Смазочная система

Назначение и характеристика. Смазочной называется система, обеспечивающая подачу масла к трущимся деталям двигателя.

Смазочная система служит для уменьшения трения и изнаши­вания деталей двигателя, для охлаждения и коррозионной защиты трущихся деталей и удаления с их поверхностей продуктов изна­шивания.

По вентиляции картера двигателя

.— По конструкции

С масляным радиатором

С открытой вентиляцией

■^| Без масляного радиатора

С закрытой вентиляцией

Рис. 2.18. Типы смазочных систем, классифицированных по различным

признакам

В двигателях автомобилей применяется комбинированная сма­зочная система различных типов (рис. 2.18).

Комбинированной называется смазочная система, осущест-_; вляющая смазывание деталей двигателя под давлением и разбрыз-„; гиванием. Давление создается масляным насосом, а разбрызгива­ют масло коленчатый вал и другие быстровращающиеся детали двигателя.

Под давлением смазываются наиболее нагруженные трущиеся '.детали двигателей — коренные и шатунные подшипники колен­чатого вала, опорные подшипники распределительного вала, под­шипники вала привода масляного насоса и др.

Разбрызгиванием смазываются стенки цилиндров, поршни, _;'поршневые кольца, поршневые пальцы, детали газораспредели-_г тельного механизма, его цепного или шестеренного привода и ^другие детали двигателей. В двигателях со смазочной системой без.масляного радиатора охлаждение масла, которое нагревается в '■^процессе работы, происходит в основном в масляном поддоне.

При наличии в смазочной системе масляного радиатора охлаж­дение масла осуществляется и в масляном поддоне, и в масляном [радиаторе, который включается в работу при длительном движе-$гаи автомобиля с высокими скоростями и при эксплуатации ав-'томобиля летом.

В смазочной системе с открытой вентиляцией картера двигате­ля картерные газы, состоящие из горючей смеси и продуктов сго-^рания, удаляются в окружающую среду.

При закрытой вентиляции картера двигателя картерные газы Принудительно удаляются в цилиндры двигателя на догорание, что предотвращает попадание газов в салон кузова легкового ав­томобиля и уменьшает выброс ядовитых веществ в окружающую среду.

Для смазывания двигателей автомобилей применяют специ­альные моторные масла минерального происхождения, которые Получают из нефти, а также синтетические. Марки моторных масел весьма разнообразны. Их основными свойствами являются вязкость, маслянистость и чистота (отсутствие механических примесей и

кислот). Вязкость характеризует чистоту масла, его текучесть и способность проникать в зазоры между трущимися деталями. Мас­лянистость характеризует свойство масла обволакивать трущиеся детали масляной пленкой. Для повышения качества моторных масел к ним добавляют специальные присадки, повышающие смазывающие свойства масел.

Конструкция и работа смазочной системы. На рис. 2.19 представ­лена смазочная система двигателя легкового автомобиля ВАЗ.

Смазочная система комбинированная, без масляного радиато­ра и с закрытой вентиляцией картера двигателя.

Смазочная система включает в себя масляный поддон, масляный насос с редукционным клапаном и маслоприемником, масляный фильтр, маслопроводы (каналы в головке и блоке цилиндров, коленчатом и распределительном валах), заливную горловину и указатель уровня масла.

Масло заливают в поддон 12 через горловину 3 и его количе­ство контролируют специальным стержнем 8, конец которого

12 и ю Рис. 2.19. Смазочная система двигателя легкового автомобиля:

1 — вал; 2, 4 — каналы; 3 — горловина; 5 — лампа; 6 — датчик; 7 — магистраль; 8 — стержень; 9 — фильтр; 10 — насос; 11 — маслоприемник; 12 — поддон

находится в масляной ванне. При работе двигателя масло забира­ется из поддона насосом 10 через маслоприемник 77 и по при­емному каналу в блоке цилиндров подается в фильтр 9, кото­рый включен в главную масляную магистраль 7 последователь­но. Из фильтра масло через главную магистраль и канал в блоке цилиндров под давлением поступает соответственно к коренным подшипникам коленчатого вала и переднему подшипнику вала 7 привода масляного насоса, а также к заднему подшипнику по цент­ральному каналу вала.

Максимальное давление масла, создаваемое насосом, ограни­чивается редукционным клапаном, установленным в масляном «асосе.

При засорении фильтра масло поступает в главную масляную:' магистраль, минуя фильтр, через перепускной клапан, который _; установлен в фильтре. От коренных подшипников масло через (Внутренние каналы коленчатого вала подается к шатунным под-":$дипникам и от них через отверстия в нижних головках шатунов

4 разбрызгивается на стенки цилиндров.

Поршневые кольца и поршневые пальцы смазываются маслом, „снимаемым со стенок цилиндров, и масляным туманом, находя­щимся внутри двигателя. К центральному опорному подшипнику ^распределительного вала масло из фильтра под давлением посту-|,яает через главную магистраль 7, канал 4 и канавку в опоре в центральный канал 2 распределительного вала и из него к другим ■/Опорным подшипникам и кулачкам вала.

^: Звездочка и цепь привода распределительного вала смазыва­ются маслом, вытекающим из переднего опорного подшипника Щала. Стержни клапанов, направляющие втулки и другие детали ^аланов смазываются маслом, разбрызгиваемым механизмами вигателя при их работе. Отработавшее масло стекает в поддон ^картера двигателя. Давление масла в смазочной системе контро­лируется контрольной лампой 5, датчик 6 которой установлен на Кдоке цилиндров двигателя.

;^;, Масляный поддон является резервуаром для масла. Он закрывает двигатель снизу, и в нем масло охлаждается. Масляный поддон 12 —

5 стальной, штампованный. Внутри поддона имеется специальная
Перегородка, уменьшающая колебания масла при движении ав­
томобиля. Поддон крепится к нижнему торцу блока цилиндров
(к картеру) через уплотнительную прокладку, изготовленную из
пробкорезиновой смеси. Он имеет резьбовое отверстие с проб­
кой, предназначенное для слива масла.

Масляный насос подает масло под давлением к трущимся по­верхностям деталей двигателя. На двигателях применяют масля­ные насосы шестеренного типа с установленным в насосе редук­ционным клапаном, отрегулированным на давление 0,45 МПа и не подлежащим регулировке в процессе эксплуатации.

Масляный насос двигателя (рис. 2.20) имеет две шестерни на­ружного зацепления. К корпусу 7насоса через крышку 5прикреп-лен маслоприемный патрубок 2 с фильтрующей сеткой 1 и редук­ционным клапаном 3. Ведущая шестерня 8 напрессована на веду­щем валу 10 насоса. Ведомая шестерня 6 свободно вращается на оси 9, запрессованной в корпусе насоса. При вращении шестерен создается разрежение, масло через фильтрующую сетку и патрубок поступает под крышку 5 насоса и через отверстие в крышке — в полость разрежения корпуса насоса. Масло, заполняющее впади­ны между зубьями шестерен, переносится в полость нагнетания, а оттуда поступает в приемный канал блока цилиндров двигателя. При повышении давления масла в смазочной системе более допу­стимого редукционный клапан 3 открывается, перепуская при этом часть масла из полости нагнетания в маслоприемный патрубок 2, и давление в системе не повышается. Давление открытия редук­ционного клапана не регулируется. Оно обеспечивается его пружи­ной 4. Ведущему валу 10 насоса вращение передается с помощью шестерни 11 вала привода масляного насоса, который приводит­ся цепной передачей от коленчатого вала двигателя. Масляный насос установлен внутри масляного поддона и прикреплен двумя болтами к блоку цилиндров.

Рис. 2.20. Масляный насос с шестернями наружного зацепления:

1 — сетка; 2 — патрубок; 3 — клапан; 4 — пружина; 5 — крышка; 6, 8, 11 — шестерни; 7 — корпус; 9 — ось; 10 — вал

Рис. 2.21. Масляный насос с шестернями внутреннего зацепления:

1 — корпус; 2, 3 — шестерни; 4 — клапан; 5 — пружина; 6 — манжета; 7 — крышка; 8 — маслоприемник; 9— выступ; 10— вал

Масляный насос другого типа (рис. 2.21) имеет две шестерни внутреннего зацепления. Он состоит из корпуса 1, крышки 7, ве­дущей 3 и ведомой 2 шестерен, маслоприемника 8 и редукцион-. ного клапана 4. Корпус насоса отлит из чугуна. Он имеет две поло­сти (всасывания и нагнетания), которые разделены между собой.'доступом 9. Ведущая и ведомая шестерни изготовлены из спечен­ного материала и размещены внутри корпуса. Ведущая шестерня 3 установлена на переднем конце коленчатого вала 10, который уплотняется в крышке насоса манжетой 6. К корпусу прикрепле­ны маслоприемник с фильтрующей сеткой и крышка. Крышка 7 Насоса отлита из алюминиевого сплава. В ней размещен редукци­онный клапан 4, давление срабатывания которого обеспечивает­ся пружиной 5.

При вращении шестерен масло через маслоприемник поступа­ет во всасывающую полость насоса. Оно заполняет впадины между 'Зубьями шестерен, переносится в полость нагнетания и под дав­лением направляется в приемный канал блока цилиндров. Редук­ционный клапан срабатывает при возрастании давления выше допустимого и перепускает часть масла из нагнетательной полос­ти насоса во всасывающую. Подача насоса равна 34 л/мин при частоте вращения ведущей шестерни 6000 мин^-1, а создаваемое давление — 0,5 МПа.

Масляный фильтр очищает масло от твердых частиц (продуктов износа трущихся деталей, нагара и т.п.), так как они вызывают повышенное изнашивание деталей и засоряют масляные магист­рали. На легковых автомобилях применяется масляный фильтр пол-

Рис. 2.22. Масляный фильтр:

1 — корпус; 2 — днище; 3, 5 — клапаны; 4, 6 — отверстия; 7 — кольцо; 8 — крыш­ка; 9 — фильтрующий элемент

нопоточный (пропускает все нагне­таемое масло), неразборный, с пе­репускным и противодренажным клапанами. В корпусе / фильтра (рис. 2.22) находится бумажный фильтрующий элемент 9 со специ- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 альной вставкой из вискозного во­локна. Нагнетаемое насосом масло поступает через отверстия 6 в днище 2 в наружную полость филь­тра, проходит через поры фильтрующего элемента 9, очищается в нем и выходит в масляную магистраль блока цилиндров из цент­ральной части фильтра через отверстие 4. Вставка фильтрующего элемента очищает масло при пуске холодного двигателя, когда оно не может пройти через поры бумажного фильтрующего эле­мента. При сильном загрязнении фильтра, а также при повышен­ной вязкости масла (при низких температурах) открывается пе­репускной клапан 5 масляного фильтра, имеющий пружину, и неочищенное масло из фильтра поступает в масляную магистраль. Противодренажный клапан 3, выполненный в виде манжеты из специальной маслостойкой резины, пропуская масло в фильтр, предотвращает вытекание его из смазочной системы в масляный поддон при неработающем двигателе. Это позволяет ускорить по­дачу масла к трущимся поверхностям деталей двигателя после его пуска.

Масляный фильтр крепится к блоку цилиндров на специаль­ном резьбовом штуцере, для чего в днище фильтра имеется резь­бовое отверстие 4. Резиновое кольцо 7, надетое на крышку 8, обес­печивает герметичность установки фильтра на блоке цилиндров двигателя. Для эффективной очистки масла фильтр заменяют при смене масла в двигателе.

На автомобилях широкое применение также имеют фильтры центробежной очистки масла, или центрифуги. В центрифуге очистка масла производится за счет центробежных сил, которые отбрасы­вают механические примеси к стенкам вращающегося ротора.

В корпусе 3 (рис. 2.23) фильтра с крышкой 6 неподвижно за­креплена ось 1 с внутренним каналом и выходными отверстиями. На оси на радиально-упорном подшипнике 8 и двух втулках уста-

рис. 2.23. Фильтр центробежной очи-
■^ стки масла:

$р / — ось; 2 — жиклер; 3 — корпус; 4 —. $'■■., ротор; 5 — колпак; 6 — крышка; 7 — сетка; 8 — подшипник

шовлен ротор 4 с колпаком 5, ^фильтрующей сеткой 7 и жик­лерами 2, выходные отверстия ■которых направлены в противо­положные стороны.

При работе двигателя масло 5 поступает внутрь оси 1, прохо­дит через выходные отверстия и Направляется во внутреннюю.^олость ротора. Затем проходит Йгерез фильтрующую сетку 7, ':идет вниз и выпрыскивается под Давлением из жиклеров 2 в корпус фильтра. Под воздействием >уй масла, направленных в противоположные стороны, созда­ется реактивный момент, который вращает ротор, заполненный ^сцепом. При этом под действием центробежных сил механичес-16 примеси, находящиеся в масле, оседают плотным слоем на енках колпака 5 ротора.

Очищенное масло, выпрыскиваемое жиклерами, стекает в мас­ляный поддон двигателя. Частота вращения ротора фильтра до­стигает 5000...7000 мин^-1, что обеспечивает качественную очист-Г,ку масла.

\₍, На рис. 2.24 представлена смазочная система двигателя легко-,Вого автомобиля ГАЗ. Смазочная система комбинированная, с мас­ляным радиатором и с закрытой вентиляцией картера двигателя. В смазочную систему входят масляный поддон 12, масляный %асос 11 с редукционным клапаном 2 и маслоприемником 1, Масляный фильтр 7, главная масляная магистраль 5, масляные 'Каналы в головке и блоке цилиндров и в коленчатом вале, залив-^Ная горловина 6, маслоизмерительный стержень (щуп) и масля­ный радиатор 3 с краном 10, предохранительным клапаном 9 и соединительными шлангами. Давление масла в смазочной системе контролируется датчиком 4 указателя давления масла и датчиком 8 сигнализатора (лампы) аварийного давления.

Масляный радиатор предназначен для охлаждения масла при больших скоростях движения и при эксплуатации автомобиля летом. Он установлен перед радиатором системы охлаждения двигателя и

Рис. 2.24. Смазочная система с масляным радиатором:

/ — маслоприемник; 2, 9 — клапаны; 3 — радиатор; 4, 8 — датчики; 5 — маги­страль; 6 ~ горловина; 7 — фильтр; 10 — кран; // — насос; 12 — поддон

включается с помощью крана 70, предохранительный клапан 9 открывает проход масла в радиатор при давлении 0,07... 0,09 МПа. Масло из радиатора сливается по шлангу в масляный поддон.

Вентиляция картера двигателя. Автомобили выделяют в окру­жающую среду много ядовитых веществ, из которых 65 % содер­жат отработавшие газы, 20% — картерные газы и 15% — пары топлива.

Вентиляция картера двигателя и ее тип существенно влияют на количество выделяемых в окружающую среду токсичных веществ.

Вентиляция картера двигателя предназначена для удаления картерных газов (состоящих из горючей смеси и продуктов сгора­ния), которые разжижают масло и образуют смолистые вещества и кислоты. Кроме того, картерные газы повышают давление в кар­тере двигателя и вызывают утечку масла через уплотнения. На лег­ковых автомобилях система вентиляции картера двигателя закры­того типа. Она обеспечивает за счет вакуума во впускном трубо-

рис. 2.25. Вентиляция картера дви­гателя:

; — золотник; 2, 6 — шланги; 3 — воз­душный фильтр; 4 — коллектор; 5 — '.;,. пламегаситель; 7 — маслоотделитель; 8 — трубка

проводе принудительное удале­ние картерных газов в цилинд­ры двигателя на догорание. В результате предотвращается

^.попадание картерных газов в са-

*_;(ЯОн кузова автомобиля и умень­шается выброс ядовитых веществ

,_мв. окружающую среду.

'''' При работе двигателя (рис. 2.25) ^сартерные газы отсасываются че-'" ез маслоотделитель 7и шланг 6

^вытяжной коллектор 4 воздуш­ного фильтра 3. Из вытяжного

|солле!Сгора при холостом ходе и малых нагрузках двигателя газы (Поступают через шланг 2 и золотник 1 под дроссельные заслонки;рбюратора. При остальных режимах работы двигателя картерные и поступают в карбюратор через воздушный фильтр 3. В мас­лоотделителе 7 из газов выделяется масло, которое по трубке 8 фтекает в масляный поддон. Пламегаситель 5 исключает проник-

ювение пламени в картер двигателя при вспышках в карбюраторе.

Контрольные вопросы

;д 1. Каково назначение смазочной системы?

2. Объясните работу смазочной системы.

3. Зачем нужна вентиляция картера двигателя?

2.10. Система охлаждения

Назначение и характеристика. Системой охлаждения называет­ся совокупность устройств, осуществляющих принудительный "регулируемый отвод и передачу теплоты от деталей двигателя в ■ окружающую среду.

$ Система охлаждения предназначена для поддержания оптималь­ного температурного режима, обеспечивающего получение мак­симальной мощности, высокой экономичности и длительного срока службы двигателя.

При сгорании рабочей смеси температура в цилиндрах двига­теля повышается до 2500 °С и в среднем при работе двигателя со-

Уносится с охлаждающей жидкостью (25...35 %)

Преобразуется в механическую работу (20...25%)

		Система охлаждения
Жидкостная	Воздушная

Рис. 2.26. Типы систем охлаждения

ставляет 800...900 °С. Поэтому детали двигателя сильно нагрева­ются, и если их не охлаждать, то будут снижаться мощность дви­гателя, его экономичность, увеличиваться изнашивание деталей и может произойти поломка двигателя.

При чрезмерном охлаждении двигатель также теряет мощность, ухудшается его экономичность и возрастает изнашивание.

Для принудительного и регулируемого отвода теплоты в двигате­лях автомобилей применяют два типа системы охлаждения (рис. 2.26). Тип системы охлаждения определяется теплоносителем (рабочим веществом), используемым для охлаждения двигателя.

Применение в двигателях различных систем охлаждения зави­сит от типа и назначения двигателя, его мощности и класса авто­мобиля.

В жидкостной системе охлаждения используются специальные охлаждающие жидкости — антифризы различных марок, имеющие температуру загустевания -40 °С и ниже. Антифризы содержат ан­тикоррозионные и антивспенивающие присадки, исключающие образование накипи. Они очень ядовиты и требуют осторожного обращения. По сравнению с водой антифризы имеют меньшую теплоемкость и поэтому отводят теплоту от стенок цилиндров дви­гателя менее интенсивно.

Так, при охлаждении антифризом температура стенок цилинд­ров на 15...20°С выше, чем при охлаждении водой. Это ускоряет прогрев двигателя и уменьшает изнашивание цилиндров, но в летнее время может привести к перегреву двигателя.

Оптимальным температурным режимом двигателя при жидкост­ной системе охлаждения считается такой, при котором темпера­тура охлаждающей жидкости в двигателе составляет 80... 100 °С на всех режимах работы двигателя.

Это возможно при условии, что с охлаждающей жидкостью уносится в окружающую среду 25... 35 % теплоты, выделяющейся при сгорании топлива в цилиндрах двигателя. При этом в бензи­новых двигателях величина отводимой теплоты больше, чем в ди­зелях.

На рис. 2.27 приведена диаграмма распределения теплоты, вы­деляющейся при сгорании топлива в цилиндрах двигателей авто­мобилей при жидкостной системе охлаждения.

Из диаграммы следует, что в механическую работу преобразует­ся 20...35% теплоты, уносится с отработавшими газами 35...40%,

Уносится ^8ѕѕѕѕ^— Теряется

с отработавшими "^^^^^^^^^^^^^^ ^на Трюме

газами ^^888888888818^ ^ ^0/°)

(35...40 %) ^*Х&Ш&^

Рис. 2.27. Диаграмма распределения теплоты

теряется на трение 5 % и уносится с охлаждающей жидкостью 25...35 % теплоты.

По сравнению с воздушной жидкостная система охлаждения более эффективная, менее шумная, обеспечивает меньшую сред­нюю температуру деталей двигателя, улучшение наполнения ци­линдров горючей смесью и более легкий пуск двигателя при низ­ких температурах, а также использование жидкости для подогре­ва горючей смеси и отопления салона кузова автомобиля. Однако в системе возможно подтекание охлаждающей жидкости и имеет­ся вероятность переохлаждения двигателя в зимнее время.

В двигателях автомобилей жидкостная система охлаждения по­лучила наиболее широкое распространение.

В воздушной системе охлаждения отвод теплоты от стенок камер сгорания и цилиндров двигателя осуществляется принудительно потоком воздуха, создаваемым мощным вентилятором. Для более интенсивного отвода теплоты от цилиндров и головок цилиндров они выполнены с оребрением. Вентилятор у У-образного двигателя установлен в развале между цилиндрами и приводится клиноре-менной передачей от шкива коленчатого вала. Двигатель сверху, с передней и задней сторон закрыт кожухами, направляющими потоки воздуха к наиболее нагреваемым частям двигателя. Венти­лятор отсасывает воздух из внутреннего пространства, ограничен­ного развалом цилиндров. Поток воздуха, входящий снаружи в пространство между развалом цилиндров, проходит между ребра­ми цилиндров и головок и охлаждает их. На режиме максималь­ной мощности вентилятор потребляет 8 % мощности, развивае­мой двигателем.

Интенсивность воздушного охлаждения двигателей существен­но зависит от организации направления потока воздуха и распо­ложения вентилятора.

В рядных двигателях вентиляторы располагают спереди, сбоку или объединяют с маховиком, а в У-образных — обычно в развале

между цилиндрами. В зависимости от расположения вентилятора цилиндры охлаждаются воздухом, который нагнетается или проса­сывается через систему охлаждения.

Оптимальным температурным режимом двигателя с воздуш­ным охлаждением считается такой, при котором температура масла в смазочной системе двигателя составляет 70... 110 °С на всех ре­жимах работы двигателя. Это возможно при условии, что с охлаж­дающим воздухом рассеивается в окружающую среду до 35 % теп­лоты, которая выделяется при сгорании топлива в цилиндрах дви­гателя.

Воздушная система охлаждения уменьшает время прогрева дви­гателя, обеспечивает стабильный отвод теплоты от стенок камер сгорания и цилиндров двигателя, более надежна и удобна в эксп­луатации, проста в обслуживании, более технологична при зад­нем расположении двигателя, переохлаждение двигателя малове­роятно. Однако воздушная система охлаждения увеличивает габа­ритные размеры двигателя, создает повышенный шум при работе двигателя, сложнее в производстве и требует применения более ^: качественных горюче-смазочных материалов.

Воздушная система охлаждения имеет ограниченное примене­ние в двигателях.

Конструкция и работа жидкостной системы охлаждения. В дви­гателях автомобилей применяется закрытая (герметичная) жид­костная система охлаждения с принудительной циркуляцией ох­лаждающей жидкости.

Внутренняя полость закрытой системы охлаждения не имеет ₍постоянной связи с окружающей средой, а связь осуществляется через специальные клапаны (при определенном давлении или ва­кууме), находящиеся в пробках радиатора или расширительного бачка системы. Охлаждающая жидкость в такой системе закипает при ПО... 120 'С. Принудительная циркуляция охлаждающей жидко­сти в системе обеспечивается жидкостным насосом.

Система охлаждения двигателя состоит из рубашки охлажде­ния головки и блока цилиндров, радиатора, насоса, термостата, вентилятора, расширительного бачка, соединительных трубопро­водов и сливных краников. Кроме того, в систему охлаждения вхо­дит отопитель салона кузова автомобиля.

При непрогретом двигателе основной клапан термостата 19 (рис. 2.28) закрыт, и охлаждающая жидкость не проходит через радиатор 10. В этом случае жидкость нагнетается насосом 17 в рубашку охлаждения 8 блока и головки цилиндров двигателя. Из головки блока цилиндров через шланг 3 жидкость поступает к дополнительному клапану термостата и попадает вновь в насос. Вследствие циркуляции этой части жидкости двигатель быстро про­гревается. Одновременно меньшая часть жидкости поступает из головки блока цилиндров в обогреватель (рубашку) впускного тру-

Рис. 2.28. Система охлаждения двигателя:

/, 2, 3, 5, 15, 18 — шланги; 4 — патрубок; 6 — бачок; 7, 9 — пробки; 8 —

рубашка охлаждения; 10 — радиатор; 11 — кожух; 12 — вентилятор; 13, 14 —

шкивы; 16— ремень; 17— насос; 19— термостат

бопровода двигателя, а при открытом кране — в отопитель салона кузова автомобиля. При прогретом двигателе дополнительный кла­пан термостата закрыт, а основной клапан открыт. В этом случае большая часть жидкости из головки блока цилиндров попадает в радиатор, охлаждается в нем и через открытый основной клапан термостата поступает в насос. Меньшая часть жидкости, как и при непрогретом двигателе, циркулирует через обогреватель впускно­го трубопровода двигателя и отопитель салона кузова. В некотором интервале температур основной и дополнительный клапаны тер­мостата открыты одновременно, и охлаждающая жидкость цир­кулирует в этом случае по двум направлениям (кругам циркуляции). Количество циркулирующей жидкости в каждом круге зависит от степени открытия клапанов термостата, чем обеспечивается авто­матическое поддержание оптимального температурного режима двигателя. Расширительный бачок 6, заполненный охлаждающей жидкостью, сообщается с атмосферой через резиновый клапан, Установленный в пробке 7 бачка. Бачок соединен шлангом с на-

ливной горловиной радиатора, которая имеет пробку 9 с клапа­нами. Бачок компенсирует изменения объема охлаждающей жидко­сти, и в системе поддерживается постоянный объем циркулирую­щей жидкости. Для слива охлаждающей жидкости из системы охлаждения имеются два сливных отверстия с резьбовыми проб­ками, одно из которых находится в нижнем бачке радиатора, а другое в блоке цилиндров двигателя. Температура жидкости в си­стеме контролируется указателем, датчик которого установлен в головке блока цилиндров двигателя.

Жидкостный насос обеспечивает принудительную циркуляцию жидкости в системе охлаждения двигателя. На двигателях автомо­билей применяют лопастные насосы центробежного типа (рис. 2.29)..

Вал 6 насоса установлен в отлитой из алюминиевого сплава крышке 4 в двухрядном неразборном подшипнике 5. Подшипник размещен и зафиксирован в крышке стопорным винтом 8. На од­ном конце вала напрессована литая чугунная крыльчатка /, а на другом конце — ступица 7и шкив 11 вентилятора 75. При враще­нии вала насоса охлаждающая жидкость через патрубок 10 посту­пает к центру крыльчатки, захватывается ее лопастями, отбрасы- I вается к корпусу 2 насоса под действием центробежной силы и через окно 3 в корпусе направляется в рубашку охлаждения блока цилиндров двигателя. Уплотнительное устройство 9, состоящее из самоподжимной манжеты и графитокомпозитного кольца, уста­новленное на валу насоса, исключает попадание жидкости в под­шипник вала. Привод насоса и вентилятора осуществляется кли­новым ремнем 12 от шкива 13, который установлен на переднем конце коленчатого вала двигателя. С помощью этого ремня также вращается шкив 14 генератора. Нормальную работу насоса и вен-,, тилятора обеспечивает правильное натяжение ремня. Натяжение ремня регулируют путем перемещения генератора в сторону о

двигателя (показано на рис. 2.29 стрелкой а). Насос корпусом 2, отлитым из алюминиевого сплава, крепится к фланцу блока ци­линдров в передней части двигателя.

Рассмотрим устройство насоса, привод которого осуществля­ется зубчатым ремнем (рис. 2.30). Вал 4 насоса установлен в корпу­се 5 из алюминиевого сплава в неразборном двухрядном шарико­вом подшипнике 3. Подшипник стопорится в корпусе винтом 2 и уплотняется специальным устройством 6, включающим в себя гра-фитокомпозитное кольцо и манжету. На переднем конце вала на­прессован зубчатый шкив 1 из спеченного материала, а на заднем конце — крыльчатка 8. В крыльчатке сделаны два сквозных отвер­стия 7, которые соединяют между собой полости с охлаждающей жидкостью, расположенные по обе стороны крыльчатки. Благода­ря этим отверстиям выравнивается давление охлаждающей жид­кости на крыльчатку с обеих сторон, что исключает осевые на­грузки на вал насоса при его работе. Вал насоса приводится во вращение через шкив / зубчатым ремнем привода распредели­тельного вала от коленчатого вала. При вращении вала жидкость поступает к центру крыльчатки и под действием центробежной силы направляется в рубашку охлаждения двигателя. Насос кре­пится корпусом к блоку цилиндров двигателя через уплотнитель-ную прокладку.

Термостат способствует ускорению прогрева двигателя и регу­лирует в определенных пределах количество охлаждающей жидко­сти, проходящей через радиатор. Термостат представляет собой автоматический клапан. В двигателях автомобилей применяют нераз­борные двухклапанные термостаты с твердым наполнителем.

Термостат (рис. 2.31) имеет два входных патрубка / и 11, вы­ходной патрубок 6, два клапана (основной 8, дополнительный 2) и чувствительный элемент. Термостат установлен перед входом в

Рис. 2.29. Жидкостный насос (а) и вентилятор (6) двигателя:

/ — крыльчатка; 2 — корпус; 3 — окно; 4 — крышка; 5 — подшипник; 6 — вал;

7— ступица; <? — винт; 9— уплотнительное устройство; 10 — патрубок; //, 13,

И — шкивы; 12 — ремень; 15 — вентилятор; 16 — накладка; 17 — болт

Рис. 2.30. Жидкостный насос двигателя:

шкив; 2— винт; 3— подшипник; 4 — вал; 5— корпус; 6— уплотнительное устройство; 7 — отверстие; 8 — крыльчатка

насос охлаждающей жидкости и соединяется с ним через патру­бок 6. Через патрубок 1 термо­стат соединяется с головкой бло­ка цилиндров двигателя, а че­рез патрубок 11 — с нижним бачком радиатора.

Рис. 2.31. Термостат: /, б, 11 — патрубки; 2, 8 — клапаны; 3, 7 — пружины; 4 — баллон; 5 — ди­афрагма; 9 — шток; 10 — наполни­тель

Чувствительный элемент тер­мостата состоит из баллона 4, ре-' зиновой диафрагмы 5 и штока 9. Внутри баллона между его стен­кой и резиновой диафрагмой находится твердый наполнитель /. (мелкокристаллический воск), обладающий высоким коэффи­циентом объемного расширения. Основной клапан 8 термостат с пружиной 7 начинает откры­ваться при температуре охлаж­дающей жидкости более 80 °С. При температуре менее 80 °С основной клапан закрывает выхо жидкости из радиатора, и она поступает из двигателя в нас; проходя через открытый дополнительный клапан 2 термостата пружиной 3. При возрастании температуры охлаждающей жидкс сти более 80 "С в чувствительном элементе плавится твердый на полнитель, и объем его увеличивается. Вследствие этого щток выходит из баллона 4, и баллон перемещается вверх. Дополнител: ный клапан 2 при этом начинает закрываться и при темперап более 94 °С перекрывает проход охлаждающей жидкости от двига теля к насосу. Основной клапан Я в этом случае открывается полнен стью, и охлаждающая жидкость циркулирует через радиатор.

Расширительный бачок служит для компенсации изменен! объема охлаждающей жидкости при колебаниях ее температуры для контроля количества жидкости в системе охлаждения. Он так же содержит некоторый запас охлаждающей жидкости на ее есте­ственную убыль и возможные потери. На автомобилях применяю полупрозрачные пластмассовые бачки с заливной горловиной, за­крываемой пластмассовой пробкой. Через горловину система за­полняется охлаждающей жидкостью, а через клапаны, размещен­ные в пробке, осуществляется связь внутренней полости бачка И системы охлаждения с атмосферой. В пробке расширительных бач­ков часто имеется один резиновый клапан, срабатывающий при¹ давлении, близком к атмосферному. При сливе охлаждающей жид­кости из системы пробку снимают с расширительного бачка. Рас­ширительный бачок размещается в подкапотном пространстве отделения двигателя, где крепится к кузову автомобиля.

Радиатор обеспечивает отвод теплоты охлаждающей жидкости в окружающую среду. На легковых автомобилях применяются труб-чато-пластинчатые радиаторы.

радиатор автомобиля (рис. 2.32, а) — неразборный, имеет вер­тикальное расположение трубок и горизонтальное расположение охлаждающих пластин. Бачки радиатора и трубки латунные, а охлаждающие пластины стальные, луженые. Трубки и пластины образуют сердцевину 5 радиатора. В верхнем бачке 3 радиатора име­ется горловина 2, через которую систему охлаждения заполняют жидкостью. Горловина герметично закрывается пробкой /, име­ющей два клапана — впускной 7 и выпускной 8. Выпускной кла­пан открывается при избыточном давлении в системе 0,05 МПа, и закипевшая охлаждающая жидкость через патрубок 6 и соеди­нительный шланг выбрасывается в расширительный бачок. Впуск­ной клапан не имеет пружины и обеспечивает связь внутренней полости системы охлаждения с окружающей средой через расши­рительный бачок и резиновый клапан в его пробке, который сра­батывает при давлении, близком к атмосферному. Впускной кла­пан перепускает жидкость из расширительного бачка при умень­шении ее объема в системе (при охлаждении) и пропускает в расширительный бачок при увеличении объема (при нагревании жидкости). Радиатор установлен нижним бачком 4 на кронштей-

^Рис 2.32. Неразборный радиатор (а) и кожух (6) вентилятора двигателя:

^? — пробка; 2~ горловина; 3, 4— бачки; 5— сердцевина; 6— патрубок; 7, 8 —

клапаны; 9 — кожух; 10 — уплотнитель

ны кузова на двух резиновых опорах, а вверху закреплен двумя болтами через стальные распорки и резиновые втулки. Для на­правления воздушного потока через радиатор и более эффектив­ной работы вентилятора за радиатором установлен стальной ко-_; жух 9 вентилятора (рис. 2.32, б), состоящий из двух половин. Обе половины кожуха имеют резиновые уплотнители 10, которые уменьшают проход воздуха к вентилятору помимо радиатора и предохраняют от поломок кожух и радиатор при колебаниях дви­гателя на резиновых опорах крепления. Радиатор не имеет жалюзи и утепляется в случае необходимости специальным съемным чех­лом-утеплителем.

�99999999999�

Радиатор автомобиля, приведенный на рис. 2.33, — разбор­ный, с горизонтальным расположением трубок и вертикальным, расположением охлаждающих пластин. Радиатор не имеет залив­ной горловины и выполнен двухходовым — охлаждающая жид­кость входит в него и выходит через левый бачок, который разде­лен перегородкой. Бачки радиатора пластмассовые. Левый бачок _, имеет три патрубка, через которые соединяется с расширитель-: ным бачком, термостатом и выпускным патрубком головки блока! цилиндров. Правый бачок 1 имеет сливную пробку 10, в нем ус-" тановлен датчик 3 включения вентилятора. К бачкам через резино-; вые уплотнительные прокладки Скрепится сердцевина 2 радиатора* Она состоит из двух рядов алюминиевых круглых трубок и алюми­ниевых пластин с насечками. В части трубок вставлены пластмассо-, вые турбулизаторы в виде штопоров. Двойной ход жидкости чере

Рис. 2.33. Разборный радиатор (а) и электровентилятор (б) двигателя:

1,8— бачки; 2 — сердцевина; 3 — датчик; 4 — прокладка; 5 — вентилятор; 6 —

электродвигатель; 7 — кожух; 9 — опора; 10 — пробка

оадиатор, насечки на охлаждающих пластинах и турбулизаторы в трубках обеспечивают турбулентное движение жидкости и возду­ха что повышает эффективность охлаждения жидкости в радиа­торе- Алюминиевая сердцевина и пластмассовые бачки существенно уменьшают массу радиатора. Радиатор установлен на трех резино­вых опорах 9. Две опоры находятся снизу под левым и правым бачками, а третья опора — сверху. Резиновые опоры и прокладки между сердцевиной и бачками делают радиатор нечувствитель­ным к вибрациям.

Вентилятор увеличивает скорость и количество воздуха, про­ходящего через радиатор. На двигателях автомобилей устанавли­вают четырех- и шестилопастные вентиляторы.

Вентилятор 15 двигателя (см. рис. 2.29) — шестилопастный. Ло­пасти его имеют скругленные концы и расположены под углом к плоскости вращения вентилятора. Вентилятор крепится наклад­кой /6~и болтами 17к ступице и приводится во вращение от шки­ва коленчатого вала.

На некоторых двигателях (см. рис. 2.33) применяется электро­вентилятор. Он состоит из электродвигателя 6 и вентилятора 5. Вентилятор — четырехлопастный, крепится на валу электродви­гателя. Лопасти на ступице вентилятора расположены неравно­мерно и под углом к плоскости его вращения. Это увеличивает подачу вентилятора и уменьшает шумность его работы. Для более эффективной работы электровентилятор размещен в кожухе 7, который прикреплен к радиатору. Электровентилятор крепится к кожуху на трех резиновых втулках. Включается и выключается элек­тровентилятор автоматически датчиком 3 в зависимости от тем­пературы охлаждающей жидкости.

Контрольные вопросы

1. Каково назначение системы охлаждения?

2. Каков оптимальный температурный режим двигателей при жидкост­ной и воздушной системах охлаждения?

3. Опишите работу системы охлаждения.

4. Каковы меры предосторожности при обращении с антифризами?