Технология ремонта приборов охлаждения двигателя Д-240

Технология ремонта приборов охлаждения двигателя Д-240

Назначение и виды системы  охлаждения

Температура газов в камере сгорания в момент воспламенения смеси  превышает 2000°С. Такая температура при отсутствии искусственного охлаждения привела бы к сильному нагреву деталей двигателя и их разрушению. Поэтому необходимо воздушное или жидкостное охлаждение двигателя. При воздушном охлаждении не требуются радиатор, водяной насос и трубопроводы, отпадает опасность "размораживания" двигателя зимой при заправке системы охлаждения водой. Поэтому, не смотря на повышенную затрату мощности на приведение в действие вентилятора и затруднённый пуск при низкой температуре применяют воздушное охлаждение на лёгковых машинах и ряде зарубежных автомобилей.

Система охлаждения - жидкостная закрытого  типа с принудительной циркуляцией  жидкости, с расширительным бачком. Такая система заполняется водой  или антифризом, не замерзающим при  температуре до минус 40°С.

При чрезмерном охлаждении двигателя  увеличиваются потери тепла с  охлаждающей жидкостью, неполностью испаряется и сгорает топливо, которое в жидком виде проникает в поддон картера и разжижает масло. Это приводит к снижению мощности и экономичности двигателя и быстрому износу деталей. При перегреве двигателя происходят разложение и коксование масла ускоряющие, отложение нагара, вследствие чего ухудшается отвод тепла. Из-за расширения деталей уменьшаются температурные зазоры, увеличиваются трение и износ деталей, ухудшается наполнение цилиндров. Температура охлаждающей жидкости при работе двигателя должна составлять 85-100°С.

В автомобильных двигателях применяют  принудительную (насосную) систему  жидкостного охлаждения. Такая система  включает рубашки охлаждения цилиндров, радиатор, водяной насос, вентилятор, жалюзи, термостат, сливные краники, указатели температуры охлаждающей  жидкости.

Жидкость, циркулирующая в системе  охлаждения, воспринимает тепло от стенок цилиндров и их головок  и передаёт его через радиатор окружающей среде. Иногда предусматривается  направление потока циркулирующей  жидкости через водораспределительную  трубу или продольный канал с  отверстиями в первую очередь  к наиболее нагретым деталям (выпуклые клапаны, свечи зажигания, стенки камеры сгорания).

В современных двигателях система  охлаждения двигателя используется для подогрева впускного трубопровода, охлаждения компрессора и отопления  кабины или пассажирского помещения  кузова. В современных автомобильных  двигателях применяют закрытые системы  жидкостного охлаждения, сообщающиеся с атмосферой через клапаны в  пробке радиатора. В такой системе  повышается температура кипения  воды, закипает вода реже и меньше испаряется.

 Устройство, состав и работа системы охлаждения

Устройство системы охлаждения включает в себя: трубку отвода жидкости от радиатора отопителя; патрубок отвода горячей жидкости из головки цилиндров в радиатор отопителя; перепускной шланг термостата; выпускной патрубок рубашки охлаждения; подводящий шланг радиатора; расширительный бачок; рубашку охлаждения; пробку и трубку радиатора; вентилятор и его кожух; шкив; отводящий шланг радиатора; ремень вентилятора; насос охлаждающей жидкости; шланг подачи охлаждающей жидкости в насос; и термостат.

Радиатор предназначен для охлаждения горячей воды, выходящей из рубашки  охлаждения двигателя. Располагается  он впереди двигателя. Трубчатый  радиатор состоит из верхнего и нижнего  бачков, соединённых между собой  тремя-четырьмя рядами латунных трубок. Поперечно расположенные горизонтальные пластины придают радиатору жесткость  и увеличивают поверхность охлаждения. Радиаторы двигателя Д-240 трубчато-ленточные со змейковыми охлаждающими пластинами (лентами), расположенными между трубками. Системы охлаждения этих двигателей закрытые, поэтому пробки радиатора имеют паровой и воздушный клапаны. Паровой клапан открывается при избыточном давлении 0,45-0,55 кГ/см². При открытии клапана избыток воды или пара отводится через пароотводную трубку. Воздушный клапан предохраняет радиатор от сжатия давлением воздуха и открывается при охлаждении воды, когда давление в системе снижается на 0,01-0,10 кГ/см².

Если в системе охлаждения устанавливается  расширительный бачок, то паровой и  воздушной клапаны располагают  в пробке этого бачка.

Для слива жидкости из системы охлаждения открывают сливные краны блоков цилиндров и сливной кран патрубка радиатора или расширительного  бачка.

У двигателей ЗИЛ сливные краны  блоков цилиндров и патрубка радиатора  имеют дистанционное управление. Рукоятки кранов выведены в подкапотное  пространство над двигателем.

Жалюзи створчатого типа предназначены  для изменения количества воздуха, проходящего через радиатор. Управляет  ими водитель при помощи троса  и рукоятки, выведённой в кабину.

Водяной насос служит для создания циркуляции воды в системе охлаждения. Он состоит из корпуса, вала, крыльчатки и самоуплотняющегося сальника. Располагается  насос обычно в передней части  блока цилиндров и имеет привод клиновидным ремнём от коленчатого  вала двигателя. Шкив приводит во вращение одновременно крыльчатку водяного насоса и ступицу вентилятора.

система охлаждение автомобиль ремонт

Самоуплотняющийся сальник состоит  из резинового уплотнителя, графитизированной текстолитовой шайбы, обоймы и пружины, прижимающей шайбу к торцу подводящего патрубка.

Вентилятор предназначен для усиления потока воздуха, проходящего через  радиатор. Вентилятор имеет обычно 4-6 лопастей. Для снижения шума лопасти  располагают Х-образно, попарно под  углом 70 и 110°. Изготовляют лопасть  из листовой стали или пластмассы.

Лопасти имеют отогнутые концы, что улучшает вентиляцию подкапотного пространства и повышает производительность вентиляторов. Иногда вентилятор располагают в кожухе, который способствует повышению скорости воздуха, просасываемого через радиатор.

Для уменьшения мощности, необходимой  для привода вентилятора, и улучшения  работы системы охлаждения применяют  вентиляторы с электромагнитной муфтой. Эта муфта автоматически  отключает вентилятор, когда температура  воды в верхнем бачке радиатора  ниже 78-85°С.

Термостат автоматически поддерживает устойчивый тепловой режим двигателя. Как правило, устанавливают на выходе охлаждающей жидкости из рубашек  охлаждения головок цилиндров или  впускного трубопровода двигателя. Термостаты могут быть жидкостные и  с твёрдым наполнителем.

В жидкостном термостате имеется гофрированный  баллон, заполненный легко испаряющейся жидкостью. Нижний конец баллона  закреплён в корпусе термостата, а к штоку с верхнего конца  припаян клапан.

При температуре охлаждающей жидкости ниже 78°С клапан термостата закрыт, и вся жидкость через перепускной шланг направляется обратно в водяной насос, минуя радиатор. Вследствие этого ускоряется перегрев двигателя и впускного трубопровода.

Когда температура превысит 78°С, давление в баллоне увеличивается, он удлиняется и приподнимает клапан. Горячая жидкость через патрубок и шланг направляется в верхний бачок радиатора. Клапан полностью открывается при температуре 91°С. Термостат с твёрдым наполнителем имеет баллон, заполненный церезином и закрытый резиновой диафрагмой. При температуре 70-83°С церезин плавится, расширяясь, перемещает вверх диафрагму, буфер и шток. При этом открывается клапан и охлаждающая жидкость начинает циркулировать через радиатор.

При снижении температуры церезин  затвердевает и уменьшается в  объёме. Под действием возвратной пружины клапан закрывается, а диафрагма  опускается вниз.

В двигателях некоторых автомобилей термостат выполнен двухклапанным и устанавливается перед водяным насосом. При холодном двигателе большая часть охлаждающей жидкости будет циркулировать по кругу: водяной насос→блок цилиндров→головка цилиндров→термостат→водяной насос. Параллельно жидкость циркулирует через рубашки впускного трубопровода и смесительной камеры карбюратора, а при открытом кране отопителя пассажирского помещения - через его радиатор.

Когда двигатель прогрет не полностью (температура жидкости ниже 90°С), оба  клапана термостата частично открыты. Часть жидкости поступает к радиатору.

При полностью прогретом двигателе  основной поток жидкости из головки  цилиндров направляется в радиатор системы охлаждения.

Для контроля за температурой охлаждающей жидкости служат сигнальные лампы и указатели на щитке приборов. Датчики контрольно-измерительных приборов размещаются в головках цилиндров, верхнем бачке радиатора и рубашке охлаждения впускного трубопровода.

Особенности устройства

Насос охлаждающей жидкости центрального типа, приводится в действие от шкива  коленчатого вала клиновидным ремнём. Вентилятор имеет четырёхлопастную крыльчатку, которая крепится болтами к ступице шкива, приводится в действие от ремня привода насоса. Термостат с твёрдым чувствительным наполнителем имеет основной и перепускной клапаны. Начало открытия основного клапана при температуре охлаждающей жидкости 77-86°С, ход основного клапана не менее 6 мм. Радиатор - вертикальный, трубчатопластинчатый, с двумя рядами трубок и стальными лужеными пластинами. В пробке заливной горловины имеются впускной и выпускной клапаны.

Проверка уровня и плотности  жидкости в системе охлаждения

Правильность заправки системы  охлаждения проверяется по уровню жидкости в расширительном бачке, который  на холодном двигателе (при 15-20°С) должен находиться на 3-4 мм выше метки "MIN", нанесённой на расширительном бачке.

Предупреждение. Уровень охлаждающей жидкости рекомендуется проверять на холодном двигателе, т.к. при нагревании её объём увеличивается и у прогретого двигателя уровень жидкости может значительно подняться.

При необходимости проверяйте ареометром плотность охлаждающей жидкости, которая должна быть 1,078-1,085 г/см³. При  низкой плотности и при высокой (больше 1,085-1,095 г/см³) повышается температура  начала кристаллизации жидкости, что  может привести к её замерзанию в  холодное время года. Если уровень жидкости в бачке ниже нормы, то доливайте дистиллированную воду. Если плотность нормальная, доливайте жидкость той же плотности и марки, какая находится в системе. Если ниже нормы, доведите её до неё, используя жидкость ТО-СОЛ-А.

Заправка системы охлаждения жидкостью

Заправка производится при смене  охлаждающей жидкости или после  ремонта двигателя. Операции по заправке выполняйте в следующем порядке:

1. Снимите пробки с радиатора  и с расширительного бачка  и откройте кран отопителя;

2. Залейте охлаждающую жидкость  в радиатор, а затем и в расширительный  бачок, предварительно поставив  пробку радиатора. Закройте пробкой  расширительный бачок;

3. Запустите двигатель и дайте  ему поработать на холостом  ходу 1-2 мин для удаления воздушных  пробок. После остывания двигателя  проверьте уровень охл. жид. Если уровень ниже нормального, а в системе охлаждения нет следов подтекания, то долейте жидкость.

Регулировка натяжения  ремня привода насоса

Натяжение ремня проверяется прогибом между шкивами генератора насоса или между насоса и коленчатого  вала. При нормальном натяжении ремня  прогиб "А" под усилием 10 кгс (98Н) должен быть в пределах 10-15 мм, а прогиб "В" в пределах 12-17 мм. Для увеличения натяжения ремня ослабив гайки крепления генератора, сместите его от двигателя и затяните гайки.

Насос охлаждающей жидкости

Для разборки насоса: - отсоедините  корпус насоса от крышки; - закрепите  крышку в тисках, используя прокладки, и снимите крыльчатку валика съёмником  А.40026; - снимите ступицу шкива  вентилятора с валика при помощи съёмника А.40005/1/5; - выверните стопорный  винт и выньте подшипник с валиком  насоса; - удалите сальник из крышки корпуса.

Проверьте осевой зазор в подшипнике (не должен превышать 0,13 мм при нагрузке 49Н (5 кгс)), особенно если отмечался  значительный шум насоса. При необходимости  подшипник замените. Сальник насоса и прокладку между насосом  и блоком цилиндров при ремонте  рекомендуется заменять. Осмотрите  корпус и крышку насоса деформации или трещины не допускаются

Сборка насоса: - установите оправкой сальник, не допуская перекоса, в крышку корпуса; - запрессуйте подшипник  с валиком в крышку так, чтобы  гнездо стопорного винта совпало  с отверстием в крышке корпус насоса; - заверните стопорный винт подшипника и зачеканьте контуры гнезда, чтобы винт не ослабевал; - напрессуйте с помощью приспособления А.60430 на валик ступицу шкива, выдержав размер 84,4+0,1 мм. Если ступица из металлокерамики, то после снятия напрессовывать только новую; - напрессуйте крыльчатку на валик с помощью приспособления А.60430, обеспечивающего технологически зазор между лопаткам крыльчатки и корпусом насоса 0,9-1,3 мм; - соберите корпус насоса с крышкой, установите между ними прокладку.

Термостат

У термостата следует проверять  температуру начала открытия и ход  основного клапана. Для этого  термостат установите на стенде БС-106-000, опустив в бак с водой или  охл. жид. Снизу в основной клапан уприте кронштейн ножки индикатора. Начальная температура жидкости в баке должна быть 73-75°С. Температура жидкости постепенно увеличивается примерно на 1°С/м при постепенном окрашивании, чтобы она во всём объёме жидкости была одинаковой. За температуру начала открытия клапана принимается та, при которой ход основного клапана составит 0,1 мм. Термостат необходимо заменять, если температура начала открытия основного клапана не находится в пределах 81+_5\4°С или ход клапана менее 6 мм. Простейшая проверка термостата может быть осуществлена на ощупь непосредственно на автомобиле. После пуска холодного двигателя при исправном термостате нижний бачок радиатора должен нагреваться, когда стрелка указателя температуры жидкости находится примерно на расстоянии 3-4 мм от красной зоны шкалы, что соответствует 80-85°С.