Наиболее важными компонентами теплового баланса автомобильного двигателя
являются количества тепла, отдаваемого в охлаждающую воду и в масло. Эти
компоненты определяют необходимую охлаждающую поверхность
воздушно-масляного радиаторов.
Для измерения теплоотдачи в охлаждающую воду и масло были проведены
специальные исследования в условиях, исключающих потери тепла на
излучение и конвекцию от наружных стенок водяной рубашки и масляного
картера. Чтобы свести до минимума внутренние переходы тепла от
охлаждающей воды к маслу и наоборот, температуры воды на выходе из
двигателя и масла в картере поддерживались постоянными, равными 80 ± 2°
С.
Результаты измерения теплоотдачи на режиме полной нагрузки приведены в
табл. 31 для двигателя ЗИЛ-130 и нижнеклапанного двигателя ЗИЛ-157К
(рабочий объем 5,55 л, степень сжатия 6,5). Из таблицы следует, что при
полностью открытой дроссельной заслонке количество тепла, отдаваемого в
воду, двигателями ЗИЛ-130 и ЗИЛ-157К практически одинаково.
У двигателя ЗИЛ-130 максимальное количество отдаваемого в воду тепла
составляет 78,6-1000 ккал/ч, или около 19,8% введенного в двигатель
тепла; в масло отдается 10,9 * 10s ккал/ч или 2,74%. Несмотря на большее
число цилиндров, большие рабочий объем и мощность, двигатель ЗИЛ-130
оказался в отношении теплоотдачи в воду достаточно совершенным. Это
объясняется прежде всего верхнеклапанной компоновкой двигателя, при
которой значительно меньше площадь камеры сгорания, а также
использованием охлаждающей воды для подогрева смеси, вследствие чего
часть тепла, отдаваемого в охлаждающую воду, вновь возвращается в
цилиндры со всасываемым воздухом. Кроме того, количество тепла,
отдаваемого охлаждающей воде, уменьшается из-за снижения внутренних
потерь. На частичных нагрузках количество тепла, передаваемого в
охлаждающую воду, у двигателя ЗИЛ-130 также невелико (рис. 128).
Тепловой баланс двигателя ЗИЛ-130 при номинальной
частоте вращения п = 3200 об/мин на режиме полностью открытой
дроссельной заслонки имеет следующие составляющие (в скобках указаны эти
же составляющие в процентах введенного в двигатель тепла):
— полезная работа 98-1000 ккал/ч (24,6);
— химическая неполнота сгорания (при а = 0,87) 51,8-1000 ккал/ч (13);
— потери в охлаждающую воду 78,6-1000 ккал/ч (19,8);
— потери в масло 10,9-1000 ккал/ч (2,74);
— потери с отработавшими газами на излучение и другие потери 159 -1000
ккал/ч (39,8).