Реферат: Система охлаждения автомобиля

СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ

Конструктивные особенности. На

всех рассматриваемых двигателях си­стемы охлаждения жидкостные, за­крытого

типа, т. е. сообщаются с ат­мосферой только через специальные клапаны при

определенном избыточ­ном давлении или разрежении. Цирку­ляция охлаждающей

жидкости осуще­ствляется принудительно при помощи жидкостного насоса. Для

компенсации изменения объема охлаждающей жид­кости при ее нагреве и

охлаждении в системе имеется расширительный ба­чок. Составными элементами

системы охлаждения являются рубашка ох­лаждения блока и головки цилиндров,

радиатор, расширительный бачок, вентилятор, жидкостный насос, термо­стат и

патрубки (рис. 1)

Радиатор 16 (рис. 1, а) на двигателе ВАЗ-2108 в отличие от радиатора

16 двигателя ВАЗ-2105 (рис. 1, б) раз­борный. Он состоит из двух

верти­кальных пластмассовых бачков 15 и 20 (см. рис. 1, а),

сердцевины 22, изготов­ленной из ребристых алюминиевых пластин 18

и горизонтальных трубок 17. На правом бачке установлены дат­чик 79 для

включения и выключения электродвигателя 13 вентилятора 23 и

сливная пробка 21 радиатора. В целях улучшения циркуляции жидкости и

теплоотдачи в левом бачке имеется перегородка. Радиатор заполняется охлаждающей

жидкостью из расшири­тельного бачка 8 по шлангу 7 через термостат 6.

Расширительный бачок изготавливается из полупрозрачной пластмассы. Верхний

патрубок бачка шлангом 11 постоянно соединен с пат­рубком радиатора, что

предупреждает образование паровых пробок. Нижний

патрубок бачка шлангом 7 соединяет­ся с дополнительным патрубком тер­мостата 6.

Заливная горловина бачка герметически закрыта пробкой (рис. 2). В пробке

расширительного бачка помещаются два клапана: выпу­скной (паровой) клапан

4, который от­крывается при избыточном давлении в системе охлаждения до 20

кПа и выпу­скает часть паров в атмосферу; впуск­ной клапан 2 (воздушный),

который открывается при понижении давления в системе до 95 — 86 кПа

(разрежение) вследствие остывания или слива жид­кости и пропускает в систему

охлаж­дения атмосферный воздух.

Вентилятор 23 (см. рис. 1, а) имеет четыре лопасти и привод от

электродвигателя 13. Включение и выключение электродвигателя во вре­мя

работы двигателя происходят авто­матически при помощи датчика 19,

ус­тановленного в правом бачке радиато­ра, в зависимости от температуры ох-

Рис. 1. Система охлаждения двигателей:

а—ВАЗ-2108; б—ВАЗ-2105; / — подводящая труба насоса; 2 — шланг

отвода охлаждающей жидкости к карбюратору; 3 — выпускной патрубок

головки цилиндров; 4 — патрубок подвода жидкости к отопителю; 5

и 27— шланги отвода жидкости соответственно от блока подогрева карбюратора и от

отопителя; 6 — термостат; 7и 11 — шланги соответственно от бачка

к термостату и от бачка к радиатору; 8 — расширительный бачок

(компенсацион­ный); 9 — пробка расширительного бачка; 10 и

12 — соответственно отводящий и подводящий шланги радиатора;

13 — электродвигатель; 14 — кожух вентилятора; 15 и

20 — бачки радиатора; 16 — радиатор; 17 — трубки; 18 —

охлаждающие пластины; 19 — датчик включения и выключения вентилятора;

21 — сливная пробка; 22 — сердцевина радиатора; 23 — вентилятор;

24 — жидкостный насос; 25 — ремень привода жидкостного насоса;

26 — патрубок отвода жидкости из отопителя салона кузова; 28 —

рубашка охлаждения; 29 — пробка радиатора; 30 — ремень привода

вентилятора и жидкостного насоса

лаждающей жидкости, которая под­держивается в пределах 85 — 95 °С, путем

включения и выключения элек­тровентилятора. Кожух 14 вентилято­ра

обеспечивает создание направлен­ного потока воздуха через сердцевину радиатора

с целью более быстрого ох­лаждения в нем жидкости.

Жидкостный насос (рис. 3) центробежного типа. Он состоит из корпуса 4

(рис. 3, а), в котором уста­новлен вал 8 на шариковом

подшипни­ке 6. Подшипник стопорится винтом 5, заполняется смазкой Литол-24 на

за­воде и в дальнейшем не смазывается. На передний конец вала напрессован

зубчатый шкив 7, а на задний — крыльчатка 2.

Уплотнение заднего конца вала на выходе его из корпуса достигается манжетой

(сальником) 7 с упорным кольцом 3.

Привод насоса осуществляется зуб­чатым шкивом 18 при помощи ремня

привода распредели­тельного вала. Для предупреждения попадания охлаждающей

жидкости в подшипник при повреждении манже­ты (сальника) в корпусе насоса

имеет­ся отверстие, через которое жидкость вытекает наружу.

Термостат двухклапанный, не­разборной конструкции, имеет четыре патрубка: два

входных 10 и 4 (рис. 24), выходной 5 и дополнительный

14. Тер­мочувствительный элемент состоит из стакана 8 с резиновой

вставкой 9, меж­ду стенками которых помещается твердый наполнитель 15

(церезин — кристаллический воск), обладающий большим коэффициентом объемного

расширения. Внутри резиновой встав­ки находится стержень 77, закреплен­ный в

стойке основного клапана 7, ко­торый прижимается к седлу кониче­ской пружиной

13. На стойке основно­го клапана помещается перепускной клапан 2 с пружиной

72.

При температуре охлаждающей жидкости ниже 80 ° С основной клапан полностью

закрыт, а перепускной от­крыт (рис. 4, а), поэтому жидкость из

радиатора в насос не поступает, а цир­кулирует по малому кругу от

центро­бежного насоса в рубашку охлаждения и через перепускной клапан обратно к

насосу, обеспечивая более быстрый прогрев двигателя. По мере нагрева

охлаждающей жидкости церезин в термостате плавится и, расширяясь, преодолевает

сопротивление пружи­ны 13 (рис. 4, б), перемещая оба кла­пана

вверх. При температуре 94 °С

циркуляция по малому кругу прекра­щается, и вся жидкость проходит через

основной клапан 7 в радиатор. Для слива охлаждающей жидкости из сис­темы на

двигателе имеются две слив­ные резьбовые пробки. Одна пробка 27 (см. рис. 1,

а) расположена в нижней части правого бачка радиатора, дру­гая — в нижней

части рубашки ох­лаждения блока цилиндров.

От системы охлаждения через шланг жидкость подводится к впуск­ному трубопроводу

системы питания для подогрева горючей смеси карбю­ратора, а через патрубок

4 — к отопи-телю. Система охлаждения двигате­ля ВАЗ-1111 имеет

аналогичное уст­ройство.

На остальных двигателях в отличие от рассмотренного привод жидкостно­го

насоса осуществляется клиновид­ным ремнем от шкива на носке колен­чатого вала

и устанавливается термо­стат с тремя патрубками (отсутствует патрубок,

соединяющий термостат с расширительным бачком).

На двигателях 2106 и 331 автомо­билей АЗЛК до 1988 г.

устанавлива­лись неразборные радиаторы с труб-чато-ленточной сердцевиной,

гори­зонтальным расположением латунных трубок и расположенными по бокам

Рис. 4. Устройство и работа термостата:

а — основной клапан полностью закрыт, перепускной открыт; б —

основной клапан полностью открыт, перепускной закрыт; 1 н 2 —

соответственно основной и перепускной клапаны; 3 — корпус; 4 и 10 —

входные

патрубки соответственно ич рубашки охлаждения и из радиаторе; 5 —

выходной патрубик (к центробежному

насосу); б — крышка; 7 — термочувствительный элемент; 8 — стакан; 9 —

резиновая вставка; / / — стержень;

12 я 13 — пружины соответственно перепускного и основного клапанов;

14 — патрубок для присоединения верхнего шланга расширительного бачка;

15 — твердый наполнитель; / и // — положения термочувствительного элемента

термостата при температуре охлаждающей жидкости соответственно менее и более 80

°С (стрелки означают то же, что и на рис. 1)

латунными бачками. На автомобили более позднего выпуска устанавлива­ются

радиаторы с пластмассовыми бачками.

На двигателе МеМЗ-245 сердцеви­на радиатора состоит из алюминиевых

трубок, концы которых развальцова­ны в опорных пластинах.

Боковые пластмассовые бачки че­рез резиновые прокладки плотно при­крепляются

к опорным пластинам отгибными усиками.

На двигателе ВАЗ-2105 вентилятор 23 (см. рис. 1, б) установлен

вместе с приводным шкивом 10 (см. рис. 3, б) на ступице 11

вала 14 жидкостного насоса и соответственно так же, как и жидкостный

насос, имеет привод кли­новидным ремнем 30 (см. рис. 1, б) от шкива

коленчатого вала. До 1988 г. на двигателе применялись неразборные радиаторы с

трубчато-пластинчатой сердцевиной с вертикальными латун­ными трубками и

расположенными сверху и снизу латунными бачками. С 1988 г. устанавливаются

разборные радиаторы, в которых сердцевина из­готовлена из двух рядов

горизонталь­но расположенных алюминиевых тру­бок и алюминиевых пластин и через

уплотнительные резиновые проклад­ки крепится к боковым пластмассовым бачкам.

Заливная горловина радиато­ра закрывается пробкой 29, в которой имеются

выпускной (паровой) 4 (см. рис. 2, б) и впускной

(вентиляцион­ный) 2 клапаны. Выпускной клапан от­крывается при избыточном

давлении в системе охлаждения. При открытом клапане жидкость или пар отводится

в расширительный бачок. Это предо­храняет от разрушения радиатор и патрубки.

Впускной клапан не имеет пружины и допускает впуск в расши­рительный бачок и

выпуск из него жидкости при ее нагревании и охлаж­дении. При разрежении в

системе он открывается, и в радиатор поступает жидкость из расширительного

бачка.

Неисправности системы охлажде­ния. Признаками неисправности сис­темы

охлаждения являются подтекание охлаждающей жидкости, перегрев или

переохлаждение двигателя.

Подтекание жидкости может про­исходить через неплотности в соединениях

шлангов и фланцев, трещины в бачках и сердцевине радиатора, не­исправные или

плохо закрывающиеся спускные пробки, а также через контрольное отверстие

жидкостного цент­робежного насоса. При этом на месте стоянки образуются мокрые

пятна и возникает необходимость часто доли­вать охлаждающую жидкость. Для

ус­транения течи через неплотности в соединениях шлангов надо подтянуть стяжные

хомутики. Течь через неплотности во фланцах патрубков уст­раняется

подтягиванием болтов и гаек крепления. В случае протекания жид­кости через

дренажное отверстие кор­пуса жидкостного насоса необходимо заменить изношенные

детали самоуплотняющейся манжеты (сальника). Ес­ли небольшое подтекание из

дренаж­ного отверстия обнаружено в период обкатки автомобиля, это может

яв­ляться результатом незаконченной приработки деталей уплотнителя и принимать

меры к устранению течи пока нет необходимости. Недопустимо устранять подтекание

закрытием от­верстия. Это неизбежно приведет к попаданию жидкости в подшипник

насо­са и к его разрушению. Подтекание жидкости через трещины в бачках и

сердцевине радиатора устраняется запаиванием (заклеиванием) повреж­денных мест.

Подтекание жидкости через небольшие трещины может быть устранено путем

добавления в охлаждающую жидкость специального гер­метика.

Перегрев двигателя характеризу­ется повышенной температурой и воз­можным

закипанием охлаждающей жидкости. Возникает он вследствие:

недостаточного уровня охлаждающей жидкости; неисправности электровен­тилятора

(не включается из-за неисп­равности датчика или электродвига­теля, который не

дает нужную частоту вращения); засорения проходов в сер­дцевине радиатора;

поломки крыль­чатки центробежного насоса; неисп­равности термостата (не

открывается основной клапан и жидкость через

радиатор не циркулирует); загрязне­ния или отложения накипи в рубашке

охлаждения и радиаторе. Перегрев двигателя может быть вызван также

неисправностями систем питания и за­жигания. При перегреве происходят потеря

мощности двигателя вследст­вие ухудшения наполнения цилиндров горючей смесью,

а также выгорание масла, что приводит к усиленному из­нашиванию поршневой

группы и ци­линдров. При длительной работе с по­вышенной температурой

возможно за­клинивание поршней в цилиндрах и выход двигателя из строя,

поэтому при первых же признаках перегрева необ­ходимо принимать меры к

устранению неисправностей.

Для проверки исправности термо­стата непосредственно на автомобиле необходимо

пустить двигатель и ощу­пать рукой нижний бачок или нижний патрубок

радиатора. При исправном термостате бачок или патрубок начи­нает

прогреваться, когда температу­ра охлаждающей жидкости достиг­нет 80 — 90 °С.

При этом стрелка указателя температуры в комбинации приборов должна

находиться на рас­стоянии 3 — 4 мм от красной зоны шкалы или располагаться

между деле­ниями 80 — 100 на цифровом указателе.

Засорение проходов сердцевины ра­диатора определяется внешним ос­мотром и

устранением вначале прочи­сткой щеткой с длинным ворсом, про­мывкой сердцевины

струёй воды со стороны двигателя, а затем продувкой сжатым воздухом.

Загрязнения и накипь в рубашке ох­лаждения и радиаторе значительно

ухудшают теплоотдачу и вызывают поэтому систематический перегрев двигателя. Для

устранения этого необ­ходимо промыть систему охлаждения одним из специальных

составов, уда­ляющих накипь, в соответствии с тех­нологией его применения,

после чего промыть систему чистой водой и за­править охлаждающей жидкостью.

Переохлаждение двигателя может быть вызвано неисправностью термо­стата

(не закрывается основной кла­пан). Необходимо проверить термо­стат способом,

указанным выше, и при необходимости заменить его. Работа двигателя при низкой

температуре ох­лаждающей жидкости приводит к по­тере мощности и вызывает

усиленное изнашивание деталей кривошипно-шатунного механизма вследствие

ухудшения условий смазки из-за кон­денсации паров топлива, смывания масла со

стенок цилиндров и разжиже­ния масла в картере.

Техническое обслуживание систе­мы охлаждения. Ежедневно необходи­мо проверять

отсутствие подтеканий и контролировать уровень охлаждаю­щей жидкости,

который на остывшем двигателе должен быть на 3 — 4 см выше риски с отметкой

"М1М" в рас­ширительном бачке, а при наличии двух рисок (двигатель

МеМЗ-245) — на уровне верхней риски. Во время работы двигателя и сразу

после его остановки уровень жидкости может несколько повышаться.

В качестве охлаждающей жидкости в систе­мах охлаждения двигателей

используется Тосол А-40 или Тосол А-65. Эти жидкости представля­ют собой

смесь технического этиленгликоля и дистиллированной воды с температурой

замер­зания соответственно —40 и —65 °С, темпера­тура их закипания при

атмосферном давлении около 108 °С. При указанных отрицательных температурах

жидкость превращается не в лед, а в густую массу, которая не вызывает

повреж­дения радиатора и блока цилиндров двигателя. Эти жидкости не склонны к

вспениванию, отло­жению накипи и испарению, но являются ядови­тыми. При

попадании их в организм человека может произойти тяжелое отравление, поэтому

их нельзя отсасывать ртом через шланг. После работы с ними надо хорошо мыть

руки с мылом. Не следует допускать попадания жидкости на окрашенную

поверхность кузова во избежание порчи окраски. Хранить жидкость можно в

заку­поренной чистой стеклянной, пластмассовой или железной, но не

оцинкованной посуде.

Для всех двигателей, эксплуатируемых в южных регионах страны, круглогодично,

а в рай­онах средней полосы и Севера в теплое время года пр!/необходимости

допускается заливать в систе­му охлаждения чистую мягкую воду. Для этого из

системы охлаждения сливают низкозамерзаю­щую жидкость, заливают до полного

уровня воду, пускают двигатель и прогревают его до нормаль­ной температуры

(80... 90 °С). Затем останавлива­ют двигатель, сливают воду и окончательно

за­правляют систему чистой водой. Следует, однако, иметь в виду, что

применение воды способствует образованию накипи на внутренних поверхностях

рубашки охлаждения. Поэтому целесообразно в воду добавлять препарат

"Антинакипин".

Литература:

С.К. Шестопалов, К.С. Шестопалов

ЛЕГКОВЫЕ АВТОМОБИЛИ.