Устройство и работа приборов жидкостных систем охлаждения
Жидкостной насос. Для создания принудительной циркуляции охлаждающей жидкости в системе охлаждения служит жидкостной насос центробежного типа (рис. 5.4). На двигателе ЗИЛ-131 насос расположен в передней части блока цилиндров и приводится в действие клиноременной передачей от шкива коленчатого вала. Он состоит из корпуса 7, крыльчатки 5 и корпуса 10 подшипников, соединенных между собой через прокладку 6. Вал 4 насоса вращается в двух шарикоподшипниках 3, снабженных сальниками для удержания смазки. Передний подшипник фиксируется упорным кольцом 2, а задний удерживается от перемещения дистанционной втулкой 11.
Рис. 5.4. Центробежный жидкостной насос и вентилятор двигателя ЗИЛ-131
Пластмассовая крыльчатка 5 крепится на заднем конце вала при помощи металлической ступицы. При вращении крыльчатки жидкость из подводящего патрубка 9 поступает к её центру, затем захватывается лопостями и под действием центробежной силы отбрасывается к стенкам корпуса 7, а оттуда через полые приливы 8 подается в рубашку охлаждения двигателя.
Герметичность вращающихся деталей, расположенных в корпусе 7 насоса, обеспечивается самоподжимным сальником, установленным в крыльчатке и состоящим из уплотнительной шайбы 17, резиновой манжеты 16 и пружины, прижимающей шайбу 17 к торцу корпуса подшипников. Своими выступами шайба 17 входит в пазы крыльчатки 5 и закрепляется обоймой 18. На переднем конце вала 4 с помощью втулки 12 установлена ступица 13, к которой крепится шкив 14 привода насоса и вентилятора. На двигателях ЗИЛ-131 последних выпусков может устанавливаться гидромуфта, как на КАМАЗ-740На двигателе КАМАЗ-740 жидкостной насос установлен на передней части блока цилиндров слева. На шкив 14 насоса (рис. 5.5) крутящий момент передается ремнями от шкива гидромуфты, который вращается с угловой скоростью, равной частоте вращения коленвала.
1 2 3 4 5
Рис. 5.5. Жидкостной насос системы охлаждения двигателя и КАМАЗ-740:
1-пылеотражатель; 2-стопорное кольцо; 3,4-шарикоподшипники; 5-во-доотражатель; 6-крыльчатка; 7-уплотнительный сальник; 8-вал; 9-уп-лотнительное резиновое кольцо; 10-упорное стальное кольцо; 11-шайба; 12-колпачковая гайка; 13-корпус; 14-шкив
Валик 8 вращается в шарикоподшипниках 3 и 4 с двухсторонними резиновыми уплотнениями, позволяющими не пополнять смазку в процессе эксплуатации. Рабочая смазка подшипников закладывается заводом-изготовителем или ремонтным предприятием (на некоторых двигателях устанавливается маслёнка, позволяющая смазывать подшипниковый узел в процессе эксплуатации).
Сальник 7 препятствует вытеканию охлаждающей жидкости из водяной полости насоса. Он состоит из корпуса 4 (рис. 5.6), резиновой уплотнительной манжеты 3, разжимной пружины 2 и графитового кольца 1. Сальник запрессован в корпусе 13 (рис. 5.5) водяного насоса, а его графитовое кольцо постоянно прижато пружиной к упорному стальному кольцу 10. Между упорным кольцом и крыльчаткой установлено уплотнительное резиновое кольцо 9.
Высокое качество изготовления поверхности торцов графитового и стального упорных колец обеспечивает надежное контактное уплотнение водяной полости насоса.
Рис. 5.6. Уплотнение жидкостного насоса:
1-графитовое кольцо; 2-пружина; 3-резиновая манжета; 4-корпус
Как на двигателе КАМАЗ-740, так и на двигателе ЗИЛ-131 на жидкостных насосах имеются дренажные отверстия, которые служат для контроля исправности уплотнений. Заметное подтекание жидкости через эти отверстия свидетельствует о неисправности уплотнения. Необходимо помнить, что закупорка дренажных отверстий может привести к выходу из строя подшипников насоса.
Вентилятор. Для повышения скорости потока воздуха, проходящего через радиатор, служит вентилятор 1 (рис.5.4). Вентиляторы имеют 4, 5 или 6 лопастей 15, которые изготавливают из листовой стали или пластмассы (на легковых машинах). На грузовых машинах лопасти вентилятора располагают в направляющем кожухе (диффузоре), который улучшает вентиляцию подкапотного пространства и увеличивает количество воздуха, проходящего через радиатор. Для этой же цели лопасти вентилятора ЗИЛ-131 изготавливают с отогнутыми концами в сторону радиатора. На двигателях ЗИЛ-131 и многих других привод вентилятора осуществляется клиноременной передачей. На дизелях автомобилей семейства КАМАЗ в приводе вентилятора установлена гидромуфта, передающая крутящий момент от коленчатого вала к вентилятору.
Гидромуфта привода вентилятора (рис. 5.7). Передняя крышка 1 блока и корпус 2 подшипника соединены винтами и образуют полость, в которой установлена гидромуфта. Ведущий вал 6 в сборе с кожухом 3, ведущее колесо 10, вал 12 и шкив 11, соединенные болтами, составляют ведущую часть гидромуфты, которая вращается в шарикоподшипниках 8 и 19. Ведущая часть гидромуфты приводится во вращение от коленчатого вала через шлицевой валик 7. Ведомое колесо 9 в сборе с валом 16, на котором закреплена ступица 15 вентилятора, составляет ведомую часть гидромуфты, вращающуюся в шарикоподшипниках 4 и 13. Гидромуфта уплотнена резиновыми манжетами 17 и 20.
Рис. 5.7.Гидромуфта привода вентилятора:
1-передняя крышка; 2-корпус подшипника; 3-кожух; 4, 8, 13 и 19-шарико-подшипники; 5-трубка корпуса подшипника; 6-ведущий вал; 7-вал привода гидромуфты; 9-ведомое колесо; 10-ведущее колесо; 11-шкив; 12-вал шкива; 14-упорная втулка; 15-ступица вентилятора; 16-ведомый вал; 17 и 20-манжеты с пружиной; 18-прокладка
На внутренних тороидальных поверхностях ведущего и ведомого колес отлиты радиальные лопатки: на ведущем колесе 33 лопатки, на ведомом - 32. Межлопаточное пространство колес образует рабочую полость гидромуфты.
Передача крутящего момента с ведущего колеса 10 гидромуфты на ведомое колесо 9 происходит при заполнении рабочей полости маслом. Частота вращения ведомой части гидромуфты зависит от количества масла, поступающего в гидромуфту.
Рис. 5.8. Выключатель гидромуфты:
1-крышка; 2-корпус; 3-шайба; 4-возвратная пружина; 5-золотник; 6-, 7-уплотнительные кольца; 8-пробка; 9-рычаг; 10-пружина; 11-фиксатор; 12-крышка; 13-регулировочные шайбы; 14-гайка; 15-термосиловой датчик; Б-выходной канал; В-канал для подвода масла из системы смазки двигателя
Масло поступает через выключатель (рис. 5.8), который управляет работой гидромуфты привода вентилятора. Он установлен в передней части двигателя на патрубке, подводящем охлаждающую жидкость к правому ряду цилиндров. Выключатель имеет три фиксированных положения и обеспечивает работу вентилятора в одном из режимов:
- автоматический - рычаг установлен в положение "В" (рис.5.9 а); при повышении температуры охлаждающей жидкости, омывающей термосиловой датчик, активная масса, находящаяся в баллоне датчика начинает плавиться и, увеличиваясь в объеме, перемещает шток датчика и золотника 5 (рис. 5.8 ); при температуре жидкости 85-90°С золотник 5 открывает масляный канал в корпусе выключателя. Масло из главной масляной магистрали двигателя по каналам в корпусе выключателя, блоке и его передней крышке, трубке 5 (рис. 5.7), каналам в ведущем валу поступает в рабочую полость гидромуфты; при этом крутящий момент от коленчатого вала передается крыльчатке вентилятора; при температуре охлаждающей жидкости ниже-85 ^С золотник под воздействием возвратной пружины перекрывает масляный канал в корпусе, и подача масла в гидромуфту
прекращается; при этом находящееся в гидромуфте масло через отверстие в кожухе 3 сливается в картер двигателя и вентилятор отключается;
- вентилятор отключен - рычаг установлен в положение "О" (рис. 5.9 б); масло в гидромуфту не подается, при этом крыльчатка может вращаться с небольшой частотой, увлекаясь трением в подшипниках и уплотнениях гидромуфты и набегающим на вентилятор потоком воздуха при движении автомобиля;
- вентилятор включен постоянно - рычаг установлен в положение "П" (рис. 5.9, в); при этом в гидромуфту постоянно подается масло независимо от температурного режима двигателя, вентилятор вращается постоянно с частотой, примерно равной частоте вращения коленчатого вала.
Рис. 5.9.Схема работы выключателя гидромуфты
Основной режим работы гидромуфты - автоматический.
Термостаты. Для ускорения прогрева холодного двигателя и автоматического поддержания его теплового режима в заданных пределах служит термостат. Конструктивно он представляет собой клапан, регулирующий количество циркулирующей жидкости через радиатор.
Термостаты могут быть с твердым или жидкостным наполнителем. На автомобилях ЗИЛ-131 и КАМАЗ-4310 применяются термостаты с твердым наполнителем (рис.5.10,а). Такой термостат располагается между патрубком 7 (рис.5.10,6) и корпусом 12 впускного трубопровода (ЗИЛ). Баллончик термостата 1 заполнен активной массой 2, состоящей из смеси церезина (нефтяного воска) и медного порошка. Находящаяся в баллончике активная масса закрыта резиновой мембраной 3, на которой установлена направляющая втулка 4 с отверстием для резинового буфера 11, предохраняющего мембрану от разрушения. На буфере установлен шток 5, связанный рычагом 8 с клапаном 6, который в закрытом положении плотно прижимается к седлу 10 пружиной 9.
Рис. 5.10. Термостат с твердым наполнителем:
а-общий вид; 6- клапан термостата закрыт; в- клапан термостата открыт
При температуре окружающей жидкости (70 ± 2°С) активная масса начинает плавиться и, расширяясь, (рис. 5.10, в) перемещает вверх резиновую мембрану 3, буфер 11 и шток 5. Последний, воздействуя на рычаг 8, начинает открывать клапан 6, полное открытие которого произойдет при температуре 83±2°С. Следовательно, в интервале температур от 68 до 85°С клапан термостата, изменяя свое положение, регулирует в заданных пределах количество охлаждающей жидкости, проходящей через радиатор, поддерживая тем самым нормальный тепловой режим работы двигателя.
Особенностью установки термостатов на двигателях КА-МАЗ-740 является то, что их два и установлены они в коробке, закрепленной на переднем торце правого ряда блока цилиндров. Тип термостатов и принцип их работы на двигателях ЗИЛ и КАМАЗ одинаковые.
Радиатор является теплообменным узлом и предназначен для передачи тепла от охлаждающей жидкости потоку воздуха. Каркас радиатора образован боковыми стойками 1 (рис. 5.11 ,а) соединенными пластиной и припаянными к нижнему бачку. Он крепится к поперечине рамы автомобиля на резиновых подушках 5, что необходимо для уменьшения вибраций и ударных нагрузок, возникающих при движении.
Рис. 5.11.Радиатор и типы его сердцевин:
а-устройство; б,в-соответственно трубчато-пластинчатая и трубчато-ленточная сердцевины
Радиатор состоит из верхнего 4 и нижнего 6 бачков и тепло-рассеивающей сердцевины 7, наружная поверхность которой обдувается воздухом, рассеивающим теплоту, полученную жидким теплоносителем (охлаждающей жидкостью) от нагретых деталей двигателя. В радиаторах чаще всего применяют два типа сердцевин - трубчато - пластинчатые и трубчато - ленточные. На автомобилях семейств КАМАЗ и ЗИЛ применены трубчато - ленточные сердцевины радиаторов (рис.5.И,в), которые состоят из латунных плоских трубок, между рядами которых размещаются широкие зигзагообразные ленты 10, имеющие специальные выштамповки, искривляющие воздушный канал и повышающие эффективность отдачи тепла потоку воздуха.
В современных системах охлаждения закрытого типа горловина радиатора с установленной в ней пароотводной трубкой 5 (рис. 5.12,а) герметически закрывается пробкой. Так как давление в такой системе несколько больше атмосферного, то температура кипения жидкости (вода) находится в пределах 108-119°С, из-за этого она меньше испаряется и реже закипает. При избыточном давлении около 0,1 мПа паровой клапан 3 открывается и пар или жидкость поступают к пароотводной трубке 5. Из-за разряжения, возникающего после выхода пара, давление
в системе снижается и при его уменьшении на 0,01 мПа открывается воздушный клапан 4 (рис. 5.12, б), что предохраняет верхний бачок радиатора от деформации под действием давления воздуха.
На двигателях автомобилей КАМАЗ-43Ю и ЗИЛ-131 в системе охлаждения установлены расширительные бачки 28 (рис. 5.1, б), служащие для поддержания постоянного объема циркулирующей жидкости. В пробке 27 расширительного бачка размещаются выпускной и впускной клапаны, устройство и принцип действия которых аналогичны описанным выше паровому и паровоздушному клапанам Охлаждающую жидкость сливают через краны 21, расположенные соответственно на нижнем патрубке радиатора и в нижней части блок-картера, при этом пробки радиатора и расширительного бачка должны быть открыты 
Рис. 5.12.Пробка радиатора с открытым клапаном:
а-паровым; 6-воздушным
На двигателях автомобилей КАМАЗ-43Ю и ЗИЛ-131 в системе охлаждения установлены расширительные бачки 28 (рис. 5.1, б), служащие для поддержания постоянного объема циркулирующей жидкости. В пробке 27 расширительного бачка размещаются выпускной и впускной клапаны, устройство и принцип действия которых аналогичны описанным выше паровому и паровоздушному клапанам Охлаждающую жидкость сливают через краны 21, расположенные соответственно на нижнем патрубке радиатора и в нижней части блок-картера, при этом пробки радиатора и расширительного бачка должны быть открыты.
Дата добавления: 2015-03-04; просмотров: 2900;