Двигател с вътрешно горене (ДВГ) е вид топлинен двигател, при който горивото се възпламенява и изгаря вътре в самия двигател. Енергията на горящите газове при тяхното разширяване се преобразува в механична енергия и се използва за задвижване. При двигателите с външно горене като парната машина и двигателя на Стърлинг горивният процес става извън двигателя. Двигателите с вътрешно горене най-често се използват за задвижване на превозни средства – (автомобили, мотоциклети, кораби, локомотиви, самолети) и други подвижни машини. Те са удобни за тази цел, тъй като имат високо съотношение на мощност към маса, а горивото им – обикновено различни нефтопродукти – е с много добра плътност на енергията.

Устройство на ДВГ

Запалителна свещ

Запалителната свещ е елемент от запалителната система на двигателите с вътрешно горене, които работят по т.нар. цикъл на Ото и използват за гориво леки деривати на нефта – например бензин, газ, спирт или изобщо – лесноизпаряеми (летливи) горива. Монтирана е в надбуталното пространство (горивната камера) в двигателната глава и с нея се осъществява електроискрово възпламеняване на горивната смес в цилиндъра на двигателя.
Запалителната свещ се състои от централен електрод, порцеланов изолатор плюс метален корпус и електрод, електрически свързан с общия проводник/ „масата“ на двигателя. Централният електрод е херметически закрепен вътре в изолатора, който от своя страна е свързан също херметически с корпуса на свещта, който в долната си част има резба, чрез която се завива в специален отвор в цилиндровата глава. Електродът за „маса“ (при някои модели – два или четири) се оформя конструктивно като продължение на корпуса на свещта.
Във въздушното пространство между централния електрод и електрода за „маса“ (от 0,2 до 1,2 mm за различните запалителни системи, но обикновено 0,4 – 0,8 mm) прескача запалителна искра с напрежение достигащо до 18 000 V (при някои системи до 24 kV). Моментът на запалване е различен за различните използвани горива, марки и модели двигатели, но обикновено е (измерен като ход на буталото) от 2 – 3 до 1 mm или (като ъгъл на завъртане на коляновия вал при ниски обороти) – от 5 до 7 градуса преди горна мъртва точка в края на такт сгъстяване.
От запалителните свещи зависи лесното запалване на двигателя, работата му в режим на празен ход, ускорението и максималната скорост на автомобила, както и неговата икономичност. Затова не трябва без основателна причина да се сменят типа запалителни свещи, препоръчван от завода-производител, които се характеризират с определено работно топлинно число. Топлинното число означава степента на устойчивост на запалителните свещи към топлинното натоварване в двигателя при различни условия на експлоатация. За двигателя се подбират такива запалителни свещи, които при всички режими на работа и при всякакви атмосферни условия достигат температурата си на самопочистване, която за различните конструкции варира в границите 400 – 900 градуса по Целзий. Колкото по-ниско е топлинното число на запалителната свещ, толкова по-високо е съпротивлението ѝ на топлинно запалване и толкова по-малка е устойчивостта им към замърсяване (зацапване) – това са т.нар. „студени“ свещи, които като общо правило (влияят и други фактори) се използват при по-високо оборотните двигатели, с по-голяма степен на сгъстяване. Колкото по-високо е топлинното число на свещта, толкова по-ниско е съпротивлението ѝ на топлинно запалване и толкова по-висока е устойчивостта ѝ към замърсяване (зацапване) – това са т.нар. „горещи“ свещи, които, пак като общо правило, се използват при по-ниско оборотните двигатели, с по-ниска степен на сгъстяване. Топлинното число се съдържа в обозначението на запалителната свещ. Известен проблем представлява липсата на общоприет международен стандарт за неговото обозначаване.

Двигател с вътрешно горене

Карбуратор

Карбураторът е част от системата за захранване с гориво на двигател с вътрешно горене работещ по принципа на Николаус Ото. Карбураторът служи за образуване на подходяща по количество и състав и възможно по-хомогенна смес от гориво и въздух при всеки режим на работа на двигателя. Тези системи за захранване с гориво се смятат за остарели. От 80-те години на 20 век карбураторните системи постепенно се изместват от инжекциони – системи за непосредствено впръскване на горивото в цилиндрите. Към 2010 г. леки коли с карбураторни двигатели вече не се произвеждат.

Основни съставни части

За разлика от първите използвани карбуратори, които са работили на изпарителен принцип, по-новите са пулверизационни. Основните им части се съдържат в т. нар. елементарен карбуратор. Той се състои от поплавъкова камера с поплавък, иглен клапан, горивен жигльор и разпръсквач и от главен въздушен канал образуван от входна тръба, дифузьор и смесителна камера с дроселна клапа. Чрез фланец в края на смесителната камера карбураторът се свързва с всмукателния тръбопровод, а към входната му тръба се присъединява въздушният филтър.
Поплавъкът представлява плътно затворено месингово или пластмасово тяло. За даден карбуратор той има точно определена маса и форма.
Горивният жигльор дозира количеството на изтичащото от поплавъковата камера гориво. Той представлява сменяема резбова пробка с точно изработен отвор и определена пропускателна способност.
Чрез разпръсквача горивото постъпва в най-тясната част на дифузьора, където условията за смесообразуване са най-добри.
Дифузьорът има за задача да увеличи скоростта на преминаващия въздух с цел да се подобри смесообразуването. Представлява къса тръба със стеснено проходно сечение. За намаляване на хидравличните загуби от стеснението, които влошават пълненето на цилиндрите, то има форма на два пресечени конуса, като дължината на изходящия е по-голяма.
Чрез дроселната клапа се регулира количеството на постъпващата в цилиндрите горивна смес. Обикновено тя представлява кръгла месингова пластинка закрепена на вал. Задвижва се чрез лостов механизъм от педал или ръчка за газ.

Действие на карбуратора

Елементарният карбуратор действа по следния начин. Подаваното от резервоара гориво през горивопровода постъпва в поплавъковата камера, където налягането е равно на атмосферното. С увеличаване на нивото на горивото поплавакът се повдига. Игленият клапан, който се поддържа от свързания с поплавъка шарнирен лост, също се повдига и при определено ниво затваря притока на гориво. Когато от поплавъковата камера през разпръсквача изтича гориво, поплавъкът слиза надолу, игленият клапан се отваря и отново постъпва гориво до определеното ниво. Така нивото на горивото в поплавъковата камера за даден режим на работа се поддържа постоянно. За да се предотврати изтичане на гориво от разпръсквача при неработещ двигател, поддържаното ниво за различните карбуратори е с 4-8 мм под изходния отвор на разпръсквача. То се предписва и конструкцията позволява да се регулира.
При работа на двигателя по време на такта пълнене обемът в цилиндъра над буталото се увеличава и се създава подналягане, което предизвиква преминаване на въздушен поток през карбуратора към отворения всмукателен клапан. От уравнението за непрекъснатост и уравнението на Бернули следва, че в стеснението на дифузьора, където е и изходният отвор на разпръсквача, въздухът увеличава скоростта си, а статичното му налягане намалява. Тъй като налягането в поплавъковата камера остава неизменно, върху свободните повърхности на горивото в двата скачени съда-поплавъкова камера и разпръсквач, ще действа различно налягане при поплавъковата камера и в изходния отвор на разпръсквача. Вследствие на разликата в тези налягания, т.е. на разреждането в дифузьора от разпръсквача изтича фонтан гориво. Тъй като въздухът се движи с многократно по-голяма скорост от изтичащото гориво, той го разбива на ситни капчици. Те се смесват с въздуха, увличат се от него и частично се изпаряват. По-нататък изпаряването на горивото и хомогенизирането на сместа продължават във всмукателния тръбопровод и цилиндъра. Количеството на образуваната горивна смес се регулира, като се изменя проходното сечение в смесителната камера чрез завъртане на дроселната клапа.
Ако положението на дроселната клапа и честотата на въртене не се променят, количеството и съставът на горивната смес, образувана в карбуратора, не трябва да се променят. Но ако въздушният филтър е замърсен, хидравличното му съпротивление нараства и разреждането в дифузьора се увеличава. Вследствие на това разходът на въздух намалява, а разходът на гориво се увеличава-сместа излишно се обогатява, двигателят работи неикономично и отделя повече СО и СН. За да се избегне това, поплавъковата камера на съвременните карбуратори се свързва с атмосферата не пряко, а чрез пространството при входната тръба. Такива карбуратори се наричат уравновесени и при тях съставът на горивната смес не зависи от промяната на съпротивлението на въздушния филтър.

Видове карбуратори

Според посоката на движение на горивната смес в смесителната камера карбураторите са: с низходящ, с възходящ или с хоризонтален поток. По-новите автомобилни карбуратори са почти изключително с низходящ поток, тъй като са по-достъпни за обслужване и защото са по-удобни за компановката на двигателя в автомобила.
Според броя на смесителните камери карбураторите са едно-, дву- и многокамерни. Най-голямо приложение имат двукамерните. Двете камери могат да са с последователно действие, втората дроселна клапа започва да отваря, след като първата е отворена до определено положение, а пълното им отваряне става едновременно; с паралелно действие-двете дроселни клапи се отварят едновременно и всяка от камерите захранва част от цилиндрите.
Основните фактори, който влияят върху смесообразуването в карбуратора, са: движението на въздушния поток през карбуратора и величините, които го характеризират (скорост, налягане, температура, разход) разходът на гориво през горивния жигльор; разпръскване и изпарение на горивото.

Инжекцион

Системата за впръскване на гориво (също инжекционна система или просто инжекцион) служи за впръскването на гориво в двигател с вътрешно горене чрез инжектор.
Всички дизелови двигатели използват такава система. Бензиновите двигатели могат да използват система за директно впръскване, при която горивото се впръсква директно в горивната камера, или система за индиректно впръскване, при която горивото първо се смесва с въздух. При дизеловите двигатели горивото се впръсква под високо налягане, като част от горивото се смесва със сгъстен горещ въздух и се запалва почти моментално. Налягането на впръскване определя количеството инжектирано гориво и съответно мощността на двигателя.
При бензиновите двигателите, инжекционните системи изместват карбураторите от 1980-те години насам. Основната разлика между двете технологии е, че системата за впръскване на гориво пулверизира горивото през малка дюза под налягане, докато карбураторът разчита на всмукването, създадено от ускорен въздух в тръба на Вентури, за да се впръска гориво във въздушния поток.
Системите за впръскване на гориво могат да бъдат механично или електронно контролирани.

Разновидности

Системата за централното впръскване (единично впръскване) включва от една дюза, монтирана в смукателния колектор. Представлява карбуратор с дюза. В днешно време, тази система се счита за остаряла и излиза от употреба.
Системата за разпределено впръскване (многоточкова инжекционна система) извършва подаване на гориво към всеки цилиндър чрез отделна дюза. При нея образуването на гориво-въздушната смес се осъществява във всмукателния колектор. Това е и най-разпространената инжекционна система за бензинови двигатели.

Колянов вал

Коляновият вал е механичен сложен детайл, чиято основна функция е да превръща възвратно-постъпателното движение във въртеливо и обратното. Коляновият вал заедно с мотовилката образува коляно-мотовилковия механизъм. Най-честото използване днес е в двигателите с вътрешно горене, където постъпателното движение се превръща във въртеливо. При компресорите и помпите става обратното: въртеливото движение от електродвигателя се превръща в постъпателно, за нагнетяване на флуида.
За пръв път коляновият вал е бил използван за задвижване на различни механични устройства: точила, вятърни помпи, примитивни стругове, по-късно е станал основен елемент от буталните парни двигатели, крачни шевни машини и др. механизми.

Устройство на коляновия вал

Коляновият вал има сложна начупена форма. Основната ос от двете си страни лагерува в картера. Чрез твърди рамена шийките на мотовилките са изнесени под определен ъгъл и на определено разстояние от основната ос. В тези шийки лагерува мотовилката, която е свързана с буталото. Броят на чупките на коляновия вал (съотв. на буталата и мотовилките) е равен на броя на цилиндрите на двигателя (редови двигател). По този начин натискът от изгарянето (линейно движение) се поема от буталото и мотовилката и се предава на коляновия вал като въртеливо движение. Към коляновия вал може да има прикрепен маховик и противотежести за облекчаване работата на основните (носещите) лагери. Коляновият вал се върти с много високи обороти, поради което трябва да се лагерува и смазва много добре.

Мотовилка (биела)

Мотовилка (позната още като биела) е част от коляно-мотовилковия механизъм в двигателя с вътрешно горене.
Мотовилката свързва шарнирно буталото с коляновия вал и му предава газовата сила, която въздейства върху буталото.
Мотовилката извършва сложно движение.
Горната част е свързана с буталото посредством бутален болт и извършва праволинейно възвратно-постъпателно движение.
Долният край е свързан към шийката на коляновия вал, извършвайки кръгово движение.
Средната част извършва клатещо и възвратно-постъпателно движение.
Стъблото на мотовилката най-често има двойно Т-образно сечение, но се срещат и такива с кръстообразно, Н-образно и пръстовидно сечение. В стъблото на някои мотовилки има канал, който свързва главите на мотовилката и през който преминава маслото от коляновата шийка за мазане на буталния болт в горната глава на мотовилката.

Система за охлаждане на двигатели с вътрешно горене

Системата за охлаждане на двигателите с вътрешно горене (ДВГ) се прилага при топлинните машини за отнемане на отделената топлина, която не е превърната в механична работа. Тя е съвкупност от устройства, с които се реализирани различните технически решения за отнемане на излишната топлина от двигателя и обезпечаване най-добри условия за работа му при различни режими на натоварване.

Експлоатационна температура

Горивните смеси се възпламеняват и изгарят в двигателя със скорост от 20 до 40 m/s. Обеднената или обогатената горивна смес в двигателния цилиндър, изгаря по-бавно, което е неблагоприятен работен режим, поради това, че частите му са подлагат по-дълго време на високи температури от горещите газове и като краен резултат двигателят прегрява. Най-ниско загряване е работния режим на двигателя при най-висока скорост на горене на горивната смес. При горивния процес в работния цилиндър се развива температура до 2000 0С, докато температурата на топене на чугуна е 1300 0С. Двигателят не се разрушава поради бързото превръщане на налягането на горещите газове в работа чрез движението на буталото и механизмите. Високото налягане на изгорелите газове при задвижването на буталото рязко увеличават обема в който действат, а след това се изхвърлят от цилиндъра. Нахлуването на нова прясна горивна смес или въздух (при дизеловите двигатели) също охлажда двигателя, а нейното загряване при запълването на работния цилиндър, подпомага запалването в последващия работен цикъл на двигателя. Освен това горивният цилиндър и цилиндровата глава, поради добрата топлопроводимост на металния материал, бързо предават топлината. От конвекцията с охлаждащ флуид или атмосферен въздух настъпва охлаждането на двигателя до създаването на динамична най-благоприятна температура за работата му. За обезпечаване на нормална работа на ДВГ трябва да се запазят работните междини, въпреки промяната на линейните размери на отделните възли от по-високата температура. Необходимо е да се създадат условия и за охлаждане на конструктивните елементи на двигателя, отвеждащи горещите газове. Механизмите участващи в подаване на гориво или горивна смес трябва да се защитят от топлината и да работят при температурен режим, който не създава опасност от възпламеняването му извън двигателя или експлозия. Температурата на работещия двигател се увеличава и от триенето на движещите се части, което налага тя да не превишава стойностите на оптимално мазане на използваните моторни масла. Тези две противоречиви изисквания – висока температура за добро изгаряне на горивото и икономичност на двигателя от една страна, и по-ниска температура за съхранение на мазителните свойства на маслото в съвременните двигатели са решени със създаване на работен температурен диапазон от 80 до 95 0С за бензиновите двигатели и от 90 до 100 0С за дизеловите двигатели. Не трябва да се приема, че работата на двигателя при ниска температура е по-изгодно за двигателя. Преохлаждането на двигателя е свързано с износване на цилиндъра и буталните пръстени от корозиращото действие на кондензацията на водни пари и серния двуокис, има неблагоприятни последствия като работа с намалена мощност, кондензиране на гориво което попада в картера и др. Пряко следствие от гореописаното е периодичното „припалване“ на неизползван автомобил/двигател което води до по-голямо износване отколкото ако изобщо не се пали.

Начини за охлаждане

Отстраняване излишъкът от топлина се осъществява със системата за охлаждане. За транспортните средства движещи се по земната повърхност или във въздушното пространство, независимо от сезона или географската ширина, за отнемането на топлината от двигателя се използва въздухът. За двигателите движещи се във водна среда, за охлаждане обикновено се използва отворена проточна система за директно охлаждане, т.е. водата се засмуква, отнема топлина от двигателя и са изхвърля обратно във водния басейн. Конструкцията на двигателя и транспортното средство, се оразмеряват и изграждат не само от условията за получаване на показателите мощност, икономичност, дълготрайност и надеждност, но се включват и допълнителни системи за най-добро съхраняване на температурния режим на двигателя за постигане на най-добрите работни показатели. В двигателния отсек на техническото средство се използват допълнителни температурно-регулиращи средства като например жалузи, управлявани от температурата вентилатори, капаци или въздухозаборници ограничаващи или улесняващи достъпа на охлаждащия въздух до двигателя. Използват се два типа системи за пренос на излишната топлина от двигателя до обкръжаващата околна въздушна среда

система с въздушно охлаждане;
система с течностно охлаждане.

Въздушно охлаждане

Въздушното охлаждане, като система, използва увеличена охладителна площ за топлоотдаване от двигателния цилиндър, цилиндровата глава и картера на двигателя, с което се осъществява топлоотдаване към околната атмосфера. Конструктивно се реализира със значително оребряване на тези части на двигателя, чиято площ е в състояние при съприкосновение с въздуха да отдаде излишната топлина.

Предимства

  • Това е най-простата и лека конструкция от системите за охлаждане. Отлетите охладителни ребра увеличават многократно топлоотдаващата способност на двигателя от насрещния въздушен поток. Намира приложение в евтините непретенциозни мотоциклетни двигатели, преносими машини, маломощни генератори за електрически ток, в авиационните двигатели, където топлообмена се осъществява само от директно обдухване. В леки и тежки автомобили охлаждането се осъществява с принудително обдухване с високооборотен вентилатор.
  • Лесно се достига да работна експлоатационна температура.
  • Не се изискват специални грижи при ниски околни температури.

Недостатъци

Отделя се част от мощността на двигателя за задвижването на вентилатора за принудително въздушно охлаждане. Налага се поставянето на специална кутия или ламаринени капаци като въздуховоди на потока въздух от вентилатора към цилиндрите. Така е конструирана охлаждането при леките автомобили „Татра“, популярните „Трабант“ и „Запорожец“, чешките камиони „Татра“ и „Прага“ и авиационен редови двигател „Валтер“. С въздушно охлаждане е по-малко разпространения в България двигател 6KVD 14,5/12 – 1 SRL, производство на заводите ИФА-ГДР.
Двигателите са по-шумни поради завихрянето на въздуха около двигателя и шума произвеждан от вентилатора.
Имат непостоянен температурен работен режим, променящ се в по-голям температурен диапазон в зависимост от работния режим на двигателя. Поради това двигателя се износва по-бързо и се намалява неговия междуремонтен ресурс.
За регулиране на температурата се използват дроселови клапи поставени в канала на охлаждащия въздух. Задвижват се от термостат посредством лостова система при достигане на работната температура или електронно. Това оскъпява стойността на конструкцията.
Сериозни проблеми с течовете на смазочни материали поради открито разположените водещи втулки на повдигачите на клапаните. Поради наличието на разделима връзка с междинен уплътнител – каучуков ринг, част от смазочното масло, качено от помпата се стича по вътрешната стена на втулката и при вибриране се насъбира между нея и уплътнителя, от където изтича. Подобен теч се наблюдава осезаемо при варианта на ИФА и по-слабо при „Татра“ и „Прага“.
По-малка вписана мощност при сравнително големи размери на двигателя.

Охлаждане с течност

За охлаждането с течност е популярно още названието водно охлаждане. Охлаждането с вода, непрекъснато и безопасно може да се използва само при положителни температури на околната среда. В двигателите основно се използват течни флуиди с незамръзващи съставки известни с търговското наименование антифриз. Охлаждането с течност е възможно поради по-специалната конструкция на двигателите – изработени са с две стени и течността може свободно да се движи около цилиндрите и в обема на цилиндровата глава на двигателя. Така в кухия обем на двигателя чрез т. нар. водна риза бързо се отнема топлината и се осъществява конвекция – т.е. процес на топлопренасяне чрез движение на частици флуид и топлообмен между двигателя и по-ниската температура на въздуха от околната среда.
Охлаждането с течност има предимства, поради по-малката охлаждаща повърхност на системата за охлаждане и възможността да се поддържа постоянен работен температурен режим, поради малката разлика между температурите на охлаждащата среда и охлажданите стени. 

Конструктивни решения

Термосифонно охлаждане Това е най-простата система за водно охлаждане, но е надеждна, независимо от по-ниската цена на двигателите. Има един недостатък – изисква непрекъснат контрол на количеството охлаждаща течност, поради това, че работата на двигателите е свързана с нейния непрекъснат разход от изпарение при експлоатация. За охлаждането се използва принципа, че загрятата течност се разширява и като по-лека преминава в горната част на охлаждащия съд със значителен обем, където топлината се отдава чрез изпарение или топлообмен през стените на съда. Тази охладителна система е отворена и се използва в двигатели с малка мощност. Такива са стационарни дизелови двигатели (като напр. Дойц), дизелови двигатели за трактори (като Ланц Булдог, Чжан Чун – 14 hp -китайско производство, ранни модели Шлютер). Тези двигатели работят в състояние на кипяща охладителна течност в съда обгръщащ работния цилиндър (наричан от техниците „казанче“). Порадиголемия отвор отгоре на казанчето и отворената система на охлаждането, изпарението не позволява превишаване на температурата на кипящата течност над 100 0С. Такова естествено (обикновено) водно циркулационно охлаждане има и по-модерно решение. Например в автомобилите, Форд модел Т и Вартбург 311 вместо голям съд за топлообмен има автомобилен радиатор с горно и долно казанче и без водна помпа за принудително движение на течността. Циркулацията на течността протича по-бавно, но охлаждането е ефективно поради значителната площ за топлоотдаване на радиатора и принудителното обдухване на радиатора от вентилатор. Системата е затворена с паровъздушен клапан (капачката на радиатора) за предотвратяване на неконтролирано повишаване на налягането в охладителната система от прегрети пари. Такова техническо решение понижава цената на конструкцията, премахва термостата и водната помпа, както и разходите по тяхното обслужване. Недостатъкът е, че работната температура на течността и двигателя не е постоянна и се променя в процеса на експлоатация. Например при спускане по наклон течността се охлажда повече поради на липсата на активно изгаряне на горивна смес в цилиндрите. И обратно при изкачване на наклон или движение с по-голямо натоварване и висока скорост, температурата на двигателя и охлаждащата течност са повишават до горните допустими температури за неговата експлоатация. • Изпарителна система за охлаждане Изпарителната система за охлаждане е затворена и е близка до термосифонната. При тази система работната температура на двигателя е по-висока от точката на кипене на охлаждащата течност, от което следва бързо изпаряване и отнемане топлината на двигателя. Парата под налягане, посредством система от тръби и радиатори, се охлажда, кондензира отново в течност и се връща за охлаждане на двигателя. Такава система е използвана в бойните самолети на Германия в края на 30-те години по време на Втората световна война. Охлаждащите елементи са монтирани в крилата и са работели ефективно, но такова решение не се оказало удачно. При преки попадения в самолета, поради голямата си площ системата лесно се поврежда и за няколко минути бойната машина излиза от строя. Термостат • Принудително циркулационно охлаждане Принудителното циркулационно охлаждане се реализира със затворена охладителна система. Загрятата във водната риза течност принудително циркулира в охладителната система, задвижвана от центробежна водна помпа. Така от горещия двигателен блок течността по тръба постъпва в автомобилния радиатор, където голямата му повърхност, добрата топлопроводимост на материала от който е изработен и силния насрещен въздушен поток от вентилатора на системата, бързо отнемат топлината от охлаждащата течност. Топлинният режим се регулира от термостат, който прекъсва циркулацията на течността при студен двигател. Така се оформят два кръга на охлаждане – малък и голям. – Малкият кръг е този, при който течността циркулира в ограничено пространство между блока на двигателя, водната помпа, термостата и радиатора за отопление на шофьорската кабина. Така двигателят загрява по-малък обем течност и лесно достига до ефективна работна температура. – Големият кръг включва всички елементи на охладителната система. Течността циркулира от цилиндровата глава на двигателя през термостата, през тръбите до разширителните казанчета на радиатора. Охладената течност чрез водната помпа се вкарва в двигателния блок и цикъла се повтаря. При промяна на работния режим на двигателя и намаляване на температурата на двигателя, термостата намалява сечението на отвора си, с което намалява пропускането и постъпването на течност в радиатора.

Термостат

Предназначен е за бързо подгряване на двигателя при студен старт. В определени случаи, при необичайно снижаване на температурата на околната среда може да регулира охладителната система. Основен елемент на термостата е капсулован клапан който използва принципа на топлинно разширение на материалите. Използват се различни вещества чиято характерна особеност е да променят обема си при нагряване (респективно охлаждане). Принципът на действие е следния – самото вещество е затворено в камера, като при загряване то увеличава обема си и избутва клапан, който отваря (или затваря – при охлаждане) воден кръг минаващ през радиатора. С повишаване на температурата на охлаждащата течност, започва отварянето на клапана, като с това се включват нови обеми охлаждаща течност в двигателя и се увеличава охлаждащата повърхност чрез използване на радиатора на двигателя. Съществуват два основни вида конструкции – с едноклапанен или двуклапанен термостат.

  • Едноклапанен термостат

Най-разпространената конструкция. Особеност е, че циркулационната помпа има два входа и един изход, като входът за малкия кръг е с по-малко сечение. При отваряне на термостата охлаждащата течност започва да циркулира през големия кръг, тъй като входът на помпата е с по-голямо сечение, следователно има и по-ниско хидравлично съпротивление. През малкия кръг продължава да циркулира минимално количество течност.

  • Двуклапанен термостат

Помпата има вход и изход. Термостатът притежава два самостоятелни клапана, като при ниска температура на двигателя е отворен единият клапан, а другият е затворен. При повишаване на температурата се затваря клапанът за малкия кръг и се отваря този за големия. Съществуват конструкции, при които се използва само един елемент за управление на потока.

Двигател с вътрешно горене

Охлаждане на маслото

Към системата за охлаждане на двигатели с вътрешно горене може да се поставят и устройствата, свързани с отнемане на топлина в двигателите от триенето на механичните части – коляно-мотовилков механизъм, газоразпределителния механизъм и мазането на буталата. Мазителните свойства на маслата се променят с повишаване на температурата и работната дълговечност на двигателя и добрата експлоатационна надеждност са в пряка зависимост от работната температура. В съвременните автомобилни, тракторни и двигатели използвани за други цели, се поставя система за охлаждане на маслото. Това е допълнителен радиатор, където маслото принудително циркулира под налягане от маслената помпа на мазителната система на двигателя и се охлажда от насрещния въздух.