Система дополнительного охлаждения двигателя пожарного автомобиля


Система охлаждения и обогрева пожарного автомобиля (АЦ и АНР)

Особенностью эксплуатации двигателей многих пожарных автомобилей является их длительная работа в стационарном режиме (на стоянке) для привода специальных агрегатов: пожарных насосов, гидравлических насосов, электрогенераторов и т.д. Затраты мощности на привод этих агрегатов могут достигать 70 – 80 % максимальной мощности двигателя. Например, пожарный насос ПН-40УВ на номинальном режиме потребляет мощность 65-66 кВт (89-90 л.с.).

Штатные системы охлаждения (СО) большинства грузовых автомобилей обеспечивают нормальный температурный режим работы двигателя при условии обдува радиатора набегающим потоком воздуха. В стационарных условиях, эффективность системы охлаждения сильно снижается, так как отвод теплоты от радиатора обеспечивается только работой вентилятора. При высокой температуре окружающего воздуха это может привести к перегреву двигателя. Между тем, согласно требованиям НПБ 163-97 должна обеспечиваться непрерывная 6-часовая работа насосной установки пожарной автоцистерны в диапазоне внешних температур от – 40 до + 40 ºС.

Для обеспечения надёжной работы двигателя некоторые модели пожарных автомобилей оборудуют системами дополнительного охлаждения, в основе которых лежит теплообменный аппарат (теплообменник). Теплообменник, как правило, монтируется на двигателе между радиатором и рубашкой охлаждения, и является дополнительным элементом к штатной системы охлаждения базового шасси.

Исключение составляют внедорожные автомобили, для которых движение на малой скорости при высокой нагрузке на двигатель является штатным режимом эксплуатации.

Схема дополнительной системы охлаждения двигателя пожарной автоцистерны АЦ-40(431410)63Б

1, 2 – трубопроводы; 3 – вентили; 4 – пожарный насос; 5 – теплообменник

Если температура воды (охлаждающей жидкости) при работе пожарного насоса в системе охлаждения двигателя превышает 950С, то необходимо включить дополнительную систему охлаждения. Для этого следует открыть вентили 3 (см. рис. 1). При этом вода из напорной полости пожарного насоса по трубопроводу 1 поступит в змеевик теплообменника. Пройдя по змеевику и трубопроводу 2, она (уже нагретая) поступит во всасывающую полость пожарного насоса. Регулируя степень открытия вентилей добиваются установления требуемого температурного режима работы двигателя. При этом количество воды, протекающей в дополнительной системе охлаждения, составляет 5…10% подачи пожарного насоса. После работы пожарного насоса с использованием дополнительной системы охлаждения необходимо удалить воду из системы. Для этого во время подачи воды насосом необходимо закрыть вентиль 3 (см. рис. 1) от напорной полости пожарного насоса, открыть вентиль 3 во всасывающую полость пожарного насоса и сливной кран (заглушку), установленный на трубопроводах 1, 2. Работающий пожарный насос высосет воду из трубопроводов дополнительной системы охлаждения. После этого следует закрыть вентиль 3 и сливной кран.

Некоторые типы основных пожарных автомобилей могут оборудоваться системами с дополнительными теплообменниками для механизмов трансмиссий автомобиля. Необходимость применения таких систем обусловлена тем, что при эксплуатации пожарного автомобиля на стоянке в качестве мотор-насосного агрегата возможен перегрев коробки передач, коробки отбора мощности. Для охлаждения этих механизмов устанавливают теплообменники, принципиально не отличающиеся от рассмотренного выше. Размещают в их чаще всего в картерах соответствующих узлов трансмиссии.

На современных так называемых адаптированных шасси, специально предназначенных для установки надстроек пожарных автомобилей, устанавливают дополнительные радиаторы для охлаждения рабочей жидкости гидроусилителей рулевого управления (ГУР). Радиаторы ГУР располагают в зоне воздушного потока, создаваемого вентилятором системы охлаждения.

На многих современных пожарных автоцистернах с насосами ПН-40УВ, НЦПН-40/100 и т.п. системы дополнительного охлаждения не устанавливаются, если шасси оснащено двигателем мощностью более 130 кВт. Для этих двигателей потребляемая насосом мощность составляет менее 50% от максимальной мощности двигателя, и усиливать систему охлаждения нет необходимости. Системы дополнительного охлаждения не устанавливаются и в тех случаях, когда адаптированное пожарное шасси снабжено специальным радиатором с резко увеличенной поверхностью теплоотдачи. Примером может являться автоцистерна АЦ-0,8-40/2(530104)002ММ (см. рис. 2.5 «в»), которая оснащена двигателем Д-245 с максимальной мощностью 80 кВт и насосом НЦПК-40/100-4/400 (потребляемая мощность свыше 60 кВт, т.е. 75% от максимальной мощности двигателя). Штатная система охлаждения ЗИЛ-5301 при такой нагрузке на двигатель не может обеспечить его нормальный температурный режим, поэтому на адаптированную модификацию этого шасси (ЗИЛ-530104) устанавливается специальный радиатор и новый дефлектор вентилятора.

Система обогрева кабины и насосного отсека автоцистерны АЦ-3,0-40(43206)1МИ

Система обогрева кабины и насосного отсека пожарного автомобиля

Системы дополнительного обогрева

Пожарные автомобили, в зависимости от их конструктивного исполнения могут оборудоваться различными системами дополнительного обогрева кабины расчёта, ёмкости цистерны и насосного отсека.

Большинство пожарных автоцистерн, находящихся в эксплуатации, имеют изменённую систему выпуска отработавших газов. Так, отработавшие газы двигателей пожарных автомобилей используются в системе забора воды пожарным насосом и для обогрева цистерн, кабин расчётов, насосного отсека (см. рис. 2).

Система выпуска отработавших газов пожарной автоцистерны АЦ-40(431410)63Б

1 – двигатель; 2 – приёмные трубы; 3 – цистерна; 4 – газоструйный вакуум-аппарат; 5 – проставка; 6, 7 – фланцевое соединение; 8 – глушитель; 9 – выпускные трубы; 10 – обогреватель (батарея); 11 – пожарный насос.

Для этого перед глушителем 8 установлен газоструйный вакуум-аппарат 4, к которому по приёмным трубам 2 поступают отработавшие газы из двигателя. Пройдя распределительную камеру газоструйного вакуум-аппарата (устройство и эксплуатация газоструйного вакуум-аппарата рассматривается в главе 3.5) поток отработавших газов через проставку 5, может следовать в двух направлениях (в зависимости от периода эксплуатации пожарного автомобиля – летнему или зимнему). Переключение трактов осуществляется с помощью переставной стальной вставки-заглушки.

В зимний период эксплуатации вставка-заглушка из фланцевого соединения 7 перестанавливается во фланцевое соединение 6. В этом случае отработавшие газы из глушителя через проставку 5 поступают в трубу, проходящую под днищем цистерны и далее через обогреватель (батарею) 10 в атмосферу. Батарея, представляющий собой отлитый из алюминиевого сплава оребрённый цилиндр, крепится к раме автомобиля под насосом. Проходящие через батарею отработавшие газы отдают тепло в насосный отсек. На трубе, проходящей под цистерной на некоторых моделях пожарных автомобилей, может устанавливаться обогреватель цистерны, представляющий собой трубу, окруженную по длине кожухом для концентрации теплоты. На период летней эксплуатации вставка-заглушка должна быть удалена из фланцевого соединения 6 и установлена во фланец 7.

У пожарных автомобилей других моделей с обогревом насосного отсека отработавшими газами принцип устройства системы выпуска сохраняется, хотя в зависимости от назначения и от особенностей компоновки кузова конструктивно может отличаться.

В настоящее время на пожарных автомобилях зачастую устанавливают автономные системы на основе серийных отопительно-вентиляционных установок, предназначенные для обеспечения требуемого температурного режима в кабине расчёта и в насосном отсеке.

Так, на пожарной автоцистерне АЦ-3,0-40(43206)1МИ в отсеке под кабиной расчёта с правой стороны монтируются на ложементах отопительно-вентиляционная установка ОВ-65 и автономный топливный бак для дизельного топлива. Подача топлива от топливного бака к отопительно-вентиляционной установке осуществляется по топливопроводу, в который встроен электромагнитный клапан, обеспечивающий дистанционное открытие и закрытие топливопровода со встроенным устройством электроподогрева топлива. Электроподогрев топлива включается только на период запуска отопительно-вентиляционной установки (на время удерживания кнопки «ПУСК» на щите управления).

Воздух, нагретый в отопительно-вентиляционной установке, проходит через воздуховоды в кабину расчёта и в насосный отсек. В качестве воздуховода, обеспечивающего подачу воздуха в насосный отсек, используется правая опорная труба надрамника. Продукты сгорания топлива через газо-направляющий патрубок отопительно-вентиляционной установки и отвод выбрасываются в атмосферу.

Вывод по вопросу: Для обеспечения надёжной работы автоцистерн и насосно-рукавных автомобилей, предусматривается система дополнительного охлаждения, а также в зависимости конструктивного исполнения они могут оборудоваться различными системами дополнительного обогрева кабины расчёта, ёмкости цистерны и насосного отсека.

Теплообменник

Назначение. Принцип работы. Устройство

Дополнительные системы охлаждения различных механизмов пожарного автомобиля (двигатель, коробка передач, коробка отбора мощности, гидроусилитель руля, бензобак).

Принципиальная и конструктивная схемы теплообменника, установленного на пожарных автоцистернах АЦ-40(130)63Б и АЦ-40(131)137А показаны на рис. 2.

В корпусе теплообменника 5 установлен трубопровод-змеевик 1. Концы латунной трубки змеевика 1 выведены на крышку 2, и вместе со штуцерами 3 припаяны к ней. Змеевик 1 с крышкой 2 крепится болтами в корпусе теплообменника 5. Между крышкой и корпусом имеется резиновая прокладка 4. На входе в корпус теплообменника устанавливается термостат. При работе пожарного насоса охлаждающая жидкость из двигателя поступает в корпус теплообменника и охлаждается за счёт передачи тепла воде, которая подаётся в змеевик по трубопроводу от пожарного насоса. Отдавшая часть тепла охлаждающая жидкость поступает в радиатор и далее циркулирует по штатной системе охлаждения.

Змеевик теплообменника посредством трубопроводов 1 и 2 (см. рис. 1) соединён с всасывающей и напорной полостями пожарного насоса.

Принципиальная схема (слева) и конструкция теплообменника (справа) установленного на пожарных автоцистернах АЦ-40(130)63Б и АЦ-40(131)137А

1-змеевик; 2-крышка; 3-штуцеры; 4-резиновая прокладка; 5-корпус

Вывод по вопросу: Теплообменник является дополнительным элементом к штатной системе охлаждения базового шасси.

Техническое обслуживание

Техническое обслуживание системы дополнительного охлаждения.

При ЕТО необходимо проверить лёгкость открывания и закрывания вентилей трубопроводов, а также убедиться в отсутствии подтекания воды или охлаждающей жидкости из элементов системы.

Во время работы на пожаре или учении необходимо:

  • осуществлять постоянный контроль за нагревом охлаждающей жидкости в системе охлаждения двигателя; температура должна находиться в пределах 80-950С. Этот температурный режим устанавливается регулированием открытия вентилей в дополнительной системе охлаждения;
  • следить за положением и состоянием заслонок жалюзи;
  • проверять отсутствие течи воды из системы.

По возвращению с пожара или учения необходимо устранить неисправности системы, выявленные при эксплуатации пожарного автомобиля.

Техническое обслуживание № 1 и 2 включает операции ЕТО и дополнительно проверку крепления узлов системы (вентилей, теплообменников, трубопроводов).

При сезонном техническом обслуживании (СО) во время подготовке к летнему периоду эксплуатации пожарного автомобиля необходимо включить в работу и проверить дополнительную систему охлаждения, а при подготовке к зимнему периоду эксплуатации – отключить систему, продув трубопроводы сжатым воздухом. Отключение системы производится при температуре окружающего воздуха ниже +100С.

Неисправности системы дополнительного охлаждения могут быть вызваны разгерметизацией или засорением трубопроводов системы, их глубокой коррозией или разрушением. Неисправные вентили, установленные на насосе, могут быть причиной неудовлетворительной работы системы вакуумирования.

Вывод по вопросу: Качественное проведение технического обслуживания обеспечивает исправную работу дополнительной системы охлаждения.

Цистерны для воды и её устройство

Для хранения и транспортирования воды и пенообразователя пожарная автоцистерна имеет цистерну и пенобак.

Цистерна представляет собой, как правило, цельносварную конструкцию из конструкционной стали, которая может после сварки оцинковываться или обрабатываться специальными смолами. В последнее время пожарные автоцистерны начали оснащаться цистернами, изготовленными из армированного стеклопластика марки НПТ (смола ненасыщенная полиэфирная бесстирольная, ткань конструкционная).

Цистерны пожарных автомобилей в поперечном сечении могут иметь эллиптическую форму или форму, близкую к квадрату с закругленными углами. Цистерны с эллиптической формой достаточно жесткие, поэтому имеют более тонкие стенки и меньшую массу. Они устанавливаются, как правило, на пожарные автомобили, смонтированные на шасси с небольшой грузоподъёмностью (например, ГАЗ-66). На большинстве пожарных автомобилей используются цистерны с поперечным сечением, близким к квадратному. Такая форма более выгодна с точки зрения компоновки и конструкции кузова. Цистерна пожарного автомобиля АЦ-40(431410)63Б (см. рис. 3) представляет собой обечайку, закрытую с обеих сторон приваренными днищами. В верхней части цистерны имеется горловина 3 с откидной крышкой 4 и резиновым уплотнением. Горловина служит лазом при осмотре и ремонте внутренней полости цистерны, а при необходимости — для заправки цистерны водой.

Под крышкой 1 установлена контрольная трубка 2 с выходом через днище цистерны. При заполнении цистерны водой, лишняя вода будет выливаться по этой трубке из цистерны. В днище цистерны имеется отстойник 9 со сливным краном 17. Управление краном производится рычагом 16. Забор воды из цистерны осуществляется по трубе 8. На заднем днище цистерны на кронштейне 5 устанавливают тахометр. К задней торцевой стенке приварены фланец, патрубок 7, труба 6 для подсоединения водопенных коммуникаций и (на машинах поздних выпусков) штуцеры 21 для установки датчиков уровня воды в цистерне.

При заполненной цистерне вода происходит замыкание электрической цепи через гидроконтакты 20 датчиков уровня, и на щитке приборов загораются соответствующие индикаторы, сигнализирующие об уровне воды в цистерне. Внутри цистерны установлены продольные и поперечные волноломы 19. Они тормозят перемещение жидкости, увеличивая устойчивость пожарного автомобиля при его движении. Крепление цистерны трехточечное. Спереди цистерна опорами 10 через амортизаторы 11 крепится к шарнирной балке. В задней части опорами 13 через амортизаторы 14 на бруске 15 цистерна устанавливается на раму шасси, к которой крепится стремянками 18.

Цистерна пожарного автомобиля АЦ-40(431410)63Б.

1, 4 – крышка; 2 – трубка контрольная; 3 – горловина; 5 – кронштейн; 6 – труба; 7 – патрубок; 8 – труба заборная; 9 – отстойник; 10 – опора передняя; 11, 14 – амортизатор; 12 – болт; 13 – опора задняя; 15 – брусок; 16 – рычаг; 17 – кран сливной; 18 – стремянка; 19 – волнолом; 20 – гидроконтакт датчика уровня воды; 21 – штуцер.

На пожарных автомобилях северного варианта исполнения цистерны для воды устраивают с подогревом и теплоизоляцией. Для этой цели на некоторых пожарных автоцистернах, в цистерне установлена труба, по которой проходят отработавшие газы двигателя, а ее наружная поверхность покрыта теплоизоляционным слоем.

Баки для пенообразователя и их устройство

Баки для пенообразователя (пенобаки) изготавливают из нержавеющей стали. На пожарных автоцистернах внутренний объем пенобака составляет не менее 6% объема цистерны для воды. Пенобак на большинстве пожарных автоцистерн установлен в насосном отсеке. На рис. 4.17 показано устройство пенобака автоцистерны АЦ-40(130)63Б.

К обечайке 2 приварены два днища 1. В верхней части бака имеется горловина 3, закрываемая крышкой 4, для заполнения бака пенообразователем. В баке имеется отстойник 5, закрываемый заглушкой 7. Внутри бака установлены волноломы 6. К штуцеру 8 присоединяется трубопровод, идущий к пеносмесителю пожарного насоса.

Пенобак АЦ-40 130

В ходе эксплуатации пожарного автомобиля производится техническое обслуживание специального кузова и емкостей для огнетушащих веществ. На некоторых типах современных пожарных автоцистерн, цистерну и пенобак выполняют в виде единого сварного блока (модуля). Например, на АЦ-2,5-40(433362)ПМ-540 модуль цистерна-пенобак выполнен как единое целое: внутри корпуса цистерны с полезным объемом 2,5 м3 монтируется (вварен) бак для пенообразователя емкостью 200 литров.

Вывод по вопросу: Для хранения и транспортирования воды и пенообразователя пожарная автоцистерна имеет цистерну и пенобак.

Вывод общий: Для обеспечения надёжной работы автоцистерн и насосно-рукавных автомобилей в суровом уральском климате, предусматривается система дополнительного охлаждения, система дополнительного обогрева кабины расчёта, ёмкости цистерны и насосного отсека. Для доставки к месту пожара огнетушащих веществ, автоцистерны и насосно-рукавные автомобили комплектуются специальными емкостями.

fire-truck.ru

Система дополнительного охлаждения двигателя, агрегатов и узлов пожарной автоцистерны

Пожарные автоцистерны при тушении пожаров часто продолжительное время работают в стационарном режиме, и эффективность системы охлаждения значительно снижается, двигатель перегревается из-за отсутствия встречного потока воздуха. Чтобы не допустить перегрева двигателя в стационарных условиях работы пожарного автомобиля, он оборудуется дополнительной системой охлаждения.

Конструктивное исполнение этой системы у всех пожарных автоцистерн не имеет принципиальных отличий (рис. 21).

Рис. 21 Принципиальная схема работы теплообменника

Горячая вода из системы охлаждения двигателя поступает в теплообменник, где через змеевик проходит холодная вода от пожарного насоса. Горячая вода охлаждается и через верхний патрубок поступает в радиатор для дополнительного охлаждения.

На рис. 22 показано устройство теплообменника. Он состоит из нижнего патрубка с термостатом, корпуса, в котором размещен змеевик, изготовленный из латунной трубы и для лучшей теплопередачи выполненный в две спирали. Его концы выведены наружу через крышку и вместе со штуцерами припаяны к ней. Крышка через резиновую уплотнительную прокладку крепится к корпусу винтами.

Рис. 22 Устройство теплообменника: 1 - патрубок нижний; 2-термостат; 3 - корпус; 4 - змеевик; 5 - крышка; 6 - штуцера; 7 - резиновая проклад­ка; 8 - винт

При необходимости винты можно вывернуть и змеевик вместе с крышкой отсоединить от корпуса. К штуцерам подсоединяются трубопроводы, по которым вода из напорного патрубка пожарного насоса поступает в змеевик теплообменника и возвращается во всасывающий патрубок насоса.

На рис. 23 показана принципиальная схема работы системы дополнительного охлаждения двигателя пожарной автоцистерны.

Рис. 23 Принципиальная схема работы системы дополнительного охлаждения двигателя

Пожарный насос 6 установлен на водоисточник и подает воду для тушения пожара. При нагревании системы охлаждения двигателя до 95 °С и выше необходимо включить в работу систему дополнительного охлаждения. Для этого первоначально открывается вентиль 5 трубопровода 4, соединяющего всасывающую полость насоса со змеевиком 11 теплообменника 10. Затем открывается вентиль 8 трубопровода 9, соединяющего напорную полость насоса с теплообменником. Холодная вода из напорной полости насоса по трубопроводу поступает в змеевик теплообменника и после нагревания возвращается во всасывающую полость насоса.

Горячая вода системы охлаждения двигателя поступает через открытый термостат в теплообменник, охлаждается с помощью змеевика и поступает через верхний патрубок в радиатор 1 для дополнительного охлаждения, затем через нижний патрубок радиатора она подается в водяной насос 2 системы охлаждения двигателя.

Перед окончанием работы пожарного насоса воду из системы дополнительного охлаждения необходимо удалить. Для этого вентиль 8 закрывается полностью и открывается кран продувки 7. Всасывающая полость работающего пожарного насоса создает разрежение, которое через открытый вентиль 5 распространяется по трубам. Воздух через открытый кран 7 подсасывается, проходит по трубам и освобождает их от остатков воды. Затем вентиль и кран закрываются.

Дополнительная система охлаждения обеспечивает продолжительную работу двигателя на пожарный насос при температуре окружающего воздуха до +35 °С. При этом температурный режим в системе охлаждения обеспечивается в диапазоне от +80 до +90 °С.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Page 2

К напорным рукавам присоединяют пеногенераторы.

При подаче воздушно-механической пены необходимо поддерживать давление в насосе нормального давления в пределах (0,7-0,8) МПа [(7-8) кгс/см2], при достижении этого давления необходимо установить указательную стрелку пеносмесителя на деление шкалы, соответствующее производительности присоединенных пеногенераторов.

Для образования воздушно-механической пены воду в насос можно забирать из цистерны, водоема или гидранта, а пенообразователь - из пенобака или сторонней емкости.

Забор пенообразователя из пенобака, а воды из цистерны

При заборе пенообразователя из пенобака, а воды из цистерны необходимо сначала выполнить работы в соответствии с разделом 10.2 настоящего РЭ, при этом до открытия напорных задвижек (вентилей) насоса необходимо открыть кран пеносмесителя. После открывания напорных задвижек (вентилей) насоса установить необходимый режим его работы и открыть кран от пенобака к пеносмесителю.

Забор пенообразователя из пенобака, а воды из водоема или гидранта При заборе пенообразователя из пенобака, а воды из водоема или гидранта необходимо сначала выполнить работы в соответствии с разделом 10.3 или 10.4. При заборе воды из гидранта давление во всасывающем патрубке насоса должно быть не более 0,25 МПа (2,5 кгс/см2), давление регулируют заслонкой, встроенный в водосборник, а также клапанами пожарной колонки.

До открытия напорных задвижек (вентилей) насоса необходимо открыть кран пеносмесителя. После открытия напорных задвижек насоса установить необходимый режим его работы и открыть кран от пенобака к пеносмесителю.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Page 3

250. Техническое состояние пожарных автомобилей должно отвечать требованиям инструкций заводов-изготовителей. Безаварийная и безопасная работа обеспечивается своевременным и квалифицированным их обслуживанием водителями и мотористами, которые несут ответственность за исправное состояние закрепленных за ними автомобилей, спецузлов и агрегатов.

251. Двери кабины водителя и боевого расчета, а также дверцы отсеков кузова пожарных автомобилей должны быть снабжены автоматически запирающимися замками, надежно удерживаться в закрытом и фиксироваться в открытом положениях. Дверцы должны быть оборудованы устройством, подающим сигнал на щит приборов кабины водителя об их открывании. Дверцы, открывающиеся вверх, должны фиксироваться на высоте, обеспечивающей удобство и безопасность обслуживания.

252. Доступ к оборудованию, инструменту и пультам управления, размещенным в отсеках и на платформах пожарных автомобилей, должен быть безопасным. Крыши и платформы таких автомобилей должны иметь настил с поверхностью, препятствующей скольжению, и высоту бортового ограждения у крыш кузовов не менее 100 мм.

253. С целью постоянного содержания автолестниц (автоподъемников) в исправном состоянии приказом начальника подразделения ГПС назначается ответственный для осуществления контроля за безопасной эксплуатацией автомобиля.

Осмотр пожарных автомобилей производится закрепленными за ними водителями при заступлении на боевое дежурство.

254. На автолестницах с лифтами не реже 1 раза в месяц проверяется работоспособность ловителей кабины лифтов. Осмотр грузозахватных приспособлений должен производиться лицом, ответственным за их исправное состояние в соответствии с временным регламентом по обслуживанию данных узлов. Результаты проверки ловителей кабины лифта и осмотра вспомогательных грузозахватных приспособлений оформляются в установленном порядке.

255. Результаты технического освидетельствования автолестниц (автоподъемников) записываются в формуляр пожарного автомобиля лицом, произведшим освидетельствование.

При первичном освидетельствовании этой записью подтверждается, что автолестница (автоподъемник) находится в исправном состоянии и произведено техническое обслуживание.

256. К управлению пожарными автомобилями и работе со спецагрегатами допускаются водители, прошедшие специальную подготовку, обучение безопасным методам работы на электроустановках, имеющие группу допуска по электробезопасности не ниже третьего и получившие свидетельство установленного образца, выданное квалификационной комиссией территориального органа управления ГПС. К работе на пожарных автомобилях с электроэнергетическими агрегатами допускаются лица, прошедшие обучение безопасным методам работы на электроустановках, имеющие группу допуска по электробезопасности не ниже третьего.

257. К работе на мотопомпах допускаются лица, прошедшие подготовку мотористов пожарных мотопомп и получившие свидетельство установленного образца.

258. Электронная защита электросиловой установки пожарного автомобиля газодымозащитной службы должна обеспечивать мгновенное отключение (не более 0,05 с) силового питания в случаях пробоя изоляции электроинструмента или понижения ее сопротивления.

В случае неисправности генератора электросиловой установки или появления признаков, указывающих на выход его из строя, подключается распределительный щит автомобиля к внешней электросети. Расстояние от места подключения до автомобиля не должно превышать 50 м. Параметры токоприемников должны соответствовать параметрам электросети: напряжение - 220 - 230 В, частота тока - 50 Гц.

используемый материал с сайта mchsnik.ru

studopedia.ru

Система охлаждения двигателя

Категория:

   Пожарные автомобили

Система охлаждения двигателя

При вспышке рабочей смеси в камерах сгорания температура газов достигает 2000 °С. Следующие друг за другом вспышки сильно нагревают двигатель. Естественное рассеяние теплоты поверхностями деталей двигателя относительно мало, поэтому двигатель может сильно перегреться и выйти из строя.

Из всей теплоты, выделяющейся при сгорании топлива, вводимого в карбюраторный двигатель (рис. 2.5), только 20— 25% превращается в полезную работу. Часть теплоты уходит с отработавшими газами, а часть должна отводиться системой охлаждения.

Особенности эксплуатации систем охлаждения пожарных автомобилей и их устройство. Особенностью эксплуатации двигателей пожарных автомобилей является их работа на протяжении всего срока службы в трех режимах: прогрева при смене караула или периодических запусках с целью поддержания теплового состояния; при переменных в случае следования на пожар или учения; в стационарном при тушении пожара, когда двигатель работает на насос.

Системы охлаждения грузовых автомобилей обеспечивают работу двигателя при любых переменных режимах. В стационарных условиях (при работе двигателя на насос) эффективность системы охлаждения сильно снижается, так как в этом случае отсутствует встречный поток воздуха и, следовательно, уменьшается отвод теплоты от радиатора, что приводит к перегреву двигателя в летних условиях.

Отсутствие внешнего обдува приводит к перегреву коробок передач, коробок отбора мощности и т. д. Вследствие этого надежность работы двигателя и механизмов трансмиссий снижается.

Для обеспечения надежной работы двигателя в систему охлаждения включают теплообменник (рис. 2.6, а). В корпус теплообменника вставлен змеевик. Если по змеевику будет проходить холодная вода, то она будет отводить тепло or горячей воды, протекающей через корпус теплообменника. Используя этот принцип, осуществляют дополнительное охлаждение двигателя и других механизмов.

Рис. 2.5. Распределение энергии сгорающего в двигателе топлива

Конструкция теплообменника приведена на рис. 2.6, б. Концы латунной трубки змеевика выведены на крышку и вместе со штуцерами припаяны к ней. Змеевик с крышкой крепится болтами в корпусе теплообменника. Между крышкой и корпусом имеется прокладка из теплостойкой мягкой резины.

В настоящее время в пожарных автомобилях различают три типа систем охлаждения: – без каких-либо дополнительных устройств; например, на пожарных автолестницах и автоцистернах [АЦ-40 (375)-Ц1 и Ц1А] – мощности,-потребляемые механизмами при работе на месте, малы по сравнению с максимальной мощностью двигателя, поэтому перегрев двигателей не происходит, усиливать – систему охлаждения нет необходимости; – с дополнительными теплообменниками в системе охлаждения двигателя; – с дополнительными теплообменниками в системе охлаждения двигателя и механизмах трансмиссий.

Рис. 2.6. Принципиальная схема теплообменника: 1 — змеевик; 2 — крышка; 3 — штуцера; 4 — прокладка; 5 — корпус теплообменника

Системы с дополнительными теплообменниками в системе охлаждения двигателей имеются на пожарных автомобилях АЦ-30 (130)-63А, АЦ-40 (131)-137, АЦ-40 (133Г)-181, АЦ-40 (130)-63Б и АЦ-40 (131)-153.

В систему охлаждения двигателя пожарного автомобиля АЦ-40 (133Г1)-181 (рис. 2.7) включен корпус теплообменника. Змеевик теплообменника посредством трубопроводов подключен к пожарному насосу. Трубопроводы, во избежание вибрации, крепятся планками с прокладками из маслостойкой резины. На трубопроводах имеются вентили и сливной

К^аСоелинительные трубопроводы делаются составными для удобства монтажа. На конце каждого трубопровода приваривается ниппель. На каждый ниппель надеваются накидные гайки, с помощью которых трубопроводы крепятся к штуцерам на насосе. Уплотнение резьбового соединения производится с помощью фибровых прокладок. При монтаже системы охлаждения на резьбы вентилей переходников подматывают лен с суриком. Этим обеспечивается герметичность резьбовых соединений. После сборки всех элементов дополнительной системы охлаждения она подвергается гидравлическому испытанию. Для этого в системе создается гидравлическое давление 1400 кПа. В течение 5 мин не должно быть течи.

Рис. 2.7. Схема дополнительной системы охлаждения пожарной автоцистерны АЦ-40 (1330-181: 1 — корпус теплообменника; 2,3 — трубопроводы; 4 — сливной кран; 5,6 — вентили; 7 — насос

На других автоцистернах применяются аналогичные устройства дополнительных систем. Различие состоит только в длине трубопроводов, их креплении, размещении вентилей и т. д. Так, на АЦ-40 (133Г)-181 вся арматура размещена в первом отсеке, так как насос расположен в средней части автоцистерны.

Если температура воды в летнее время в системе охлаждения более 100 °С, то необходимо включить дополнительное охлаждение. Для этого следует открыть вентили (рис. 2.7). При этом вода из нагнетательной полости пожарного насоса через открытый вентиль по трубопроводу поступит в змеевик теплообменника. Пройдя по змеевику и трубопроводу, она поступит во всасывающую полость насоса. Холодная вода будет отводить часть теплоты от воды двигателя, проходящей внутри корпуса теплообменника.

Регулируя степень открытия вентилей, добиваются установления требуемого температурного режима работы двигателя. Нагрев воды контролируют по указателю температуры, устанавливаемому в насосном отсеке.

Количество воды, циркулирующей по дополнительной системе охлаждения, составляет 5—10 % от подачи пожарного насоса. Нагретая в двигателе вода охлаждается также и в радиаторе. Часть теплоты от нее отводит воздух, просасываемый вентилятором через радиатор.

Рассмотренный выше комбинированный отвод теплоты обеспечивает непрерывную шестичасовую работу двигателя на насос при температурах окружающего воздуха до +35 °С.

После работы вентили необходимо закрывать. Удаление воды из дополнительной системы охлаждения производится следующим образом. Во время подачи насосом воды необходимо закрыть вентиль, открыть вентиль и кран. Работающий пожарный насос отсосет всю воду из трубопровода системы охлаждения. Используя кран, можно продувать систему охлаждения, открывая поочередно вентили.

Системы с дополнительными теплообменниками в системах охлаждения двигателей и механизмах трансмиссий используются на ряде автоцистерн и автонасосах. Необходимость применения таких систем обусловлена тем, что при эксплуатации пожарных автомобилей на пожарах (по существу — при работе на месте, без движения) перегревались коробки передач, коробки отвода мощности, гидроусилители руля. Для охлаждения этих механизмов теплообменники размещают в их картерах. Теплообменники двигателей принципиально не отличаются от рассмотренного ранее.

Рассмотрим особенности систем охлаждения некоторых пожарных автомобилей.

Система охлаждения пожарного автонасоса АН-40 (130)-127 (рис. 2.8) включает теплообменник коробки передач, змеевик которого смонтирован на крышке, теплообменник двигателя, систему трубопроводов, вентили. Дополнительная система включается в насос. Вода из пожарного насоса проходит через змеевик, теплообменник и затем поступает в насос. Циркулирующая в системе вода отводит часть теплоты от двигателя и от масла в коробке передач. Регулирование температуры осуществляется перекрытием трубопроводов вентилями.

Система охлаждения пожарной автоцистерны АЦ-30 (53А)-106А (рис. 2.9) включает теплообменник двигателя, теплообменник-змеевик коробки отбора мощности, трубопроводы, вентили. Система включается в насос. В боковой крышке коробки отбора мощности ввернуты штуцеры, к которым подведены концы змеевика. К штуцерам накидными гайками подсоединены трубопроводы системы охлаждения. При открытых вентилях вода из нагнетательной полости насоса 5 поступает в теплообменник-змеевик коробки отбора мощности, проходит теплообменник двигателя и поступает во всасывающую полость насоса. Циркулирующая вода охлаждает двигатель и масло в коробке отбора мощности.

Система охлаждения пожарной автоцистерны А Ц-30 (53А)-106Б наиболее мощная. В ней обеспечивается дополнительное охлаждение двигателя, механизмов трансмиссий и бензобака. Система охлаждения АЦ-30 (53А)-106Б (рис. 2.10) включает теплообменник двигателя, теплообменник коробки передач, теплообменник коробки отбора мощности, ороситель бензобака, вентили, системы включения в насос.

Рис. 2.8. Схема дополнительной системы охлаждения пожарного автонасоса АН-4П Л301-127: 1 — теплообменник двигателя; 2 — вентили; 3 — насос; 4 — теплообменник коробки передач; 5 — трубопроводы; 6 змеевик; 7 — крышка теплообменника

Охлаждение коробки отбора мощности осуществляется следующим образом: открывают вентили вода из нагнетательной полости насоса через вентиль начнет поступать в змеевик коробки отбора мощности; нагретая вода будет уходить во всасывающую полость насоса через вентиль.

Охлаждение коробки передач в этой модели автоцистерны осуществляется с помощью теплообменника. Корпус теплообменника отлит из сплава алюминия. На крышке теплообменника укреплен змеевик. Уплотнение крышки и корпуса обеспечивается паронитовыми прокладками. Включение теплообменников двигателя и коробки передач производится вентилями. При открывании этих вентилей вода из насоса поступает через вентиль в змеевик теплообменника коробки передач, а затем в теплообменник двигателя. Нагретая вода по трубопроводу через вентиль уходит во всасывающую полость насоса.

Предотвращение перегрева бензобака от нагретых деталей выпускного тракта двигателя осуществляется оросителем. Нагрев бензина в бензобаке приводит кобразованию паровых пробок в теплопроводах и, следователыю, к отказам в paботе системы питания.

Ороситель представляет собой медную изогнутую трубку с отверстиями и включается в работу при открытии вентилей.

В систему дополнительного охлаждения пожарного автомобиля АЦ-40 (131)-137 (рис. 2.11) включены теплообменник, змеевик в корпус коробки передач (только для айонов с жарким климатом) и ороситель для охлаждения бензобака при эксплуатации автомобилей в жарких условиях. Температура охлаждающей жидкости регулируется изменением подачи воды из насоса вентилями. Вода при этом поступает в змеевик, теплообменник, а затем в насос. Открывая вентнль включаем систему орошения бензинового бака. Открыв краник и вентиль. при закрытом вентиле и включенном насосе откачивают воду из системы.

Рис. 2.11. Система дополнительного охлаждения АЦ-40 (131)-137: 1 — трубопровод орошения топливного бака; 2 — вентиль включения орошения топливного бака; 3, 4 — трубопроводы; 5 — краник для впуска воздуха в трубопровод дополнительного охлаждения; 6,7 — вентили; 8 — змеевик теплообменника коробки передач; 9 — корпус теплообменника; 10 — змеевик

Система охлаждения пожарной автоцистерны АЦ-Зи (ЬЬ)-МЬ (рис. 2.12) включает теплообменники гидроусилителя руля, двигателя и коробки отбора мощности. Включение теплообменников в насос производится вентилями. При открывании вентилей охлаждается только коробка отбора мощности. Если открыты вентили, то вода из нагнетательной полости насоса через вентиль будет поступать в змеевик (он размещен в масляном баке гидроусилителя руля) теплообменника гидроусилителя руля, а затем в теплообменник двигателя. Нагретая вода по трубопроводу через вентиль 8 подводится к всасывающей полости насоса. Если открыть вентили, то будут охлаждаться все агрегаты.

Змеевики для механизмов трансмиссий изготовляют из медных трубок. Длина трубок: от 1,2 до 1,5 м — для змеевиков коробки передач и от 0,7 до 0,95 м — для коробки отбора мощности. Охлаждающая поверхность достигает 0,065 и 0,042 м2 соответственно. Змеевики испытывают под давлением 1000—1350 кПа в течение 3 мин, а корпус теплообменника — в течение 5 мин при давлении 50 кПа. Плотность сварных швов масляного бака гидроусилителя руля проверяют наливом в него керосина (пропуск керосина не допускается).

Неисправности в системе охлаждения. Неисправности основных систем охлаждения двигателей пожарных автомобилей, их причины и способы устранения такие же, как и у систем охлаждения двигателей грузовых автомобилей. Неисправности в системе охлаждения приводят к перегреву двигателя и, следовательно, к увеличению износа его деталей. При сильном перегреве двигатели могут выходить из строя. Особенности режимов работы пожарных автомобилей и наличие дополнительной системы охлаждения при неправильной эксплуатации их и двигателей приводят к возникновению неисправностей.

Техническое обслуживание системы охлаждения. Система охлаждения обслуживается при всех видах технического обслуживания.

Ежедневное техническое обслуживание (ЕТО). При смене караула необходимо проверить систему и устранить обнаруженные неисправности.

Рис. 2.12. Схема дополнительной системы охлаждения пожарной автоцистерны АЦ-30 (66)-146: 1 — радиатор; 2 — теплообменник гидроусилителя руля; 3 — теплообменник двигателя; 4 — теплообменник коробки отбора мощности; 6 — пожарный насос ПН-40У; 5, 7, 8 — вентили; 9 — змеевик; 10 — масляный бак гидроусилителя руля

Проверяют: – уровень охлаждающей жидкости в радиаторе, при необходимости дозаправляют, а при систематических больших утечках устраняют возможные причины; – натяжение ремней вентилятора и при необходимости регулируют: – нет ли подтекания воды в соединениях трубопроводов; – работу датчика и указателя температуры воды при работающем двигателе; – легкость открывания и закрывания вентилей и крана в дополнительной системе охлаждения.

Техническое обслуживание на пожаре или учении включает ряд мероприятий.

1. Контроль нагрева воды в системе охлаждения и проверка нагрева картеров механизмов; температура воды в двигателе должна находиться в пределах 80—95 °С; нагрев картеров проверять наощупь, он не должен быть выше 60—70 °С. Летом жалюзи радиатора должны быть открыты, можно открывать и капот двигателя (при этом необходимо лафетный ствол повернуть в сторону во избежание повреждения окраски). Температурный режим двигателя и механизмов устанавливается регулированием открытия вентилей в дополнительной системе охлаждения. 2. Проверка отсутствия течи воды в соединениях трубопроводов, радиатора.

Техническое обслуживание по возвращении с пожара или учения. Необходимо проверить количество жидкости в радиаторе (з случае необходимости выявить причину утечки и устранить ее) и устранить неисправности, выявленные при эксплуатации пожарного автомобиля и его обслуживании.

Техническое обслуживание № 1 (ТО-1). Полностью проводится ЕТО и дополнительно выполняется ряд работ: – проверка крепления всех деталей системы охлаждения (радиатор, водяной насос, жалюзи, шланги и т. д.); – проверка и крепление узлов дополнительной системы охлаждения (вентилей, теплообменников, трубопроводов); смазка подшипников водяного насоса двигателя. Техническое обслуживание № 2 (ТО-2). Полностью проводится ТО-1 и дополнительно выполняется ряд работ: – проверка состояния и исправность работы впускного и выпускного клапанов пробки радиатора (или расширительного бачка), приводов и жалюзи; – проверка и при необходимости устранение неисправностей в дополнительной системе охлаждения.

Сезонное техническое обслуживание (СО). При переходе на летнюю и зимнюю эксплуатацию выполняются работы очередного обслуживания ТО-1 или ТО-2. Кроме того, выполняются дополнительные работы.

При подготовке к летнему периоду эксплуатации пожарного автомобиля необходимо: слить охлаждаю Щую низкозамерзающую жидкость, промыть систему охлаждения и заправить ее водой; включить дополнительную систему охлаждения.

При подготовке к зимнему периоду эксплуатации пожарного автомобиля необходимо: заменить воду низ-коз амерзающей охлаждающей жидкостью; промыть котел пускового подогревателя, систему отопления кабины; проверить исправность ее работы; проверить исправность сливных краников, прочистить и продуть их сжатым воздухом; отключить систему дополнительного охлаждения.

Систему дополнительного охлаждения отключают при температуре окружающего воздуха ниже +10 °С. Отключение производится в следующей последовательности: удалить из системы воду, продуть ее сжатым воздухом; отсоединить накидные гайки трубопроводов от штуцеров вентилей, установить под ниппели заглушки из фибры диаметром 20 мм, а затем повернуть накидные гайки; полностью закрыть вентили и опломбировать.

Система охлаждения служит для отвода тепла от деталей двигателя, нагревающихся при работе. Возможно воздушное или жидкостное охлаждение двигателей. В двигателях отечественных автомобилей (кроме автомобиля «Запорожец») применяется жидкостная система охлаждения закрытого типа с принудительной циркуляцией охлаждающей жидкости.

В систему охлаждения (рис. 92) входит рубашка охлаждения головки блока цилиндров, рубашка охлаждения блока цилиндров, радиатор, соединительные патрубки, водяной насос, вентилятор, термостат, сливные краны, жалюзи и указатель температуры охлаждающей жидкости.

В качестве охлаждающей жидкости используется вода или жидкость с низкой температурой замерзания — антифриз.

При принудительной закрытой системе охлаждения двигателя водяной насос создает циркуляцию охлаждающей жидкости через рубашки охлаждения, патрубки, шланги и радиатор. Жидкость омывает гильзы цилиндров и через отверстия в блоке цилиндров поступает в полости обеих головок блока цилиндров (у V-образного двигателя), затем, омывая приливы клапанов, охлаждает их и поступает в полость подогрева впускного трубопровода.

Рис. 92. Система охлаждения двигателя ЗИЛ-130: 1 — жалюзи, 2 — верхний бачок радиатора, 3 —пробка радиатора, 4 — компрессор, 5 — дополнительный перепускной канал (байпас), 6 — термостат, 7 —рубашка охлаждения головки блока цилиндров, 8 — отопитель кабины, 9 — рубашка охлаждения блока цилиндров, 10, 11 — сливные краны, 12 — шланг, 13 — нижний бачок радиатора, 14 — вентилятор, 15 — радиатор, 16 — водяной насос

Проходя далее через верхний патрубок, термостат и шланг, охлаждающая жидкость попадает в верхний бачок радиатора. Охлажденная в радиаторе жидкость из нижнего бачка через патрубок и шланг поступает к водяному насосу.

Для обеспечения надежной циркуляции охлаждающей жидкости в головках блока цилиндров при закрытой заслонке термостата и выравнивания потоков жидкости, идущей через правую и левую головки, в систему охлаждения двигателя введен дополнительный перепускной канал (байпас), соединяющий пространство под заслонкой термостата со всасывающим каналом водяного насоса.

Уровень жидкости в системе охлаждения должен быть на 40— 50 мм ниже верхней кромки заливной горловины.

Радиатор отопителя 8 кабины водителя включается в систему охлаждения двигателя краном.

Жалюзи установлены впереди радиатора и служат для изменения интенсивности охлаждения радиатора потоком воздуха. Жалюзи состоят из ряда пластин, шарнирно укрепленных в верхней и нижней частях. Управление (открытие и закрытие) жалюзи осуществляется рукояткой из кабины водителя или автоматически специальным устройством.

Термостат служит для автоматического регулирования температуры воды в системе охлаждения двигателя. У большинства современных двигателей применяется термостат жидкостного типа (рис. 93). Он состоит из корпуса, герметически закрытого гофрированного баллона, заполненного легко испаряющейся жидкостью, и клапана со штоком. Один конец баллона закреплен неподвижно в корпусе, другой соединен со штоком. Пока двигатель не прогрет и температура охлаждающей жидкости в системе охлаждения не превышает 70—75 °С, клапан термостата закрыт (рис. 93,а). Дальнейшее повышение температуры приводит к тому, что легко испаряющаяся жидкость в баллоне начинает испаряться, давление паров преодолевает упругость стенок баллона, вследствие чего последний удлиняется и, перемещая клапан, открывает его (рис. 93).

При закрытом клапане термостата охлаждающая жидкость через радиатор не циркулирует (см. рис. 92), а идет по малому кругу циркуляции: насос — рубашка охлаждения — термостат — насос, что в значительной степени ускоряет прогрев двигателя.

По мере нагревания жидкости клапан термостата начинает открываться. Полностью он открывается при температуре охлаждающей жидкости 81—85 °С. Жидкость при этом циркулирует по большому кругу: насос — рубашка охлаждения — радиатор — насос.

В системе охлаждения двигателей автомобилей ЗИЛ-130 и ВАЗ-2101 «Жигули» устанавливают более надежные в работе термостаты с твердым наполнителем. Медный баллон такого термостата заполнен активной массой, состоящей из церезина (нефтяного воска) и медного порошка. Температура плавления церезина равна 70—83 °С, поэтому при нагреве охлаждающей жидкости выше этой температуры активная масса расширяется и воздействует на заслонку термостата.

Радиатор состоит из верхнего и нижнего бачков, соединенных вертикальными трубками. Нагревшаяся охлаждающая жидкость из рубашки охлаждения двигателя поступает в верхний бачок, откуда по трубкам — в нижний бачок. Для лучшего охлаждения трубки соединены тонкими пластинками, которые одновременно повышают прочность радиатора. В закрытой системе охлаждения пробка радиатора (рис. 94) имеет двойной паровоздушный клапан — впускной (воздушный) и выпускной (паровой). Впускной клапан (нагруженный более слабой пружиной) пропускает внутрь радиатора атмосферный воздух. Открывается он при возникновении в радиаторе разрежения, появляющ; гося при конденсации паров воды.

При закрытой системе охлаждения температура кипения воды повышается до 109—110 °С, поэтому вода в системе охлаждения закипает реже и таким образом меньше расходуется.

Рис. 93. Термостат жидкостного типа: а — клапан закрыт, б — клапан открыт; 1 — подводящая труба, 2 — патрубок перепускного канала, 3 — прокладка, 4 — отводящий патрубок, 5 — клапан термостата. 6 — шток, 7 — корпус, в — гофрированный баллон

За радиатором установлен вентилятор (рис. 95), повышающий скорость потока воздуха, проходящего через радиатор. Вентилятор установлен на шарикоподшипниках обычно на одном валу с водяным насосом центробежного типа. Привод вентилятора и водяного насоса осуществляется от шкива коленчатого вала двумя клиновидными ремнями. При этом ремень охватывает также шкив генератора, а ремень — шкив привода насоса гидроусилителя рулевого управления.

Рис. 94. Пробка радиатора: а — открытие выпускного (парового) клапана, б—открытие впускного (воздушного) клапана; 1 — крышка, 2 — упорная пружинная шайба, 3—пружина выпускного клапана. 4 — тарелка выпускного клапана, Ь, в — уплот-нительные шайбы, 6 — пружина впускного клапана, 7 — шайба впускного клапана

Полость между подшипниками аполняется смазкой. На переднем конце вала установлена ступица вентилятора, которая закрепляется при помощи разрезной конусной втулки, шпонки и гайки со шплинтом. Такое крепление позволяет при ослаблении посадки подтягивать ступицу шкивов.

Основные неисправности системы охлаждения. Признаками неисправной работы системы охлаждения двигателя являются подтекание жидкости, перегрев или переохлаждение двигателя. Перегрев двигателя может произойти из-за недостатка воды в системе охлаждения, пробуксовки ремня привода вентилятора и водяного насоса, загрязнения или отложения накипи в системе или вследствие неправильной работы термостата.

Рис. 95. Водяной насос и вентилятор двигателя ЗИЛ-130: 1 — вентилятор, 2 — ремень привода генератора, 3 — ремень привода насоса гидроусилителя, 4 — ремень привода компрессора, 5 — водяной насос, 6, 7 — шарикоподшипники, 8 — вал водяного насоса, 9 — втулка шкива, 10 —ступица шкива вентилятора

Переохлаждение двигателя, как правило, происходит из-за неправильной работы термостата. При отрицательных температурах воздуха переохлаждение двигателя может произойти, если не принять предохранительных мер (не прикрыть жалюзи, не надеть утеплительный чехол).

Реклама:
Читать далее: Система смазки двигателя

Категория: - Пожарные автомобили

Главная → Справочник → Статьи → Форум

stroy-technics.ru

Система охлаждения двигателя

Система охлаждения предназначена для охлаждения деталей двигателя, нагреваемых в результате его работы. На современных автомобилях система охлаждения, помимо основной функции, выполняет ряд других функций, в том числе:

  • • нагрев воздуха в системе отопления, вентиляции и кондиционирования;
  • • охлаждение масла в системе смазки;
  • • охлаждение отработавших газов в системе рециркуляции отработавших газов;
  • • охлаждение воздуха в системе турбонаддува;
  • • охлаждение рабочей жидкости в автоматической коробке передач.

Рис. 11 Система охлаждения:

  • 1 .расширительный бачок;
  • 2. радиатор системы рециркуляции отработавших газов;
  • 3. теплообменник отопителя;
  • 4. датчик температуры охлаждающей жидкости;
  • 5. насос охлаждающей жидкости;
  • 6. датчик температуры охлаждающей жидкости на выходе радиатора;
  • 7. термостат;
  • 8. масляный радиатор; ^дополнительный насос охлаждающей жидкости;
  • 10.радиатор системы охлаждения

В зависимости от способа охлаждения различают следующие виды систем охлаждения: жидкостная (закрытого типа), воздушная (открытого типа) и комбинированная. В системе жидкостного охлаждения тепло от нагретых частей двигателя отводится потоком жидкости. Воздушная система для охлаждения использует поток воздуха. Комбинированная система объединяет жидкостную и воздушную системы.

Рис. 12 Система охлаждения: 1 — вентилятор; 2 — жалюзи; 3 — трос привода жалюзи; 4 — верхний бак радиатора; 5 — пробка радиатора; 6 — шланг отвода воды (жидкости) от головки компрессора; 7 — шланг подвода воды в компрессор; 8 — перепускной шланг к жидкостному насосу; 9 — шкив водяного насоса и вентилятора; 10 — жидкостный насос; 11— верхний патрубок подвода воды в радиатор; 12 — термостат; 13 — шланг отвода воды из отопителя в жидкостный насос; 14 — датчик сигнализатора аварийного перегрева воды; 15 — впускной трубопровод горючей смеси к цилиндрам; 16 — кран системы отопления кабины; 17 — датчик температуры воды; 18 — головка цилиндров; 19 — блок цилиндров; 20, 21 — краники слива воды; 22 — шланг подвода воды к насосу из радиатора; 23 — шкив коленчатого вала; 24 — ремень привода вентилятора и жидкостного насоса; 25 — нижний бак радиатора; 26 — сердцевина радиатора; 27 — вентилятор отопителя кабины; 28 — радиатор отопителя; 29 — патрубок отвода воды в водяной насос; 30 — клапан термостата; 31 — шток; 32 — активная масса.

На автомобилях наибольшее распространение получили система жидкостного охлаждения. Данная система обеспечивает равномерное и эффективное охлаждение, а также имеет меньший уровень шума. Поэтому, устройство и принцип действия системы охлаждения рассмотрены на примере системы жидкостного охлаждения.

Конструкция системы охлаждения бензинового и дизельного двигателей подобны. Система охлаждения двигателя включает множество элементов, среди которых радиатор охлаждающей жидкости, масляный радиатор, теплообменник отопителя, вентилятор радиатора, центробежный насос, а также расширительный бачок и термостат. В схему системы охлаждения включена «рубашка охлаждения» двигателя. Для регулирования работы системы используются элементы управления.

Радиатор предназначен для охлаждения нагретой охлаждающей жидкости потоком воздуха. Для увеличения теплоотдачи радиатор имеет специальное трубчатое устройство.

Наряду с основным радиатором в системе охлаждения могут устанавливаться масляный радиатор и радиатор системы рециркуляции отработавших газов. Масляный радиатор служит для охлаждения масла в системе смазки.

Радиатор системы рециркуляции отработавших газов охлаждает отработавшие газы, чем достигается снижение температуры сгорания топливно-воздушной смеси и образования оксидов азота. Работу радиатора отработавших газов обеспечивает дополнительный насос циркуляции охлаждающей жидкости, включенный в систему охлаждения.

Теплообменник отопителя выполняет функцию, противоположную радиатору системы охлаждения. Теплообменник нагревает, проходящий через него, воздух. Для эффективной работы теплообменник отопителя устанавливается непосредственно у выхода нагретой охлаждающей жидкости из двигателя.

Для компенсации изменения объема охлаждающей жидкости вследствие температуры в системе устанавливается расширительный бачок. Заполнение системы охлаждающей жидкостью обычно осуществляется через расширительный бачок.

Циркуляция охлаждающей жидкости в системе обеспечивается центробежным насосом. В обиходе центробежный насос называют помпой. Центробежный насос может иметь различный привод: шестеренный, ременной и др. На некоторых двигателях, оборудованных турбонаддувом, для охлаждения наддувочного воздуха и турбокомпрессора устанавливается дополнительный насос циркуляции охлаждающей жидкости, подключаемый блоком управления двигателем.

Термостат предназначен для регулировки количества охлаждающей жидкости, проходящей через радиатор, чем обеспечивается оптимальный температурный режим в системе. Термостат устанавливается в патрубке между радиатором и «рубашкой охлаждения» двигателя.

На мощных двигателях устанавливается термостат с электрическим подогревом, который обеспечивает двухступенчатое регулирование температуры охлаждающей жидкости. Для этого в конструкции термостата предусмотрено три рабочих положения: закрытое, частично открытое и полностью открытое. При полной нагрузке на двигатель с помощью электрического подогрева термостата производится его полное открытие. При этом температура охлаждающей жидкости снижается до 90°С, уменьшается склонность двигателя к детонации. В остальных случаях температура охлаждающей жидкости поддерживается в пределах 105°С.

Вентилятор радиатора служит повышения интенсивности охлаждения жидкости в радиаторе. Вентилятор может иметь различный привод:

  • • механический (постоянное соединение с коленчатым валом двигателя);
  • • электрический (управляемый электродвигатель);
  • • гидравлический (гидромуфта).

Наибольшее распространение получил электрический привод вентилятора, обеспечивающий широкие возможности для регулирования.

Типовыми элементами управления системы охлаждения являются датчик температуры охлаждающей жидкости, электронный блок управления и различные исполнительные устройства.

Датчик температуры охлаждающей жидкости фиксирует значение контролируемого параметра и преобразует его в электрический сигнал. Для расширения функций системы охлаждения (охлаждения отработавших газов в системе рециркуляции отработавших газов, регулирования работы вентилятора и др.) на выходе радиатора устанавливается дополнительный датчик температуры охлаждающей жидкости.

Сигналы от датчика принимает электронный блок управления и преобразует их в управляющие воздействия на исполнительные устройства. Используется, как правило, блок управления двигателем с устанавленным соответствующим программным обеспечением.

В работе системы управления могут использоваться следующие исполнительные устройства: нагреватель термостата, реле дополнительного насоса охлаждающей жидкости, блок управления вентилятором радиатора, реле охлаждения двигателя после остановки.

studref.com


Смотрите также