СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ предназначена для обеспечения оптимального теплового режима работы двигателя. Система охлаждения двигателя жидкостная, закрытого типа, с принудительной циркуляцией охлаждающей жидкости. К основным агрегатам и узлам системы охлаждения относятся: радиатор, вентилятор с вязкостной или электромагнитной муфтой привода или без нее, кожух вентилятора, расширительный бачок, корпус водяных каналов, водяной насос, термостаты, каналы и соединительные трубопроводы для прохода охлаждающей жидкости.
Тепловой режим двигателя регулируется автоматически:
- двумя управляющими направлением потока охлаждающей жидкости в зависимости от ее температуры на выходе из двигателя термостатами; температура должна находиться в пределах 75…95 °С;
- вязкостной муфтой привода вентилятора в зависимости от температуры воздуха перед вентилятором или охлаждающей жидкости на выходе из двигателя.
Рисунок 1.4.5-1 – Схема системы охлаждения:
1 – расширительный бачок; 2 – пароотводящая трубка; 3 – трубка отвода воздуха из компрессора; 4 – канал выхода жидкости из правого ряда цилиндров; 5 – соединительный канал; 6 – канал выхода жидкости из левого ряда цилиндров; 7 – входная полость водяного насоса;
8 – водяной насос; 9 – канал входа жидкости в левый ряд блока; 10 – канал подвода жидкости в насос из радиатора; 11 – выходная полость насоса; 12 – соединительный канал;
13 –перепускной канал из водяной коробки на вход насоса; 14 – канал отвода жидкости в теплообменник масляный; 15 – теплообменник масляный; 16 – водяная коробка; 17 – трубка подвода жидкости в компрессор; 18 – перепускная труба
|
|
Схема системы охлаждения с соосным коленчатому валу вентилятором приведена на рисунке 1.4.5-1. Во время работы двигателя циркуляция охлаждающей жидкости в системе создается водяным насосом 8. Охлаждающая жидкость из насоса нагнетается в полость охлаждения левого ряда цилиндров через канал 9, а через канал 14 и водомасляный теплообменник в полость охлаждения правого ряда цилиндров. Омывая наружные поверхности гильз цилиндров, охлаждающая жидкость через отверстия в верхних привалочных плоскостях блока цилиндров поступает в полости охлаждения головок цилиндров. Из головок цилиндров нагретая жидкость по каналам 4, 5 и 6 поступает в водяную коробку корпуса водяных каналов 16, из которой, в зависимости от температуры, направляется в радиатор или на вход насоса. Проходящая по каналу 14 жидкость попадает в масляный теплообменник 15, где происходит передача тепла от масла в охлаждающую жидкость. Из теплообменника охлаждающая жидкость направляется в водяную рубашку блока цилиндров в зоне расположения четвертого цилиндра.
|
|
По требованию потребителей вентилятор может располагаться выше оси коленчатого вала (для капотных машин) или устанавливаться отдельно от двигателя (автобусные комплектации двигателей). Расширительный бачок при этом может устанавливаться не на двигателе, а силами разработчика изделия в другом месте. Принцип работы системы при этом аналогичен описанной.
КОРПУС ВОДЯНЫХ КАНАЛОВ (рисунок 1.4.5-1) отлит из чугуна и закреплен болтами на переднем торце блока цилиндров.
В корпусе водяных каналов отлиты входная 7 и выходная 11 полости водяного насоса, соединительные каналы 5 и 12, каналы 9 и 14, подводящие охлаждающую жидкость в блок цилиндров и водомасляный теплообменник, каналы 4 и 6, отводящие охлаждающую жидкость из головок цилиндров, перепускной канал 13, канал 14 отвода охлаждающей жидкости в масляный теплообменник, полости водяной коробки 16 для установки термостатов, канал 10 подвода охлаждающей жидкости в водяной насос из радиатора.
НАСОС ВОДЯНОЙ (рисунок 1.4.5-2) центробежного типа, установлен на корпусе водяных каналов. В корпус 1 запрессован радиальный двухрядный шарико-роликовый подшипник 6 с валиком. С обеих сторон торцы подшипника защищены резиновыми уплотнениями. Смазка в подшипник заложена предприятием-изготовителем. Пополнение смазки в эксплуатации не требуется. Упорное кольцо 3 препятствует перемещению наружной обоймы подшипника в осевом направлении. На концы валика подшипника напрессованы крыльчатка 4 и шкив 5. Сальник 2 запрессован в корпус насоса.
Рисунок 1.4.5-2 – Насос водяной:
1 – корпус; 2 – сальник; 3 – кольцо упорное; 4 – крыльчатка; 5 – шкив; 6 – подшипник радиальный шарико-роликовый с валиком, 7, 8 - отверстия
В корпусе насоса между подшипником и сальником выполнено два отверстия: нижнее и верхнее. Верхнее отверстие 7 служит для вентиляции полости между подшипником и сальником, а нижнее 8 – для контроля исправности торцового уплотнения.
Подтекание жидкости из нижнего отверстия свидетельствует о неисправности уплотнения. В эксплуатации оба отверстия должны быть чистыми, так как их закупорка приведет к выходу из строя подшипника.
САЛЬНИК ВОДЯНОГО НАСОСА (рисунок 1.4.5-3) состоит из стальной обоймы 1 и корпуса 4, в которые вставлены кольцо скольжения 3 и уплотнительное кольцо 4. Внутри мембраны размещена пружина 2. Пружина поджимает кольцо скольжения 3. Сальник водяного насоса по конструкции неразборный
Рисунок 1.4.5-3 – Сальник водяного насоса:
1 – обойма; 2 – пружина; 3 – уплотнительное кольцо; 4 – уплотнительное кольцо; 5 – корпус; 6 – крыльчатка
МУФТА ВЯЗКОСТНАЯ ПРИВОДА ВЕНТИЛЯТОРА И КОЛЬЦЕВОЙ ВЕНТИЛЯТОР 16 (рисунок 1.3-2) служат для обеспечения обдува блока радиатора и ОНВ окружающим воздухом.
Вентилятор изготавливается из стеклонаполненного полиамида, ступица металлическая.
Для привода вентилятора применяется автоматически включаемая муфта вязкостного типа.
Принцип работы муфты основан на вязкостном трении жидкости в небольших зазорах между ведомой и ведущей частями муфты. В качестве рабочей жидкости используется силиконовая жидкость с высокой вязкостью.
Муфта неразборная и не требует технического обслуживания в эксплуатации.
Включение муфты происходит при повышении температуры воздуха на выходе из радиатора до 61…67 °С. Управляет работой муфты термобиметаллическая спираль 3.
РАДИАТОР (автомобилей КАМАЗ) медно-латунный, паяный твердым припоем, для повышения теплоотдачи охлаждающие ленты выполнены с жалюзийными просечками, крепится боковыми кронштейнами через резиновые подушки к лонжеронам рамы, а верхней тягой к соединительному патрубку.
ТЕРМОСТАТЫ (рисунок 1.4.5-4) позволяют ускорить прогрев холодного двигателя и поддерживать температуру охлаждающей жидкости не ниже 75 °С путем изменения ее расхода через радиатор. В водяной коробке 5 корпуса водяных каналов установлено параллельно два термостата с температурой начала открытия (80±2) °С.
|
|
При температуре охлаждающей жидкости ниже 80 °С, основной клапан 12 прижимается к седлу корпуса 14 пружиной 11 и перекрывает проход охлаждающей жидкости в радиатор. Перепускной клапан 6 открыт и соединяет водяную коробку корпуса водяных каналов по перепускному каналу 4 с входом водяного насоса.
Рисунок 1.4.5-4 – Термостаты:
1 – датчик указателя температуры; 2 – датчик сигнализатора аварийного перегрева; 3 – канал выхода жидкости из двигателя; 4 – канал перепуска жидкости на вход насоса; 5 – корпус водяных каналов; 6 – перепускной клапан; 7 – пружина перепускного клапана; 8 – резиновая вставка; 9 – наполнитель; 10 – баллон; 11 – пружина основного клапана; 12 – основной клапан; 13 – поршень; 14 – корпус; 15 – патрубок водяной коробки; 16 – прокладка
При температуре охлаждающей жидкости выше 80 °С, наполнитель 9, находящийся в баллоне 10, начинает плавиться, увеличиваясь в объеме. Наполнитель состоит из смеси 60 % церезина (нефтяного воска) и 40 % алюминиевой пудры. Давление от расширяющегося наполнителя через резиновую вставку 8 передается на поршень 13, который, выдавливаясь наружу, перемещает баллон 10 с основным клапаном 12, сжимая пружину 11. Между корпусом 14 и клапаном 12 открывается кольцевой проход для охлаждающей жидкости в радиатор. При температуре охлаждающей жидкости 93 °С происходит полное открытие термостата, клапан поднимается на высоту не менее 8,5 мм.
Одновременно с открытием основного клапана вместе с баллоном перемещается перепускной клапан 6, который перекрывает отверстие в водяной коробке корпуса водяных каналов, соединяющее ее с входом водяного насоса.
При понижении температуры охлаждающей жидкости до 80 °С и ниже, под действием пружин 7 и 11 происходит возврат клапанов 12 и 6 в исходное положение.
Для контроля температуры охлаждающей жидкости, на водяной коробке корпуса водяных каналов установлено два датчика температуры 1 и 2. Датчик 1 выдает показания текущего значения температуры охлаждающей жидкости на щиток приборов, датчик 2 служит сигнализатором перегрева охлаждающей жидкости. При повышении температуры до 98…104 °С на щитке приборов загорается контрольная лампа аварийного перегрева охлаждающей жидкости.
|
|
РАСШИРИТЕЛЬНЫЙ БАЧОК 1 (рисунок 1.4.5-1) устанавливается на двигателях автомобилей КАМАЗ с правой стороны по ходу автомобиля. Расширительный бачок соединен перепускной трубой 18 с входной полостью водяного насоса 7, пароотводящей трубкой 2 с верхним бачком радиатора и с трубкой отвода жидкости из компрессора 3.
Расширительный бачок служит для компенсации изменения объема охлаждающей жидкости при ее расширении от нагрева, а также позволяет контролировать степень заполнения системы охлаждения и способствует удалению из нее воздуха и пара. Расширительный бачок изготовлен из полупрозрачного сополимера пропилена. На горловину бачка навинчивается пробка расширительногобачка (рисунок 1.4.5-5) с клапанами впускным 6 (воздушным) и выпускным (паровым). Выпускной и впускной клапаны объединены в блок клапанов 8. Блок клапанов неразборный. Выпускной клапан, нагруженный пружиной 3, поддерживает в системе охлаждения избыточное давление 65 кПа (0,65 кгс/см2), впускной клапан 6, нагруженный более слабой пружиной 5, препятствует падению давления ниже атмосферного при остывании двигателя.
Рисунок 1.4.5-5 – Пробка расширительного бачка:
1 – корпус пробки; 2 – тарелка пружины выпускного клапана; 3 – пружина выпускного клапана;
4 – седло выпускного клапана; 5 – пружина клапана впускного; 6 – клапан впускной в сборе; 7 – прокладка выпускного клапана; 8 – блок клапанов
Впускной клапан открывается и сообщает систему охлаждения с окружающей средой при разряжении в системе охлаждения 1…13 кПа (0,01…0,13 кгс/см2).
Заправка двигателя охлаждающей жидкостью производится через заливную горловину расширительного бачка. Перед заполнением системы охлаждения надо предварительно открыть кран системы отопления.
Для слива охлаждающей жидкости следует открыть сливные краны теплообменника и насосного агрегата предпускового подогревателя, отвернуть пробки на нижнем бачке радиатора и расширительного бачка.
ВНИМАНИЕ!
Не допускается открывать пробку расширительного бачка на горячем двигателе – это приведет к выбросу горячей охлаждающей жидкости и пара из горловины расширительного бачка.
Эксплуатация двигателя без пробки расширительного бачка не допускается.