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.