Двигатели для заводах высокую температуре

Содержание
  1. Вольфрам самый тугоплавкий металл в мире. Но почему его не используют для изготовления турбин воздушно-реактивных двигателей?
  2. КАКАЯ РАБОЧАЯ ТЕМПЕРАТУРА ДВИГАТЕЛЯ И ПОЧЕМУ ОНА ПОДНИМАЕТСЯ
  3. КАКОЙ ДОЛЖНА БЫТЬ РАБОЧАЯ ТЕМПЕРАТУРА ДВИГАТЕЛЯ
  4. ПРИЧИНЫ ПЕРЕГРЕВА ДВИГАТЕЛЯ
  5. НИЗКИЙ УРОВЕНЬ ОХЛАЖДАЮЩЕЙ ЖИДКОСТИ
  6. ОТКАЗАЛ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ВЕНТИЛЯТОР ОХЛАЖДЕНИЯ
  7. НЕИСПРАВНОСТЬ ТЕРМОСТАТА
  8. ОБРЫВ РЕМНЯ ВЕНТИЛЯТОРА ОХЛАЖДЕНИЯ
  9. ГРЯЗНЫЙ РАДИАТОР
  10. ПРИЧИНЫ НИЗКОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ ДВИГАТЕЛЯ
  11. Какая максимальная температура двигателя?
  12. Что греется в электродвигателе
  13. Причины перегрева
  14. Как измерить температуру двигателя?
  15. Какая температура критичная?
  16. Как у вас с этим на заводе? Расскажите в комментариях!
  17. Статьи в тему двигателей
  18. Заговор производителей: современные моторы обречены на перегрев
  19. Какая температура двигателя нормальная?
  20. Почему мотор греется?
  21. В чем опасность?
  22. А если капитально перегрел?
  23. Что может владелец?

Вольфрам самый тугоплавкий металл в мире. Но почему его не используют для изготовления турбин воздушно-реактивных двигателей?

Реактивные двигатели производят тягу за счёт выталкивания рабочего тела. По существу это двигатели внутреннего сгорания.

Воздушно-реактивные двигатели обычно имеют вращающийся воздушный компрессор, приводимый в действие турбиной , выделяемая мощность обеспечивает тягу через сопло — этот процесс также известен как цикл Брайтона.

Реактивные самолёты используют подобные двигатели для дальних перелётов. Примечательно, что температура в сопле, при включенном форсаже может достигать 2 500 °C .

Вольфрам — один из самых прочных и самый тугоплавкий из металлов, известных человечеству. Температура его плавления составляет свыше
3 400 °C .

Однако производительность такого компонента, как лопатка турбины, совсем не зависит от свойств материала свежеизготовленной детали.

Представим, что новая турбинная лопатка , с блестящим теплозащитным покрытием, снабжённая всеми необходимыми отверстиями для работы охлаждающего воздуха, готова к установке в воздушно-реактивный двигатель. Звучит многообещающе, но представление окажется недолгим .

При высоких температурах кристаллическая структура лопатки турбины будет меняться . Теплозащитное покрытие и другие защитные барьеры уступят своё место кислороду, упорно прокладывающему свой путь к чистому металлу, в результате произойдёт окисление.
Всё окисляется при высоких температурах. И плавление возьмёт своё.

Поэтому, важно подумать о том, какова будет производительность лопатки турбины после 10 000 часов работы и более.

Этот вопрос приводит нас к вольфраму и его товарищам . Что с ними будет через 1 час, 10 часов или 10 000 часов под воздействием высочайших температур?

Действительно, вольфрам и его сплавы имеют гораздо большую температуру плавления, чем никелевые и кобальтовые суперсплавы
для воздушно-реактивных двигателей. Прочность W также намного выше при существенных температурах, поэтому он справляется с плавлением, несмотря на дополнительный вес.

Но что происходит на практике? Окисление .

Температура плавления оксидов вольфрама гораздо ниже температуры плавления чистого W .

Когда лопатка из никелевого суперсплава получает царапину
на защитном покрытии, из основного сплава (никель, хром, следы алюминия и ряда других металлов) образуются оксиды с более высокой температурой плавления, по сравнению с самим сплавом.

Работает безотказно , хотя обычно нежелательно жертвовать основой
для образования хрупких оксидов. Поэтому наносят барьерные покрытия.

Источник

КАКАЯ РАБОЧАЯ ТЕМПЕРАТУРА ДВИГАТЕЛЯ И ПОЧЕМУ ОНА ПОДНИМАЕТСЯ

Поддержание рабочей температуры мотора — важная задача системы охлаждения. От температуры охлаждающей жидкости зависит смесеобразование, расход топлива, мощность и приемистость мотора. Перегрев мотора сулит серьезные проблемы, вплоть до выхода из строя всего агрегата. Как этого избежать — узнаете далее.

КАКОЙ ДОЛЖНА БЫТЬ РАБОЧАЯ ТЕМПЕРАТУРА ДВИГАТЕЛЯ

Считается, что нормальная рабочая температура ДВС от 87° до 105°. Для каждого двигателя рабочая температура определяется своя, при которой он работает наиболее стабильно. Силовые агрегаты современных автомобилей работают при температуре 100°-105°. В цилиндрах двигателя, при воспламенении рабочей смеси, камера сгорания нагревается до 2500 градусов, и задача охлаждающей жидкости — поддерживать оптимальное значение температуры, не выходящей за пределы норм.

ПРИЧИНЫ ПЕРЕГРЕВА ДВИГАТЕЛЯ

Перегреву могут способствовать множество причин, все они связаны с неисправностью системы охлаждения, либо качеством охлаждающей жидкости, а также с загрязнением рубашки системы охлаждения, которая ухудшает пропускную способность жидкости. Немаловажно применять качественные запчасти, иначе нижеуказанные причины произойдут внезапно. Рассмотрим каждую из причин.

Читайте также:  Как утеплить двигатель rav4

НИЗКИЙ УРОВЕНЬ ОХЛАЖДАЮЩЕЙ ЖИДКОСТИ

Наиболее распространенная проблема — недостаток охлаждающей жидкости в системе. Охлаждающая жидкость, в виде тосола или антифриза, постоянно циркулирует по системе, отводя тепло от нагретых деталей мотора. При недостаточном уровне ОЖ тепло будет будет отводится недостаточно, а значит рост температуры будет неизбежен.

Если нет возможности долить ОЖ, то включите печку, чтобы снизить вероятность перегрева. В крайнем случае долейте обычной или дистиллированной воды, после чего систему охлаждения нужно промыть, после залить свежий антифриз. При t° выше 90 градусов следует немедленно остановить автомобиль и выключить зажигание, дать мотору остыть.

ОТКАЗАЛ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ВЕНТИЛЯТОР ОХЛАЖДЕНИЯ

Электровентилятор нагнетает холодный воздух на радиатор, что особенно необходимо при движении на малой скорости, когда воздушного потока недостаточно. Вентилятор может устанавливаться как спереди, так и сзади радиатора. Если стрелка температуры начала подниматься — остановите авто и проверьте на исправность вентилятор. Причины отказа работы вентилятора:

  • вышел из строя электродвигатель
  • окислился разъем
  • реле вентилятора сгорело
  • вышел из строя датчик температуры ДВС.

Для проверки вентилятора снимите с него разъемы, и “подкиньте” провода напрямую к АКБ, что позволит определить причину отказа.

НЕИСПРАВНОСТЬ ТЕРМОСТАТА

Термостат — один из главных элементов системы охлаждения. В системе охлаждения есть два контура: малый и большой. Малый контур означает то, что жидкость циркулирует только по двигателю. В большом контуре жидкость циркулирует по всей системе. Термостат помогает скорее набрать и поддерживать рабочую температуру. Благодаря чувствительному элементу, который при 90 градусах открывает клапан, жидкость попадает в большой круг, и наоборот. Термостат считается неисправным в двух случаях:

  • рабочая t° охлаждающей жидкости не достигается
  • силовой агрегат стремится к перегреву.

Термостат может находится непосредственно в блоке цилиндров, в отдельном корпусе, или как одно целое с датчиком температуры и помпой.

ОБРЫВ РЕМНЯ ВЕНТИЛЯТОРА ОХЛАЖДЕНИЯ

У автомобилей с продольно расположенным двигателем, вентилятор может приводится в движение посредством приводного ремня от шкива коленчатого вала. В этом случае вентилятор работает принудительно. Ресурс приводного ремня от 30 до 120 тыс. км. Обычно одним ремнем приводится в движение несколько узлов. При обрыве ремня ДВС моментально стремится к перегреву, особенно при снижении скорости движения. Если у вас отечественный авто с ременным приводом вентилятора, рекомендуется установить дополнительно электровентилятор, во избежание неприятных случаев.

ГРЯЗНЫЙ РАДИАТОР

Раз в 80-100 тысяч километров требуется промывать радиатор вместе со всей системой охлаждения. Радиатор забивается по следующим причинам:

  • несвоевременная замена антифриза
  • применения некачественной жидкости
  • применение в системе воды
  • применение герметика системы охлаждения.

Для мойки радиатора следует использовать специальные составы, которые добавляются в старый антифриз, на этой “смеси” мотор работает в течении 10-15 минут, после нужно удалить воду из системы. Желательно снять радиатор, промыть его водой под давлением снаружи и внутри.

ПРИЧИНЫ НИЗКОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ ДВИГАТЕЛЯ

Заниженная температура двигателя может быть в следующих случаях:

  • применение несоответствующего термостата (температура открытия слишком ранняя)
  • высокая производительность вентиляторов охлаждения, или их принудительная работа с момента запуска двигателя
  • неисправность термостата
  • несоблюдение пропорции смешивания антифриза с водой.

Если вы приобретаете антифриз концентрат, то его обязательно нужно разбавлять с дистиллированной водой. Если в вашем регионе t° снижалась, максимум, чем до -30°, то приобретайте антифриз с пометкой “-80” и разбавляйте его 1:1 с водой. В этом случае, полученная жидкость будет вовремя нагреваться и охлаждаться, а также не потеряет смазочных свойств, что крайне необходимо для помпы.

Источник

Какая максимальная температура двигателя?

Электродвигатель греется, когда работает. Это общеизвестный факт.

Если правильно выбран режим нагрузки и охлаждение, двигатель может работать годами.

Но практически имеет ценность только вопрос, какая температура является критичной, а при какой можно не беспокоиться. Рассматривать будем только асинхронные трехфазные электродвигатели, как наиболее широко распространенные.

Для начала посмотрим, что говорят официальные источники.

Что греется в электродвигателе

Основной источник нагрева — обмотка статора . Как и любая катушка, намотанная проводом, она греется. И максимальная температура нагрева ограничена температурной стойкостью изоляции обмоточного провода.

Читайте также:  При нагреве двигателя падают обороты дизель

Термическая стойкость провода характеризуется параметром класс нагревостойкости. По этим классам максимальные температуры обозначаются буквами:

Y, A, E, B — эти классы не терпят температуры выше 130 гр, сейчас двигателя с такими обмотками практически не выпускаются.

F — 155 гр — именно с таким классом изготавливается большинство современных двигателей

Н — 180 гр — это уже двигатели спец.исполнения, которые работают в тяжелых условиях — например, в горячих цехах и под палящим солнцем.

Температуры максимума по классам в разных справочниках могут разниться, это зависит от скорости нагрева и условий применения.

Второй источник внутреннего нагрева — подшипники . Подшипники будут греться только тогда, когда они неисправны, либо работают в запредельных режимах.

Причины перегрева

Если с подшипниками всё понятно, то электрических причин может быть много. Вот несколько причин нагрева двигателя:

  1. перекос фаз
  2. пониженное или повышенное напряжение
  3. обрыв фазы (питания или внутри двигателя)
  4. межвитковое замыкание
  5. замыкание на корпус
  6. поломка крыльчатки (отсутствие охлаждения)
  7. высокая температура рабочей среды
  8. неправильная схема подключения
  9. перегрузка в механике привода

В любом случае, допускать двигатель до перегрева не должен мотор-автомат ( автомат защиты двигателя ), тепловое реле, позистор.

Как измерить температуру двигателя?

Есть несколько способов.

  1. Рука . Да, рука терпит температуру до 60 гр, дальше — больно. Проверено на практике
  2. Нос . Если температура больше 80 гр, начитает «пахнуть жареным». Начинает интенсивно испаряться масло, пахнуть пыль, краска, и т.п.
  3. Термометр с контактным датчиком . Более точный способ, но может быть проблематично или опасно залезть в некоторые места
  4. Термометр с дистанционным датчиком (ИК) . Более простой и безопасный способ, но бывает большая погрешность.
  5. Тепловизор . Лучший способ для оперативной проверки. Сразу видна вся картина.
  6. Встроенные датчики. Это могут быть термопары, терморезисторы или позисторы. Можно завести на температурный контроллер или индикатор, а можно — на пороговое устройство, выключающее двигатель по аварии. Лучший способ для постоянного и оперативного контроля температуры двигателя.

Какой способ контроля используете вы?

Какая температура критичная?

Безусловно, при температуре корпуса двигателя +30 он будет работать лучше и дольше, чем при +100 гр. Но и та, и другая температура допускается.

Но до +100 гр. можно спокойно работать и не беспокоиться, а после — нужно обязательно выяснять причину и принимать меры.

Из этого вытекает правило — электрику, ответственному за электрохозяйство, нужно регулярно делать обходы и проверять состояние двигателей и оборудования в целом.

Как у вас с этим на заводе? Расскажите в комментариях!

Статьи в тему двигателей

Если дочитали до сюда, значит тема двигателей вам интересна. Вот, что у меня ещё есть на Дзене:

Источник

Заговор производителей: современные моторы обречены на перегрев

В девяностые и нулевые на наших дорогах часто можно было наблюдать автомобили с перегревшимся двигателем. Их было видно издалека по клубам пара из-под капота. В основном это были немолодые отечественные машины, а причина перегрева часто крылась в некачественных комплектующих: некондиционные термостаты, насосы охлаждающей жидкости, дефектные шланги и радиаторы. Двигатели теряли охлаждающую жидкость и закипали.

Современные автомобили куда надежнее, но и сложнее конструктивно. Перегрев в привычном понимании этого слова случается реже, но настолько внезапно, что водитель не успевает среагировать и что-либо предпринять, а последствия перегрева для мотора зачастую фатальны. Да и в целом нынешние моторы куда «горячее» предшественников.

Какая температура двигателя нормальная?

А что же нам показывает штатный указатель температуры? Начнем с того, что у части машин его просто нет. Таковы некоторые комплектации Kia Rio прошлого поколения, Nissan Note, Honda Jazz, Lada Granta первых годов выпуска и другие. Присутствует лишь индикатор перегрева, срабатывающий, как правило, слишком поздно. У других автомобилей очень условные индикаторы в виде «кирпичиков», управляемые бортовым компьютером. Информативность у таких указателей низкая. Например, у Лады Ларгус, будь температура антифриза 80°C или 105°C, на дисплее четыре «кирпичика».

Читайте также:  Как сделать двигатель ваз динамичнее

Почему мотор греется?

    В пробках, которые стали неотъемлемой частью нашей жизни, температура двигателя достигает 115–125°С.

Производители борются со слишком высокой рабочей температурой двигателя. Применяют форсунки охлаждения поршней маслом. Устанавливают теплообменники, через которые циркулируют и охлаждающая жидкость, и моторное масло. На начальном этапе прогрева температура антифриза растет быстрее и он нагревает масло. А при больших нагрузках полностью прогретого мотора масло охлаждается от более холодного антифриза. Без такого теплообменника масло охлаждалось бы лишь за счет обдува поддона двигателя, а этого зачастую недостаточно.

В чем опасность?

На все автомобили стали ставить очень тонкие, облегченные радиаторы. Теплоотдача их достаточна, пока все работает в штатном режиме, но как только радиатор засорится, он не сможет долго сдерживать температуру мотора в рабочем диапазоне. Все потому, что системы охлаждения современных моторов разработчики стараются сделать максимально эффективными, без какого-либо запаса. Раньше на 75-сильный движок приходилось порядка 10 литров тосола, а сейчас в 150-сильный мотор заливают чуть больше 5 литров. Например, в Ниву с карбюраторным мотором входило 10,7 л, а кроссоверу Hyundai Creta c 2-литровым мотором в систему заливают 5,7 л антифриза.

Чем меньше объем охлаждающей жидкости, тем быстрее изменится температура в системе. В случае какой-либо неисправности закипит сразу же.

А если капитально перегрел?

Если указатель температуры двигателя оказался в красной зоне, которая начинается после 120–125 °С, может случиться следующие:

  • Задиры цилиндров. У современных моторов зазоры в паре поршень-цилиндр малы, а при перегреве обращаются в ноль и начинаются задиры. Ну а дальше последуют снижение показателей двигателя, прогрессирующий износ, масложор.
  • Деградация масла. В условиях перегрева моторное масло теряет часть свойств, быстрее угорает, что может привести к масляному голоданию.
  • Выход из строя резиновых и пластмассовых деталей двигателя. Быстрее дубеют сальники, что может вызывать повышенный расход масла; стареют пластмассовые детали мотора, что может вызвать их механическое разрушение.
  • Выход из строя каталитического нейтрализатора. У перегретого двигателя растет и температура отработавших газов. Возможно оплавление керамических сот. Для предотвращения нужны более высококачественные материалы нейтрализаторов, а производители в стремлении сэкономить, напротив, применяют все более доступные и недолговечные конструкции.

Что может владелец?

  • Следить за чистотой радиаторов. Это, пожалуй, самый действенный способ предотвратить перегрев. Мыть радиаторы следует не реже одного раза в год.
  • Замена ОЖ не реже чем раз в 60 000 км. Конечно, это не столь важно с точки зрения теплообмена, но продлит срок службы узлов системы охлаждения.
  • Некоторые производители автокомпонентов выпускают термостаты с разной температурой открытия. Например, для широко распространенного мотора К4М Renault есть термостаты на 82°С, а есть на 86°С. И разница, поверьте, очень заметна. Для автомобилей с очень напряженным тепловым режимом лучше подобрать термостат с более низкой рабочей температурой.
  • Рекомендую установить точный цифровой термометр. Для машин без штатного прибора это обязательно. Можно использовать программу для смартфона в сочетании с прибором ELM 327, можно поставить отдельный прибор.

И еще в сильную жару можно скорректировать стиль езды для снижения теплонапряженности двигателя. Разгоняйтесь спокойнее, и температура не превысит расчетных значений. Если у вас механическая коробка передач, то чаще применяйте прием «торможения двигателем». При этом сгорание топливовоздушной смеси в моторе не происходит, а помпа продолжает интенсивно прокачивать охлаждающую жидкость. Так что температура двигателя снижается.

Более высокая рабочая температура современных двигателей обусловлена конструктивными особенностями, которые появились за последнее время. Как следствие, современный мотор легче перегреть. Это факт. Поэтому больше внимания следует уделять техническому обслуживанию машины, чтобы не допустить беды. Читай — дополнительных трат на ремонт или замену двигателя.

Есть ли в этом заговор автопроизводителей? Зависит от вашего мировоззрения.

  • Почему моторы умирают раньше срока, читайте тут.

Фото: фирмы-производители, «За рулем», depositphotos

Источник

Adblock
detector