Система охолодження призначена для забезпечення оптимального теплового режиму роботи двигуна
Система охолодження двигуна рідинна, закритого типу, з примусовою циркуляцією охолоджуючої рідини (ОЖ)
До основних агрегатів та вузлів системи охолодження належать: радіатор, вентилятор з вязковою або гідравлічною муфтою приводу, кожух вентилятора, обичайка вентилятора, корпус водяних каналів, водяний насос, термостати, канали та зєднувальні трубопроводи для проходу ОЖ.
Схема системи охолодження із співвісним колінчастим валом вентилятором та з вязковою муфтою приводу вентилятора наведена на малюнку 1.
Під час роботи двигуна циркуляція ОЖ у системі створюється водяним насосом 8 .
Охолоджувальна рідина з насоса 8 нагнітається в порожнину охолодження лівого ряду циліндрів через канал 9 і через канал 14 - порожнину охолодження правого ряду циліндрів.
Омиваючи зовнішні поверхні гільз циліндрів, ОЖ через отвори у верхніх привалкових площинах блоку циліндрів надходить у порожнини охолодження головок циліндрів.
З головок циліндрів нагріта рідина каналами 4, 5 і 6 надходить у водяну коробку корпусу водяних каналів 17, з якої, залежно від температури, прямує в радіатор або на вхід насоса.
Частина рідини відводиться по каналу 15 масляний теплообмінник 16, де відбувається передача тепла від масла в ОЖ.
З теплообмінника ОЖ прямує у водяну сорочку блоку циліндрів у зоні розташування четвертого циліндра.
Номінальна температура охолоджуючої рідини в системі під час роботи двигуна 75...98 °С.
Тепловий режим двигуна регулюється автоматично: двома термостатами та вязковою муфтою приводу вентилятора, які керують напрямком потоку рідини та роботою вентилятора залежно від температури ОЖ на виході з двигуна та температури повітря на виході з радіатора.
Корпус водяних каналів (малюнок 1) відлито з чавунного сплаву та закріплено болтами на передньому торці блоку циліндрів.
У корпусі водяних каналів відлиті вхідна 7 і вихідна порожнини 11 водяного насоса, зєднувальні канали 5 і 12, канали 9 і 14, що підводять ОЖ в блок циліндрів, канали 4 і 6, що відводять ОЖ з головок циліндрів, перепускний канал 13, канал 15 відведення ОЖ у масляний теплообмінник, порожнини водяної коробки 17 для установки термостатів, канал 10 підведення ОЖ у водяний насос з радіатора.
Водяний насос (малюнок 2) відцентрового типу, встановлений на корпусі водяних каналів.
У корпус 1 запресований радіальний дворядний шарико-роликовий підшипник з валиком 6. По обидва боки торці підшипника захищені гумовими ущільненнями. Мастило в підшипник закладено заводом-виробником
Поповнення мастила не потрібне. Уперте кільце 8 перешкоджає переміщенню зовнішньої обойми підшипника в осьовому напрямку. На кінці валика підшипника напресовані крильчатка 3 та шків 7.
Сальник 2 запресований у корпус насоса, а його кільце ковзання постійно притиснуто пружиною до кільця ковзання 5, яке вставлене в крильчатку через гумову манжету 4.
У корпусі насоса між підшипником та сальником виконано два отвори: нижнє та верхнє. Верхній отвір служить для вентиляції порожнини між підшипником та сальником, а нижній – для контролю справності торцевого ущільнення.
Підтікання рідини з нижнього отвору свідчить про несправність ущільнення.
В експлуатації обидва отвори повинні бути чистими, тому що їх закупорка призведе до виходу з ладу підшипника.
Сальник водяного насоса (рисунок 3) складається з зовнішнього латунного корпусу 1, в який вставлена гумова манжета 2
Всередині манжети розміщена пружина 3 із внутрішнім 4 та зовнішнім 5 каркасами
Пружина підтискає кільце ковзання 6
Кільце ковзання виготовлене з графіто-свинцевого твердо-пресованого антифрикційного матеріалу.
Вентилятор і муфта вязка приводу вентилятора (рис. 4).
Девятилопатевий вентилятор 1 діаметром 660 мм виготовлений зі склонаповненняого поліаміду, маточина вентилятора 3 - металева.
Для приводу вентилятора застосовується муфта 2 вязкістного типу, що автоматично включається, яка кріпиться до маточини вентилятора 3.
Принцип роботи муфти заснований на вязкісному терті рідини в невеликих проміжках між веденою і провідною частинами муфти. Як робоча рідина використовується силіконова рідина з високою вязкістю.
Муфта є нерозбірною і не вимагає технічного обслуговування в експлуатації.
Вмикання муфти відбувається при підвищенні температури повітря на виході з радіатора до 61...67 °С. Керує роботою муфти термобіметалева спіраль 4.
Вентилятор розташований у нерухомій кільцевій обічайці, жорстко прикріпленій до двигуна
Кожух вентилятора, обичайка вентилятора сприяють збільшенню витрати потоку повітря, що нагнітається вентилятором через радіатор. Кожух вентилятора та обичайка вентилятора зєднані кільцевим гумовим ущільнювачем П-подібного перерізу.
Радіатор мідно-паяний, для підвищення тепловіддачі охолодні стрічки виконані з жалюзійними просічками, кріпиться бічними кронштейнами через гумові подушки до лонжеронів рами, а нижньою тягою до першої поперечки рами.
Термостати (рисунок 5) дозволяють прискорити прогрівання холодного двигуна та підтримувати температуру ОЖ не нижче 75 °С шляхом зміни її витрати через радіатор.
У водяній коробці 5 корпусів водяних каналів встановлено паралельно два термостати з температурою початку відкриття (80±2) °С.
При температурі ОЖ нижче 80 °С, основний клапан 12 притискається до сідла корпусу 14 пружиною 11 і перекриває прохід ОЖ радіатор.
Перепускний клапан 6 відкритий і зєднує водяну коробку корпусу водяних каналів по каналу перепуску 4 з входом водяного насоса.
При температурі ОЖ вище 80 °С, наповнювач 9, що знаходиться в балоні 10, починає плавитися, збільшуючись в обсязі.
Наповнювач складається з суміші 60% церезину (нафтового шкарпетки) та 40% алюмінієвої пудри.
Тиск від наповнювача, що розширюється, через гумову вставку 8 передається на поршень 13, який, видавлюючись назовні, переміщає балон 10 з основним клапаном 12, стискаючи пружину 11.
Між корпусом 14 та клапаном 12 відкривається
кільцевий прохід для ОЖ у радіатор. За температури охолоджуючої рідини 93 °С відбувається повне відкриття термостата, клапан піднімається на висоту не менше 8,5 мм.
Одночасно з відкриттям основного клапана разом з балоном переміщається перепускний клапан 6, який перекриває отвір у водяній коробці корпусу водяних каналів, що зєднує її з входом водяного насоса.
При зниженні температури ОЖ до 80 °С і нижче під дією пружин 7 і 11 відбувається повернення клапанів 12 і 6 у вихідне положення.
Для контролю температури ОЖ, на водяній коробці корпусу водяних каналів встановлено два датчики температури 1 та 2.
Датчик 1 видає показання поточного значення температури ОЖ на щиток приладів, датчик 2 служить сигналізатором перегріву ОЖ.
При підвищенні температури до 98-104 °С на щитку приладів загоряється контрольна лампа аварійного перегріву ОЖ.
Розширювальний бачок I (малюнок 1) встановлений на двигуні автомобілів КАМАЗ з правого боку по ходу автомобіля.
Розширювальний бачок зєднаний перепускною трубою 19 з вхідною порожниною водяного насоса 13, паровідвідною трубкою 2 з верхнім бачком радіатора і трубкою відведення рідини з компресора 3.
Розширювальний бачок служить для компенсації зміни обсягу ОЖ при її розширенні від нагріву, а також дозволяє контролювати ступінь заповнення системи охолодження та сприяє видаленню з неї повітря та пари.
Розширювальний бачок виготовлений із напівпрозорого сополімеру пропілену.
На горловину бачка нагвинчується пробка розширювального бачка (малюнок 6) з клапанами впускним 6 (повітряним) та випускним (паровим).
Випускний та впускний клапани обєднані в блок клапанів 8. Блок клапанів нерозбірний.
Випускний клапан, навантажений пружиною 3, підтримує в системі охолодження надлишковий тиск 65 кПа (0,65 кгс/см2), впускний клапан 6, навантажений слабшою пружиною 5, перешкоджає створенню в системі розрядження при охолодженні двигуна.
Впускний клапан відкривається та повідомляє систему охолодження з навколишнім середовищем при розрядженні в системі охолодження 1...13 кПа (0,01...0,13 кгс/см2).
Заправка двигуна ОЖ проводиться через заливну горловину розширювального бачка. Перед заповненням системи охолодження необхідно попередньо відкрити кран системи опалення.
Для зливу ОЖ слід відкрити зливні крани нижнього коліна водяного трубопроводу, теплообмінника та насосного агрегату передпускового підігрівача та відвернути пробку розширювального бачка.
Не дозволяється відкривати пробку розширювального бачка на гарячому двигуні, тому що при цьому може статися викид гарячої ОЖ та пари з горловини розширювального бачка.
Експлуатація автомобіля без пробки розширювального бачка не допускається.
Регулювання натягу (рисунок 7) ременя поліклінового 2 приводу генератора і водяного насоса для двигунів з розташуванням вентилятора по осі колінчастого валу виконати таким чином:
- - послабити болт 11 кріплення задньої лапи генератора, гайку 10 кріплення передньої лапи генератора, болт 8 кріплення планки генератора, болт 5 кріплення болта натяжного;
- - переміщенням гайки 6 забезпечити необхідне натяг ременя; гайкою 7 зафіксувати положення генератора;
- - затягнути болти 5, 8 та 11, затягнути гайку 10.
Після регулювання перевірити натяг:
- - правильно натягнутий ремінь 2 при натисканні на середину найбільшої гілки зусиллям 44,1 ± 5 Н (4,5 ± 0,5 кгс) повинен мати прогин - 6...10 мм.
Комплектація двигунів з гідромуфтою
Для капотних автомобілів двигун може комплектуватися гідромуфтою приводу вентилятора, розташованою на 325 мм вище осі колінчастого валу.
Схема роботи системи аналогічна до описаної вище, конструктивні особливості такої комплектації двигуна та його вузлів видно на рисунках 8, 9, 10, 11.
Гідромуфта приводу вентилятора (рисунок 8)
Для підтримки оптимального теплового режиму двигуна та економії палива, привід вентилятора здійснюється через гідромуфту, включення та вимкнення якої відбувається автоматично залежно від температури рідини в системі охолодження двигуна.
Частота обертання вентилятора залежить від кількості масла, що надходить у гідромуфту через вмикач (малюнок 9).
Він встановлений у передній частині двигуна на патрубку, що підводить охолодну рідину до правого ряду циліндрів.
Тяга 5 пробка 9 може бути встановлена в трьох положеннях, позначених мітками на корпусі:
- - положення О (крайнє ліве) - вентилятор вимкнено незалежно від температури охолоджуючої рідини;
- - положення П (середнє) - вентилятор постійно включений, незалежно від температури охолоджуючої рідини;
- - положення А (крайнє праве) - вентилятор працює в автоматичному режимі (основний режим).
При підвищенні температури охолоджуючої рідини до 85...90 °С шток 12 термосилового клапана 11 переміщує кульку 10. Через сполучені порожнини вмикача масло підводиться в порожнину гідромуфти.
Далі через канали у провідному валу масло надходить у міжлопатевий простір і включає вентилятор, масло з робочих порожнин коліс зливається через отвори в кожусі.
При зниженні температури охолоджуючої рідини нижче 85 °С кулька 10 під дією зворотної пружини 3 перекриває отвір у клапані 11 та відключає вентилятор.
Завдяки цьому, підтримується найвигідніша температура двигуна, а витрати потужності на привод вентилятора знижуються.
При відмові вмикача гідромуфти під час роботи в автоматичному режимі (характеризується перегріванням двигуна) примусово включити вентилятор, встановивши пробку 9 в положення "П" і при першій нагоді усунути несправність вмикача.
Водяний насос, що застосовується на двигунах з гідромуфтою, (малюнок 10) відцентрового типу, встановлений на передній частині блоку циліндрів зліва.
Вал 10 обертається в підшипниках 3 та 4 з одностороннім гумовим ущільненням. Для додаткового захисту від проникнення охолодної рідини в підшипники встановлена гумова манжета 11.
Сальник 7 перешкоджає витіканню рідини, що охолоджує, з порожнини насоса. Сальник запресований в корпус 5 насоса, а його графітове кільце постійно притиснуто пружиною до сталого сталевого кільця 8.
Між упорним кільцем та крильчаткою 6 встановлено ущільнення гумове кільце 9 в тонкостінній латунній обоймі.
Висока якість виготовлення торців графітового та завзятого кільця забезпечує надійне контактне ущільнення порожнини насоса.
Порожнину між підшипниками заповнено мастилом “Літол -24”, яке при експлуатації періодично (при ТО-2) слід поповнювати за допомогою прес-масляни до появи її з контрольного отвору.
Для перевірки справності торцевого ущільнення в корпусі насоса є дренажний отвір. Помітна текти рідини через цей отвір свідчить про несправність ущільнення насоса.
Закупорка отвору не допускається, оскільки призводить до виходу з ладу підшипників.
Вентилятор осьового типу, металевий, восьмилопатевий, діаметром 660 мм кріпиться чотирма болтами до ступиці вентилятора 1 ведомого вала гідромуфти (рисунок 8).
Регулювання натягу поліклінового ременя для двигунів з розташуванням вентилятора вище осі колінчастого валу показано на малюнку 11.
Натяг ременя приводу гідромуфти 11 регулюється переміщенням натяжного ролика 6.
Натяги ременя 10 приводу генератора та водяного насоса виконати таким чином:
- - послабити гайку 9 кріплення генератора;
- - послабити болти 7 та 8, кріплення планки генератора;
- - перемістивши генератор, натягнути ремінь;
- - затягнути гайку 9, болти 7 та 8.
Після регулювання перевірити натяг:
- - правильно натягнутий ремінь при натисканні на середину найбільшої гілки зусиллям 44,1 ± 5 Н (4,5 ± 0,5 кгс) повинен мати прогин - 6...10 мм.
Регулювання натягу поліклінового ременя для двигунів 740.30-260 автобусної комплектації (рисунок 12) проводити за допомогою зміни положення генератора I у наступній послідовності:
- - послабити болти 9, 13, стопорну гайку 10 і гайку 12;
- - перемістити генератор 1 за допомогою натяжного болта 11;
- - затягнути болт 9, 13, стопорну гайку 10 і гайку 12.
Після регулювання перевірити натяг:
- - правильно натягнутий ремінь при натисканні на середину найбільшої гілки зусиллям 44,1 ± 5 Н (4,5 ± 0,5 кгс) повинен мати прогин - 6...10 мм.
