Система повітряного охолодження (ДВЗ)

У повітряній системі охолодження необхідний температурний режим двигуна забезпечується повітряним потоком.

Схема примусового повітряного охолодження двигуна: 1 — осьовий вентилятор; 2 — ребра; 3 — дефлектор (напрямний кожух)

У двигунах з такою системою для збільшення площі охолодження на циліндрах наявні ребра. У мотоциклів, цих ребер та набігаючого потоку повітря буває достатньо (природне повітряне охолодження), а в автомобілів, де двигун знаходиться у закритому просторі для створення та спрямування потоку повітря застосовується осьовий вентилятор та кожухи — дефлектори (примусове повітряне охолодження). Крім того наплив повітря до мотовідсіку може регулюватись керованими термостатами заслінками (система терморегуляції).

Повітряне охолодження двигуна було популярним на післявоєнних малолітражках: Citroën 2CV, Volkswagen Käfer, Fiat 500 тощо. Однак така система встановлювалась не тільки на двигунах з малим робочим об'ємом, приклади — Chevrolet Corvair, Porsche 911. Майже усі автомобілі марки Tatra — зокрема представницькі та вантажівки мають повітряне охолодження двигуна. У СРСР такі двигуни встановлювались на «Запорожцях» та «Волинянках», тракторах Т-40, Т-330 тощо.

На даний момент повітряне охолодження двигунів застосовується на автомобілях вкрай рідко.

Порівняння з рідинним охолодженням

Переваги
V-подібний двигун Tatr'и 603 має два осьових вентилятори, а приток повітря до мотовідсіку регулюється керованими термостатами заслінками
Опозитний двигун Porsche 356 з повітряним охолодженням
Дизельний двигун вантажівки Tatra 128
  • Простота конструкції (відсутність охолоджуючої рідини, радіатора, сорочки охолодження, термостату, водяної помпи, патрубків тощо) й пов'язана з нею зручність експлуатації[1];
  • Менша маса (причина поширення повітряного охолодження на поршневих авіаційних двигунах);
  • Швидший прогрів;
  • Менший знос циліндрів, обумовлений меншою конденсацією парів бензину та води на їх стінках через більшу робочу температуру;
  • Менша чутливість до коливань температури[2].

Недоліки
  • Шумність обумовлена відсутністю сорочки охолодження та наявністю вентилятора. Ребра на циліндрах та головці в певній мірі також цьому сприяють;
  • Близько 10-15 % потужності двигуна затрачається на привід вентилятора (Наприклад, у ЗАЗ-968М частота обертання вентилятора сягає до 6200 хв−1, а споживає він 3 к. с. потужності[3]);
  • Деяке погіршення наповнення циліндра (погіршене масове наповнення циліндра при більшій температурі), через що при однакових частотах обертання колінчастого вала й інших параметрах двигун з повітряним охолодженням розвиває дещо меншу потужність.
  • Більша теплова напруженість окремих деталей;
  • Нерівномірність обдуву;
  • Чутливість до якості та стану оливи (на двигунах з такою системою охолодження наявні оливний радіатор та відцентровий фільтр тонкого очищення оливи);
  • Більші габарити двигуна[4];
  • Складність виготовлення[4];
  • Дещо утруднене опалення салону (як правило обігрівач салону виконується автономним й працює на паливі).

Мала ефективність повітряного охолодження обумовлена низькою теплоємністю повітря (питома теплоємність повітря в 4 рази менша ніж у води).

Оптимальним температурним режимом двигуна з повітряним охолодженням вважається такий, при якому температура оливи у системі мащення становить 70—110°С на усіх режимах роботи двигуна. Це можливо за умови, що з охолоджуючим повітрям у навколишнє середовище розсіюється до 35 % теплоти, що виділяється при згорання палива у циліндрах двигуна.[4]

Повітряна система охолодження мала розповсюдження на дизелях, оскільки їх робочий цикл проходить при нижчих температурах ніж у двигунах з іскровим запалюванням.[1]

Приклади автомобілів, двигуни яких мають (чи мали) повітряне охолодження

Примітки
  1. Тур Е. Я. и др. Устройство автомобиля: Учебник для учащихся автотранспортных техникумов / Е. Я. Тур, К. Б. Серебряков, Л. А. Жолобов. — М.: Машиностроение, 1991. — 352 с.: ил. — С. 77
  2. Михайловский Е. В. и др. Устройство Автомобиля: Учебник для учащихся автотранспортных техникумов / Е. В. Михайловский, К. Б. Серебряков, Е. Я. Тур. — 5-е изд., перераб. И доп. — М.: Машиностроение, 1985. — 352 с., ил. — С. 81
  3. Шейнин С. А., Стрюк Н. Н. Автомобиль «Запорожец» ЗАЗ-968М и его модификации: Многокрасочный альбом. — М.: Машиностроение, 1991. — 136 с.: ил. ISBN 5-217-00724-9
  4. Вахламов В. К. Автомобили: Основы конструкции: учебник для студ. высш. учеб. заведений / В. К. Вахламов. — 4-е изд., стер. — М.: Издательский центр «Академия», 2008. — 528 с. — С. 56
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.