Для обеспечения нормального теплового состояния двигателя необходимо в процессе его работы постоянно отводить тепло от нагретых деталей. Количество отводимой теплоты в зависимости от типа двигателя и способа охлаждения составляет 25...35 % от общего количества тепла, выделяемого при сгорании рабочей смеси. При нарушении оптимальных тепловых условий (перегревание, переохлаждение) нормальный режим работы двигателя нарушается и может наступить аварийное состояние.
Охлаждение двигателей может быть воздушным или наиболее распространенным - жидкостным. При воздушном охлаждении тепло отводится потоком воздуха, при жидкостном - циркулирующей в системе охлаждения двигателя водой.
Надежность системы охлаждения во многом зависит от физико-химических свойств используемых жидкостей, к которым предъявляются следующие требования; температура кипения должна быть на 15...20 оС выше максимально возможной температуры в системе охлаждения, а температура замерзания не менее чем на 5...10 °С ниже минимальной температуры окружающей среды; не должны образовывать в системе осадков, шлама, накипи, снижающих интенсивность теплоотвода и нарушающих циркуляцию; не должны вспениваться, а также вызывать коррозию металлических деталей, разрушение уплотнительных материалов; обладать малым коэффициентом расширения в силу значительных перепадов температур при работе двигателя; должны быть недефицитными, недорогими, пожаробезопасными и не оказывать вредного влияния на здоровье обслуживающего персонала.
В качестве охлаждающих жидкостей для ДВС широко используют воду и низкозастывающие смеси - антифризы. Однако они не в полной мере отвечают необходимым требованиям.
Так, существенный недостаток обыкновенной воды - высокая температура замерзания (°С), что затрудняет ее применение в зимнее время. При длительной остановке двигателя при отрицательных температурах необходим слив воды из системы охлаждения или работа двигателя на малой частоте вращения, что приводит к перерасходу топлива, закоксовыванию колец и повышенному износу деталей.
Немаловажным недостатком для воды является наличие в ней растворимых солей жесткости, которые вызывают отложение накипи на поверхностях деталей водяной рубашки и ухудшают теплоотвод, что приводит также к дополнительному расходу мощности.
Кроме указанных недостатков, вода оказывает коррозионное действие на металлические поверхности деталей, снижая их механическую прочность и надежность работы двигателя.
В силу наибольшей доступности воды, как охлаждающей жидкости, при эксплуатации двигателей приходится не только считаться с се недостатками, но и принимать меры, устраняющие их.
При отрицательных температурах окружающего воздуха применяют низкозамерзающие охлаждающие жидкости. Антифризы имеют низкую температуру замерзания и обеспечивают надежную работу системы охлаждения в широком диапазоне отрицательных температур. Однако, кроме достоинств, они имеют и недостатки: высокий коэффициент расширения, отрицательно воздействуют на резинотехнические изделия, сравнительно дороги и дефицитны.
Характеристика воды и способы определения жесткости
Жесткость обуславливается наличием в воде растворенных солей и является ее эксплуатационным недостатком. При нагревании соли разлагаются, образуя на поверхностях охлаждения трудноудаляемые твердые вещества, называемые накипью. Накипь - это слой отложений светло-серого или коричневою цвета, прочно связанный с поверхностью нагрева, толщиной от десятых долей до нескольких миллиметров. По составу накипь представляет собой неоднородную механическую смесь различных химических соединений кальция и магния: CaSO4∙2H2O (гипс), CaS04, CaCO3,, MgCO3, CaSiO3, MgSiО3 и т.д.
Качество воды зависит от состава и количества примесей, которые могут находиться в виде взвесей, коллоидных частиц или в растворенном состоянии. В отличие от солей жесткости механические примеси легко удаляются отстаиванием или фильтрованием. Если профильтрованная вода остается мутной, значит в ней содержатся очень мелкие частицы размером менее микрона. Чтобы очистить такую воду, в нее добавляют коагуляторы - вещества, под действием которых мелкие частицы, соединяясь, образуют хлопья. В качестве коагуляторов используют хлорное железо, сернокислый алюминий и другие вещества. Хлопьевидные частицы при отстаивании легко осаждаются и задерживаются фильтрами. Соли жесткости фильтрами не задерживаются, поэтому для избавления от них требуются другие приемы.
Воду, вызывающую образование накипи, называют жесткой. Жесткость воды определяется содержанием ионов кальция и магния и подразделяется на общую, карбонатную (временную) и некарбонатную (постоянную).
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
