и скутери.