Диссертация (1173118), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Наиболее вреден нагрев узлов при повышенной влажности окружающей среды, а также при циклическом изменении этих факторов.Система охлаждения двигателя является важнейшей составляющей любой машины. От правильности ее функционирования, зависит износ и продуктивность двигателя машины. При исправной системе охлаждения существенноснижается нагрузка на рабочие элементы двигателя.В ходе эксплуатации дорожно-строительных машин, рабочие части двигателя способны набирать высокую температуру. Сгорание топливной смеси вдвигателе происходит при температурах 2100-2300°С.
При такой температуребез принудительного охлаждения детали двигателя нагревались бы до температуры, значительно превышающей температуру воспламенения масла. Чтобыизбежать перегрева рабочих частей, машина оснащается системой охлаждения.Оптимальный температурный режим поддерживается благодаря рабочей жидкости, в которую вводится пакет присадок. Он специально разрабатывается длятого, чтобы защитить детали двигателя и системы охлаждения от коррозии, защитить от износа подшипники водяного насоса (помпы), предотвратить вспе-PDF создан с пробной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com25нивание жидкости и образование пузырьков воздуха в системе.Рабочая смесь, циркулируя по специальным проводникам, служит дляподдержания оптимального температурного режима деталей двигателя в различных условиях эксплуатации и предотвращает его перегрев. Она полностьюисключает замерзание системы охлаждения двигателя на холоде благодаря низкой температуре начала кристаллизации.
При очень низких температурах рабочая жидкость изменяет свои свойства и превращается в гелеобразную рыхлуюмассу, которая после запуска двигателя быстро переходит в жидкую фазу, восстанавливая свои первоначальные свойства. В свою очередь высокие температуры перегревают рабочую жидкость, снижая ее вязкость, и тем самым увеличивая вероятность утечек жидкости и способствуя менее интенсивному охлаждению двигателя дорожно-строительных машин.Влияние высоких температур приводит к тому, что уменьшается вязкостьдизельного топлива, смазочных материалов, рабочих и технических жидкостей,изменяется их структура; ухудшается охлаждение двигателей внутреннего сгорания; ускоряется старение резинотехнических и изоляционных материалов.Оптимальное значение температур охлаждающей жидкости и моторныхмасел для большинства машин лежит в интервале 85-95°С.
При больших илименьших их значениях существенно возрастают износы элементов системыохлаждения и деталей цилиндропоршневой группы двигателя.Самым опасным моментом, с которым можно столкнуться в современнойсистеме охлаждения – это закипание жидкости. При этом в системе создаетсяочень высокое давление, что существенно увеличивает температуру кипенияжидкости. Таким образом, рабочая температура двигателя постоянно зависит откорректной работы системы охлаждения. При возникновении проблем в системе охлаждения, могут начаться серьезные проблемы с силовым агрегатом. Воизбежание проблем связанных с закипанием жидкости, были разработаны специальные жидкости для охлаждения, которые имеют высокую температуру кипения.Радиатор является агрегатом, детали которого постоянно подвергаютсяPDF создан с пробной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com26изменениям температур, что при повышенном давлении внутри аппарата частостановится причиной неисправностей.
Например, могут образоваться трещинына бачке или его горловине, из-за чего охлаждающая жидкость начнет подтекать, а двигатель будет перегреваться. Данное обстоятельство требует немедленного ремонта радиатора.Еще одним негативным последствием влияния высоких температур наэлементы системы охлаждения является то, что при постоянном воздействиитаких температур, в случае использования некачественной охлаждающей жидкости (например, при добавлении неподготовленной воды в систему), образуются сильные отложения, а в местах сильного нагрева образуется еще и накипь(твердый и прочный налет), плохо передающая тепло.
Она снижает теплоотводот тех частей системы, которые, наоборот, нужно особенно интенсивно охлаждать. Кроме того, в одних местах накипь сужает проходное сечение каналов, ав других – коррозия их расширяет. Это приводит к нарушению равномерноститеплопередачи, вызывая местные перегревы или переохлаждения. В результатене исключены коробление головки блока цилиндров, пробои ее прокладки, детонация двигателя и т.д.
К такому же эффекту приводит чрезмерное использование герметиков для устранения мелких течей системы охлаждения двигателей. Для нормальной работы систем охлаждения двигателей необходимо смягчать воду и систематически удалять накипь из системы охлаждения, а так жеиспользовать качественные охлаждающие жидкости, так как образование накипи, кавитация и многие другие явления в системе охлаждения связаны со свойствами охлаждающей жидкости.Сужение и расширение проходного сечения каналов системы охлажденияи закипание охлаждающей жидкости приводит к возникновению кавитации.Кавитация – процесс образования в охлаждающей жидкости полостей (кавитационных пузырьков или каверн), заполненных паром. Образовавшиеся паровыепузырьки перемещаются вместе с потоком жидкости и попадают в зоны высоких давлений.
После чего происходит схлопывание пузырьков. При схлопывании пузырьков в непосредственной близости от металлических поверхностейPDF создан с пробной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com27происходит вырывание частиц металла с этой поверхности (кавитационное разрушение), что приводит к механическому разрушению деталей, образованиювибраций, стуков [63]. Кавитации подвергаются различные трубопроводы,гильзы цилиндров и др. детали.Атмосферные условия характеризуются среднегодовой температуройокружающего воздуха и ее максимальными и минимальными значениями, количеством осадков, выпадающих в год, скоростью ветра, солнечной радиацией,влажностью воздуха и барометрическим давлением, а также параметрами, характеризующими действие пыли. В нашей стране свыше 60% дорожностроительных машин работает в условиях низких температур более пяти месяцев в году. Но как показывает опыт, многие марки машин плохо приспособлены для работы в сложных климатических условиях.
При эксплуатации машинзимой в средней полосе России по отдельным механизмам и агрегатам количество отказов увеличивается в 1,5-2 раза по сравнению с работой в летнее время.Количество отказов машин на севере в несколько раз больше, чем в условияхсредней полосы России. По данным ряда авторов (Попов К.В., Ким Б.Г., КохП.И., Ставицкий В.Г.), число отказов дорожно-строительных машин резко увеличивается при температурах -30°С и ниже. Такие условия эксплуатациинаблюдаются в районах Сибири и Севера Российской Федерации [29, 30, 101,109, 110].
Наименьшее количество отказов наблюдается при температуре, лежащей в интервале от -5°С до +15°С.Но в южной зоне страны, где летом температура окружающего воздухадостигает +40…50°С при высокой солнечной радиации, техническая эксплуатация машин так же затруднена. Солнечная радиация приводит к изменениюкоэффициента трения фрикционных материалов, ускорению процессов старения полимерных материалов.Эксплуатация машин в районах с жарким климатом имеет свои специфические особенности: высокая температура окружающего воздуха обусловливаетработу двигателя на предельном тепловом режиме, вызывая перегрев двигателяи других агрегатов машины, в частности и системы охлаждения двигателя, приPDF создан с пробной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com28этом разжижается смазка и интенсифицируются процессы изнашивания агрегатов, увеличивается расход топлива.Влияние низких и высоких температур приводят к изменению физикомеханических свойств конструкционных сталей, металлических сплавов,пластмасс, резины и других материалов, используемых в машиностроении [39,96].
Так, детали, изготовленные из пластмасс, при низких температурах становятся хрупкими и ломаются от незначительных усилий. А у резины при температурах -40°С и ниже наблюдается стеклование, что приводит к повышеннойхрупкости и разрушению при нагружении без предварительного подогрева. Также при низких отрицательных температурах резиновые уплотнения теряютупругие свойства и давление на их контактной поверхности значительно снижается.
Это может привести к утечкам рабочей жидкости. При высокой температуре и под действием солнечных лучей происходит быстрое старение резины.В системе охлаждения дорожно-строительных машин широко используютсядетали из данных материалов: бачки радиатора, расширительный бачок, элементы насоса системы охлаждения, патрубки, уплотнители и т.д.Большое влияние на детали системы охлаждения двигателя дорожностроительных машин оказывает высокая концентрация абразивных частиц и запыленность воздуха.
Особый вред оказывают мелкодисперсные частицы пыли,так как они практически не задерживаются фильтрующими элементами. Всреднем при движении дорожно-строительных машин по асфальтовому шоссесодержание пыли в воздухе в летнее время составляет приблизительно 15 мг\м3,а по сельским грунтовым дорогам – может достигать 6000 мг\м³. Пыль, попадаяв сопряжение деталей, значительно увеличивает скорость изнашивания [63].
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
