Система охолодження
Температура газів у циліндрах двигуна, що працює, досягає 1800…2000
°С. Частина теплоти, що виділяється (для карбюраторних двигунів —
21…28 %, для дизелів — 29…42 %), перетворюється на корисну роботу,
частина (12…27% — для карбюраторних двигунів, 15…25 % — для
дизелів) — відводиться з охолодною рідиною.
У разі перегрівання двигуна внаслідок недостатнього відведення теплоти
його потужність зменшується, а витрата палива збільшується. Крім того,
це може призвести до заклинювання поршнів, обгоряння головок клапанів,
вигоряння мастила, виплавляння вкладишів підшипників, руйнування
поверхні шийок колінчастого вала. В карбюраторному двигуні може
виникнути детонація.
а — рідинної; 4 — термостат;
Рис1
Принципові схеми систем охолодження двигунів:
) — повітряної; / — радіатор; 2 — вентилятор; З — верхній патрубок; 5—
водяна сорочка; 6 — розподільна труба; 7 — насос; 8 — головка циліндрів;
9 — рефлектор; 10 — охолодні ребра
У разі переохолодження двигуна внаслідок втрати теплоти його потужність
знижується, збільшуються втрати на тертя через густе мастило; частина
робочої суміші конденсується, змиваючи мастило зі стінок циліндра,
підвищується корозійне спрацьовування стінок циліндрів унаслідок
утворення сірчаних і сірчистих сполук.
В автомобільних двигунах застосовують такі системи охолодження (рис.
2.20): # рідинну (здебільшого); # повітряну (рідше).
Температура охолодної рідини, що міститься в головці блока циліндрів,
має становити 80…95 °С. Такий температурний режим най-вигідніший,
забезпечує нормальну роботу двигуна й не повинен змінюватися залежно від
температури навколишнього повітря та навантаження двигуна.
Рідинні системи охолодження бувають: • відкриті; ф закриті.’ Відкрита
система охолодження безпосередньо сполучається з навколишньою
атмосферою, а закрита (рис. 1 а), що застосовується в сучасних двигунах,
— періодично, через спеціальні клапани в кришці радіатора або
розподільного бачка. В закритих системах охолодження підвищується
температура кипіння охолодної рідини, й вона менше випаровується. Крім
того, циркуляція рідини примусова. Як охолодну рідину використовують
воду або антифризи (водяні розчини етиленгліколю, в тому числі
«Тосол-А40» і «То-сол-Аб5» з температурою замерзання не вище ніж —40 та
—65 °С відповідно).
і Для повітряних систем охолодження (рис. 1, б) характерна безпосередня
передача теплоти в атмосферу. Потрібна інтенсивність охолодження
досягається за допомогою охолодних ребер 10, вентилятора 2 та рефлектора
9, Витрата охолодного повітря може регулюватися. Система проста за
будовою та в експлуатації, забезпечує швидке прогрівання двигуна після
запуску, має невелику масу. Недоліки системи повітряного охолодження:
велика потужність, що витрачається на привод вентилятора; шумність
роботи; нерівномірність відведення теплоти по висоті циліндра.
Принцип дії рідинної системи охолодження (рис. 1). Відцентровий насос,
який дістає обертання за допомогою паса від шківа колінчастого вала,
засмоктує охолодну рідину з нижньої частини радіатора через патрубок і
нагнітає її в сорочку охолодження циліндрів. Охолодна рідина обмиває
насамперед найбільш нагріті деталі двигуна, відбирає частину теплоти, а
потім через верхній патрубок подається у верхній бачок радіатора.
Проходячи крізь серцевину радіатора в нижній бачок, нагріта рідина
охолоджується й знову спрямовується до відцентрового насоса. Водночас
частина нагрітої рідини надходить у сорочку впускного трубопроводу для
підігрівання пальної суміші, а також у разі потреби відводиться через
спеціальний кран в опалювач салону кузова.
Радіатор призначається для охолодження рідини, що відводить теплоту від
двигуна, Він складається з нижнього та верхнього латунних бачків,
припаяних до серцевини, патрубків і заливної горловини з пробкою,’ В
автомобілі «Москвич» радіатор пластинчастий, його серцевину виготовлено
з латунної стрічки (рис. 1).
Патрубки бачків через прогумовані шланги сполучають радіатор із сорочкою
охолодження блока циліндрів. Заливна горловина радіатора герметично
закривається пробкою (рис3), в яку встановлено випускний (паровий) 7 і
перепускний (повітряний) 9 клапани.
Випускний клапан 7 відкривається, коли тиск у системі охолодження
підвищується до 0,15 МПа. При цьому вода, що застосовується як охолодна
рідина, закипає за температури 109 °С. Якщо
59
Напрям примусової циркуляції } Напрям природної (термосифонної)
циркуляції
Рис. 2
Схема системи охолодження двигуна автомобілів «Москвич»:
1,5 — зливальні краники; 2 — гільза циліндра; З — випускний трубопровід;
4 — відвідний шланг до опалювача; 6— вентилятор; 7— жалюзі радіатора; 8
— радіатор; 9 — кришка заливної горловини; 10 — розширювальний бачок; 11
— термостат; 12 — датчик покажчика температури охолодної рідини; 13 —
відцентровий насос; 14 — відвідний шланг камери підігрівання впускного
трубопроводу; 15 — камера підігрівання впускного трубопроводу; 16 —
впускний трубопровід; 17 — кран відбирання рідини в опалювач; 18 —
покажчик температури охолодної рідини; 19 — сорочка головки
блока циліндрів; 20 ~ сорочка блока циліндрів
клапан стерильний, рідина, яка закипає, або пара відводиться в
розширювальний бачок, що запобігає руйнуванню радіатора й патрубків.
Перепускний клапан 9 відкривається, коли тиск у системі знижується до
0,01 МПа внаслідок зменшення об’єму охолодної рідини або конденсації
парів рідини під час остигання двигуна. При цьому в радіатор надходить
рідина з розширювального бачка, шо запобігає сплющуванню трубок
серцевини радіатора атмосферним тиском.
в Рис3
Радіатор:
а — будова; б — трубчаста серцевина; в — пластинчаста серцевина; / —
верхній бачок
із патрубком; 2 — паровідвідна трубка; 3 — заливна
горловина з пробкою;
4 — серцевина; 5 — патрубок із зливальним краником; 6 —
нижній бачок;
7 •— трубки; 8 — поперечні пластини
Розширювальний бачок 10 (див. рис. 1), який виготовляється із пластмаси,
містить певний об’єм охолодної рідини й слугує для компенсації зміни
об’єму охолодної рідини в системі охолодження під час роботи двигуна.
Відцентровий водяний насос установлюється в передній частині блока
циліндрів і забезпечує примусову циркуляцію рідини в системі
охолодження. Він складається з алюмінієвого корпусу 16 (рис. 5), в якому
запресовано сталевий стакан. У стакані розміщено два підшипники, на яких
установлено вал 10. Підшипники заповнюються мастилом (змащувати їх не
треба до ремонту). На передньому кінці вала напресовано маточину 11
вентилятора, а на задньому — чавунну
крильчатку 5. Ущільнення заднього кінця вала на виході його з корпусу
досягається самоущільнювальним сальником з ущільнювальною шайбою 4,
розміщеною всередині корпусу сальника, по поверхні якої своїм торцем
ковзає крильчатка. Всередині корпусу сальника встановлено також гумову
манжету З й розтискну пружину 14. Остання через латунні обойми 13
притискає торці манжети до корпусу ущільнювальної шайби 12 сальника. Щоб
запобігти прониканню рідини в корпус насоса (в разі несправності
сальника), в ньому зроблено дренажний (контрольний) отвір, крізь який
рідина витікає
10 9
Рис. 4
Пробка радіатора:
/ — патрубок для приєднання трубки до розширювального бачка; 2 —
горловина радіатора; 3 — кришка пробки; 4 — прокладка кришки; 5, 6 —
пружини відповідно випускного клапана та кришки; 7, 9 — відповідно
випускний і перепускний клапани; 8, 10 — прокладки відповідно випускного
й перепускного клапанів
назовні. Це запобігає також вимиванню мастила з підшипника. До маточини
11 вентилятора болтами прикріплюється шків привода відцентрового насоса
та вентилятора.
Привод здійснюється трапецієподібним пасом від шківа колінчастого вала.
Цим самим пасом приводиться в обертання генератор. Під час роботи
двигуна крильчатка насоса своїми лопатями захоплює охолодну рідину, що
надходить з нижнього бачка радіатора, під дією відцентрової сили
відкидає її до стінок корпусу й нагнітає в сорочку блока й головки
циліндрів.
Вентилятор — чотирилопатевий, пластмасовий, слугує для створення
сильного потоку повітря, що просмоктується через серцевину радіатора,
для швидшого охолодження в ньому рідини. Лопаті вентилятора разом із
приводним шківом кріпляться болтами до маточина вала відцентрового
насоса.
62
14 13 12 11 10 9 8 7 6
Рис. 5
Водяний насос автомобілів «Москвич»:
/ — стопорне кільце; 2 — корпус ущільнювача; З — манжета; 4 —
ущільнювальна шайба; 5 — крильчатка; 6 — підшипник; 7 — контргайка; 8 —
стопорний гвинт підшипника; 9 — розпірна втулка; 10 — вал; //—маточина;
12 — корпус ущільнювальної шайби; ІЗ — обойма; 14 —
пружина; 15 — стакан підшипників;
16 — корпус насоса
Термостат — двоклапанний, призначається для прискорення підігрівання
двигуна після пуску й автоматичного підтримання найви-гіднішого
теплового режиму двигуна під час руху автомобіля. Його встановлюють у
корпусі відвідного патрубка головки циліндрів. Термостат двигуна
складається з корпусу 2 (рис. 6), в якому розміщено рухоме осердя 4 з
двома клапанами: перепускним 1 та основним 7. У початковому (верхньому)
положенні осердя втримується поворотною пружиною 3. Всередині осердя
розміщено реактивний штифт 5, гумовий буфер 6, гумову діафрагму 8 і
тверду термочутливу речовину — церезин (кристалічний віск) 9, що має
великий коефіцієнт об’ємного розширення. Під час прогрівання двигуна
після пуску (рис. 6, а) основний клапан 7закритий, а перепускний 1 —
відкритий, і охолодна рідина циркулює по малому колу, минаючи радіатор:
від відцентрового насоса в сорочку охолодження й через перепускний
клапан 1 термостата назад до насоса. Таким чином охолодна рідина,
циркулюючи тільки сорочкою охолодження, швидко нагрівається й прогріває
двигун. У міру нагрівання охолодної рідини церезин в осерді термостата
починає плавитися й, розширюючись, вибиває діафрагму 8, передаючи через
буфер 6 зусилля на штифт 5. Останній, упираючись у корпус, переміщує
осердя 4 з клапанами вниз, відкриваючи основний клапан і прикриваючи
перепускний.
При цьому нагріта рідина починає частково надходити через основний
клапан 7у радіатор, а частково — через перепускний до насоса (рис. 6,
б). Коли охолодна рідина прогріється до температури 90…94 °С, основний
клапан повністю відкривається, а перепускний — закривається. В цей час
циркуляція всієї рідини відбуватиметься по великому колу через радіатор
(рис. 6 в).
Рис.6
Схема роботи термостата двигуна автомобілів «Москвич»:
a — циркуляція рідини по малому колу під час прогрівання холодного
двигуна; б — циркуляція по малому та великому колам (початкове
відкривання клапана); в — циркуляція по великому колу (повне відкриття
клапана, двигун прогріто до
нормальної температури)
Жалюзі складаються з вертикальних пластин, шарнірно закріплених угорі та
внизу перед радіатором. Повертання пластин для зміни кількості повітря,
що проходить крізь серцевину радіатора, а отже, регулювання температури
охолодної рідини здійснюються рукояткою з місця водія. Коли рукоятка
всунута до кінця, жалюзі відриті, й повітря вільно проходить крізь
серцевину радіатора. Прикриваються жалюзі витягуванням рукоятки. Це
потрібно для прискорення прогрівання двигуна й під час руху за низьких
температур навколишнього повітря.
Для зливання охолодної рідини із системи є два зливальних краники. Один
із них, установлений з лівого боку на підвідному патрубку відцентрового
насоса, закривається повертанням управо спеціальної тяги, шарнірно
з’єднаної зі стержнем краника. Другий краник,
розташований з правого боку в нижній частині сорочки блока циліндрів,
закривається переміщенням тяги вниз. Для відкривання краника тягу
переміщують угору.
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter
