Офіційний сайт Філії Новобузького
Центру профільного навчання ЗОШ №1

 
» Система охолодження двигунів автомобіля.
на правах рекламы

Система охолодження двигунів автомобіля.

Система охолодження призначена для підтримання оптимального теплового режиму двигуна, регулювання відведення тепла від найбільш гарячих деталей, які нагріваються в результаті тертя або контакту з гарячими газами.
Найвигідніший тепловий стан двигуна в межах 85-950С підтримує система охолодження, яка відводить зайве тепло від деталей і передає її навколишньому повітрю.
Система охолодження двигуна підтримує певний, найвигідніший тепловий режим його роботи. Під час переохолодження збільшуються втрати на тертя, зменшується потужність двигуна, на холодних деталях конденсуються пари бензину і у вигляді крапель стікають по дзеркалу циліндра, змиваючи змащення. Деталі швидко спрацьовуються, потрібно частіше міняти масло.
Перегрівання двигуна погіршує кількісне наповнення циліндрів пальною сумішшю, викликає розрідження і вигоряння масла, внаслідок чого поршні в циліндрах можуть заклинитися і виплавитися вкладиші підшипників. У сучасних автомобільних двигунах застосовується рідинне або повітряне охолодження. На двигунах вітчизняних автомобілів (за винятком 8АЗ-968, який має повітряне охолодження) застосовують закриту рідинну систему охолодження з примусовою циркуляцією, що здійснюється водяним насосом. Така система називається закритою тому, що вона ізольована від атмосфери. В результаті тиск у системі збільшується, температура кипіння рідини підвищується до 108...119 °С і зменшуються її витрати на випаровування. Для сучасних двигунів нормальним тепловим режимом вважається такий, при якому температура рідини дорівнюватиме 85...95 °С.
В якості охолоджувальної рідини в системі охолодження двигуна використовується м'яка вода (дистильована, снігова, дощова) або низко замерзаючи рідини антифриз і Тосол, що складаються з 40 або 65 % этиленгликоля й відповідно 60 або 35 % дистильованої води з додаванням присадков, що зменшують спінювання та корозію. Як охолодна рідина можуть застосовуватися й спирто - гліцеринові або водно-спиртові суміші.
Щоб зменшити утворення накипу, систему охолодження треба заповнювати м'якою водою з невеликою кількостью солей кальцію якщо такої не має її треба пом’якшити.

Способи пом’якшення води

1) Кип’ятіння води на протязі 20-30 хв
2) Хімічний спосіб (за допомогою харчової соди, 50 гр на 1 м3 , та інші)
3) Пропусканням води через магнітне поле
Якщо накип все таки утворилась її необхідно видалити так як вона має дуже малу теплопровідність що спричиняє перегріву двигуна .

Способи видалення накипу

Найбільше розповсюдження одержав хімічний спосіб видалення накипу так як не потребує розбирання двигуна. Для хімічного видалення накипу застосовуються різноманітні хімічні препарати які основному находяться на основі кислот або лугів. Найбільш розповсюджена це соляна кислота або кальцинована сода. Наприклад для видалення накипу з допомогою соляної кислоти необхідно зняти термостат і від’єднати радіатор від блока циліндрів потім розвести водою соляну кислоту в пропорції 200 -300 гр на 10 л води і залити в блок циліндрів, таку суміш можна застосовувати тільки для чавунних блоків циліндрів . Витримати 20-30 хв і добре промити напором води 2 атм з додаванням стиснутого повітря через верхній патрубок. За допомогою кальцинованої соди знімають термостат заливають суміш кальцинованої соди 2кг на 10 л і працюють на такій суміші на протязі зміни потім від’єднують радіатор і промивають.
Система охолодження
Рідина система охолодження складається з водяної сорочки розміщеної в блоці циліндрів, водяного насоса призначеного для примусової циркуляції охолоджувальної рідини, термостата для автоматичного підтримання оптимального теплового режиму двигуна, радіатора для віддачі зайвого тепла в атмосферу, верхнього та нижнього патрубка що з’єднують двигун з радіатором, жалюзів для закриття серцевини радіатора в зимовий період, та приладів і датчиків контролю температури, зливних краників та вентилятора
Радіатор складається з верхнього і нижнього бачків, серцевини. Кріплять його в автомобілі на гумових подушках з пружинами.
Радіатор
Будова радіатора
1- верхній бачок з патрубком, 2- паровідвідна трубка, 3- заливна горловина з пробкою, 4- серцевина, 5 нижній патрубок
Найпоширеніші трубчасті і пластинчасті радіатори. У перших серцевина кількома рядами латунних трубок, які проходять через горизонтальні пластини, що збільшують поверхню охолодження серцевини і підвищують жорсткість радіатора. У других серцевина складається з одного ряду плоских латунних трубок, кожна з яких виготовлена із спаяних між собою по краях гофрованих пластин.
Верхній бачок радіатора вищеописаних автомобілів (крім КамАЗ-5320) має заливну горловину і паровідвідну трубку.
Горловина радіатора герметично закривається пробкою, в якій е два клапани: паровий і повітряний. Паровий клапан Відкривається автоматично лише із підвищенням тиску в системі охолодження понад 0,04 МПа (0,4 кгс/см2), внаслідок чого температура кипіння рідини підвищуєтеся. Повітряний клапан відкривається і пропускає в систему повітря, коли тиск в ній зменшуються, внаслідок охолодження рідини, захищаючи таким чином трубки радіатора від сплющування під дією атмосферного тиску.
В автомобілях КамАЗ-5320 і ГАЗ-24 у системі охолодження е розширювальний бачок, який дає змогу рідині змінювати об'єм під час розширення або охолодження. Систему охолодження автомобіля КамАЗ-5320 заповнюють через горловину розширювального бачка, ГАЗ-24 — через пробку горловини радіатора і пробку розширювального бачка, В обох автомобілях пробка цього бачка має клапани.
Водяный насос
Водяний насос і вентилятор. а - пристрій, б - привід;
1 - корпус, 2 - крильчатка, 3 - валик, 4 - пружина, 5 - самопіджимний сальник, 6 - верхній патрубок, 7 - маслянка, 8 - шків, 9 - хрестовина, 10 - лопать вентилятора, 11 - генератор, 12 - приводний пас
Відцентровий водяний насос створює примусову циркуляцію рідини; його кріплять болтами через прокладку до верхньої частини блока циліндрів. Основні частини насоса корпус, вал з пластмасовою крильчаткою, яку встановлюють на двох кулькових підшипниках. Самоущільшовалький сальник запобігає витіканню рідини в місці виходу вала з корпусу насоса. Він складається з гумової манжети, металевої обойми, пружини і шайби з графіто-свинцевої суміші, стійкої проти спрацювання.
Вентилятор збільшує потік повітря через серцевину радіатора. Маточину вентилятора кріплять на валу водяного насоса. Вони разом приводяться в обертання від шківа колінчастого вала одним або двома трапецієвидними пасами (в автомобілі КамАЗ-5320 — через гідромуфту).
Вентилятор вміщено в кожусі на рамі радіатора, що сприяє збільшенню швидкості потоку повітря, яке проходить через радіатор.
Жалюзі — це шарнірно скріплені стальні пластинки, встановлені спереду радіатора. Водій з кабіни автомобіля рукояткою регулює положення жалюзі, змінюючи потік повітря, який проходить через серцевину радіатора. Термостат призначений для прискорення прогрівання холодного двигуна та автоматичного регулювання температури рідини під час руху автомобіля.
термостат
Термостат двигунів ЗМЗ-53 і ГАЗ-24 має корпус, гофрований циліндр, заповнений рідиною, яка легко випаровується, і шток з клапаном. На двигуні ЗИЛ-130 і КамАЗ-5320 застосовують термостат з твердим наповнювачем, який працює надійніше. Цей термостат складається з мідного балона і кришки, між якими герметично закріплена гумова мембрана. Балон заповнений активною сумішшю, що складається з церезину (гірського воску), змішаного з мідним порошком. Об'єм активної маси під час нагрівання збільшується. На мембрану спирається шток, розміщений у напрямній частині кришки. Шток шарнірно з’єднаний з клапаном Коли двигун холодний, клапан термостата закритий і рідина надходить через канал до вхідного отвору насоса, а через нього — в сорочку охолодження, тобто циркулює по малому колу, не потрапляючи в радіатор . У двигуні ЗИЛ-130, коли клапан термостата закритий, рідина, що нагнітається у сорочку насосом, перепускається через систему охолодження повітряного компресора.
Коли рідина нагрівається до 70...80 °С, клапан термостата під дією парів рідини, що заповнює його циліндр, або внаслідок розширення твердого наповнювача відкриється і рідина циркулюватиме через радіатор, тобто по великому колу.
Температуру рідини контролюють за покажчиком температури, вимірювальний перетворювач якого встановлено в сорочці охолодження блока циліндра. При температурі в системі охолодження понад 95 °С у двигунах ЗМЗ-53 і ГАЗ-24 або 115 °С у двигуні ЗИЛ-150 на щитку спалахує сигнальна лампочка, яка вмикається вимірювальним перетворювачем, установленим у верхньому бачку радіатора.
У двигуні ГАЗ-24 рідину із системи охолодження зливають через два краники: під радіатором і з правого боку в блоці циліндрів.
Двигуни ЗМЗ-53 і ЗИЛ-130 мають три зливні краники: один під радіатором і два у нижній частині водяної сорочки обох секцій блока, В системі охолодження двигуна КамАЗ-5320, в якій застосовують антифриз, замість зливних кранів установлюють конічні різьбові пробки.

Працює система охолодження так:

При обертанні колінчатого вала крутний момент за допомогою приводного пасса передається на шків вала насоса, приводячи його в обертання. При цьому крильчатка захоплює рідину, що підводить по шлангу й патрубку з радіатора, і подає її в сорочку охолодження. Там вона прохолоджує нагріті деталі Якщо двигун непрогрітий і температура охолоджувальної рідини менша за 75-80 0С то охолоджувальна рухається по малому колу циркуляції охолоджувальної рідини водяний насос – водяна сорочка – перепускні вікна термостата (так як основний клапан термостата закритий) – водяний насос
При прогрівані двигуна більше ніж 80 0С повністю відкривається клапан термостата і охолоджувальна рідина починає рухатися по великому колі циркуляції охолоджувальної рідини. Водяний насос – водяна сорочка – клапан термостату – верхній патрубок – радіатор – нижній патрубок водяний насос
Концепція профільного навчання