
Двигатель внутреннего сгорания преобразует энергию, возникающую в результате сгорания топлива, в механическое вращательное усилие. Возникающая энергия представляет собой тепловую энергию, часть которой используется для механической работы. Остальную тепловую энергию необходимо отвести от двигателя, иначе срок его службы будет исчисляться часами, а не годами.
Практически во всех двигателях Briggs & Stratton используется принудительная система воздушного охлаждения, которая эффективно отводит неиспользованное тепло. Двигатели с воздушным охлаждением должны обладать способностью работать в условиях высоких температур и давления. Существует прямая зависимость между ожидаемым сроком службы двигателя и возрастанием или снижением указанных факторов. Двигатель находится в состоянии перегрева, если он не способен поддерживать температуру его внутренних и наружных деталей в пределах допустимого расчетного уровня. Основная задача системы охлаждения двигателя состоит в том, чтобы передать возникающее в результате сгорания топлива тепло к блоку цилиндров и затем отвести его потоком воздуха в атмосферу. Дополнительный процесс охлаждения заключается в том, что образованное в результате трения внутренних деталей двигателя тепло передается смазочному маслу, которое также передает его блоку двигателя. Ребра охлаждения расположены вокруг цилиндра и головки цилиндра с целью увеличения поверхности охлаждения и интенсивности отвода тепла в атмосферу потоком воздуха. При возникновении каких-либо неполадок в этом процессе двигатель может перегреваться.
Перегрев двигателя может возникнуть по целому ряду причин, некоторые из которых не связаны непосредственно с двигателем. Основной возможной причиной перегрева могут стать заблокированные грязью ребра охлаждения. Любые посторонние материалы, препятствующие потоку воздуха по ребрам охлаждения, могут замедлить процесс отвода тепла. Чаще всего охлаждающие ребра забиваются различным мусором и грязью. Ребра охлаждения могут забиваться также любыми другими материалами и пылью, возникающими при работе оборудования, на котором установлен двигатель (полотеров, кровельных ножниц, почвенных фрез и т.п.). | ![]() |
При загрязнении ребер охлаждения температура двигателя резко возрастает. Почти все металлы при нагреве расширяются и принимают свои прежние размеры и формы при охлаждении. Причем различные материалы расширяются и сжимаются в разной степени. Это можно проиллюстрировать на примере стальных болтов крепления алюминиевой головки цилиндра. Когда алюминий расширяется, это приводит к увеличению стягивающего усилия болта. Если добавить к этому давление, возникающее в результате сгорания топлива, то каждый болт крепления головки цилиндра может испытывать нагрузки, сопоставимые с массой грузового автомобиля-пикапа. Если температура двигателя достаточно высока, болты могут растягиваться. То же самое может произойти с резьбой в алюминиевом блоке. В обоих случаях алюминиевый блок и стальной болт превышают температурный предел текучести металла. В этой точке материал будет расширяться и уже не сможет вернуться к прежней форме и размерам. | ![]() |
В результате перегрева двигателя прокладка головки цилиндра может быть пробита, а сама головка цилиндра деформирована. Если прокладка головки блока оказывается пробитой, в цилиндр может засасываться воздух в такте всасывания, обедняя рабочую смесь. При этом неминуемо возрастает температура двигателя. | ![]() |
Цилиндр, в котором тепловое расширение превышает предел текучести материала, может оказаться деформированным. После охлаждения двигателя деформированная поверхность не всегда принимает прежнюю конфигурацию.Эта деформация может выглядеть как углубление вдоль стенки цилиндра. При этом поршневые кольца не будут плотно прижиматься к стенке цилиндра, и масло будет пригорать на ее поверхности. Местное изменение окраски металла, возникающее при перегреве, принято называть "перегретыми местами". В результате увеличивается расход масла и падает мощность двигателя. | ![]() |
При очень сильном перегреве двигателя может возникнуть разбалтывание гнезд выпускных клапанов. Повторяющийся перегрев может привести к тому, что стальное гнездо клапана расширит алюминиевый блок. В результате нарушитсяплотность посадки гнезда клапана. Гнездо может разболтаться и даже выпасть из места посадки. Температура, достаточно высокая для разбалтывания гнезд клапанов, может вызвать также деформацию поверхности самого блока цилиндра под прокладку головки. В таких случаях обычно возникаетпотребность в капитальном ремонте. | ![]() |
Разбалтывание гнезда впускного клапана, с другой стороны, возникает по причине перегрева достаточно редко. Благодаря охлаждающему влиянию рабочей смеси (топлива с воздухом) под воздействием чрезмерного перегрева чаще происходит ослабление посадки гнезд выпускных клапанов, чем впускных. | ![]() |
Изменение окраски деталей двигателя часто служит признаком его перегрева. В сущности, изменение окраски есть ничто иное как след, оставленный после испарения масла в этом месте. Когда масло подвергается чрезмерному нагреву, оно испытывает тепловое разложение, при котором более легкие фракции масла испаряются и остаются лишь более тяжелые его фракции. Представляющие собой смолообразные остатки, эти тяжелые фракции сгорают и прилипают к горячей поверхности. Обычно на открытых поверхностях поршневых пальцев, между верхней головкой шатуна и телом поршня, можно видеть темные пояски. При этом внутренняя часть колокола поршня может также иметь резко выраженное изменение окраски. | ![]() |
Если двигатель продолжает работать в режиме перегрева, масло начнет утрачивать свою вязкость, и могут возникнуть серьезные неполадки в результате недостаточной смазки. Разложение масла под действием высоких температур (крекинг) приводит к образованию очень вязких материалов,напоминающих смолу, которые почти не обладают смазывающей способностью. В результате трение между деталями еще больше возрастает и их нагрев увеличивается. | ![]() |
Как уже отмечалось выше, существуют и другие внешние факторы, влияющие на перегрев двигателя. Модификация рабочего оборудования может вызывать перегрев двигателя, если не обеспечивается достаточная вентиляция помещения, в котором оно используется, или если затруднен доступ к наружному воздуху. Поврежденная или неправильно расположенная выпускная труба может направлять отработавшие газы к всасывающему патрубку карбюратора или непосредственно в систему охлаждения двигателя. | ![]() |
Все указанные условия перегрева двигателя можно избежать, если правильно и своевременно выполнять его техническое обслуживание. Почти во всех случаях повреждения деталей двигателя по причине перегрева возникают в результате нарушения правил технического обслуживания и игнорирования рекомендаций изготовителя.