Для предупреждения перегрева стенки цилиндров двигателя подвергаются искусственному охлаждению.
В дизелях применяется преимущественно жидкостное охлаждение, так как в двигателях больших размеров и большой мощности трудно обеспечить равномерное и достаточно интенсивное охлаждение всех цилиндров воздухом. Кроме того, при жидкостном охлаждении легче обеспечить подогрев двигателя при пуске, а также подогрев и охлаждение масла в системе смазки двигателя.
По своему устройству система охлаждения дизелей и ее элементы — рубашка охлаждения, насос, термостат, радиатор и т. д. — мало отличаются от устройства системы охлаждения карбюраторного двигателя. В дизелях лишь более широко применяются устройства, регулирующие скорость прогрева и интенсивность охлаждения жидкости (термостаты, жалюзи и т. п.).
В качестве охлаждающей жидкости, как и в карбюраторных двигателях, применяется вода или охлаждающие низкозамерзающие жидкости.
Количество тепла, которое должно отводиться в систему охлаждения, у дизелей примерно то же, что и количество тепла, отводимое в систему охлаждения у карбюраторных двигателей. Однако емкости систем охлаждения (т. е. количество жидкости, которое требуется для заполнения всей системы) дизелей значительно больше емкостей систем охлаждения карбюраторных двигателей. Так, емкость системы охлаждения у грузового автомобиля МАЗ-200 равна 46 л, у трактора С-80 — 64 л, ДТ-54 — 60 л, КД-35 — 38 л. Это объясняется особенностями дизелей и их назначением. Дизель ЯАЗ-204, как указывалось, двухтактный. В двухтактных дизелях вследствие более частого чередования рабочих ходов требуется более интенсивное охлаждение. Дизели КДМ-46, Д-54 и Д-35 тракторные. Они работают преимущественно с нагрузкой, близкой к максимальной, вследствие чего и нуждаются в более интенсивном охлаждении.
В системе охлаждения дизеля ЯАЗ-204 циркуляция охлаждающей жидкости обеспечивается центробежным насосом 7 (рис. 35). Производительность насоса до 300 л воды в минуту, наибольший напор 1,2 ат. Насос нагнетает охлаждающую жидкость в водораспределительный канал 6, отлитый в блоке. Через окна, имеющиеся в водораспределительном канале, жидкость подается ко всем цилиндрам двигателя. Из рубашки 5 охлаждения блока охлаждающая жидкость через специальные насадки поступает в рубашку головки. Насадки направляют жидкость в первую очередь на гнезда клапанов и форсунок, чем обеспечивается их более интенсивное охлаждение.
Рис. 35. Система охлаждения дизеля ЯАЗ-204: 1 - радиатор; 2 - верхний соединительный патрубок; 3 - термостат; 4 - сборный патрубок головки цилиндров; 5 - рубашка охлаждения блока цилиндров; 6 - водораспределительный канал; 7 - водяной насос; 8 - перепускная трубка; 9 - масляный радиатор; 10 - спускной кран; 11 - нижний соединительный патрубок; 12 - вентилятор
Сверху на головке имеется сборный патрубок 4, по которому охлаждающая жидкость направляется к термостату 3 и далее по соединительному патрубку 2 в радиатор 1. Жидкость, охлажденная, в радиаторе, через нижний соединительный патрубок 11 и масляный радиатор 9 вновь попадает в водяной насос и нагнетается в рубашку охлаждения блока цилиндров. В самой нижней части системы на соединительном патрубке 11 имеется кран 10 для спуска охлаждающей жидкости при длительных стоянках в зимнее время. Второй спускной кран расположен на корпусе водяного насоса.
Сзади радиатора установлен шести лопастный вентилятор 12, обеспечивающий обдув радиатора и интенсивное охлаждение жидкости.
Для поддержания нормального температурного режима двигателя температура охлаждающей жидкости, выходящей из головки цилиндров, должна быть 75—85°С. Быстрый прогрев дизеля при запуске и поддержание постоянной температуры в системе охлаждения обеспечиваются термостатом 3, установленным перед патрубком 2. Термостат представляет собой автоматический клапан, прекращающий циркуляцию охлаждающей жидкости через радиатор при понижении ее температуры ниже 70°С. В этом случае охлаждающая жидкость, минуя радиатор, поступает из сборного патрубка 4 по перепускной трубке 8 непосредственно в масляный радиатор 9.
Интенсивность охлаждения жидкости регулируется не только автоматически — термостатом, но и вручную при помощи жалюзи (створок), установленных перед радиатором. Для управления жалюзи служит рукоятка, расположенная на щитке в кабине водителя. Температура охлаждающей жидкости в системе контролируется водителем по термометру, расположенному в кабине.
В дизеле КДМ-46 основная система охлаждения объединена с системой охлаждения пускового двигателя. Благодаря такому устройству в период запуска происходит подогрев цилиндров и камер сгорания дизеля, что облегчает запуск дизеля и уменьшает его износ.
Работа системы охлаждения дизеля КДМ-46 происходит следующим образом. Когда начинает работать пусковой двигатель, охлаждающая жидкость, нагреваясь в его рубашке 8 (рис. 36), поднимается по патрубку 7 и поступает в рубашку 5 головки цилиндров дизеля. Далее по сборному патрубку 4 головки цилиндров охлаждающая жидкость подходит к термостатам 2, откуда по перепускной трубке 3 поступает к насосу 11. От насоса охлаждающая жидкость идет в двух направлениях — по патрубку 10 в рубашку 8 цилиндров пускового двигателя и по водораспределительному каналу 9, расположенному вдоль блока дизеля, к каждому цилиндру. Из рубашки 6 блока цилиндров и рубашки 5 головки дизеля охлаждающая жидкость вновь поступает в сборный патрубок 4. Таким образом, при запуске холодного двигателя циркуляция охлаждающей жидкости в системе начинается под влиянием местного нагрева в рубашке пускового двигателя. Нагревшиеся частицы охлаждающей жидкости имеют меньшую плотность, чем холодные, и вследствие этого поднимаются. На их место поступает более холодная жидкость, и так происходит непрерывная циркуляция охлаждающей жидкости. Такая циркуляция жидкости, происходящая под влиянием местного подогрева, называется термосифоном.
Рис. 36. Система охлаждения дизеля КДМ-46: 1 - радиатор; 2 - термостаты; 3 - перепускная трубка, 4 - сборный патрубок головки цилиндров; 5 - рубашка охлаждения головки блока цилиндров; 6 - рубашка охлаждения блока цилиндров; 7 и 10 - патрубки; 8 - рубашка охлаждения пускового двигателя; 9 - водораспределительный канал; 11 - водяной насос; 12 - нижний соединительный патрубок
После прогрева охлаждающей жидкости в системе охлаждения запускают дизель, а пусковой двигатель останавливают. Циркуляция охлаждающей жидкости при этом происходит уже за счет работы водяного насоса 11. При нагревании жидкости до 70°С открываются клапаны термостатов 2 и направляют жидкость к насосу по основному пути — через радиатор 1 и нижний соединительный патрубок 12.