Каталог :: Технология

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.