www.wikidata.uk-ua.nina.az

Повітряне охолодження охолодження деталей машин агрегатів або інших елементів яке досягається за рахунок теплообміну між

Повітряне охолодження

Повітряне охолодження — охолодження деталей машин, агрегатів або інших елементів, яке досягається за рахунок теплообміну між об'єктом охолодження та повітрям.

Радіатори системи охолодження двоциліндрового мотоциклетного двигуна
Система активного охолодження Cooler Master V8 для комп'ютерного процесора
Решітка системи повітряного охолодження побутового кондиціонера
Система активного повітряного охолодження процесора Intel

Ефективність охолодження визначається кількістю теплової енергії, яка відводиться з одиниці площі охолоджуваної поверхні, яка, в свою чергу, визначається різницею температур повітря і охолоджуваної поверхні, масою повітря та площею охолоджуваної поверхні. Для збільшення площі та відводу нагрітого повітря від охолоджуваної поверхні облаштовують радіатори та забезпечують їх примусовий обдув, а в окремих системах, наприклад побутових кондиціонерах — примусове зволоження зони теплообміну.

Перевагами систем з повітряним охолодженням є менша вага та простота виготовлення; недоліками — більші габарити, нерівномірність температури в різних точках охолоджуваного об'єкта, що є наслідком низької теплоємності та теплопровідності повітря та призводить до низької тепловіддачі. Як наслідок, ці системи застосовують в авіаційних, мотоциклетних і деяких спеціальних двигунах, для яких переваги таких систем є вирішальними, а недоліки несуттєвими.

Принципи повітряного охолодження також застосовуються в градирнях. Їх висока ефективність (як і, наприклад, в побутових кондиціонерах) досягається випаровуванням рідини (води) в зоні теплообміну, за рахунок чого істотно зростає ефективність системи.

При повітряному охолодженні повітря повинне бути холоднішим за охолоджуваний об'єкт або поверхню. Це обумовлено другим законом термодинаміки, який визначає, що тепло може рухатись лише від більш нагрітого тіло до більш холодного. В окремих випадках за рахунок випаровування рідини в зоні теплообміну вдається досягти температури, нижчої за температуру повітря.

Розрахунок систем повітряного охолодження ускладнюється необхідністю врахування умов конвекції повітря, аеродинамічного опору охолоджуваної поверхні тощо, тому конструювання систем повітряного охолодження виконується переважно за результатами експериментів.

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

Система повітряного охолодження (ДВЗ) Редагувати

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

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 Редагувати

Переваги Редагувати

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;
  • 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.

Недоліки Редагувати

  • 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);
  • 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;
  • Складність виготовлення;
  • 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.

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

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

Див. також Редагувати

Примітки Редагувати

  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
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри
Дата публікації:
Povitryane oholodzhennya oholodzhennya detalej mashin agregativ abo inshih elementiv yake dosyagayetsya za rahunok teploobminu mizh ob yektom oholodzhennya ta povitryam Radiatori sistemi oholodzhennya dvocilindrovogo motocikletnogo dvigunaSistema aktivnogo oholodzhennya Cooler Master V8 dlya komp yuternogo procesoraReshitka sistemi povitryanogo oholodzhennya pobutovogo kondicioneraSistema aktivnogo povitryanogo oholodzhennya procesora IntelEfektivnist oholodzhennya viznachayetsya kilkistyu teplovoyi energiyi yaka vidvoditsya z odinici ploshi oholodzhuvanoyi poverhni yaka v svoyu chergu viznachayetsya rizniceyu temperatur povitrya i oholodzhuvanoyi poverhni masoyu povitrya ta plosheyu oholodzhuvanoyi poverhni Dlya zbilshennya ploshi ta vidvodu nagritogo povitrya vid oholodzhuvanoyi poverhni oblashtovuyut radiatori ta zabezpechuyut yih primusovij obduv a v okremih sistemah napriklad pobutovih kondicionerah primusove zvolozhennya zoni teploobminu Perevagami sistem z povitryanim oholodzhennyam ye mensha vaga ta prostota vigotovlennya nedolikami bilshi gabariti nerivnomirnist temperaturi v riznih tochkah oholodzhuvanogo ob yekta sho ye naslidkom nizkoyi teployemnosti ta teploprovidnosti povitrya ta prizvodit do nizkoyi teploviddachi Yak naslidok ci sistemi zastosovuyut v aviacijnih motocikletnih i deyakih specialnih dvigunah dlya yakih perevagi takih sistem ye virishalnimi a nedoliki nesuttyevimi Principi povitryanogo oholodzhennya takozh zastosovuyutsya v gradirnyah Yih visoka efektivnist yak i napriklad v pobutovih kondicionerah dosyagayetsya viparovuvannyam ridini vodi v zoni teploobminu za rahunok chogo istotno zrostaye efektivnist sistemi Pri povitryanomu oholodzhenni povitrya povinne buti holodnishim za oholodzhuvanij ob yekt abo poverhnyu Ce obumovleno drugim zakonom termodinamiki yakij viznachaye sho teplo mozhe ruhatis lishe vid bilsh nagritogo tilo do bilsh holodnogo V okremih vipadkah za rahunok viparovuvannya ridini v zoni teploobminu vdayetsya dosyagti temperaturi nizhchoyi za temperaturu povitrya Rozrahunok sistem povitryanogo oholodzhennya uskladnyuyetsya neobhidnistyu vrahuvannya umov konvekciyi povitrya aerodinamichnogo oporu oholodzhuvanoyi poverhni tosho tomu konstruyuvannya sistem povitryanogo oholodzhennya vikonuyetsya perevazhno za rezultatami eksperimentiv Shema primusovogo povitryanogo oholodzhennya dviguna 1 osovij ventilyator 2 rebra 3 deflektor napryamnij kozhuh Zmist 1 Sistema povitryanogo oholodzhennya DVZ 2 Porivnyannya z ridinnim oholodzhennyam 2 1 Perevagi 2 2 Nedoliki 2 3 Prikladi avtomobiliv dviguni yakih mayut chi mali povitryane oholodzhennya 3 Div takozh 4 PrimitkiSistema povitryanogo oholodzhennya DVZ RedaguvatiU povitryanij sistemi oholodzhennya neobhidnij temperaturnij rezhim dviguna zabezpechuyetsya povitryanim potokom U dvigunah z takoyu sistemoyu dlya zbilshennya ploshi oholodzhennya na cilindrah nayavni rebra U motocikliv cih reber ta nabigayuchogo potoku povitrya buvaye dostatno prirodne povitryane oholodzhennya a v avtomobiliv de dvigun znahoditsya u zakritomu prostori dlya stvorennya ta spryamuvannya potoku povitrya zastosovuyetsya osovij ventilyator ta kozhuhi deflektori primusove povitryane oholodzhennya Krim togo napliv povitrya do motovidsiku mozhe regulyuvatis kerovanimi termostatami zaslinkami sistema termoregulyaciyi Povitryane oholodzhennya dviguna bulo populyarnim na pislyavoyennih malolitrazhkah Citroen 2CV Volkswagen Kafer Fiat 500 tosho Odnak taka sistema vstanovlyuvalas ne tilki na dvigunah z malim robochim ob yemom prikladi Chevrolet Corvair Porsche 911 Majzhe usi avtomobili marki Tatra zokrema predstavnicki ta vantazhivki mayut povitryane oholodzhennya dviguna U SRSR taki dviguni vstanovlyuvalis na Zaporozhcyah ta Volinyankah traktorah T 40 T 330 tosho Na danij moment povitryane oholodzhennya dviguniv zastosovuyetsya na avtomobilyah vkraj ridko Porivnyannya z ridinnim oholodzhennyam RedaguvatiPerevagi Redaguvati nbsp V podibnij dvigun Tatr i 603 maye dva osovih ventilyatori a pritok povitrya do motovidsiku regulyuyetsya kerovanimi termostatami zaslinkami nbsp Opozitnij dvigun Porsche 356 z povitryanim oholodzhennyam nbsp Dizelnij dvigun vantazhivki Tatra 128Prostota konstrukciyi vidsutnist oholodzhuyuchoyi ridini radiatora sorochki oholodzhennya termostatu vodyanoyi pompi patrubkiv tosho j pov yazana z neyu zruchnist ekspluataciyi 1 Mensha masa prichina poshirennya povitryanogo oholodzhennya na porshnevih aviacijnih dvigunah Shvidshij progriv Menshij znos cilindriv obumovlenij menshoyu kondensaciyeyu pariv benzinu ta vodi na yih stinkah cherez bilshu robochu temperaturu Mensha chutlivist do kolivan temperaturi 2 Nedoliki Redaguvati Shumnist obumovlena vidsutnistyu sorochki oholodzhennya ta nayavnistyu ventilyatora Rebra na cilindrah ta golovci v pevnij miri takozh comu spriyayut Blizko 10 15 potuzhnosti dviguna zatrachayetsya na privid ventilyatora Napriklad u ZAZ 968M chastota obertannya ventilyatora syagaye do 6200 hv 1 a spozhivaye vin 3 k s potuzhnosti 3 Deyake pogirshennya napovnennya cilindra pogirshene masove napovnennya cilindra pri bilshij temperaturi cherez sho pri odnakovih chastotah obertannya kolinchastogo vala j inshih parametrah dvigun z povitryanim oholodzhennyam rozvivaye desho menshu potuzhnist Bilsha teplova napruzhenist okremih detalej Nerivnomirnist obduvu Chutlivist do yakosti ta stanu olivi na dvigunah z takoyu sistemoyu oholodzhennya nayavni olivnij radiator ta vidcentrovij filtr tonkogo ochishennya olivi Bilshi gabariti dviguna 4 Skladnist vigotovlennya 4 Desho utrudnene opalennya salonu yak pravilo obigrivach salonu vikonuyetsya avtonomnim j pracyuye na palivi Mala efektivnist povitryanogo oholodzhennya obumovlena nizkoyu teployemnistyu povitrya pitoma teployemnist povitrya v 4 razi mensha nizh u vodi Optimalnim temperaturnim rezhimom dviguna z povitryanim oholodzhennyam vvazhayetsya takij pri yakomu temperatura olivi u sistemi mashennya stanovit 70 110 S na usih rezhimah roboti dviguna Ce mozhlivo za umovi sho z oholodzhuyuchim povitryam u navkolishnye seredovishe rozsiyuyetsya do 35 teploti sho vidilyayetsya pri zgorannya paliva u cilindrah dviguna 4 Povitryana sistema oholodzhennya mala rozpovsyudzhennya na dizelyah oskilki yih robochij cikl prohodit pri nizhchih temperaturah nizh u dvigunah z iskrovim zapalyuvannyam 1 Prikladi avtomobiliv dviguni yakih mayut chi mali povitryane oholodzhennya Redaguvati nbsp Avtomobili z dvigunami MeMZ 965 966 968 usi Zaporozhci ta Volinyanki nbsp GAZ 4301 GAZ 3301 serijno ne vigotovlyavsya nbsp Trabant 500 600 601 nbsp Magirus Deutz 232 D 19 nbsp Volkswagen Kafer Porsche 356 VW Karmann Ghia Volkswagen Typ 3 VW Transporter T1 T2 T3 nbsp Volkswagen Typ 4 nbsp NSU Prinz nbsp Porsche 911 nbsp Porsche 912 nbsp VW Porsche 914 nbsp Fiat 500 Fiat 126 nbsp Usi avtomobili Tatra Praga V3S z dvigunom Tatra nbsp Citroen 2CV GS GSA nbsp Panhard Dyna H Dyna Z nbsp Oltcit Club nbsp Chevrolet Corvair nbsp Volkswagen Gol I nbsp Honda 1300Div takozh RedaguvatiSistema oholodzhennya dviguna vnutrishnogo zgoryannyaPrimitki Redaguvati a b Tur E Ya i dr Ustrojstvo avtomobilya Uchebnik dlya uchashihsya avtotransportnyh tehnikumov E Ya Tur K B Serebryakov L A Zholobov M Mashinostroenie 1991 352 s il S 77 Mihajlovskij E V i dr Ustrojstvo Avtomobilya Uchebnik dlya uchashihsya avtotransportnyh tehnikumov E V Mihajlovskij K B Serebryakov E Ya Tur 5 e izd pererab I dop M Mashinostroenie 1985 352 s il S 81 Shejnin S A Stryuk N N Avtomobil Zaporozhec ZAZ 968M i ego modifikacii Mnogokrasochnyj albom M Mashinostroenie 1991 136 s il ISBN 5 217 00724 9 a b v Vahlamov V K Avtomobili Osnovy konstrukcii uchebnik dlya stud vyssh ucheb zavedenij V K Vahlamov 4 e izd ster M Izdatelskij centr Akademiya 2008 528 s S 56 Otrimano z https uk wikipedia org w index php title Povitryane oholodzhennya amp oldid 39870803