ВВЕДЕНИЕ

При сгорании топлива, когда двигатель работает с полностью открытой заслонкой, максимальная температура сгорающих газов может достигать величины 1500 – 2000°С. Расширение газов во время рабочего хода существенно понижает их температуру, но во время такта выпуска температура все еще может находиться вблизи 800°С (см. рис. 1).

Все детали двигателя, с которыми вступают в контакт эти нагретые газы, поглощают теплоту этих газов, пропорционально их температуре, площади и продолжительности контакта, в результате чего температура деталей двигателя повышается. Температура отработавших газов выше температуры красного каления и выше температуры плавления такого металла, как алюминий. Если не предпринимать меры для снижения температуры деталей двигателя, некоторые или многие из нижеперечисленных деталей могут быть серьезно повреждены:

стенки камеры сгорания, головка поршня, верхний торец цилиндра и область выпускного клапана подвергаются воздействию наиболее горячих газов и нагреваются до самых высоких температур. Термическое расширение этих деталей может привести к отклонению от правильной формы, что приведет к утечкам, прогоранию клапанов и появлению трещин в блоке и головке цилиндров.

пленка масла, которая должна смазывать поршень и стенки цилиндра, может сгореть или обуглиться, в результате чего может возникнуть ускоренный износ и даже деформация поршня.

в результате нагрева свежей порции подаваемой в цилиндр горючей смеси, из-за уменьшения его плотности, может уменьшиться выходная мощность, увеличивается вероятность детонационного сгорания.

некоторые части поверхности камеры сгорания могут нагреться до такой степени, что будут зажигать свежую порцию рабочей смеси до появления искры; это называется преждевременным воспламенением и может привести к серьезному повреждению двигателя.

Кроме этого, важно не переохлаждать двигатель, иначе могут возникнуть другие проблемы:

теплота необходима для испарения топлива внутри цилиндра во время такта сжатия. Не испаренное топливо будет осаждаться на холодных стенках цилиндра и в местах своего оседания оно будет растворять смазочное масло и уничтожать его смазывающие свойства.

образующийся при сгорании водяной пар будет конденсироваться на холодных стенках цилиндра, образуя грязь вместе со смазочным маслом и вызывая коррозию деталей двигателя. При этом скорость износа у холодного двигателя значительно больше, чем у горячего.

Опыт показывает, что температура головки цилиндров должна поддерживаться немного ниже 200 – 250С, поскольку перегрева также следует избегать.

Поэтому для поддержания нормального теплового режима работы узлов и механизмов необходимо непрерывно отводить теплоту от взаимодействующих деталей, не допуская их перегрева.

Следует поддерживать тепловой режим двигателя в пределах 85 – 95о С независимо от его нагрузки и температуры окружающей среды.

На современных поршневых двигателях применяют жидкостное или воздушное охлаждение.

Для обеспечения эффективной работы двигатель внутреннего сгорания имеет следующие механизмы и системы:

· кривошипно-шатунный механизм;

· систему смазки;

· газораспределительный механизм;

· систему питания;

· систему охлаждения;

· систему зажигания.

На современных автомобильных двигателях в полезную работу превращается лишь 23 - 40% теплоты, выделяющейся в цилиндрах двигателя, остальная теплота уноситься отработавшими газами, с охлаждающей жидкостью или воздухом и затрачивается на трение, рассеивание в окружающую среду внешними поверхностями двигателя и др.

1. ............