Техника - молодёжи 2003-05, страница 65

вентилятор 5 и радиатор 4, и работают две автономные системы с низким КПД.

Используя опыт предков

Расположим воздухозаборник 1 воздушного канала 2 в зоне максимального давления воздуха, обтекающего автомобиль, перед ветровым стеклом (рис. 4а). Выходное отверстие 3 канала выведем под днищем кузова, в зону максимального разряжения. Вентилятор 4 здесь установим перед радиатором 5 в подогнанном кольцевом канале с зазором 2 мм (а.с. СССР №1481096, 1989 г.). За вентилятором скорость потока максимальна, а в плоскости радиатора воздушный канал расширяется, что повышает эффект теплопередачи. Перед радиатором расположены створки 6 забора холодного воздуха для вентиляции салона.

За радиатором установлена заслонка 7 подачи горячего воздуха в салон. Переводом заслонки вертикально (см. пунктир) горячий воздух направляется за борт автомобиля по выходному каналу 3. Снизу он имеет дефлектор 8, который при движении машины создает дополнительное разряжение. Вот этот единый герметичный канал 2, 3 системы охлаждения, вентиляции и отопления и позволяет снизить коэффициент аэродинамического сопротивления автомобиля. Кроме того, соединение области высокого давления над капотом с разряжением под днищем автомобиля обеспечивает интенсивный воздушный поток под капотом без вентилятора. Поэтому электровентилятор 4 включается в 2 — 2,5 раза реже, чем в традиционной системе охлаждения.

Термостат и парафин

Конструкторы столкнулись с неудобством радиаторов еще в 20-е гг., когда возникли трудности с прогревом двигателя при запуске. Для временного отключения системы охлаждения установили термостат. Этот простейший прибор представляет собою клапан, соединенный с сильфоном, который, уменьшая свою длину при охлаждении, отключает радиатор. Хотя гораздо эффективней было бы отключение водяного насоса, который осуществляет циркуляцию жидкости в блоке и головке цилиндров, препятствуя быстрому прогреву двигателя.

На авиационных моторах с жидкостным охлаждением насос включается в работу парафиновой муфтой сцепления. Пока двигатель холодный, затвердевший парафин в гидромуфте препятствует вращению насоса. С повышением температуры парафин плавится и автоматически включает гидромуфту насоса. Парафиновую гидромуфту одно время выпускали у нас, но для привода не насосов охлаждения, а вентиляторов на автомобилях «Волга» и «КамАЗ».

Конечно, гидромуфта, отключающая водяной насос, лучше справляется с обязанностями термостата, чем он сам, да еще при меньшей стоимости, увеличивает ресурс насоса и снижает расход топлива, но становится ненужной в случае применения оптимизированной системы вентилятор-радиатор с периодическим включением вентилятора (см. рис. 4а).

Расширительный бачок компенсирующий бачок

Надо сказать, вершиной современной системы охлаждения двигателя является расширительный бачок — хранитель верхнего контрольного уровня охлаждающей жидкости. Каким образом он оказался на автомобильном двигателе? Не будет преувеличением сказать, что упал с неба. Ведь впервые расширительный бачок появился в 20 - 30 гг. XX в. на авиационных моторах жидкостного охлаждения, когда вме- _

сто воды стали

использовать незамерзающую жидкость — антифриз. Во время Второй мировой войны преобладающее число самолетов оснащалось двигателями с охлаждением антифризом. Заодно и на машинах аэродромного обслуживания — «студебеккерах», «виллисах», «ЗИСах» — в качестве охлаждающей жидкости применялся антифриз, благо он всегда под рукой. И хотя система охлаждения машин того времени не имела расширительных бачков, никаких проблем из-за их отсутствия не было. Антифриз заливали не полностью. Оставался пустым верх радиатора, а если и оказывались излишки, то их выбрасывало через сифонный патрубок радиатора. Эра антифриза начиналась, преимущественно, на автомобилях аэродромного хозяйства.

Когда европейская химическая промышленность освоила производство антифризов, в конце 1950-х гг. расширительный бачок угнездился под капотом автомобиля. У нас охлаждающие жидкости появились в 1964 г. вместе с автомобилем «Фиат-124» — прототипом ВАЗ-211.

Однако с торжественным шествием антифриза забыли про особенности воды — она при нагревании не расширяется, позволяя в системе охлаждения обойтись без расширительного бачка.

Конструкторы автомобильных фирм докажут, что система охлаждения мотора продумана, оптимизирована, что ее байпастная — обводная с термостатом — схема является классической и отвечает всем требо

ваниям мирового автомобилестроения. Вам объяснят, что система должна быть простой, надежной и технологичной; обеспечивать моментальный запуск двигателя и быстрый его прогрев в любых условиях. А в каких тяжелых условиях работает двигатель? При температурах от минус 50° С в Якутске до плюс 50° С на юге страны. Все эти условия надо учесть!

Авиационный мотор

Нагретый на солнечной стоянке штурмовик Ил-2, имеющий мотор жидкостного охлаждения АМ-38ц, взлетает с полевого аэродрома и че

рез 30 мин на высоте 10 тыс. м попадает в 60-градусный мороз. А атмосферное давление здесь настолько низкое, что охлаждающие жидкости закипают при температуре ниже 20°С.И что же? По автомобильному — сливай воду? Конечно, нет. Регулируемая створка 1 перекроет воздушный канал 2 радиатора 3, и система охлаждения продолжает удовлетворять всем предъявляемым к ней требованиям. А это: широкий диапазон наружных температур; быстрый их перепад от плюсовой к минусовой и обратно; работа на максимальной высоте полета; минимальное аэродинамическое сопротивление системы охлаждения на любой скорости; надежность в боевых и простота обслуживания в полевых условиях. Надежность при условии, что по системе стреляют из пушек и пулеметов с земли и воздуха, что самолет выполняет фигуры высшего пилотажа и полеты в перевернутом положении! Переверни автомобиль и посмотри, как потечет охлаждающая жидкость из бачка или радиатора. А ведь расширительный бачок 4 самолетной системы с пеногасителем и дренажем (см. рис. 46) по размерам такой же, как на «жигулях», фронт радиатора тоже не больше «жигулевского». Системы охлаждения авиационных ДВС выпускались и демонстрировались еще 70 лет тому назад, а теперь служат немым укором лучшим зарубежным системам охлаждения автомобильного мотора Так что напрасно обольщаются автомобилисты, что постигли истину.

ТЕХНИКА-МОЛОДЕЖИ 5 ' 2 0 0 3

62