Система охлаждения двигателя трактора

В кожухе гидромуфты расположены  отверстия через которые масло  непрерывно   сливается   в   картер   двигателя.

Чем выше температура двигателя, тем большим количеством масла  заполнена гидромуфта и тем с  большей частотой вращается ротор  вентилятора. При снижении температуры  до определенного значения золотник ограничивает поступление масла  в муфту и вентилятор замедляет  вращение.

Устройство составных  частей системы жидкостного охлаждения.

Назначение и  устройство. Система охлаждения предназначена  для отвода тепла от нагруженных  деталей и поддержания оптимального температурного режима работающего  двигателя. На дизеле ЯМЗ-240Б применена  жидкостная циркуляционная система  охлаждения закрытого типа. Основные ее части: водяной насос 26 (рис. 36); рубашки  охлаждения блока и головок цилиндров; расширительный бак 13; радиатор; вентилятор 12 с автоматически управляемой  гидромуфтой 19 привода и включателем 18 гидромуфты; дистанционный термометр.

Водяной насос (рис. 37) центробежного типа с шестеренным  приводом от коленчатого вала через  промежуточную шестерню. Валик 10 насоса установлен на двух шарикоподшипниках, полость которых уплотнена манжетой 18, По концам валика размещены крыльчатка 7 и шестерня 24 привода. На уступ валика напрессована втулка 17. Между крыльчаткой  и кольцом 16 корпуса расположены  упорное кольцо 15, манжета 11 и пружина 14. Полированные поверхности втулки 17 и кольца 16 образуют подвижное  уплотнение, препятствующее попаданию  воды в полость подшипников. Резиновая  манжета 11 снабжена двумя латунными  обоймами, предохраняющими ее от деформации при вращении. Вода, просачивающаяся  через зазор между втулкой  и валиком насоса, сливается через  дренажное отверстие в корпусе. Подшипники насоса смазываются разбрызгиванием  из смазочной системы дизеля.

Расширительный  бак предназначен для обеспечения  расширения охлаждающей жидкости при  нагревании и сбора выделившихся из нее воздуха и пара. В него вмонтированы коллектор 16 (см. рис. 36), пробка 15 заливной горловины и паровоздушный  клапан 14. Расширительный бак установлен на двух кронштейнах радиатора с  амортизаторами. Каждый амортизатор  состоит из резиновой втулки, двух резиновых колец и четырех  стальных шайб.

Паровоздушный клапан состоит из корпуса 6 (рис. 38) парового и воздушного клапанов и упорного кольца 10. При работе дизеля температура  охлаждающей жидкости и давление в системе повышаются вследствие расширения и испарения жидкости. При избыточном давлении в расширительном баке более 0,1 МПа дары жидкости поднимают  грибок 7 парового клапана и поступают  в окружающую среду через зазор  между грибком и упорным кольцом 10. В результате этого предотвращается  разрушение системы. При остановке  дизеля и остывании охлаждающей  жидкости в системе создается  разрежение вследствие конденсации  паров и уменьшения объема жидкости. При снижении давления в расширительном баке на 0,004...0,008 МПа наружный воздух проходит через отверстия в грибке, отжимает тарелку 9 с уплот-нительным  кольцом 8 воздушного клапана и через  зазор между упорным кольцом 10 и штоком 1 поступает в бак. Благодаря  этому радиатор не разрушается под  давлением окружающей среды. Радиатор — трубчато-пластинчатый, двухрядный. Его основные части: верхний 11 (см. рис. 36) и нижний 8 баки; сердцевина 10 и  две боковины (правая и левая). Сердцевина радиатора представляет собой две  секции, соединенные двумя трубчатыми досками. Каждая секция состоит из плоскоовальных цельнотянутых латунных трубок, расположенных  вертикально в два ряда в шахматном  порядке. На трубки надеты и припаяны к ним тонкие медные пластины. Каждая боковина радиатора имеет два  кронштейна: нижний для крепления  радиатора к раме трактора и верхний  для крепления его к дизелю. К боковинам прикреплены болтами  кожух 7 вентилятора и два кронштейна, на которых установлен расширительный бак 13.

Гидросистема автоматического  управления вентилятором предназначена  для поддержания оптимального теплового  состояния дизеля. Она состоит  из гидромуфты, закрепленной на переднем торце блок-картера, включателя гидромуфты, установленного в правом водосборном  коллекторе дизеля, вентилятора и  трубопроводов. Схема системы и  гидромуфты показана на рисунке 39.

Гидромуфта предназначена  для управления вентилятором и гашения  инерционных нагрузок в приводе, возникающих при резком изменении  частоты вращения коленчатого вала. Она состоит из неподвижных (корпус-кронштейн 19, фланец 26, уплотнительная втулка 27, пружина 25, корпус 17 с наружными обоймами шарикоподшипников 13 и 15 и манжетой 3), ведущих (шкив 12, ступица 4, вал 14, насосное колесо 16 с кожухом 20) и ведомых (турбинное  колесо 21, ступица 22, вал 8, уплотнительная втулка / с тремя уплотнительными  кольцами и ступица 11) частей.

Ведущие части муфты  приводятся во вращение ременным приводом от шкива коленчатого вала. Рабочие  колеса имеют различное число  лопаток (насосное — 36, турбинное — 34) для предотвращения резонансных  вибраций. В ведомом валу 8 выполнены  центральное и радиальные сверления  для прохода масла, которое к  валу поступает через торцовую уплотнительную втулку 27, установленную во фланце 26 и прижатую пружиной 25 к валу 5. Масло  из рабочих полостей колес сливается  через одно радиальное отверстие  в кожухе 20 в полость, образованную корпусом-кронштейном 19 и корпусом 17, и далее по трубопроводу в поддон 31 дизеля. К ступице 11 прикреплена  крыльчатка вентилятора.

Шкив гидромуфты соединен четырьмя клиновыми ремнями  с ведущим шкивом, установленным  на носке коленчатого вала. Пятый  ручей шкива гидромуфты используют для привода генератора и пневмокомпрессора. Натяжное устройство ремней привода  вентилятора установлено на корпусе-кронштейне гидромуфты и представляет собой  перемещающийся по направляющим с помощью  винта и гайки четырехручьевой  шкив.

Включатель гидромуфты золотникового типа состоит из корпуса 40 (см. рис. 39), крышки 38, золотника 41, возвратной пружины 37, регулировочных шайб 35, гайки 34 и термосилового датчика 33. К корпусу 40 штуцерами присоединены подводящая и отводящая масляные трубки.

Принцип действия системы  охлаждения. При работе дизеля крыльчатка насоса 26 (см. рис. 36) засасывает охлаждающую  жидкость из нижнего бака 8 радиатора  и нагнетает ее в рубашки и  полости охлаждения цилиндров и  их головок. Нагнетаемая жидкость собирается в выходных коллекторах (трубах) и  направляется через коллектор 16 расширительного  бака в верхний бак 11 радиатора. Далее  охлаждающая жидкость по трубкам  сердцевины 10 радиатора возвращается в нижний бак 5, охлаждаясь потоком  воздуха, создаваемым крыльчаткой 12 вентилятора.

В работе системы  охлаждения можно выделить следующие  три режима.

Прогрев дизеля до 348...353К (75...80°С). В выключателе гидромуфты золотник 41 (см. рис. 39) и шток термосилового  датчика 33 под действием возвратной пружины 37 занимает нижнее положение. Правое сверление в корпусе 40, соединенное  с подводящим маслопроводом, перекрыто  золотником, и масло не поступает  в гидромуфту. Вследствие этого крыльчатка вентилятора не вращается, жидкость в радиаторе не охлаждается, а  температура ее в системе по мере работы дизеля повышается. Паровоздушный  клапан закрыт, и система изолирована  от окружающей среды, что способствует уменьшению потерь охлаждающей жидкости от испарения и выкипания и  позволяет увеличить скорость циркуляции без опасности кавитации жидкости. На этом режиме уровень жидкости в  расширительном баке постоянен.

Поддерживание оптимального теплового состояния дизеля (353...373К, или 80... 100°С). На этом режиме охлаждающая  жидкость, увеличиваясь в объеме вследствие интенсивного нагревания, перетекает в расширительный бак, где накапливаются  воздух и пар. Периодически открывается  паровоздушный клапан, и пар поступает  в окружающую среду. Во включателе гидромуфты шток термосилового датчика 33 (см. рис. 39) выдвигается и перемещает золотник 41 в положение, при котором сообщаются подводящая и отводящая полости  в корпусе 40.

Масло подается нагнетающей  секцией масляного насоса 32 к  корпусу включателя и через каналы в золотнике поступает к фланцу 26 гидромуфты, а затем по каналам  ведомого 8 и ведущего 14 валов —  на лопатки ведущего колеса 16. Под  действием центробежных сил масло  отбрасывается на ведомое колесо, вращая его в том же направлении, что и ведущее. Пройдя между лопатками  ведомого колеса, масло снова попадает на лопатки ведущего. Таким образом, крутящий момент от одного колеса к  другому передается через масляную среду.

Крутящий момент от ведомого колеса 21 передается через  вал 8 и ступицу 11 крыльчатке вентилятора, создающей при вращении воздушный  поток через радиатор. Благодаря  этому температура охлаждающей  жидкости поддерживается в оптимальном  интервале. Проскальзывание ведомого колеса относительно ведущего вследствие разности их частот вращения увеличивается  при уменьшении частоты вращения ведущего колеса и уменьшается до 2 % при ее увеличении до максимального  значения холостого хода. Вследствие проскальзывания колес обеспечивается плавность разгона, а также постепенность  возрастания нагрузки на вентилятор и гашения резких колебаний. Выделяемая при проскальзывании теплота  отводится протекающим через  муфту маслом.

3. Остановка и  охлаждение дизеля. На этом режиме  гидромуфта не работает. Вентилятор  при отключении некоторое время  продолжает вращаться (ведет)  за счет инерционного момента ведущих деталей и затем полностью останавливается, С этого момента времени через радиатор перестает протягиваться воздух, и уменьшается интенсивность охлаждения дизеля.

При остановленном  двигателе температура охлаждающей  жидкости постепенно понижается до температуры  окружающего воздуха. Объем охлаждающей  жидкости уменьшается, а пары ее конденсируются. В системе создается разрежение, вследствие которого охлаждающая жидкость из расширительного бака засасывается в радиатор. При снижении давления в баке наружный воздух открывает  паровоздушный клапан и проникает  в бак, что предотвращает разрушение сборочных единиц системы.

Отличительные особенности  системы охлаждения трактора К-700. Системе  охлаждения трактора К-700 характерны следующие  особенности: тепловое состояние дизеля регулируется автоматически с помощью  термостатов и вручную с помощью  матерчатой шторки; при работе дизеля вентилятор системы постоянно включен; в период разогрева дизеля в радиаторе  нет принудительной циркуляции охлаждающей  жидкости; водяной насос имеет  ременный привод и ниппель для  соединения с перепускной трубкой  термостатов; расширительный бак —о днополостной, не имеет конденсационного контура и включен в систему  последовательно; вентилятор имеет  шестеренный привод и упругую  муфту.

Водяной насос (рис. 40) конструктивно аналогичен насосу на тракторе К-701, отличаясь от него наличием дополнительного отверстия  под ниппель 14 для перепускной  трубки термостатов и ременного  привода, выполненного в виде разъемного шкива. Последний состоит из ступицы 23, установленной на шпонке, боковины 24 и регулировочных прокладок 25. Прокладки  и боковину крепят к ступице тремя  шпильками.

Радиатор аналогичен радиатору, устанавливаемому на тракторе К-701, отличаясь от него размерами  и формой баков (верхнего и нижнего), расположением выходного патрубка нижнего бака, формой кронштейнов  под расширительный бак и уменьшенным  диаметром кожуха вентилятора.

Вентилятор. Крутящий момент от шестерни 16 (рис..41) привода  вентилятора передается на крыльчатку через вал 13 и упругую муфту 3. Шестерня 16 приводится во вращение от шестерни коленчатого вала через  шестерню распределительного вала.

На носке вала 13 на шпонке 9 установлен шкив 8 и на шлицах— ст упица упругой муфты. В конструкции шкива предусмотрены  два ручья под ремни привода  компрессора и генератора. Упругая  муфта состоит из ступицы, гладкого диска и привулкани-зированного  к ним резинового элемента. Муфта  предохраняет детали привода от поломок  при резком изменении частоты  вращения. К упорным втулкам, приваренным  к диску упругой муфты, прикреплена  болтами шестилопастная крыльчатка 1 вентилятора.