Система охлаждения

Вентиляторы двигателей автомобилей ГАЗ-53А, ЗИЛ-130 и др. имеют лопасти с отогнутыми вперед концами. При вращении такого вентилятора увеличивается подача воздуха и лучше охлаждается радиатор.

На дизеле ЯМЗ-236 вентилятор приводится в действие через систему шестерен

и получает вращение непосредственно от шестерни 1 (рис. 8) распределительного вала. Детали привода вентилятора смонтированы в отдельном корпусе 14, который болтами прикреплен к крышке распределительных шестерен. Шестерня 2 приводит во вращение вал 5, установленный в корпусе вентилятора на шарикоподшипниках 3. Самоподжимный сальник 4, запрессованный в корпус, препятствует выходу смазки из подшипников. На переднем конце вала 5 установлены шкив 13 привода генератора и компрессора, ступица 9 крыльчатки 12 вентилятора и резиновая упругая муфта 11. От муфты вращение передается вентилятору. Упругая муфта поглощает силы инерции, возникающие при значительном изменении частоты вращения коленчатого вала, и разгружает вал вентилятора от дополнительных скручивающих сил.

Рис. 8. Привод вентилятора дизеля ЯМЗ-236:

1 — шестерня  распределительного вала; 2 — шестерня  вентилятора; 3 — шарикоподшипники ; 4 — самоподжимной сальник; 5 — вал вентилятора; 6 — болт; 7 — распорная втулка; 8 — ступица муфты; 9 — ступица крыльчатки вентилятора; 10 — гайка; 11 — резиновая упругая муфта; 12 — крыльчатка вентилятора; 13 — шкив привода генератора и компрессора; 14 — корпус вентилятора; 15 — шестерня привода топливного насоса высокого давления

Для поддержания оптимального температурного режима двигателя в системе охлаждения применены жалюзи, вентилятор и термостаты. В холодную погоду ни в коем случае нельзя снимать термостат, так как это приведет к интенсивному износу двигателя, увеличенному расходу топлива, старению масла, снижению мощности и к другим нежелательным явлениям. Таким образом, постоянство теплового режима является важнейшим фактором экономичной и надежной работы двигателя.

ПОДОГРЕВ СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ПЕРЕД ПУСКОМ

Пусковые подогреватели служат для предварительного прогрева двигателя перед пуском в холодную погоду. На автомобиле ЗИЛ-130 по особому заказу можно устанавливать подогреватель, работающий на том же топливе, что и двигатель. Пусковой подогреватель состоит из котла 17 (рис. 9), постоянно соединенного трубками 14 и 38 с системой охлаждения двигателя, топливного бачка 1, электродвигателя 5 с вентилятором, регулятора подачи топлива с электромагнитным клапаном 8 и пульта управления 21, расположенного на щитке двигателя.

Рис. 9. Пусковой подогреватель двигателя автомобиля ЗИЛ-130:

1 – топливный  бачок; 2 — пробка бачка; 3 – воронка; 4 — кран; 5 — электродвигатель  с вентилятором; 6 — сливной кран  трубопровода подогревателя; 7 — ручка управления краном; 8 — электромагнитный клапан; 9 — регулировочная игла; 10 — спираль подогрева электромагнитного клапана; 11 — трубка от электромагнитного клапана к камере сгорания котла; 12 — шланг подвода воздуха; 13 — свеча накаливания; 14 — отводящая трубка от двигателя к котлу; 15—лоток; 16 — сливной кран котла; 17 — котел подогревателя; 18 — подводящая трубка от котла к двигателю; 19 — штуцер; 20 — топливопровод; 21 — пульт управления; 22 — контрольная спираль; 23 — ручка переключателя ; 24 — выключатель свечи накаливания; 25 — провод

Ручка 23 переключателя пульта управления может занимать три положения: О — все выключено (ручка нажата до отказа); I — включен электродвигатель вентилятора (ручка вытянута наполовину); II — включены электродвигатель вентилятора и электромагнитный клапан (ручка вытянут до отказа).

Для подогрева электромагнитного клапана 8 во время пуска подогревателя в корпусе клапана установлена спираль 10, соединенная последовательно со свечой 13 накаливания и спиралью 22 (сопротивление). Включается спираль 10 одновременно со свечой одним и тем же выключателем 24.

Порядок пуска двигателя при помощи пускового подогревателя следующий. Подготовляют 32—35 л воды для заполнения системы охлаждения. Закрывают жалюзи и открывают капот двигателя. В котел подогревателя через воронку 3 наливают 1,5 л воды и открывают кран 4.

Затем перемещают ручку переключателя в положение II на 45 с; включается электродвигатель 5, открывается электромагнитный клапан, и топливо поступает в камеру сгорания котла. Далее ручку переводят в положение 0 и включают выключатель 24 свечи накаливания. При нагреве контрольной спирали до светло-красного цвета загорается смесь, т. е. происходит вспышка, и раздается хлопок. Первоначально воспламенение топливовоздушной смеси происходит от свечи накаливания 13. После начала горения смеси включают подогреватель, перемещая ручку переключателя в положение II. Как только в камере сгорания горение смеси станет устойчивым, свечу выключают, и дальнейшее воспламенение топлива происходит от горящей смеси.

В результате сгорания смеси образуются горячие газы, которые проходят по жаровой трубе и отдают тепло жидкости, залитой в котел. Выходящие из котла горячие газы по лотку 15 направляются под картер двигателя и нагревают масло; поднимаясь выше, они обогревают двигатель снаружи. В связи с этим необходимо помнить, что подогреватель и двигатель следует содержать в чистоте, так как замасленный двигатель и подтеки топлива могут быть причиной возникновения пожара.

Через 1—2 мин после начала работы подогревателя в котел дополнительно наливают 6 — 8 л воды. Закрывают пробку воронки, прикрывают капот и продолжают прогрев двигателя. Вода в котле закипает, и образующийся пар проходит в полости блока цилиндров и головок блока и в виде конденсата стекает в котел. Когда двигатель прогреется, из открытой наливной горловины радиатора пойдет пар. После этого пусковой рукояткой проворачивают коленчатый вал несколько раз для распределения смазки по подшипникам. Свободное вращение коленчатого вала будет свидетельствовать о готовности двигателя к пуску.

Выключают подогреватель, переводя ручку 23 переключателя в положение I (продувка котла), и закрывают кран 4. После прекращения горения в котле ручку переключателя переводят в положение 0. (При несоблюдении последовательности выключения подогревателя может возникнуть пожар). Выключив подогреватель, пускают двигатель, закрывают сливной кран патрубка радиатора, а систему охлаждения заполняют водой через наливную воронку подогревателя и горловину радиатора.

Если в систему охлаждения залита жидкость, замерзающая при низкой температуре (антифриз), то прежде чем пользоваться пусковым подогревателем, необходимо убедиться, что антифриз не застыл, и строго соблюдать заводскую инструкцию по подготовке пуска двигателя с антифризом.

 

 

 

 

 

 

ВОЗДУШНАЯ СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ

Жидкостная система охлаждения автомобильных двигателей получила широкое распространение, несмотря на следующие недостатки: замерзание воды при низкой температуре, что может вывести двигатель из строя; образование на внутренних стенках системы накипи, уменьшающей теплообмен и вызывающей перегрев двигателя; увеличение массы и размеров двигателя из-за наличия двойных стенок.

В настоящее время получает распространение воздушная система охлаждения, при которой необходимый температурный режим двигателя создается воздушным потоком. Цилиндры и головки блока двигателей с воздушным охлаждением делают серебренными, что значительно увеличивает поверхность их охлаждения. Если двигатель с воздушным охлаждением много цилиндровый, то цилиндры, как правило, выполняют отдельно и по одному присоединяют к общему блоку.

Для поддержания нормального температурного режима мотоциклетного двигателя вполне достаточно иметь серебренные поверхности, охлаждаемые встречным потоком воздуха. На автомобиле двигатель закрыт капотом, и для его охлаждения необходим принудительный обдув поверхностей мощным вентилятором. Установка вентилятора и направляющих кожухов вызвана еще и тем, что ребра, увеличивая поверхность охлаждения двигателя, несколько затрудняют доступ холодного воздуха к наиболее нагретым местам цилиндра и головки.

На автомобиле ЗАЗ-968А «Запорожец» установлен V-образный двигатель с принудительной воздушной системой охлаждения.

При сравнении жидкостной системы охлаждения с воздушной выявляются следующие преимущества последней: простота и удобство в эксплуатации из-за отсутствия жидкости; меньшая масса двигателя с воздушным охлаждением по сравнению с массой аналогичного двигателя с жидкостным охлаждением; пониженная чувствительность к колебаниям температуры, особенно ценная при эксплуатации автомобиля в районах с жарким или холодным климатом.

К недостаткам двигателей с воздушным охлаждением относятся следующие: значительный расход мощности на привод вентилятора; некоторое ухудшение наполнения цилиндра, приводящее к тому, что при одинаковых частотах вращения коленчатого вала и других параметрах двигатель с воздушным охлаждением развивает несколько меньшую мощность, чем двигатель с жидкостным охлаждением; повышенный шум при работе; большая тепловая напряженность отдельных деталей.

 

 

 

 

 

Система охлаждения дизеля двухконтурная. 

Дизель охлаждается пресной водой, циркулирующей по замкнутому контуру. Циркуляционная вода и масло охлаждаются проточной водой в холодильниках.

Система обеспечивает установленный температурный режим дизеля во всем диапазоне нагрузок.

В систему охлаждения входят: насосы циркуляционной и проточной воды, регулятор температуры воды, холодильники воды и масла, водяной расширительный бачок и трубопроводы.

Схема системы охлаждения

Насос 14 (рис. 6) циркуляционной воды подает воду в нагнетательную трубу 17, оттуда по патрубкам 22 вода поступает в полость охлаждения блока цилиндров и по трубе 10 в полость охлаждения турбокомпрессора. Охладив втулки цилиндров, вода из блока перетекает в полости крышек цилиндров, охлаждает их и по переливным раковинам 12 поступает в полость охлаждения выпускного коллектора 19. Охладив коллектор, вода поступает в трубу 1 и затем в регулятор 24 температуры воды.

На дизеле 6ЧН25/34 из полостей охлаждения крышек цилиндров по переливным раковинам вода перетекает в трубу 23, расположенную в кожухе закрытия выпускного коллектора, а из турбокомпрессора по трубе 2 поступает в трубу 1 и затем через регулятор 24 — в холодильник 20, или минуя его,

Регулятор в зависимости от установленной температуры распределяет поток воды на две части:

одна часть воды направляется в холодильник воды 20, где охлаждается проточной водой. Из холодильника вода возвращается по трубе 18 в приемный патрубок водяного насоса 14;

другая часть воды поступает в трубу 18 и, смешиваясь с охлажденной в холодильнике водой, входит в водяной насос. Таким образом, регулятор 24 путем перераспределения количества воды, направляемой в холодильник и мимо него, поддерживает температуру выходящей из дизеля воды в пределах 65—80°С.

На трубе 18 установлен обратный фланцевый клапан 21.

Воздух и пар, скапливающийся в системе, отводится в водяной расширительный бачок 6 по трубкам 11 и 4. Трубки 11 в двух точках соединяются с водяной полостью выпускного коллектора (или трубы 23) с трубой 2.

 

Рис. 6. Схема системы охлаждения: 1, 2,5, 7, 10, 16, 18, 23 — трубы; 3 — турбокомпрессор; 4, 9, 11 — трубки; 6 — расширительный бачок; 8 — водомерное стекло; 12 — переливная раковина; 13, 14 — водяные насосы; 15 — фланцевый отвод; 17 — нагнетательная труба; 19 — выпускной коллектор; 20 — холодильник воды; 21 — обратный фланцевый клапан; 22 — патрубок; 24 — регулятор температуры воды; / — слив проточной воды; II — слив циркуляционной воды

Подпитка водой контура циркуляционной воды происходит из расширительного бачка по трубе 5.Циркуляционный контур и расширительный бачок заполняются пресной водой через трубу 7. На бачке 6 для контроля за уровнем воды поставлены водомерные стекла 5 с нанесенными на них метками. Через трубку 9 на расширительном бачке циркуляционный контур водяной системы сообщается с атмосферой.Расширительный бачок должен быть установлен так, чтобы днище его было выше верхней части выпускного коллектора не менее чем на 400мм.Проточная вода всасывается насосом 13 и попадает в холодильники воды и масла. Сначала она проходит через масляную секцию холодильника, затем поступает в водяную, охлаждает масло и циркуляционную воду и сливается из холодильника.Фланцевые отводы 15 в системе предназначены для подключения резервных средств.При объединенной системе охлаждения нескольких дизелей могут быть использованы общие для всей установки водяные насосы, холодильники и расширительные емкости.Устройство и работа регулятора температуры воды изложены в инструкции завода-изготовителя.К системам смазки двигателя предъявляются следующие общие требования: своевременная подача необходимого количества масла к узлам трения для защиты их поверхностей от износа и коррозии (смазывающее и защитное действие);отвод тепла от трущихся поверхностей и деталей (терморегулирующее действие);удаление продуктов износа и нагара с поверхностей трения (моющее действие)очистка масел.От того, насколько удовлетворяет отмеченным

требованиям система смазки, в значительной степени зависят надежность и долговечность работы двигателя.