Возможность форсировки двигателя ЗИС-120 и преимущество V-образных двигателей. Страница 8


проходные сечения патрубков обеспечивают скорость жидкости в допустимых пределах.
На рис. 101 изображены верхние бачки радиаторов ЗИЛ-164 и ЗИЛ-130 и схемы соединения с ними опорных пластин.

Рис. 101. Соединение опорной пластины с бачком радиатора:
а — двигателя ЗИЛ-164; б — двигателя ЗИЛ-130
Другие элементы радиатора ЗИЛ-130 существенно не отли­чаются от элементов радиаторов предыдущих конструкций.
Первые опытные радиаторы устанавливались на переднюю поперечину рамы автомобиля ЗИЛ-130 на двух резиновых по-
7   в Вид л

Рис. 102. Схема подвески радиатора и оперения автомобиля ЗИЛ-130:
1 — подушка подпески радиатора; 2 — вентилятор; 3 — кожух вентилятора; 4 радиатор; 5 — рамка подвески радиатора и оперения автомобиля; 6  кронштейн   крепления   оперения   автомобиля;   7 — задняя   опора двигателя;
8 — опоры кабины автомобиля
душках. Специальной рамки для подвески радиатора не было. Верхняя часть радиатора соединялась с двигателем при помощи тяги и резиновых амортизаторов. Непосредственной связи с обли-
цовкой радиатор не имел. После испытаний автомобилей отказа­лись от этой схемы подвески радиаторов из-за преждевременного их разрушения.
В настоящее время подвеска радиатора ЗИЛ-130 включает рамку П-образного профиля с усилителем в нижней части, уста­навливаемую на подушку и соединяемую с передней поперечиной рамы.
К верхней части рамки присоединена передняя часть опере­ния кабины, которое таким образом имеет общую опору с радиа­тором на передней поперечине рамы. Радиатор и оперение пред­ставляют собой одну систему и колеблются вместе.
Относительно близкое расположение на раме автомобиля задней опоры двигателя (рис. 102) и передних опор кабины позво­лило получить сравнительно небольшое перемещение радиатора относительно двигателя.
ДОВОДКА АГРЕГАТОВ СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ
Трехрядный трубчато-ленточный радиатор имел лобовую по­верхность 0,361 м2 и суммарную поверхность охлаждения 23,6 м2. В результате испытаний радиатора в аэродинамической трубе прм различных расходах воды были получены зависимости приведен­ной теплоотдачи, коэффициента теплопередачи и аэродинамиче­ского сопротивления от массовой скорости воздуха перед радиа­тором (рис. 103).
На двигателе ЗИЛ-130 предусматривалась установка шести-лопастного вентилятора (наружный диаметр 485 мм) с лопастями, расположенными под углом 38°. Передаточное отношение ремен­ного привода вентилятора было равно 1. В воздушном потоке перед водяным радиатором устанавливается масляный радиатор, вследствие чего повышается температура воздуха перед водяным радиатором и снижается его эффективность. В этих условиях водяной радиатор должен рассеивать тепло, отдаваемое двигате­лем охлаждающей жидкости и маслу.
Эффективность системы охлаждения автомобиля ЗИЛ-130 оценивалась на стенде с беговыми барабанами в сравнении с эффек­тивностью систем охлаждения автомобилей ЗИЛ-164 и Додж. Нагрузка при испытаниях устанавливалась таким образом, чтобы двигатели работали с частотой вращения коленчатого вала 1800 об/мин при полностью открытой заслонке карбюратора. Все опыты начинались при температуре выходящей из двигателя воды 70° С и температуре масла в картере двигателя 65—71° С. Испытания продолжались до стабилизации температуры воды на входе в радиатор или до начала ее кипения в нем. В процессе испытания через каждые 5 мин фиксировались температуры: воды на выходе из двигателя и радиатора; масла в картере дви­гателя; воздуха в помещении испытательного стенда и в подкапот­ном пространстве (около топливного насоса).
13 Заказ 181 193
Температура воздуха в помещении во время испытаний меня­лась не более чем на 5° С. В связи с этим результаты испытаний приводились к температуре 20° С.
Испытания показали, что в указанных выше условиях ста­билизация температуры воды в системе автомобиля ЗИЛ-130 происходила при 108° С, а автомобиля ЗИЛ-164 — при 96° С.

20

t     8      12     16 ру6,кг/(м2-с)
Рис. 103. Приведенная теплоотдача Q^q, коэффициент
теплопередачи К и аэродинамическое сопротивление &Рв радиатора ЗИЛ-130 в зависимости от массовой скорости воздуха pvB перед радиатором (оуж — расход
Для определения производительности вентиляторов к обли­цовке радиатора монтировалась прямоугольная мерительная труба длиной 1200 мм. Скорость воздуха, поступающего в радиатор, измерялась в шести точках сечения трубы лопастным анемоме­тром, устанавливаемым на расстоянии 900 мм от облицовки. Замеры проводились в диапазоне частоты вращения коленчатого вала 1000—2500 об/мин. Для изучения распределения воздуха в подкапотном пространстве был изготовлен прозрачный капот и под ним установлена проволочная сетка с матерчатыми лентами. Направление движения воздуха определялось визуально по отклонению этих лент.
На основании результатов замеров скоростей воздуха, а также визуального наблюдения за направлением воздушных потоков в подкапотном пространстве автомобиля ЗИЛ-130 (беспорядоч­ность потока, слабый поток вдоль наружных боковых стенок блока цилиндров, рециркуляция части воздуха из подкапотного про­странства в радиатор) стала очевидной необходимость изменения конструкции вентилятора и условий выхода воздуха из подка­потного пространства.
В процессе испытаний были последовательно проведены сле­дующие конструктивные изменения:
— повышена частота вращения вентилятора путем увеличе­ния передаточного отношения с 1 до 1,17;
— улучшен выход воздуха из подпокапотного пространства вследствие наличия щелей в правом и левом брызговиках и на левой стороне капота.
Эти мероприятия дали возможность повысить скорость воздуха перед радиатором на 29% и снизить рабочую температуру воды до 93,5° С. Применение вентилятора с лопастями, которые уста­новлены под углом 30° и концы которых отогнуты в направле­нии вращения, позволило дополнительно увеличить скорость воздуха перед радиатором на 26% и уменьшить рабочую темпе­ратуру воды до 85,5° С.
На рис. 104 показаны изменения температуры воды на выходе из двигателя, воздуха в подкапотном пространстве и масла в кар­тере в процессе испытаний. Таким образом, удалось понизить не только температуру воды, но и температуры масла в картере двигателя и воздуха в подкапотном пространстве. За счет увели­чения скорости воздуха температура масла в картере в оконча­тельном варианте системы охлаждения снизилась на 16° С, а воз­духа в подкапотном пространстве—на 20° С. Снижение темпе­ратуры воздуха в подкапотном пространстве значительно улуч­шило работу системы питания двигателя.
В первоначальном варианте системы охлаждения в процессе испытаний наблюдались перебои в работе двигателя из-за обра­зования паровых пробок в системе питания. После введения ука­занных выше изменений паровые пробки не возникали.
Следует отметить, что вентилятор с отогнутыми концами ло­пастей потребляет на 15% больше мощности, чем первоначально устанавливаемый вентилятор. Однако при этом расход воздуха возрастает на 26%. На рис. 105 приведены кривые потребляемой мощности нового и первоначально запроектированного вентиля­торов в зависимости от их производительности. Вентилятор с ото­гнутыми концами лопастей при одинаковой производительности потребляет почти вдвое меньшую мощность. При равной мощ­ности его производительность на 22% больше, чем у первона­чально запроектированного вентилятора.
Таким образом, проведенные в процессе доводки автомобиля испытания показали, что обеспечение требуемого расхода воздуха
через радиатор является важным моментом при проектировании и доводке системы охлаждения двигателя. Система охлаждения автомобиля ЗИЛ-130 в окончательном варианте остается работо­способной при температуре окружающего воздуха до 50° С.
Сохранение запроектированных характеристик агрегатов си­стемы охлаждения при массовом выпуске автомобилей также следует отнести к задачам, решаемым в процессе доводки авто­мобиля.
0     5     W     15    20    25   30    35 ЧОмаи Время работы дбигателя

Рис. 104. Влияние конструктивных изменений на температуру воды и масла в двигателе, а также воздуха в подкапотном пространстве при испытании авто­мобиля ЗИЛ-130 на стенде с беговыми барабанами (температура воздуха в поме­щении 20° С):
I — система охлаждения двигателя в первоначальном исполнении; 2 — система охлаж­дения  с рекомендуемыми конструктивными изменениями;---температура воды
в системе охлаждения двигателя; —--— температура воздуха около топливного на­соса; — —•--температура масла в картере двигателя
Проведение регулярных испытаний радиаторов в аэродинами­ческой трубе позволило установить, что одним из основных фак­торов, влияющих на теплоотдачу радиаторов, является высота пирамидальной выдавки на охлаждающей ленте. В случае умень­шения этой высоты (см. рис. 93) уменьшается поверхность охлаж­дения лент и ухудшается турбулизация воздушного потока, что приводит к сокращению теплоотдачи. При уменьшении высоты выдавки на 10% теплоотдача радиатора понижается на 2—3%.
Основное внимание при доводке водяного насоса было уделено повышению прочности и надежности его основных элементов: подшипников, ступицы вентилятора, валика и уплотнения, а также улучшению циркуляции воды в системе охлаждения (в частности, увеличению циркуляции воды по малому кругу).
Привод водяного насоса осуществляется двумя клиновыми ремнями, один из которых одновременно приводит в движение вал генератора, а другой—вал насоса гидроусилителя рулевого механизма. От шкива вентилятора 
л . с.
приводится во вращение также компрессор. Таким образом, через шкив вентилятора валик водяного насоса нагружается силами натя­жения трех ремней.
На первых образцах двига­телей валики водяных насосов ломались по переднему торцу большого подшипника или по шпоночному пазу, который распо­лагался вблизи торца подшип­
/г.


1 A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z 
А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я