0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое водяная рубашка двигателя

Насос водяной ГАЗ: «сердце» системы охлаждения двигателя

Двигатели автомобилей ГАЗ имеют жидкостную систему охлаждения, в которой циркуляция охлаждающей жидкости обеспечивается специальным агрегатом — водяным насосом. О водяных насосах ГАЗ, их типах, конструкции и характеристиках, а также о верном выборе помпы, ее замене и обслуживании — читайте в статье.

Схема системы охлаждения УАЗ Буханка

Почти все автолюбители знают, что на автомобиле имеется система охлаждения двигателя. УАЗ Буханка или 452 оснащён простой конструкцией силового агрегата, а поэтому и остальные системы имеют простые конструктивные особенности.

Предназначение системы охлаждения

Система охлаждения двигателя УАЗ Буханка предназначена для охлаждения двигателя в процессе эксплуатации. Так, элементы охлаждения отводят производимое тепло от блока цилиндров и головки при помощи охлаждающей жидкости и охлаждают её в радиаторе.

В процессе эксплуатации силовой агрегат автомобиля нагревается до запредельных температур и если не будет охлаждения, то детали мотора попросту перегреются и деформируются. Хотя, такие ситуации бывают и при наличии системы ОЖ, в том случае, когда она не в рабочем состоянии или один из важных элементов вышел со строя.

Рабочая температура двигателя на УАЗ Буханка составляет 80-100 градусов Цельсия. Именно в этом интервале термостат открывается на большой круг охлаждения.

Поскольку на данном автомобиле не предусмотрен электровентилятор, а стоит принудительная система охлаждения, то дополнительное остывание радиатора включено постоянно.

Силовой агрегат может перегревать, если один из элементов охлаждения вышел со строя. Сначала наступит лёгкая стадия, при которой мотор попросту закипит. Но, здесь могут быть и тяжёлые последствия, такие как прогиб и деформация головки блока цилиндров. На данном этапе, ситуацию можно исправить обычной шлифовкой поверхности головки блока.

При средней стадии — элементы двигателя могут деформироваться. Сюда можно отнести клапанный механизм. Впоследствии головке блока потребуется капитальный ремонт, а это вылезет в немалую копейку владельцу транспортного средства.

Тяжёлая стадия — это когда разрушается поршневая группа от сильного воздействия тепла. Но, и это не самое худшее, что может произойти, поскольку если охлаждающая жидкость попадёт в цилиндры автомобиля, то двигателя настигнет гидроудар, при котором не всегда и капитальный ремонт спасает.

Схема системы ОЖ

Схема системы охлаждения двигателя УАЗ достаточно простая, она закрытого типа с принудительным циркулированием охлаждающей жидкости. «Охлаждайка» циркулирует по кругу от радиатора, проходя водяной насос и термостат в рубашку охлаждения, и затем возвращается.

Рассмотрим, схему охлаждения силового агрегата на УАЗиках, а в частности на движке с маркировкой 452:

Элемент системы охлаждения

Основными элементами системы охлаждения силового агрегата УАЗ Буханка 452-й мотор являются всем известные детали: радиатор, вентилятор, водяной насос, термостат, патрубки, водяная рубашка и датчик температуры. Также, частью конструкции является отопитель.

Итак, рассмотрим, что собой представляют основные элементы охлаждения двигателя, их устройство и работу, а также ремонт и доработку.

Радиатор и вентилятор

На УАЗиках могут устанавливаться 3-хрядные медные или алюминиевые радиаторы, которые проводят максимальное охлаждение жидкости. Поскольку, эксплуатация элементов достаточно долгая, то процесс остывания силового агрегата не всегда такой, каким ему надлежит быть.

В данном случае, это связано с засорённостью каналов внутри элемента. Зачастую, уже обычная чистка не помогает, а повышенный износ делает щели в трубках, которые активно запаивают владельцы, не желая покупать новые детали. Основное назначение радиатора — охлаждать жидкость, которая циркулирует с двигателя при помощи потока ветра.

Вентилятор системы охлаждения на Буханке стоит принудительный, закреплённый на шкиве и работает постоянно, пока коленчатый вал крутится. Многие автолюбители модернизируют данную систему и устанавливают электровентиляторы, которые зачастую включает сам водитель согласно показаниям температуры на приборной панели.

Водяной насос

Помпа у УАЗ механического привода. Основное назначение элемента бесперебойно проводить циркуляцию ОЖ по системе. Так, водяной насос обеспечивает проток жидкости в радиатор для остывания и обратно. Неисправность данного элемента может привести к потере «охлаждайки» и перегреву движка.

Термостат

Основным из элементов конструкции является — термостат. Он обеспечивает циркуляцию жидкости и служит переключателем между малым и большим кругом в системе. Для прогрева транспортного средства элемент держится в закрытом состоянии. При достижении 80 градусов Цельсия, он начинает открываться, чем обеспечивает циркуляцию жидкости через радиатор.

Конструкция СЖО

Любая замкнутая система жидкостного охлаждения содержит следующие элементы:

Его назначение — эффективно снимать тепло с процессора и передавать его протекающей воде. Соответственно, чем выше теплопроводность материала, из которого изготовлены подошва и теплообменник водоблока, тем выше и эффективность этого элемента. Но теплопередача также зависит и от площади соприкосновения теплоносителя и радиатора — поэтому конструкция водоблока важна ничуть не меньше материала.

У необслуживаемых маломощных систем помпа обычно совмещена с водоблоком и располагается над ним. Функция помпы — обеспечить циркуляцию теплоносителя с такой скоростью, чтобы перепад температур между теплообменником водоблока и жидкостью был максимальным. Современные производители используют поверхность помпы в разных целях. Там может быть просто светящийся логотип, а может быть полноценный дисплей, отображающий температуру процессора, скорость вентилятора, или другие данные.

Назначение радиатора — рассеивать тепло, приносимое теплоносителем. Соответственно, он должен быть изготовлен из материала с высокой теплопроводностью, обладать большой площадью и быть укомплектован мощным вентилятором (вентиляторами). Если площадь радиатора СЖО сравнима с площадью радиатора процессорного кулера и вентилятор на ней установлен ничуть не мощнее, то не стоит ожидать от такой СЖО эффективности, превышающей эффективность того же кулера.

Соединительные трубки должны быть достаточной толщины, чтобы не создавать большого сопротивления водяному потоку. По этой причине обычно используются трубки диаметром от 6 до 13 мм — в зависимости от скорости потока жидкости. В качестве материала трубок обычно используется ПВХ или силикон. Лучше, если трубки имеют оплетку, защищающую их от повреждения.

Схема системы охлаждения двигателя

Для бензинового и дизельного двигателей применяются схожие конструкции систем охлаждения. Их стандартный набор элементов следующий:

    обычный, масляный радиатор и радиатор охлаждающей жидкости;

рубашка охлаждения двигателя;

  • система управления.
  • Рассмотрим каждый из этих элементов по отдельности:

    1. Радиаторы.

      В обычном радиаторе нагретая жидкость охлаждается встречным потоком воздуха. Чтобы повысить его эффективность, в конструкции используется специальное устройство трубчатого вида.

    Масляный радиатор предназначен для уменьшения температуры масла системы смазки.

  • Для охлаждения отработавших газов системы их рециркуляции задействуют третий вид радиаторов. Он позволяет охлаждать топливно-воздушную смесь при её сгорании, благодаря чему меньше образовывается оксидов азота. Дополнительный радиатор снабжен отдельным насосом, который также включен в систему охлаждения.
  • 2. Вентилятор радиатора. Для повышения эффективности работы радиатора в нём используется вентилятор, который может иметь различный приводной механизм:

    Читать еще:  Что значить тормозить двигателем

    механический (соединен на постоянной основе с коленчатым валом мотора автомобиля);

  • электрический (работает от тока аккумулятора).
  • Наиболее распространен электрический вид вентиляторов, управление которым осуществляется в достаточно широких пределах.

    3. Центробежный насос. При помощи насоса в системе охлаждения обеспечивается циркуляция её жидкости. Центробежный насос может быть оснащен различным типом привода, например, ременным или же шестеренным. У двигателей с турбонаддувом помимо основного может быть использован дополнительный центробежный насос для более эффективного охлаждения турбокомпрессора и наддувочного воздуха. Для управления работой насосов используется блок управления двигателем.

    4. Термостат. При помощи термостата осуществляется регулировка количества жидкости, попадающей в радиатор. Устанавливается термостат в патрубке, ведущем к радиатору от рубашки охлаждения мотора. Благодаря термостату можно управлять температурным режимом системы охлаждения.В автомобилях с мощным двигателем может быть использован термостат несколько иного вида — с электрическим подогревом. Он способен обеспечить регулирование температурного режима жидкости системы в двухступенчатом диапазоне при трех рабочих положениях.

    В открытом состоянии такой термостат находится во время максимальной работы двигателя. При этом температура охлаждающей жидкости, проходящей через радиатор, понижается до 90 °С, благодаря чему снижается вероятность детонации двигателя. В остальных двух рабочих положениях термостата (открытое и полуоткрытое) температура жидкости будет поддерживаться на отметке 105 °С.

    5. Теплообменник отопителя. Поступающий в теплообменник воздух нагревается для последующего его использования в отопительной системе автомобиля. Для повышения эффективности работы теплообменника его размещают непосредственно на выходе охлаждающей жидкости, прошедшей через двигатель и имеющей высокую температуру.

    6. Расширительный бачок. Вследствие изменения температуры охлаждающей жидкости меняется и её объем. Чтобы компенсировать его, в систему охлаждения встраивается расширительный бачок, поддерживающий объем жидкости в системе на одном уровне.

    7. Рубашка охлаждения двигателя. В конструкции такая рубашка представляет собой каналы для жидкости, проходящие через головку блока двигателя и блок цилиндров.

    8. Система управления. В качестве элементов управления системы охлаждения двигателя в ней могут быть представлены следующие устройства:

      Температурный датчик циркулирующей жидкости. Датчик температуры преобразует величину температуры в соответствующую величину электрического сигнала, который подается на блок управления. В тех случаях, когда система охлаждения используется для охлаждения отработавших газов или в других задачах, в ней может быть установлен ещё один температурный датчик, устанавливаемый на выходе радиатора.

    Блок управления на электронной основе. Получая от датчика температуры электрические сигналы, блок управления автоматически реагирует и выполняет соответствующие воздействия на другие исполнительные элементы системы. Обычно, блок управления имеет программное обеспечение, выполняющее всю функции по автоматизации процесса обработки сигналов и настройки работы системы охлаждения.

  • Также, в системе управления могут быть задействованы следующие устройства и элементы: реле охлаждения мотора после его остановки, реле вспомогательного насоса, термостатный нагреватель, управляющий блок радиаторного вентилятора.
  • Что такое водяная рубашка двигателя

    Система охлаждения

    Система охлаждения предназначена для поддержания нормального теплового режима двигателя.

    Рабочая смесь, сгорая в цилиндрах двигателя, выделяет большое количество тепла, так что средняя температура газов в цилиндрах достигает 600 — 1000° С. Только 25 — 30% общего количества тепла превращается в полезную механическую работу; около 40% тепла уносят отработавшие газы; остальная часть — примерно 30% — идет на нагревание стенок цилиндров, отвод тепла от которых должен быть принудительным. Отсутствие принудительного охлаждения двигателя вызывало бы его перегрев и, как следствие, разложение и выгорание смазки, увеличение трения, тепловые деформации деталей, нарушение тепловых зазоров, коробление, заедание и заклинивание деталей, снижение их прочности; были бы возможны оплавление, обгорание и поломка деталей, ухудшение наполнения цилиндров, падение мощности двигателя, самовоспламенение и детонация.

    Но слишком интенсивное охлаждение двигателя так же вредно, как и перегрев его. Переохлаждение двигателя вызывает увеличение тепловых потерь, потерь на трение вследствие загустевания масла и ухудшение смесеобразования, так как топливо хуже испаряется; увеличивается конденсация топлива, масло смывается со стенок цилиндра и разжижается бензином. Экономичность и мощность двигателя резко снижаются.

    Таким образом, система охлаждения должна обеспечить двигателю нормальные тепловые условия работы. Нормальным тепловым режимом работы считается такой, при котором температура охлаждающей жидкости в рубашке охлаждения головки блока цилиндров равняется 80 — 90° С.

    Такой наивыгоднейший тепловой режим необходимо поддерживать при всех условиях эксплуатации автомобиля.

    Для охлаждения двигателей используется жидкостная или воздушная система охлаждения. Но воздушная система охлаждения из-за ряда недостатков в отечественных автомобильных двигателях почти не применяется; она имеется только на одном автомобильном двигателе — ЗАЗ-965 «Запорожец».

    Наиболее широко распространена жидкостная система охлаждения. В качестве охлаждающей жидкости применяется вода, имеющая наибольшие по сравнению со всеми жидкостями теплоемкость и коэффициент теплопередачи — в 20 раз больший, чем у воздуха. Этим объясняется небольшая емкость системы. Ё зимнее время иногда применяют низкозамерзающие охлаждающие жидкости.

    Все отечественные автомобильные двигатели имеют закрытую, т. е. без непосредственного сообщения с атмосферой, жидкостную систему охлаждения, с принудительной циркуляцией жидкости под действием водяного насоса.

    Система охлаждения двигателя ЗИЛ-157К состоит из радиатора 1 (рис. 18), водяного насоса 5, рубашки охлаждения двигателя с водораспределительной трубой 4, термостата 3 и вентилятора 6.


    Рис. 18. Система охлаждения двигателя ЗИЛ-157К: 1 — радиатор; 2 — компрессор; 3 — термостат; 4 — водораспределительная труба; 5 — водяной насос; 6 — вентилятор; 7 и 9 — клапаны термостата; 8 — патрубок; 10 — стержень; 11 — корпус термостата; 12 — гофрированный цилиндр

    Компрессор 2 тормозной системы на двигателях ЗИЛ-157К, ЗИЛ-130 и ЗИЛ-375 включен в общую систему охлаждения (через компрессор, минуя радиатор, совершается малый круг циркуляции воды).

    Для регулирования интенсивности охлаждения в зависимости от условий эксплуатации в систему охлаждения современных двигателей включены жалюзи, электромагнитные и пневматические муфты привода вентилятора.

    Система охлаждения двухтактных двигателей, в частности двигателя ЯАЗ-204, работающих с большим тепловым напряжением, чем четырехтактные, отличается от них только большей емкостью.

    Жидкостная система охлаждения позволяет использовать тепло двигателя для отопления кабины и создания нормальных условий работы для водителей.

    Рубашка охлаждения

    Рубашка охлаждения — пространство между двойными стенками блока и головки блока цилиндров (у двигателей ГАЗ-51, ЗИЛ-157, ЯАЗ-204, ЯАЗ-206) или между стенками блока и мокрыми гильзами (у двигателей М-21, ЗИЛ-130, ЗИЛ-375, Г A3-13). Для равномерности охлаждения в водяную рубашку вставляется водораспределительная труба, по которой жидкость подводится к наиболее нагретым частям двигателя. Двигатели ЯАЗ-204 и ЯАЗ-206 имеют вместо трубы водораспределительный канал. Вода из рубашки блока в головку блока двигателей ЯАЗ-204 и ЯАЗ-206 поступает через специальные латунные насадки, направляющие воду на гнезда клапанов и насос-форсунок.

    Читать еще:  Что такое рольганговый двигатель

    Радиатор

    Радиатор служит для охлаждения жидкости, поступающей из рубашки охлаждения двигателя. Тепло двигателя через радиатор отводится в атмосферу.


    Рис. 19. Трубчато-пластинчатый радиатор: 1 — пробка радиатора; 2 — верхний резервуар; 3 — боковина; 4 — пароотводная трубка; 5 — сердцевина; 6 — подушка; 7 — нижний резервуар; 8 — нижний патрубок; 9 — верхний патрубок

    Двигатели ГАЗ-51, ЯАЗ-204, ЯАЗ-206, ЗИЛ-157 и ГАЗ-69 имеют трубчато-пластинчатые радиаторы, сердцевина 5 (рис. 19) которых состоит из плоскоовальных трубок, расположенных б шахматном порядке и надетых на трубки пластин. У двигателей М-21, ЗИЛ-164А и ЗЙЛ-157К сердцевина радиатора сделана трубчато-ленточной (рис. 20,6). Сердцевина этих радиаторов состоит из трех — четырех рядов плоскоовальных трубок, между которыми впаяны специальные гофрированные ленты.


    Рис. 20. Сердцевина радиатора: а — пластинчатая; б — трубчато-ленточная

    Двигатели «Москвич-407» и ЯАЗ-204 (выпуска до 1952 г.) имеют пластинчатые радиаторы (рис. 20, а), сердцевина которых состоит из гофрированных пластин, спаянных между собой так, что образуются вертикальные каналы для воды и горизонтальные каналы для воздуха.


    Рис. 21. Пробка радиатора: 1 — воздушный клапан; 2 — паровой клапан; 3 — пароотводная трубка

    Наиболее перспективны трубчато-ленточные радиаторы, производство которых можно легко автоматизировать, а расход материалов на них значительно меньше. Так, трубчато-пластинчатый радиатор двигателя ЗИЛ-164 состоит из 202 трубок и 195 пластин, а трубчато-ленточный — всего из 105 трубок и 36 лент.

    Резервуары 2 и 7 (рис. 19) радиатора изготовляются из латуни; боковина (рамка) 3 штампуется из стали; патрубки 8 и 9 латунные или чугунные. Крепится радиатор на поперечине рамы на резиновых подушках 6. Заливная горловина радиатора закрывается герметичной пробкой (рис. 21), имеющей специальные клапаны: паровой 2 и воздушный 1, а также пароотводную трубку 3.

    Наличие парового клапана позволяет поддерживать в системе избыточное давление 0,2 — 0,4 кг/см 2 , что обеспечивает повышение температуры кипения воды до 108-11 ГС. Поскольку вероятность закипания воды в закрытой системе охлаждения уменьшается и потери воды на парообразование и расплескивание снижаются, воду в систему доливают реже. В результате уменьшается накипе-образование в системе и, как следствие, повышаются долговечность системы и экономичность двигателя. Воздушный клапан предохраняет систему от чрезмерного разрежения: он открывается при разрежении 0,05 — 0,2 кг/см 2 , совершенно безопасном для системы охлаждения.

    Водяной насос

    Водяной насос обеспечивает принудительную циркуляцию охлаждающей жидкости. Центробежные насосы имеют при малых габаритах большую производительность и обладают высокой износоустойчивостью.

    Водяной насос двигателя ЗИЛ-157К (рис. 22) крепится к переднему торцу блока двигателя. В корпусе 12 насоса на двух шарикоподшипниках 10 на общем валике 1 установлены крыльчатка 15 и вентилятор 7. Крыльчатка закреплена шпилькой, а ступица 6 шкива насажена на конусную втулку 2 и закреплена шпонкой 5. От осевого смещения вентилятор фиксируется шайбой 3 и гайкой 4. На ступице 6 закреплен шкив 9 ременного привода вентилятора и насоса (шкив штампуется из листовой стали). Привод водяного насоса и вентилятора осуществляется клиновидными ремнями. При нарушении нормального натяжения ремней они быстро изнашиваются. При недостаточном натяжении ухудшается охлаждение двигателя, при излишнем — быстро изнашиваются подшипники насоса и генератора, происходит разрыв ремней.

    Подшипники смазываются через масленку 11. Уплотнение крыльчатки выполнено в виде самоподжимного сальника, имеющего текстолитовую шайбу 13, резиновую манжету 14 и пружину. Передний подшипник насоса фиксируется стопорным кольцом 16.

    Водяной насос двигателей ЯАЗ-204 и ЯАЗ-206 отличается от вышеописанного тем, что имеет бронзовую крыльчатку и приводится во вращение от вала ротора нагнетателя при помощи кулачковой муфты. Расположен насос справа (по ходу автомобиля) на блоке двигателя.


    Рис. 22. Водяной насос двигателя ЗИЛ-157К: 1-валик; 2 — конусная втулка; 3 — шайба; 4 — гайка; 5 — шпонка; б — ступица шкива; 7 — вентилятор; 5 — ремень; 9 — шкив; 10 — шарикоподшипник; 11 — масленка; 12 — корпус; 13 — шайба; 14 — манжета; 15 — крыльчатка; 16 — стопорное кольцо

    Водяной насос двигателя М-21 имеет текстолитовую крыльчатку и более совершенную конструкцию самоподжимного сальника. Закреплен насос на переднем торце блока.

    Водяной насос двигателя ГАЗ-69 такой же, как и насос двигателя М-21, но крыльчатка чугунная.

    Вентилятор

    Вентилятор создает поток воздуха, который охлаждает жидкость в радиаторе и поверхность двигателя. На двигателях ГАЗ-51, ГАЗ-69 и М-21 установлены четырехлопастные вентиляторы. Отштампованные из стали лопасти расположены Х-образно. Такое расположение уменьшает шум и вибрацию вентилятора.

    Двигатели ЗИЛ-157, ЯАЗ-204, ЯАЗ-206, ГАЗ-13 и ЗИЛ-375 имеют шестилопастные вентиляторы также со штампованными лопастями. Каждая лопасть вентилятора выполнена отдельно и приклепана к стальной крестовине, которая в свою очередь крепится болтами к ступице 6 (рис. 22), насаженной на валик 1 водяного насоса. Двигатели ЯАЗ-204 и ЯАЗ-206 имеют вентилятор с отдельным ременным приводом от шкива коленчатого вала. Ось вентилятора установлена на кронштейне, закрепленном на крышке картера про-тивовесов.

    Вентилятор заключен в кожух, который способствует увеличению скорости потока воздуха, проходящего через радиатор, а также устраняет «мертвые углы» у радиатора. Таким образом улучшается отвод тепла от охлаждающей жидкости. Кожух закреплен на боковине (рамке) радиатора.

    Двигатели ЗИЛ-157К и ЗИЛ-375 имеют шестилопастные штампованные вентиляторы с углом атаки лопастей 38° вместо 35°, как у ЗИЛ-157. Это позволило повысить интенсивность охлаждения.

    Термостат

    Термостат ускоряет прогрев двигателя до нормальной температуры и предохраняет его от переохлаждения.

    Термостат расположен на пути охлаждающей жидкости от головки блока к верхнему резервуару радиатора. На всех двигателях устанавливаются одинаковые жидкостные (сильфонные) термостаты. Двигатель ЯАЗ-206 имеет ввиду большей производительности насоса не один, а два термостата.

    Термостат 3 (рис. 18) установлен на прокладках в патрубке 8, закрепленном на головке блока. Клапаны 7 и 9 термостата обеспечивают изменение циркуляции воды: вода идет по большому кругу через радиатор, если клапан 9 открыт, а клапан 7 закрыт, и по малому кругу, минуя радиатор, когда клапан 9 закрыт, а клапан 7 открыт.

    В двигателе ЗИЛ-157К малый круг циркуляции осуществляется через рубашку охлаждения компрессора 2 непрерывно, независимо от положения клапанов термостата. Клапаны термостата связаны с гофрированным цилиндром 12, закрепленным в корпусе 11, через стержень 10. Цилиндр заполнен легкоиспаряющейся жидкостью (смесью 30% этилового спирта и 70% воды).

    Следует иметь в виду, что при прогреве двигателя вода в радиаторе не циркулирует (до открытия клапана термостата) и поэтому зимой может замерзнуть, если не надеть утеплительный чехол и не закрыть жалюзи.

    Стандартный термостат должен отвечать следующим условиям: начало открытия клапана — при 68 — 72° С, полное открытие клапана- при 81 — 85° С. Если термостат не отвечает этим условиям, он должен быть заменен.

    Жалюзи

    Жалюзи установлены перед радиатором и предназначены для изменения количества воздуха, проходящего через него.

    На двигателях ЗИЛ-157, ГАЗ-69, ГАЗ-51, М-21, ЯАЗ-204 и ЯАЗ-206 управление жалюзи осуществляется водителем из кабины при помощи специальной рукоятки.

    Читать еще:  Что такое втк в двигателе

    Современные двигатели имеют по два сливных краника, один из которых установлен в нижней части рубашки охлаждения блока цилиндров, а другой — на нижнем патрубке радиатора.

    Двигатель ЯАЗ-204 имеет два краника: на корпусе водяного насоса и на нижнем патрубке радиатора. Двигатель ЯАЗ-206 имеет третий краник, установленный на заднем конце водораспределительного канала.

    При наличии пускового подогревателя на нем устанавливается дополнительный сливной краник.

    Элементы жидкостной системы охлаждения соединяются при помощи стальных труб, чугунных патрубков и прорезиненных шлангов.

    Основные элементы системы охлаждения

    Радиатор


    Рисунок 4.33 Радиатор.

    Представляет собой набор тонких трубок, на которые нанизаны тонкие пластины для увеличения площади поверхности, предназначенной для отвода тепла. Вся работа радиатора заключается в том, чтобы охлаждать жидкость, которая циркулирует в его трубках.

    На рисунке 4.34 приведен пример участка радиатора с различными вариантами исполнения.


    Рисунок 4.34 Варианты исполнения радиатора системы охлаждения.

    На верхней и нижней частях радиатора могут быть бачки, к которым подсоединены верхний и нижний патрубки системы охлаждения соответственно. Если есть бачки, то в верхнем, обычно расположена горловина для заливания охлаждающей жидкости. Если бачков нет, то горловина располагается прямо на радиаторе.

    Для лучшего охлаждения жидкости трубки делают плоскими и располагают рядами в шахматном порядке. Поперек трубок установлены в большом количестве тонкие латунные пластины, называемые охлаждающими ребрами, которые увеличивают поверхность охлаждения сердцевины и способствуют более интенсивной отдаче тепла от воды воздуху, проходящему через сердцевину.

    В системе охлаждения закрытого типа горловину радиатора плотно закрывают специальной пробкой с двойным паровоздушным клапаном (смотрите рисунок 4.35). Воздушный клапан пробки нагружен слабой пружиной и пропускает внутрь радиатора атмосферный воздух, устраняя возможность возникновения в бачке радиатора разрежения, появляющегося при конденсации паров воды. Паровой клапан нагружен более сильной пружиной и открывается для выпуска пара только тогда, когда давление в радиаторе превышает атмосферное и доходит до 1,28—1,38 кг/см2.


    Рисунок 4.35 Крышка радиатора.

    Водяной насос

    Водяной насос (он же помпа) заставляет охлаждающую жидкость циркулировать по системе. Тип насоса – центробежный. Вращается насос при помощи приводного ремня, установленного на шкив коленчатого вала.

    Насос представляет собой довольно простую конструкцию: вал, на одном конце которого установлена крыльчатка (показана на рисунке 4.36), а на втором – шкив для приводного ремня. Вал опирается на подшипник, установленный в крышке помпы. Зачастую корпусом для насоса служит полость или прилив в блоке цилиндров. Вода по подводящему патрубку поступает внутрь корпуса и подводится к центру вращающейся крыльчатки. При этом вода увлекается крыльчаткой, приобретает вращательное движение, под действием центробежной силы отбрасывается к стенкам корпуса и через выходной канал под напором поступает в водяную рубашку двигателя.


    Рисунок 4.36 Водяной насос. Крыльчатка.

    Вентилятор

    В былые времена вентилятор устанавливался на одной оси с валом водяного насоса, жестко крепился к приводному шкиву и гнал воздух для дополнительного охлаждения радиатора постоянно, пока работал двигатель, так как привод был от коленчатого вала. Летом это, может, и хорошо, а вот зимой, когда температуры окружающего воздуха и так достаточно для охлаждения, дополнительное охлаждение не на пользу. Так же при движении на автомобиле летом, когда часто приходится стоять в пробках, а двигателю работать на низких оборотах, охлаждение будет недостаточное ввиду отсутствия нормального потока воздуха от вентилятора.

    Примечание
    Здесь стоит отметить важность определенного (довольно узкого) диапазона рабочей температуры двигателя вне зависимости от времени года или нагрузки при работе. Как вывод: перегрев плохо, но и переохлаждение далеко не на пользу.

    Но прогресс не стоял и не стоит на месте, потому, поняв, что в постоянно «включенном» вентиляторе пользы ни зимой, ни летом нет, решили установить вентилятор с электромотором, который включается по команде датчика температуры. Удобно – автомобиль быстро прогревается, а при достижении определенной температуры, начинает работать электровентилятор. В современных автомобилях у электровентилятора еще и два режима работы: быстрый и медленный. Управляет этим электроника.

    Но есть и еще один способ заставить без электроники работать вентилятор в заданных режимах работы – установить вяскостную муфту. Эта муфта приводится во вращения ремнем от шкива коленчатого вала. Вентилятор «сидит» на оси и при отсутствии надобности в нем не вращается. Как только возникает необходимость в охлаждении, муфта срабатывает и вентилятор начинает вращаться, как бы соединяясь через приводной ремень с коленчатым валом.

    Термостат

    Термостат — это клапан, установленный в корпус, который открывается при прогреве охлаждающей жидкости до нормальной рабочей температуры. Пример устройства и работы термостата приведен на рисунке 4.37. Система охлаждения двигателя устроена так, что имеет два круга обращения – малый и большой. Когда клапан термостата закрыт, охлаждающая жидкость при помощи водяного насоса циркулирует только в пределах головки и блока цилиндров, таким образом она быстро прогревается (малый круг). По мере прогрева охлаждающей жидкости, в частности, и двигателя в целом, начинает открываться клапан термостата, пуская охлаждающую жидкость циркулировать через радиатор – большой круг.

    Примечание
    При чрезмерном перегреве охлаждающей жидкости мощность двигателя и его экономичность снижаются. Если же охлаждающая жидкость, а следовательно, и двигатель, не прогреваются, то увеличивается конденсация топлива, вызывающая смывание смазки со стенок цилиндров и разжижение ее в картере, а также возрастают тепловые потери, что ведет к снижению мощности двигателя и увеличению расхода топлива.


    Рисунок 4.37 Работа термостата.

    Двухконтурная гибридная система охлаждения

    Несколько слов необходимо сказать о двухконтурной системе охлаждения, которая является более качественной и современной, чем одноконтурная.

    Главная особенность этой системы состоит в том, что в ней присутствует два контура, имеющих свои радиаторы и термостаты:

    • Контур головкиблока цилиндров;
    • Контур блока цилиндров.

    При запуске двигателя в работу включается малый круг контура ГБЦ, при достижении определенной температуры срабатывать термостат контура и включается большой круг. Если температура двигателя продолжает расти, то в работу включается контур блока цилиндров. Таким образом, удается обеспечить равномерную оптимальную температуру там, где она наиболее важна — в головке блока цилиндров.

    Независимо от того, какая система охлаждения в двигателе — одно- или двухконтурная — ее необходимо обслуживать и правильно эксплуатировать. Главное — использовать охлаждающую жидкость по сезону (летом — вода, зимой — антифриз), следить за уровнем жидкости и периодически производить чистку системы специальными средствами. И если следовать инструкциям, то система охлаждения будет четко выполнять свои функции.

    голоса
    Рейтинг статьи
    Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector