Классификация и конструктивные схемы теплообменных аппаратов ДВС

Размещено на http://www.allbest.ru/

Классификация и конструктивные схемы

теплообменных аппаратов ДВС

Охладители наддувочного воздуха, охладители воды и масла всех типов - классификация, конструктивные схемы, виды поверхностей теплообмена, примеры выполненных конструкций теплообменников и их особенности.

В системах охлаждения ДВС используются различные теплообменники. Все они, как правило, являются рекуперативными. К рекуперативным относят теплообменники, в которых теплопередача происходит через стенку, разделяющую теплоносители.

Существует множество теплообменников иного типа. В частности, известны водоконтактные теплообменники, к которым относятся градирни. Их применяют в стационарной энергетике, в том числе и для охлаждения дизелей. Градирня представляет собой башенную конструкцию, которая обычно заполнена решётчатыми элементами из дерева, керамики или металла. Горячая вода распыливается над заполнителем и стекает по нему вниз. Наличие заполнителя увеличивает время прохождения воды через зону охлаждения и увеличивает поверхность контакта воды с охлаждающими воздухом. Воздух поступает в башню градирни снизу и выходит в верхней части. Воздух может прокачиваться вентилятором или под действием естественной конвекции. Охлаждённая вода собирается в ёмкость в нижней части градирни, откуда насосом направляется в систему охлаждения. Градирни относительно просты и дёшевы, но велики по размерам, подвергают теплоноситель запыливанию и замораживанию в зимнее время. Известны также водоконтактно-испарительные аппараты, в которых охлаждение жидкости производится при барботировании (продувании воздуха через объём с водой). В некоторых конструкциях двигателей внутреннего сгорания могут быть применены регенеративные теплообменники. В частности, они могут использоваться для подогревания всасываемого воздуха выхлопными газами. Конструктивно такой теплообменник можно представить как сетчатый барабан, заполненный металлической стружкой или аналогичным пористым материалом с близкой теплоёмкостью. Барабан вращается относительно оси. Обычно диаметр барабана больше его осевой длины. Параллельно оси вращения к поверхности барабана подведены две трубы. По одной идут выхлопные газы. По другой всасывается воздух. После прогрева набивки барабана выпускными газами она способна нагревать просасываемый через неё воздух, когда прогретый фрагмент переместится к срезу всасывающей трубы в результате вращения барабана.

Кроме рассмотренных конструкций, получивших хотя бы некоторое распространение, известны и иные, практически не применявшиеся в серийных устройствах, например жидкостно-плёночные, вакуумно-испарительные и некоторые другие. В то же время основным типом теплообменного аппарата в системах ДВС остаётся рекуперативный, который имеет достаточно много разновидностей, различающихся по многим параметрам. Существующее многообразие отличий является причиной того, чтобы систематизированное представление об этих аппаратах давалось основе их классификации. Предлагаемая классификация делит аппараты по следующим основным признакам.

1. По назначению.

2. По виду теплоносителей.

3. По схеме взаимного течения теплоносителей в теплообменнике.

4. По особенностям перемешивания теплоносителей в каждом последующем сечении по ходу теплоносителей.

5. По виду поверхности теплообмена.

6. По общей схеме конструкции теплообменника.

По назначению теплообменники ДВС можно разделить на охладители наддувочного воздуха (ОНВ), охладители воды (ВО), маслоохладители (МО), охладители топлива (ТО), охладители гидравлических жидкостей (ОГ), подогреватели воды, масла, топлива и наддувочного воздуха.

По виду теплоносителей различают газо-жидкостные (воздухо-жидкостные), воздухо-воздушные (газо-воздушные, газо-газовые), жидкостно-жидкостные теплообменники. Соответственно ОНВ бывают воздухо-воздушными и воздухо-водяными, ВО бывают водо-водяными и водо-воздушными (радиаторы), МО бывают жидкостно-масляными (ЖМТ) или воздухо-масляными (масляные радиаторы). Аналогично делаются охладители гидравлических жидкостей. Охладители топлива обычно выполняют жидкостными, а подогреватели иногда паровыми. Могут также применяться элекетроподогроеватели. В качестве подогревателей всех типов часто выступают охладители, в которые подают греющую среду вместо охлаждающей. Иногда подогреватели делаются в виде специальных конструкций и подсоединяются к специальным теплоносителям (например, к паровой магистрали).

По схеме взаимного течения теплоносителей (см. рис.1.1) различают теплообменники противоточные (а), прямоточные (б), перекрёстноточные (в), с реверсивным током (г). Кроме этих основных схем применяют конструкции с многократным перекрёстным током при общем противотоке (д), теплообменники с многократным реверсивным током (е) и ряд других. Нередко действительная схема взаимного течения теплоносителей не может быть отнесена чётко ни к одному из известных и описанных вариантов или отнесена к ним с определёнными отклонениями. Рассматривая перекрёстноточные теплообменники, выделим понятие ход как часть теплообменного элемента в пределах однократного пересечения потоков теплоносителей (см. рис.1.1 д). При этом отдельным ходом (или точнее термодинамическим ходом) можно считать только очередную часть теплообменного элемента в пределах однократного пересечения теплоносителей, которая будет смещена относительно предыдущей вдоль по течению или против течения второго теплоносителя.

Схемы взаимного течения теплоносителей

Если часть теплообменного элемента с однократным пересечением потоков смещается перпендикулярно ходу течения второго теплоносителя, то такая часть ходом с точки зрения теории теплообмена не считается. Эту часть в данном случае можно считать гидравлическим ходом. Например, радиатор, в котором течение воды организовано в соответствии со схемой рис. 1.2, с точки зрения теплотехники следует считать по схеме однократно перекрёстноточным, хотя его теплообменный элемент четырежды пересекается потоком воды. Как видно, все эти пересечения находятся в одной плоскости, перпендикулярной потоку второго теплоносителя (в пределах одного термодинамического хода).

Схема радиатора с однократным перекрёстным теплотехническим током теплоносителей и четырьмя гидравлическими ходами по воде

Число термодинамических ходов в теплообменнике обозначается bт, число гидравлических ходов в пределах одного теплотехнического хода bг. Общее число конструктивных ходов в теплообменнике тогда равно их произведению

теплообмен охладитель радиатор двигатель

По особенностям перемешивания теплоносителя в каждом последующем сечении по ходу теплоносителя теплообменники бывают с перемешиваемыми и не перемешиваемыми теплоносителями, причём каждое из названных выше определений может относиться либо сразу к двум теплоносителям, либо каждый теплоноситель может иметь свой характер перемешивания. Примером перемешиваемого или смешиваемого течения может быть течение воздуха поперёк пучка труб. Здесь за каждым рядом труб воздух полностью перемешивается по всему сечению теплообменника. В результате этого изменение температуры воздуха по ходу теплоносителя зависит только от одной координаты - длины теплообменника по ходу течения воздушного потока. Перпендикулярно этому направлению вдоль или поперёк трубок в любой точке сечения теплообменника температура воздуха теоретически одинакова. Примером не смешиваемого течения теплоносителя может быть ток воды по трубкам пучка перпендикулярно потоку воздуха. В первом ряду трубок по ходу воздуха вода будет нагреваться сильнее, поскольку воздух здесь самый горячий, а в последующих рядах трубок вода будет нагреваться слабее. В результате в каждом сечении водяного потока, перпендикулярного пучку трубок, в том числе и в сечении на выходе из трубного пучка температура воды различна в различных точках сечения, т.е. температура воды будет функцией не только координаты, направленной вдоль по ходу течения потока, но и координаты, направленной по ходу течения воздуха, перпендикулярно названному выше направлению. Кроме отмеченной особенности перемешивания в пределах хода учитывается также перемешивание или не перемешивание потока между ходами. Отмеченные особенности перемешиваний и соответственного характера изменения температур будут влиять в конечном счёте на значение средней по сечению температуры и, соответственно, на эффективность охлаждения в том или ином теплообменнике. Эти особенности, связанные с характером перемешивания потоков, должны учитываться выбором соответствующих расчётных зависимостей при формировании методики расчёта каждого конкретного теплообменника.

По виду поверхности теплообмена рекуперативные теплообменники в основном делят на трубчатые, пластинчатые и трубчато-пластинчатые. Для подробной характеристики теплообменника может использоваться и более обстоятельная классификация в этом направлении, при которой будут определены дополнительные характеристики поверхностей теплообмена (ПТ). Последние, как правило, связаны с дополнениями к уже названным особенностям классификации. Например, можно дать такое определение одному из возможных видов ПТ: «шахматный пучок из круглых труб с индивидуальным ленточным оребрением ».

По общей схеме конструкции теплообменники можно подразделить на кожухотрубные, кожухокоробчатые, типа «труба в трубе», змеевиковые, пакетнопластинчатые и некоторые другие. Примером кожухотрубного теплообменника может служить водоводяной теплообменник с корпусом (кожухом) в виде трубы относительно большого диаметра, в которой размещается трубный пучок из труб малого диаметра. Кожухокоробчатым можно назвать охладитель наддувочного воздуха, в котором теплообменный элемент (пакет или пучок) установлен в коробчатом кожухе. Этот кожух имеет патрубки для подвода и отвода воздуха, а его пакет снабжён крышками с патрубками отвода - подвода воды. Теплообменник типа «труба в трубе» выполнен наподобие кожухотрубного, но только в его кожухе вместо пучка труб устанавливается одна труба. Обычно такой теплообменник имеет малое поперечное сечение при большой длине корпуса. Пакетнопластнчатые (также называемые консольными) теплообменники имеют конструкцию, в которой короб отсутствует, а соединение пластин в пакете производится стяжными анкерами, проходящими через специальные отверстия в наружных углах пластин. В таком теплообменнике две наружные пластины обычно делают утолщёнными (они выполняют роль опорных плит). Прочие пластины зажимаются между ними. Разновидностью таких теплообменников может быть неразборная конструкция, в которой пластины соединяются сваркой или пайкой (спеканием). По таким схемам могут быть изготовлены охладители воды, масла и наддувочного воздуха. Змеевиковые теплообменники могут быть выполнены на основе трубчатого корпуса сравнительно большого диаметра, в который вставляются змеевики, выполненные в виде спиральных «дисков», образованных сгибанием в одной плоскости труб относительно малого диаметра. Начало и конец трубы в каждом таком «диске» соединяется с общим для всех «дисков» коллектором. Примером такого теплообменника может служить утилизационный котёл. В нём через трубчатый корпус снизу поступают выхлопные газы, которые омывают «диски» из тонких труб, проходя перпендикулярно их плоскости. Внутри спиральных труб проходит вода или пар. Возможны иные конструктивные варианты змеевиковых теплообменников. Охладители наддувочного воздуха могут быть воздухо-воздушными или воздухо-водяными. Рассмотрим воздухо-водяные охладители наддувочного воздуха (ОНВ). Наибольшее распространение имеют кожухокоробчатые конструкции, с теплообменным элементом в виде трубного пучка (пакета) оребрённых труб или пакета пластин, или трубчато-пластинчатого пакета. Теплообменный элемент размещается в корпусе (кожухе) коробчатой формы. Корпус имеет патрубки для подвода и отвода воздуха. Вода подводится и отводится через крышки, прикреплённые к теплообменному элементу. Соединение пучка и корпуса может быть разборным и неразборным. В последнем случае элементы корпуса, дополняющие теплообменный элемент в общей конструкции ОНВ, сведены к минимуму. ОНВ с трубчатым теплообменным элементом обычно имеет одну или две трубные доски, в которых крепятся концы труб. Такой элемент вставляется в кожух по направлению осей труб через отверстие в одной из граней кожуха и крепится к ней за трубную доску по периметру этого отверстия. Вторая сторона теплообменного элемента при этом может свободно перемещаться под действием тепловых деформаций. Для теплообменников не очень больших размеров возможно жёсткое крепление к кожуху за обе трубные доски с учётом относительно небольших температурных деформаций. При больших размерах возможность компенсации температурных деформаций свободным перемещением одного из концов теплообменного элемента может быть необходимостью. Возможные схемы таких конструкций представлены на рис. 1.3.

Схемы размещения трубного пучка ОНВ в кожухе:

а - верхняя доска подвижна, водяные патрубки снизу; б - то же при водяных патрубках сверху и снизу; в - компенсация перемещений верхней трубной доски обеспечена упругой деформацией специальной вставки в корпусе; г - обе доски жёстко закреплены в корпусе

Следует указать на некоторую неопределённость взаимных перемещений оконечностей теплообменного элемента и корпуса, поскольку нагреваются и тот, и другой, причём весьма неравномерно по разным сечениям и направлениям. В связи с этим предпочтительно исполнение такого варианта компенсационного узла, который обеспечивал бы относительно свободное перемещение деформируемой оконечности по всем возможным направлениям без потери плотности по теплоносителям и потери прочности. К особенностям конструкции трубчатых ОНВ следует также отнести использование вставок-вытеснителей (см. поз. 3 рис. 1.3) с боковых сторон пучков. Эти элементы, обычно выполненные в виде гофрированных листов металла, должны уменьшать протечки воздуха 2 между корпусом и пучком. Конструкция вытеснителей и их монтаж должны исключать возможность появления дополнительных протечек между ними и корпусом (см. поз.1). Большинство названных выше элементов конструкции ОНВ можно рассмотреть на основе реальной конструкции, общий вид которой представлен на рис. 1.4. Фотография такого же пучка, но без верхней крышки, показана на рис. 1.5. Бериславский машиностроительный завод выпускал ОНВ с подобными элементами для дизелей различного типа и назначения.

Поверхность теплообмена в ОНВ обычно выполняется оребрённой со стороны воздуха. Оребрение применяют в основном для увеличения площади поверхности теплоотдачи с той стороны, где теплообмен проходит хуже. Помимо функции увеличения площади оребрение несёт функцию турбулизатора потока воздуха. Увеличение степени турбулентности потока способствует интенсификации конвективного теплообмена. Следует отметить, что увеличение степени турбулентности ведёт не только к интенсификации теплообмена, но и к росту потерь энергии на сопротивление движению воздуха, вследствие чего падает давление воздуха за ОНВ.

Поверхность теплообмена ОНВ на рис. 1.4 и 1.5 выполнена из круглых труб с накатным оребрением. Их конструкция показана на рис. 1.6. Такие ПТ могут быть монометаллическими, когда металл рёбер и трубки представляют собой одно целое (рис.1.6, а). Материалом подобных ПТ обычно является красная медь.

Теплообменный элемент ОНВ (пучок в сборе с водяными крышками и вытеснителями)

Трубный пучок ОНВ: 1 - верхняя трубная доска (неподвижная); 2 - нижняя трубная доска (подвижная); 3 -вытеснитель; 4 - оребрённая трубка

Для случаев охлаждения морской водой применялся мельхиор (медно-никелево-железный сплав), возможно применение иных материалов, подходящих по технологическим и противокоррозионным параметрам, в том числе нержавеющей стали. С целью экономии дорогостоящих устойчивых к коррозии материалов иногда применяют биметаллические трубы с накатным оребрением (рис. 1.6, б).

Трубки с накатными рёбрами. а) - монометаллическая трубка; б) - биметаллическая трубка (оребрение накатано на алюминиевой толстостенной наружной трубе-заготовке, надетой на мельхиоровую тонкостенную внутреннюю трубку)

В этих ПТ внутренняя, несущая трубка, выполняется из более дорогого и стойкого металла, например из мельхиора, а оребрение выполняется из алюминиевого сплава и соединяется с несущей трубкой на основе механического контакта. Контакт образуется при накатывании оребрения на толстостенной алюминиевой трубке, надетой поверх несущей трубки. Вариант конструкции биметаллической трубки представленной на рис.1.6, не является единственно возможным. Известны и иные конструктивные решения - например применение насадных или навиваемых рёбер, в том числе с креплением ленточного ребра в специально прорезаемом винтовом пазу на поверхности несущей трубки. Следует сказать, что контакт между присоединяемым оребрением и несущей трубкой имеет достаточно высокое термическое сопротивление. Это сопротивление сильно зависит от условий накатки ребра и может изменяться в результате износа соответствующего инструмента. Кроме того термическое сопротивление контакта может зависеть от условий работы теплообменника и от времени его эксплуатации. Считают, что тепловой КПД ОНВ, изготовленных на базе таких ПТ, отличается нестабильностью. Для усиления контакта может применяется пайка или какое-либо иное средство, обеспечивающее аналогичный эффект. На рис. 1.7 показана трубка с индивидуальным проволочным оребрением сложной проволочной спиралью. Витки спирали крепятся к несущей трубке дополнительными витками проволоки, проходящими внутри оребряющих спиралей. Кроме того, оребрённая таким образом трубка окунается в расплав олова, чем обеспечивается паяный контакт витков оребряющей спирали и несущей трубки. Такая ПТ имеет высокие теплотехнические показатели при оптимальных геометрических параметрах трубы и оребрения. Следует отметить, что подобные поверхности менее стойки к коррозионному и вибрационному воздействию, чем ПТ из труб с накатным оребрением.

Могут выполняться на основе трубчатых, трубчато-пластинчатых, пластинчатых ПТ. Современные радиаторы имеют оребрение со стороны воздушного потока. Принципиально такие ПТ могут не отличаться от применяемых для ОНВ. Известны конструкции радиаторов и ОНВ, в которых применялись ПТ одинаковых видов. В то же время специфика конструкции и условий работы радиаторов предрасполагает к использованию в них более тонкостенных водяных трубок и более стойких к ударным и вибрационным нагрузкам конструкций поверхностей теплообмена. Этим условиям хорошо отвечают ПТ, выполненные на базе пучков из плоско-овальных труб с поперечным групповым оребрением. Кроме того, для некоторых двигателей, работающих в условиях особо запылённого воздуха (строительные, дорожные и сельскохозяйственные машины) приходится увеличивать минимально допустимое расстояние между рёбрами по сравнению с ОНВ до 3…4 мм. В связи с тем, что радиаторы обычно прокачиваются (продуваются) воздухом с помощью осевых вентиляторов, они должны иметь сравнительно малое воздушное сопротивление, а это определяет пропорции основных габаритных размеров пучка радиатора: он имеет относительно малую глубину пучка по ходу воздуха и относительно большую площадь фронта по сравнению с ОНВ. Наиболее распространённые виды ПТ для радиаторов показаны на рис.1.8 и рис. 1.23. Общий вид типичной конструкции радиатора приведен на рис. 1.24.

Наиболее распространённые виды ПТ для ВВР: а - трубчато-пластинчатая; б -трубчато-ленточная; в, г - пластинчато-ленточные

Типичная конструкция ВВР

Обычно сердцевина радиатора (рис. 1.25) крепится к боковым стойкам за верхнюю доску. Нижняя доска имеет возможность свободного перемещения по длине водяных трубок. Перемещения в иных направлениях ограничиваются дополнительными элементами конструкции, связанными с нижней доской и боковыми стойками.

Сердцевина радиатора

Боковые стойки должны прилегать без зазоров к теплообменному пучку радиатора, чтобы исключить паразитные протечки воздуха мимо пучка. Выходы трубок в обеих трубных досках закрываются бачками. Бачки могут иметь перегородки, формирующие направление течения водяного потока между трубными досками. Обычно радиаторы имеют сравнительно малое число рядов труб, поперечных ходу воздуха. В связи с этим схема взаимного течения теплоносителей может соответствовать рис.1.2.

Такая схема теплотехнически соответствует однократному перекрёстному току, но при этом радиатор имеет несколько гидравлических ходов. Цилиндрический воздухоподводящий канал вентилятора и прямоугольный наружный периметр фронта радиатора в системах охлаждения двигателей средней и высокой мощности соединяют переходным кожухом, препятствующим паразитным утечкам потока воздуха от вентилятора по любым направлениям мимо теплообменного элемента (сердцевины) радиатора. Поток воздуха лучше направлять от вентилятора к радиатору, что обеспечивает повышенную турбулизацию потока перед входом в теплообменный элемент. Часто ВВР устанавливают в одном блоке с масляным радиатором, воздухо-воздушным охладителем наддувочного воздуха, а возможно и с другими теплообменниками, которые размещают последовательно по ходу охлаждающего воздуха от вентилятора. Расход воздуха от вентилятора может регулироваться с помощью жалюзи. Общее устройство подобного радиаторного блока представлено на рис. 1.26.

Охладители масла. Охладители масла судовых и стационарных ДВС обычно выполняются водомасляными (жидкостно-масляными или ЖМТ). Для стационарных двигателей возможно также исполнение маслоохладителей в виде воздушно-масляных теплообменников или радиаторов (ВМР). Охладители масла транспортных ДВС часто выполняют в виде ВМР, но могут изготавливать и как ЖМТ.

Конструктивно ЖМТ могут выполняться близкими к водо-водяным охладителям. В этом случае они изготавливаются либо кожухотрубными, либо пакетно-пластинчатыми. Кроме таких конструкций возможны кожухокоробчатые аппараты. Для двигателей относительно малой мощности возможно применение маслоохладителей на основе схемы «труба в трубе» и некоторых других. Поверхность теплообмена со стороны масла у современных ЖМТ обычно оребряется. Вид оребрения ПТ близок к применяемому для охладителей наддувочного воздуха, т.е. соответствует представленному на рис.1.6…1.9 и 1.23. Принципиальные конструктивные схемы кожухотрубных ЖМТ будут соответствовать рис. 1.14, 1.15, а общий вид кожухотрубного ЖМТ практически не отличается от представленного на рис.1.16. Принципиальным отличием ЖМТ от ВВО будет то, что ПТ со стороны масла обычно выполняется оребрённой. И кожухотрубные, и кожухокоробчатые ЖМТ обычно имеют по маслу и по воде несколько ходов.

Блок водяного и масляных радиаторов автомобиля КамАЗ-5320:

1 -- заливная горловина и пробка с паровым и воздушным клапанами; 2, 3, 21 - дренажные трубки; 4 -- кронштейн крепления радиатора; 5 -- резиновые подушки; 6 -- гайка крепления радиатора; 7 -- тяга крепления радиатора к поперечине; 8 -- водяной радиатор; 9 -- нижний бачок; 10 - трубчато-ленточная сердцевина ВВР; II -- жалюзи; 12, 13, 17 - привод управления жалюзи; 14 -- масляный алюминиевый радиатор гидроусилителя руля; 15 -- трубчато-пластинчатый радиатор для охлаждения масла двигателя; 16 -- трубки сердцевины; 18 -- верхний бачок; 19 -- входной патрубок; 20 -- кожух вентилятора; 22 -- расширительный бачок

Взаимная схема течения теплоносителей может соответствовать многократному перекрёстному току при общем противотоке или реверсивному току. Возможны и иные схемы взаимного течения теплоносителей, в том числе не соответствующие каноническим. На рис.1.27 дана схема подобного кожухокоробчатого теплообменника, а на рис. 1.28 показан вид ПТ, применённой для этого ЖМТ. Пакетнопластнчатые ЖМТ изготавливают на основе пластин так называемого сетчато-поточного типа (рис.1.29). Здесь между пластинами вставляется перфорированная прокладка, навешиваемая на приваренные к пластине крючки. Прокладка предназначена для интенсификации теплообмена и устанавливается на стороне пластины, обращённой к маслу. Вместо перфорированной пластины возможны иные решения, обеспечивающее увеличение площади поверхности и интенсификацию теплообмена со стороны масла. Например, поверхность пластин со стороны масла может покрываться накладным или приварным оребрением.

Схема кожухокоробчатого ЖМТ: а - схема течения теплоносителей; в - конструктивная схема ЖМТ

Принципиально конструкции пластинчатых ЖМТ будут соответствовать конструкциям ВВО, представленным на рис. 1.18 и 1.21.

Воздушно-масляные охладители (радиаторы) или ВМР изготавливаются на основе прямоугольных пучков (пакетов) круглых или плоско-овальных труб. Для интенсификации теплообмена поверхности труб как со стороны воздуха, так и со стороны масла должны иметь оребрение. В этом случае обеспечивается наибольшая компактность соответствующих теплообменников.

Обычно же при изготовлении таких теплообменников учитываются технологические возможности производителя и то, что количество отводимой теплоты в ВМР сравнительно невелико по отношению к ВВР.

ПТ из плоско-овальных труб с ленточно-рассечённым оребрением: а - общий вид элемента ПТ; в - вид ПТ по ходу масла; с - аксонометрия оребрения

Рабочие пластины маслоохладителя фирмы «Альфа-Лаваль»

В реальных условиях производства агрегатов ДВС часто реализуют компромиссные решения, не обеспечивающие максимума компактности, но отвечающие приемлемой технологичности.

В этих случаях для ВМР применяют трубки, оребрённые только со стороны воздуха, а в некоторых случаях даже трубки без оребрения. Одновременно учитывается сравнительно высокое давление масла в трубках ВМР и отсутствие коррозионного воздействия масла на поверхности теплообмена.

С учётом последних обстоятельств трубки могут выполняться из стали или алюминия. Оребрение со стороны воздуха по конструктивным особенностям не отличается от применяемого для охладителей наддувочного воздуха, хотя характерные размеры оребрения могут иметь определённые отличия, устанавливаемые в ходе оптимизации ВМР. Конструктивно ВМР весьма близок к ВВР, но отличается меньшими размерами площади теплопередающей поверхности, а также формой и прочностью бачков (коллекторов) (рис. 1.30).

Внешний вид алюминиевого масляного радиатора

Если для современных компактных ВМР внутри масляных каналов устанавливают внутреннее оребрение, то оно имеет вид рассечённых (рис.1.31 а, б) или просто гофрированных пластин (в, г). Эти внутренние пластины могут быть соединены с металлом трубок посредством спекания.

Установка внутреннего оребрения внутри плоско-овальных масляных каналов

Чем меньше двигатель, тем меньше мощность теплового потока в масло. Для двигателей малой мощности охлаждение масла может выполняться прямо в поддоне двигателя с помощью змеевиковой трубки, погружённой в масляную ванну. Через трубку прокачивается охлаждающая вода. Возможно также охлаждение масла просто за счёт теплоотвода через стенки поддона, которые обычно оребряются с наружной стороны. При возрастании мощности двигателя масло может охлаждаться в небольшом теплообменнике, размещённом в радиаторном бачке. Теплообменник выполнен в виде вставленных одна в другую трубок. В кольцевом зазоре между трубками проходит масло. Для турбулизации потока масла на внутреннюю трубку с большим шагом навита проволока. Охлаждение масла выполняется водой, находящейся в бачке радиатора, которая обтекает снаружи погружённый в неё охладитель масла описанной конструкции.

Размещено на Allbest.ru