Водяная рубашка двигателя – как устроена и нужно ли ее промывать? — журнал За рулем

как устроена и нужно ли ее промывать? — журнал За рулем

11 декабря 2017 года

Выясняем, какие могут быть характерные неисправности у системы охлаждения двигателя и как их избежать.

Воздушка или водянка

Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания предназначена для отвода излишнего тепла от деталей и узлов двигателя. На самом деле эта система вредна для вашего кармана. Приблизительно треть теплоты, полученной от сгорания драгоценного топлива, приходится рассеивать в окружающей среде. Но таково устройство современного ДВС. Идеальным был бы двигатель, который может работать без отвода теплоты в окружающую среду, а всю ее превращать в полезную работу. Но материалы, используемые в современном двигателестроении, таких температур не выдержат. Поэтому по крайней мере две основные, базовые детали двигателя — блок цилиндров и головку блока — приходится дополнительно охлаждать. На заре автомобилестроения появились и долго конкурировали две системы охлаждения: жидкостная и воздушная. Но воздушная система охлаждения постепенно сдавала свои позиции и сейчас применяется, в основном, на очень небольших двигателях мототранспорта и генераторных установках малой мощности. Поэтому рассмотрим подробнее систему жидкостного охлаждения.

Устройство системы охлаждения

Система охлаждения современного автомобильного двигателя включает в себя рубашку охлаждения двигателя, насос охлаждающей жидкости, термостат, соединительные шланги и радиатор с вентилятором. К системе охлаждения подсоединен теплообменник отопителя. У некоторых двигателей охлаждающая жидкость используется еще и для обогрева дроссельного узла. Также у моторов с системой наддува встречается подача охлаждающей жидкости в жидкостно-воздушные интеркулеры или в сам турбокомпрессор для снижения его температуры.

Работает система охлаждения довольно просто. После запуска холодного двигателя охлаждающая жидкость начинает с помощью насоса циркулировать по малому кругу. Она проходит по рубашке охлаждения блока и головки цилиндров двигателя и возвращается в насос через байпасные (обходные) патрубки. Параллельно (на подавляющем большинстве современных автомобилей) жидкость постоянно циркулирует через теплообменник отопителя. Как только температура достигнет заданной величины, обычно около 80–90 ˚С, начинает открываться термос

www.zr.ru

Шувалов ВАЗ-2101 5 — Энциклопедия журнала «За рулем»

Двигатель. Система охлаждения

У двигателя автомобиля «Жигули» жидкостная система охлаждения. Непосредственно с ней связаны водяная рубашка подогрева впускного коллектора и карбюратора, а также отопитель кузова. Система охлаждения разработана с учетом длительной эксплуатации машины зимой. Поэтому в нее введены конструктивные элементы, облегчающие пуск двигателя в холодное время.
Работа зимой предусматривает применение антифриза. Для «Жигулей» создана специальная жидкость. Ее 50-процентный раствор в воде не замерзает даже при 45-градусном морозе. Кроме того, он обладает еще рядом полезных свойств: не образует накипи и коррозии, не склонен к вспениванию и интенсивному испарению. Заменять его надо лишь через 60 тысяч километров пробега или через два года.

Схема системы охлаждения:
I — радиатор;
2 и 4 — сливные краники;
3 — отводящий шланг;
5 — отопитель;
6 — кран включения отопителя;
7 — датчик термостата;
8 — трубка, отводящая воду от карбюратора;

9 — водяная рубашка впускного коллектора;
10 — полость подогрева карбюратора;
11 — шланг, подающий горячую воду к карбюратору;
12 — расширительный бачок;
13 — пробка радиатора;
14 — подводящий шланг;
15 — термостат;
16 — водяной насос;
17 — вентилятор.

Утечка жидкости исключается тем, что система охлаждения на автомобиле — закрытая. Она может сообщаться с атмосферой только через специальный клапан в пробке 13 радиатора. Для компенсации изменений объема (находящейся в системе жидкости и конденсации ее паров служит расширительный бачок 12.
На «Жигулях» перед радиатором нет жалюзи. Для ускорения прогрева двигателя служат термостат 15 с твердым наполнителем и водяной подогрев впускного коллектора. Вода из головки блока цилиндров поступает в водяную рубашку 9 коллектора, а через шланг 11 — также и в полость 10 подогрева карбюратора.
Параллельно системе охлаждения подключен отопитель 5, соединенный одним шлангом с патрубком между термостатом 15 и водяным насосом 16, а другим — с водяной рубашкой головки.

Термостат 15 имеет три горловины, соединяющие его с водяным насосом 16, отводящим 3 и подводящим 14 шлангами радиатора. Название узла («термо» — тепло, «стат» — постоянный) говорит о том, что он предназначен для поддержания в системе охлаждения постоянной температуры. В зависимости от положения клапанов термостата возможны три варианта циркуляции охлаждающей жидкости,

Схема работы термостата:
1 — клапан, впускающий воду из радиатора;
2 — корпус теплочувствительного элемента;
3 — клапан, впускающий воду из головки;
4, 5, 8 — патрубки, соединенные соответственно с водяным насосом, головкой двигателя и радиатором;
6 — шток;
7 — стойка;
9 — корпус термостата.

При холодном двигателе (а) поток жидкости, увлекаемой насосом через патрубок 4, откроет клапан 3 и закроет связанный с ним клапан 1. При этом жидкость будет циркулировать, минуя радиатор, по малому (внутреннему) контуру: водяная рубашка головки — термостат — насос — блок цилиндров — головка цилиндров, Таким образом обеспечивается быстрый и равномерный прогрев жидкости, заключенной в малом контуре.

При не полностью прогретом двигателе (б) теплочувствительный элемент 2, заполненный составом с очень высоким коэффициентом расширения (мелкокристаллический воск), переместится вверх относительно штока 6. Связанный с элементам 2 клапан 3 прикроется, а клапан 1 начнет открываться. В этом случае охлаждающая жидкость будет поступать через термостат к насосу уже из двух патрубков — от головки и от радиатора. Циркуляция пойдет как >по малому контуру, так и по большому, который включает радиатор, термостат, водяные рубашки блока и головки цилиндров.
При полностью прогретом двигателе (в) клапан 3 закрыт полностью, и охлаждающая жидкость циркулирует только по большому контуру, обеспечивая нормальное охлаждение двигателя.
Система подогрева карбюратора действует независимо от положения клапанов термостата. Движение нагретой жидкости по ее шлангам возможно лишь при открытом кране отопителя.

Выбранная конструкция термостата является самой современной и обеспечивает высокую надежность и точность действия. На работу этого узла совершенно не влияют колебания давления в системе охлаждения, к которым так чувствительны термостаты старых типов.
Термостат «Жигулей» не разбирается, а случае неисправности его просто надо заменить. Показатели исправной работы термостата: основной клапан 1 начинает открываться при температуре 78—82 градуса и полностью открывается при 100 градусах.

Радиатор составляют два бачка и сердцевина, набранная из 115 вертикальных латунных трубок и 113 горизонтальных стальных пластин. При заправке системы охлаждения воду (или специальную охлаждающую жидкость) вначале заливают через пробку радиатора до его наполнения. Затем закрывают пробку и доливают жидкость уже в полупрозрачный расширительный бачок до уровня на 7—8 см выше отметки «Мин». Система охлаждения может сообщаться с атмосферой через отверстие в пробке расширительного 6ачка или через клапаны в пробке радиатора.

Водяной насос:
1 — крыльчатка;
2 — вал насоса;
3 — подшипник;
4 — шкив;
5 — вентилятор;
6 — стопорный винт;
7 — дренажное отверстие;
8 — уплотнитель;
9 — графитовое кольцо;
10 — приемный патрубок.

Воздух просасывается через радиатор при помощи четырехлопастного пластмассового вентилятора 5, укрепленного на валу 2 водяного насоса и приводимого, как и сам насос, клиновым ремнем, охватывающим шкив 4, а также шкивы коленчатого вала и генератора. Натяжение ремня, контролируемое величиной его прогиба (10—15 мм под усилием 10 кг), может быть отрегулировано перемещением генератора относительно натяжной планки.
Крыльчатка насоса напрессована на вал 2, который вращается в специальном двухрядном неразборном шариковом подшипнике 3. В процессе эксплуатации подшипник не требует смазки. Для уплотнения вала в корпусе насоса служат специальный сальник 8 и графитовое кольцо 9. Вода, капающая из дренажного отверстия 7 (его необходимо периодически прочищать), является признаком того, что сальник требует замены.

wiki.zr.ru

Устройство системы охлаждения двигателя. Основные части

Система охлаждения двигателя состоит из следующих основных частей:

• радиатора
• расширительного бачка
• насоса охлаждающей жидкости
• вентилятора
• термостата
• подающих магистралей

Система охлаждения двигателя дает возможность быстрого прогрева двигателя и предохраняет его от перегрева, поддерживая оптимальную температуру. Радиатор соединен трубкой с расширительным бачком. Горловину радиатора закрывает пробка, оснащенная предохранительным клапаном, сбрасывающем излишек нагретой жидкости из радиатора в расширительный бачок, а также впускной клапан, дающий возможность возврата жидкости в радиатор в случае снижения температуры двигателя.

У пробки в положении «закрыто» выступы должны прилегать к бачку. Уровень жидкости проверяется на расширительном бачке. В случае снижения уровня жидкости ниже метки «LOW», необходимо ее долить столько, чтобы уровень поднялся до отметки «FULL».

Насос охлаждающей жидкости, установленный в передней части корпуса двигателя, приводится в движение зубчатым ремнем механизма газораспределения.

Рис. Составные части системы охлаждения в машине (радиатор, расширительный бачок, вентилятор): 1 — радиатор, 2 — пробка радиатора, 3,4,5 — элементы крепления, 6 — кожух вентилятора, 7 — крыльчатка вентилятора, 8 — двигатель вентилятора, 9 — расширительный бачок, 10 — трубка, соединяющая радиатор с расширительным бачком

Рис. Составные части системы охлаждения (магистрали подачи жидкости): 1 — крышка термостата, 2 — прокладка крышки, 3 — термостат, 4 — подводящий шланг радиатора, 5 — отводящий шланг радиатора, 6 — подводящий шланг двигателя, 7 — приемный патрубок двигателя, 8 — прокладка, 9 — подводящий шланг радиатора обогревающего устройства, 10 — отводящий подводящий шланг радиатора обогревающего устройства.

Основные элементы жидкостной системы охлаждения и их назначение

В жидкостных системах охлаждения поршневых двигателей охлаждающая жидкость циркулирует по замкнутому контуру, а тепло рассеивается в окружающую среду с помощью обдуваемого воздухом радиатора.

Основные части жидкостной системы охлаждения:

• Рубашка охлаждения (1) представляет собой полость, огибающую части двигателя, требующие охлаждения. Циркулирующая по рубашке охлаждения жидкость отбирает у них тепло и переносит его к радиатору.
• Насос охлаждающей жидкости, или помпа (5) — обеспечивает циркуляцию жидкости по контуру охлаждения. В некоторых двигателях, например мини-тракторов, может применяться термосифонная система охлаждения — то есть система с естественной циркуляцией охлаждающей жидкости, в которой этот насос отсутствует. Может приводиться в движение либо через ременную передачу от вала двигателя, либо от отдельного электродвигателя.
• Термостат (2) — предназначен для поддержания рабочей температуры двигателя. Термостат перенаправляет охлаждающую жидкость по малому кругу — в обход радиатора, если температура не достигла рабочей.
• Радиатор системы охлаждения (3) обычно имеет пластинчатую структуру, которая обдувается снаружи потоком воздуха. Обычно для изготовления радиатора используют алюминий, но могут применить и другие материалы хорошо проводящие тепло. К примеру, для изготовления масляных радиаторов не редко применяют медь.
• Вентилятор
  (4) необходим для нагнетания дополнительного воздуха для обдува радиатора, в том числе во время остановок и при движении на малой скорости. В старых моделях автомобилей вентилятор приводили в движение от вала двигателя с помощью ременной передачи, но в современных автомобилях, за исключением крупных грузовиков, он работает от электродвигателя.
• Расширительный бак содержит запас охлаждающей жидкости. С атмосферой расширительный бак сообщается через клапан, поддерживающий избыточное давление охлаждающей жидкости при работе, что позволяет двигателю работать при большей температуре, не допуская кипения охлаждающей жидкости. В старых моделях автомобилей часто расширительные бачки отсутствовали и запас охлаждающей жидкости находился в верхнем бачке радиатора. С распространением антифризов на основе этиленгликоля использование расширительного бака стало обязательным, т.к. при нагреве специальная жидкость имеет свойство расширяться.

Видео: Система охлаждения

ustroistvo-avtomobilya.ru

Назначение и устройство системы охлаждения двигателя

Назначение и устройство системы охлаждения двигателя

Система охлаждения предназначенная для охлаждения деталей двигателя, в процессе его работы и поддержания нормального температурного, наиболее выгодного теплового режима работы двигателя. Существуют жидкостное охлаждение, воздушное охлаждение и комбинированное охлаждение.

Перегрев двигателя ухудшает количественное наполнение цилиндра горючей смесью, вызывает разжижение и выгорание масла, в результате чего, могут заклинить поршни в цилиндрах и выплавиться вкладыши подшипников.

Переохлаждение двигателя вызывает уменьшение мощности и экономичности двигателя, на холодных деталях конденсируются пары бензина и в виде капель стекают по зеркалу цилиндра, смывая смазку, увеличиваются потери на трения, возрастает износ деталей и возникает необходимость в частой замене масла. А также происходит неполное сгорание топлива, отчего на стенках камеры сгорания образуется большой слой нагара – возможно зависание клапанов.

Для нормальной работы двигателя температура охлаждающей жидкости должна быть 80-95 градусов.

Тепловой баланс может быть представлен в виде диаграммы.

Рис. Диаграмма теплового баланса двигателя внутреннего сгорания.

На двигателях отечественного производства применяют закрытую принудительную жидкостную систему охлаждения, осуществляемую водяным насосом. Она непосредственно не сообщается с атмосферой, поэтому называется закрытой. В результате давление в системе увеличивается, температура кипения охлаждающей жидкости повышается до 108 – 119 градусов и снижается расход на ее испарение.

Данные системы охлаждения обеспечивают равномерное и эффективное охлаждение, а также производят меньше шума.

Рассмотрим систему охлаждения на примере двигателя марки ЗИЛ Рис. Схема системы охлаждения двигателя типа ЗИЛ. 1 – радиатор, 2 – компрессор, 3 – водяной насос, 4 – термостат, 5 – кран отопителя, 6 – подводящая трубка, 7 – отводящая трубка, 8 – радиатор отопителя, 9 – датчик указателя температуры воды в системе охлаждения двигателя, 10 – сливной кран рубашки блока цилиндров (в положении «открыто»), 11 – сливной краник радиатора.

Жидкость в рубашке охлаждения двигателя нагревается за счет отвода теплоты от цилиндров, поступает через термостат в радиатор, охлаждается в нем и под действием центробежного насоса (обеспечивает циркуляцию охлаждающей жидкости в системе) возвращается в рубашку двигателя. В народе центробежный насос называют «помпой». Охлаждению жидкости способствует интенсивный обдув радиатора и двигателя потоком воздуха от вентилятора. Вентилятор усиливает поток воздуха через сердцевину радиатора, служит для улучшения охлаждения жидкости в радиаторе. Вентилятор может иметь различный привод.

– механический – постоянное соединение с коленчатым валом двигателя,

– гидровлический – гидромуфта. Гидромуфта включает в себя герметический кожух В, заполненный жидкостью.

В кожухе помещаются два сферических сосуда Д и Г, жестко соединенные с ведущим А и ведомым Б валами соответственно.

Рис. Гидромуфта, а – принцип действия; б – устройство, 1 – крышка блока цилиндров, 2 – корпус, 3 – кожух, 4 – валик привода, 5 – шкив, 6 – ступица вентилятора, А – ведущий вал, Б – ведомый вал, В – кожух, Г, Д – сосуды, Т – турбинное колесо, Н – насосное колесо.

Принцип работы гидравлического вентилятора основан на действии центробежной силы жидкости. Если сферический сосуд Д, заполненный жидкостью, вращается с большой скоростью, жидкость попадает во второй сосуд Г, заставляя его вращаться. Потеряв энергию при ударе, жидкость возвращается в сосуд Д, разгоняется в нем, попадает в сосуд Г и процесс повторяется.

– электрический – управляемый электродвигатель. Когда температура охлаждающей жидкости достигает 90-95 градусов, клапан датчика открывает масляный канал в корпусе включателя и моторное масло поступает в рабочую полость гидромуфты из главной смазочной системы двигателя.

Вентилятор заключен в установленный на рамке радиатора кожух, что способствует увеличению скорости потока воздуха, проходящего через радиатор.

Радиатор служит для охлаждения воды, поступающей из водяной рубашки двигателя. Рис. Радиатор а – устройство, б – трубчатая середина, в – пластинчатая середина, 1 – верхний бачок с патрубком, 2 – пароотводная трубка, 3 – заливная горловина с пробкой, 4 – сердцевина, 5 – нижний бачок, 6 – патрубок со сливным краником, 7 – трубки, 8 – поперечные пластины.

Состоит из верхнего 1 и нижнего 5 бачков и сердцевины 4 и деталей крепления. Баки и сердцевина изготовлены из латуни (для улучшения теплопроводности).

Наиболее распространены трубчатые и пластинчатые радиаторы. У трубчатых радиаторов, изображенных на рисунке «б» – сердцевина образована из ряда тонких горизонтальных пластин 8, сквозь которые проходит множество вертикальных латунных трубок, благодаря чему вода, проходя через сердцевину радиатора разбивается на множество мелких струек. Горизонтальные пластины служат дополнительными ребрами жесткости и увеличивают поверхность охлаждения.

Пластинчатые радиаторы состоят из одного ряда плоских латунных трубок, каждая из которых изготовлена из спаянных межу собой по краям гофрированных пластин.

Термостат служит для ускорения прогрева холодного двигателя и обеспечения оптимального температурного режима. Термостат представляет собой клапан, регулирующий количество жидкости проходящей через радиатор.

При запуске двигателя сам двигатель и охлаждающая его жидкость холодные. Для ускорения прогрева двигателя, охлаждающая жидкость движется по кругу, минуя радиатор. Термостат при этом закрыт, по мере нагрева двигателя (до температуры 70-80 градусов), клапан термостата, под действием паров жидкости, заполняющей его цилиндр, открывается и охлаждающая жидкость начинает свое движение по большому кругу, через радиатор.

На современных автомобилях устанавливают двухконтурные системы охлаждения . Данная система включает два независимых контура охлаждения:

– контур охлаждения блока цилиндров;

– контур охлаждения головки блока цилиндров. Поделитесь на страничке

Следующая глава >

tech.wikireading.ru

Система охлаждения МТЗ 82:схема,объём и устранение неполадок

Функцией системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания является обеспечение теплового рабочего баланса, при котором все детали механизмов без заклинивания с учётом тепловых расширений и обеспечением оптимального скольжения во всех трущихся поверхностях. Фактор температурного режима работы агрегата влияет на износ деталей двигателя, выдаваемую мощность и расход топлива и как следствие на все эксплуатационные показатели.

водяное охлаждение двигателя

Для дизельного двигателя Д 240 оптимальным режимом работы есть температура 80 – 95 ̊ С.

Дополнительной функцией системы является отопление кабины трактора МТЗ 80 (82) в холодное время года через дополнительный теплообменник – печку оборудованный нагнетательным вентилятором с электродвигателем.

Устройство системы охлаждения двигателя МТЗ 80(82) и его модификаций

Дизель Д-240 оснащён закрытой системой охлаждения с принудительной циркуляцией теплообменной жидкости с объёмом 20 литров и в версии дизеля с пусковым двигателем ПД 10 -22 литра.

Закрытая система изолирована крышкой с паровоздушным клапаном от внешней атмосферной среды. Для циркуляции система оснащена центробежным насосом, создающим поток жидкости увеличивая теплообменные показатели.

Водяная рубашка

Полости в блоке и головке газораспределения между внутренней и наружной стенкой детали называются водяной рубашкой двигателя и соединены термостойкой металоасбестовой прокладкой. Циркуляция жидкости в полостях обеспечивает теплообмен и подержание термического баланса рабочих цилиндров поршневой группы и газораспределительного механизма.

Система охлаждения Д-240

Водяной насос и вентилятор

Помпа  обеспечивает циркуляцию жидкости по системе со скоростью, при которой разница температуры на входе в рубашку двигателя и выходе составляет 4-8 ̊ С. Система охлаждения Д 240 оснащена насосом центробежного типа, чугунный корпус которого присоединён к передней фронтальной стенки блока цилиндров объединяясь своей нагнетательной полостью с водяной рубашкой. Всасывающий патрубок, раздвоенный для работы по малому кругу охлаждения в режиме «нагрева двигателя» и по большому кругу в режиме « охлаждения двигателя ». Привод узла осуществляется через шкив клиноременной передачи. Одновременно на противоположном конце оси вращения крыльчатки насоса, за приводным шкивом установлен лопастной вентилятор, увеличивающий поток воздуха, проходящий через теплообменник – радиатор для охлаждения нагретой жидкости.

Частота вращения вентилятора и помпы, при номинальных оборотах 2200 об/минуту дизеля Д-240, составляет 2600 об/минуту.

Устройство водяного насоса с вентилятором

 Радиатор

Впереди двигателя между рулевой колонкой и вентилятором размещён радиатор системы, своим фронтальным расположением улавливающий встречный поток воздуха при движении машины. Радиатор выполняет функцию основного теплообменника системы. Узел состоит из верхней и нижней латунных ёмкостей, которые соединены охлаждающими трубками. Трубки спаяны между собой теплоотводящими пластинами увеличивающие рабочую площадь теплообмена узла. Верхняя ёмкость оснащена заливной горловиной и подводящим патрубком, по которому нагретая двигателем жидкость поступает к узлу для охлаждения. Для сохранения оптимального давления в системе крышка горловины оснащена паровоздушным клапаном. Нижняя ёмкость имеет сливной кран и патрубок для отвода охлаждённой жидкости к одному из всасывающих трубопроводов помпы. Передняя фронтальная сторона радиатора оснащена управляемой шторкой, жалюзи которой регулируют проход воздуха для теплообмена. Управление осуществляется рукояткой из кабины трактора, связанной тросом с передвижным валиком шторки. Обратная  фронтальная сторона радиатора оснащена  диффузором, обеспечивающим ускорение движения воздуха через теплообменник.

Радиатор Д 240

Паровоздушный клапан в крышке предохраняет радиатор от разрушения в результате воздействия парового давления или разрежения в системе. При увеличении давления пара  выше 0,05 мПа срабатывает паровой клапан, пропуская пар в атмосферу. Возникшее разрежение от 0,001 до 0,0012 мПа  устраняется открытием воздушного клапана устройства.

  Термостат

Функция устройства заключается в автоматическом регулировании процессов теплообмена в системе. Узел принимает нагретую жидкость из блока и переключением термоклапана направляет её по «малому» или «большому» охлаждающему циклу. Малый цикл заключается в прохождении жидкости от нагнетательной полости помпы через блок цилиндров и головку газораспределения к термостату и обратно к всасывающему патрубку насоса, не проходя через радиатор. Так работает система в процессе нагревания двигателя. После достижения температуры в системе выше 70 ̊ С  клапан термостата срабатывает и направляет жидкость по большому циклу, открывая патрубок на охлаждение в радиаторе. Таким образом, термостат ускоряет процесс нагревания охлаждающей жидкости и автоматически поддерживает её температуру в нужных пределах.

Схема работы системы по малому и большому циклу

Принцип работы клапана узла заключается в расширении наполнителя, имеющего достаточный коэффициент расширения. При нагревании наполнитель своим изменением объёма действует через толкатель на клапан, открывая его. При остывании наполнитель уменьшает свой объём — соответственно клапан закрывается.

 

устройство термостата МТЗ

Датчик температуры

С помощью датчика осуществляется контроль теплового режима дизеля. Устройство состоит из термопары установленной в блоке двигателя и указателя температуры размещённого на панели управления трактора. Старые модели МТЗ 80(82) комплектуются механическим прибором, современные трактора — датчиками электрического типа.

Механический датчик температуры МТЗ 80

Охлаждающая жидкость

Специальные незамерзающие охлаждающие жидкости (тосол и антифриз) своим химическим составом и физическими свойствами максимально соответствуют условиям для создания теплового баланса работы двигателя. Однако основной используемой теплообменной жидкостью, осуществляющей отвод тепла от цилиндров и ГБЦ двигателя трактора МТЗ 80(82) остаётся обычная вода. Рекомендуется  использовать мягкую воду для охлаждения, что уменьшает образования накипи.  Для смягчения можно добавлять кальцинированную соду 10 грамм на 10 литров воды. Раствор перемешивают, после отстаивания используют в охлаждении двигателя. Самый простой способ смягчения это предварительное кипячение в течение 30 минут. При необходимости слить воду с двигателя её собирают в отдельную ёмкость для последующего использования, так как в процессе рабочих нагревов  минеральные соли образующие накипь выпали в осадок. Кроме образования накипи, недостатком воды является довольно высокая температура замерзания — 0 ̊ С,  что заставляет производить слив с системы в холодное время года предупреждая разрушение деталей под действием расширения воды при замерзании.

Неполадки и неисправности в системе

Признаком неисправности системы является перегрев двигателя. Первой причиной может быть снижение уровня охлаждающей жидкости в результате течи соединительных резиновых патрубков. После обнаружения причины течи её устраняют затяжкой уплотнительных хомутов или заменой патрубков при их порывах.

Внимание! Для проверки уровня жидкости крышку радиатора открывают осторожно, так как кипяток может выплеснуться из горловины и нанести ожоги. Перед открытием двигателю дают немного остыть, затем, став  с наветренной стороны в защитных рукавицах, открывают крышку.

Плохое натяжение или обрыв ремня привода помпы и вентилятора

Причиной перегрева дизеля может быть недостаточная производительность водяного насоса и вентилятора в результате проскальзывания ременной передачи привода. Устраняют буксование регулировкой натяжки ремня. При монтаже или натяжении ремня вентилятора в МТЗ-80(82) степень натяжки изменяется смещением положения генератора, так как шкив узла одновременно выполняет функцию натяжного устройства всего привода. Для регулировки отпускается гайка крепления генератора и смещением его корпуса изменяют степень натяжения. После установки нужного натяжения положение фиксируется затяжкой крепления генератора.

Проверка натяжки привода помпы Д-240

Прогиб ремня на участке «от шкива генератора до шкива коленчатого вала» не должен превышать 10-15 мм при нажатии пальцем руки с усилием 30 – 50 Н. Натяжение проверяют через каждые 60 часов работы. Чрезмерное натяжение приводит к повышенному износу подшипников и ремня привода. Плохое натяжение приводит к перегреву двигателя и износу ремня в результате проскальзывания.

Очистка радиатора

Загрязнение радиатора снаружи ухудшает теплоотдачу узла. Очищение от запыления и извлечение попавших в сетку радиатора и щели между трубками узла пожнивных остатков осуществляют струёй сжатого воздуха. Также нужно не допускать попадание на рабочую поверхность узла масла и топлива, так как масляный налёт будет провоцировать налипание пыли, снижая его теплоотдачу.

Неполное открытие клапана термостата

Отказ работы термостата приводит к работе системы по малому циклу «нагрева». Убедится в отказе работы клапана термостата можно, проверкой температуры патрубков и нижней ёмкости радиатора. Если двигатель нагрет и продолжает набирать температуру на холостых оборотах,  при этом нижняя ёмкость радиатора не нагревается и патрубки холодные, значит, клапан не срабатывает и не пропускает жидкость по большому циклу. В этом случае клапан термостата демонтируют и заменяют.

клапан термостата с жидким наполнителем

клапан термостата с твёрдым наполнителем

клапан термостата с твёрдым наполнителем

Выход из строя насоса

Скрежет и писк при вращении помпы, а также появление течи и люфтов на оси вращения указывает на выход из строя узла. Причиной поломки водяного насоса, может быть, износ подшипников оси и выход из строя уплотнителей узла. Причинами быстрого износа могут быть чрезмерная натяжка приводного ремня, увеличивающая усилие на подшипники или несвоевременная смазка. Смазку  помпы осуществляют через тавотницу при каждом ТО 1 и ТО 2. Замену вышедших из строя уплотнений и подшипников устраняют, осуществляя демонтаж узла с полной разборкой.

Промывка системы охлаждения

Эффективность работы системы снижается в результате образования на стенках водяной рубашки двигателя теплоизолирующей накипи. Так, при наросте отложений в 1 мм — увеличивается расход топлива на 8%, а при дополнительном нарастании повышается температура деталей цилиндропоршневой группы. Накипь уменьшает проходимость каналов водяной рубашки, нарушая циркуляцию.  Периодически через 1000 моточасов работы или при сезонном обслуживании осуществляют профилактическую промывку  системы. На первом этапе — промывают  водой, удаляя осадок и ржавчину. На втором — заливают раствор, в состав которого входят каустическая или стиральная сода 750 грамм, 250 грамм керосина на 10 литров воды. С раствором в системе работают 7-8 часов, после реагент заменяют водой и работают 5 минут, после производят слив. В заключение осуществляют 2-3 промывки рубашки водой.

накипь в системе охлаждения

Нарушения целостности системы

Самой серьёзной поломкой в системе может быть разгерметизация в результате появления трещин в водяной рубашке или  металоазбестовой прокладке между блоком двигателя и ГБЦ . В результате нарушения жидкость может попадать в один из цилиндров о чём будет свидетельствовать паровой белый выхлоп отработанных газов. Также жидкость может попадать в систему смазки и стекать в поддон двигателя. При нарушении прокладки ГБЦ в результате прорыва отработанных  газов в систему охлаждения возникает избыточное давление и поднятие температурного режима. Во всех описанных случаях рекомендуется заглушить двигатель до обнаружения и устранения неполадки, так как работа на перегретом двигателе приводит к износу прогоранию или заклиниванию с разрушением блока и деталей цилиндропоршневой группы.   

Работа системы в зимнее время

При ночном снижении температуры ниже 0 ̊ С и использовании в охлаждающих системах воды после остановки двигателя по окончании работ производят слив жидкости из радиатора и блока, открывая соответствующие сливные краны, дабы избежать размораживания узлов и деталей, участвующих в охлаждении. Обычно эта техническая процедура регламентируется отдельным приказом по предприятию с утверждением даты начала действия и ответственных исполнительных лиц.

При работе в холодное время, для облегчения пуска двигателя практикуют подогрев охлаждающей жидкости непосредственно в блоке дизеля или отдельно перед заливом в систему. Подогреватель жидкости  в системе охлаждения двигателя Д 240 устанавливается с левой стороны трактора вместо заглушки на блоке над стартером на три болта. В моторах Д 240Л это отверстие в блоке используют для соединения охлаждения пускового двигателя ПД 10 с системой охлаждения дизеля. Подогреватель запитывается от общей сети электроснабжения 220 В.

Подогреватель охлаждающей жидкости в двигателе Д-240

Капот трактора оборудуют утепляющим кожухом для уменьшения контакта с окружающей средой и сохранения теплового баланса двигателя. Рабочую температуру регулируют положением шторки радиатора исходя из режима работы и температуры атмосферного воздуха.

Дополнительно открытием подводящего крана  открывают поток нагретой двигателем жидкости  в теплообменник печки, обогревающей кабину трактора.

vseomtz.ru

Уход за системой охлаждения двигателя автомобиля

Уход за системой охлаждения заключается в поддержания нормального уровня охлаждающей жидкости в радиаторе, проверке и устранении подтекания жидкости в различных соединениях, проверке и регулировке натяжения ремня вентилятора, смазке подшипников водяного насоса, периодической проверке термостата и промывке системы охлаждения для удаления накипи, ржавчины и осадков.

В систему охлаждения нужно заливать только мягкую пресную воду. Жесткая вода вызывает значительное отложение накипи на стенках радиатора и в водяной рубашке двигателя и ухудшает условия охлаждения.

Уровень охлаждающей жидкости в радиаторе, который должен быть на 10—15 мм ниже торца наливной горловины, надо проверять только на холодном двигателе. Если уровень будет выше, то при прогреве двигателя, когда от нагревания объем жидкости увеличится, избыточная жидкость выйдет через сливную трубку радиатора.

При значительном понижении уровня не следует доливать холодную воду в горячий или перегретый двигатель, так как это может привести к появлению трещин или деформации блока цилиндров и головки. Нужно подождать, когда двигатель несколько остынет, или доливать только горячую воду.

При сливе воды из краника, установленного на блоке цилиндров, необходимо убедиться в наличии на кранике резиновой удлинительной трубки. В случае отсутствия трубки сливаемая жидкость может проникнуть в масляный картер двигателя через отверстие, предназначенное для маслоизмерительного стержня. Течь охлаждающей жидкости в различных соединениях легче обнаружить на холодном двигателе, так как на горячем двигателе вытекающая жидкость может легко испаряться, и обнаружить ее значительно труднее. Течь из-под шлангов устраняется подтяжкой соединительных хомутиков. Течь по разъемам патрубков и насоса устраняется подтяжкой болтов.

Рис. Регулировка натяжения ремни вентилятора

Натяжение ремня вентилятора следует проверять периодически. Слабое натяжение ремня приводит к его пробуксовке, перегреву двигателя и к недостаточной зарядке аккумуляторной батареи. Сильное натяжение ремня вызывает быстрый его износ, преждевременный износ подшипников вала водяного насоса и переднего подшипника генератора. При нормальном натяжении ремня прогиб его ветви, расположенной между шкивами водяного насоса и генератора, при небольшом усилии нажатия большим пальцем руки должен быть равен 12—15 мм. При необходимости натянуть ремень отпускают гайку болта шарнирного соединения генератора с регулировочной планкой,гайку шпильки крепления регулировочной планки и корпуса водяного насоса к блоку цилиндров, гайки и контргайки болтов крепления генератора к его кронштейну на блоке цилиндров. Затем перемещают генератор в направлении от блока цилиндров настолько, чтобы ветвь ремня, расположенную между шкивами водяного насоса и генератора, можно было прогнуть на 12—15 мм небольшим усилием большого пальца руки, приложенным к масштабной линейке. После того, как требуемое положение генератора найдено, затягивают гайку болта шарнирного соединения генератора с регулировочной планкой и снова проверяют натяжение ремня. Если регулировка не нарушилась, можно окончательно затянуть гайки и контргайки болтов крепления генератора к кронштейну, а затем гайку регулировочной планки и корпуса насоса. Недопустимо регулировать натяжение ремня при затянутых гайках крепления установочной планки, перемещая генератор с помощью какого-либо рычага.

Уход за водяным насосом в эксплуатации заключается в периодической смазке подшипников вала крыльчатки через каждые 12 000 км пробега автомобиля. Для смазки следует применять тугоплавкую водостойкую смазку УТВ (смазка 1-13 жировая) или консталин жировой марок УТ-1 и УТ-2. Смазку с помощью шприца подают через пресс-масленку во внутреннюю полость корпуса насоса. Прекращают набивку в момент, когда смазка появится в контрольном отверстии, сделанном в передней части корпуса насоса, вблизи ступицы шкива вентилятора с левой стороны. Периодически (не чаще 2 раз в год), а также при разборке двигателя или снятии головки блока цилиндров рекомендуется проверять термостат. Чтобы вынуть термостат, нужно снять отводящий патрубок на впускном трубопроводе. При осмотре термостат необходимо обращать внимание на чистоту отверстия в тарелке клапана, предназначенного для выпуска воздуха из водяной рубашки блока цилиндров при заполнении ее охлаждающей жидкостью, и на чистоту углублений в гофрах баллона.

Накипь и грязь на поверхности термостата удаляют деревянной палочкой, заточенной в виде лопатки, а затем тщательно смывают струей воды. Если при температуре окружающего воздуха клапан термостата открыт, то это указывает на его неисправность. Такой термостат надо заменить новым. Чтобы проверить исправность термостата, нужно определить температуру воды, соответствующую началу открытия, полному открытию и полному закрытию его клапана. Для этого термостат надо опустить в сосуд с водой так, чтобы его гофрированный баллон был полностью погружен в воду. В сосуд также нужно опустить термометр. Подогревая воду в сосуде, следует наблюдать за клапаном. Если термостат исправен, то при температуре воды 80 +/- 2,5° С клапан начнет открываться. Клапан должен открываться полностью на высоту 8 мм от его седла при температуре 90 +/- 2,5° С. Термостат, неудовлетворяющий этим требованиям, неисправен и его необходимо заменить.

Если обнаружено заметное отложение накипи, существенно ухудшающее работу двигателя (перегрев двигателя, частое кипение воды, падение мощности двигателя и перерасход бензина), а также при обнаружении значительного количества ржавчины в воде, систему охлаждения двигателя необходимо промыть. Для предупреждения разрушения стенок рубашки головки блока цилиндров и впускной трубы, отлитых из алюминиевого сплава, промывать систему охлаждения допускается только специальными промывочными растворами. Составы таких растворов, а также указания о методике и последовательности промывки системы охлаждения двигателя приводятся в специальных руководствах по эксплуатации и ремонту автомобилей.

Если воздушные проходы сердцевины радиатора засорены пылью и грязью, то сердцевину следует промыть струей воды и продуть сжатым воздухом, направляя поток воды и воздуха со стороны двигателя.

В зимнее время для предохранения системы охлаждения от замерзания воды рекомендуется заполнять систему специальной жидкостью с низкой температурой замерзания (антифризом). Эта жидкость (ГОСТ 159—52) представляет собой водный раствор этиленгликоля, температура кипения которого выше 107° С, поэтому из смеси испаряется в первую очередь вода. При снижении уровня охлаждающей жидкости в радиатор нужно доливать только роду. Этиленгликолевый антифриз по сравнению с водой имеет более высокий температурный коэффициент расширения, поэтому данную жидкость нужно заливать в систему охлаждения примерно на 0,4 л меньше, чем воды.

При заправке жидкости в систему охлаждения надо следить за тем, чтобы в нее не попали бензин и масло. Иначе при работе двигателя произойдет вспенивание смеси, и она будет выходить через сливную трубку радиатора.

Антифриз ядовит, поэтому при обращении с ним необходимо принимать меры предосторожности. Наполняя радиатор антифризом, следует соблюдать осторожность и не расплескивать жидкость, так как она может повредить окрашенные поверхности деталей.

После зимней эксплуатации автомобиля антифриз сливают и хранят в герметически закрытом сосуде до следующей зимы. При низких температурах окружающего воздуха необходимо поддерживать нормальный тепловой режим работы двигателя. Это необходимо для предупреждения повышенного и преждевременного износа двигателя и для предупреждения замораживания системы вентиляции картера. Поэтому на автомобиле предусмотрены, наряду с картонными боковинами радиатора, утеплительный фартук капота и направляющие пазы на щите радиатора для установки защитного щитка из фанеры или плотного картона.

При температуре окружающего воздуха от 0 до —10° С нормальный тепловой режим двигателя поддерживается при условии уменьшения доступа холодного воздуха к радиатору и в подкапотное пространство. Для этого зазор между капотом и полкой щита радиатора перекрывается утеплительным фартуком капота. Фартук крепят при помощи пистонов и шайб с одной стороны к внутренней панели капота, а с другой — к полке щита радиатора.

В теплое время года сторона фартука, которая крепилась к внутренней панели капота, копится при помощи пистонов и шайб к верхней части полки щита радиатора, для чего в этой части полки предусмотрены отверстия.

При температуре окружающего воздуха ниже —10° С следует дополнительно полностью закрыть окно в щите радиатора, устанавливая щиток из фанеры или плотного картона в направляющие пазы щита радиатора. Кроме того, картонные боковины радиатора должны быть плотно прижаты к радиатору.

Следует отметить, что иногда при низкой температуре окружающего воздуха после пуска двигателя из глушителя выбрасываются в небольших количествах водяные брызги и пар. Это связано с тем, что в отработавших газах всегда имеется водяной пар, который конденсируется в глушителе, пока он не прогрет. Но если указанное явление сопровождается заметной утечкой охлаждающей жидкости из системы при отсутствии наружных подтеканий, то это свидетельствует о том, что в глушитель проникает вода через неплотности в прокладке головки блока цилиндров, или через образовавшиеся трещины в цилиндрах или головке блока. Для проверки нужно слить масло из картера двигателя в чистую прозрачную посуду и дать отстоятся. Если на дне сосуда отделится вода, то, следовательно, в цилиндры проникла вода. Если после подтяжки болтов крепления головки блока цилиндров проникновение воды в цилиндры не прекратится, то нужно внимательно осмотреть прокладку головки блока, головку блока, цилиндры и найти причину неисправности.

ustroistvo-avtomobilya.ru

Система охлаждения двигателя автомобиля

Во время сгорания топлива в камере сгорания температура газов достигает 780…880 градусов. Часть теплоты газов передается цилиндром головке цилиндров, поршням и другим деталям, которые вследствие этого сильно нагреваются. Такие детали необходимо охлаждать, в противном случае нарушается нормальная работа двигателя из-за ухудшения смазочных свойств масла, преждевременного воспламенения рабочей смеси, детонации (в карбюраторных двигателях), уменьшения наполнения цилиндров горючей смесью или воздухом и зазоров в подвижных соединениях.

Однако охлаждение не должно быть чрезмерным, поскольку теряется полезная теплота и топливо плохо испаряется, трудно воспламеняется, медленно горит, в результате чего мощность двигателя снижается. Кроме того, частицы топлива, конденсируясь на стенках цилиндра, смывают с них масло и, стекая в картер, разжижают его, что ухудшает смазывание трущихся деталей двигателя.

Для обеспечения необходимого температурного состояния двигатель оборудован рядом устройств, механизмов и приборов, объединяемых в систему охлаждения.

В двигателях применяют два способа охлаждения: жидкостное и воздушное. В первом случае теплота от стенок цилиндров передается жидкости, которая сообщает ее воздуху, а во втором — непосредственно в окружающую среду (воздух).

В системе жидкостного охлаждения происходят следующие процессы. Вода, заполняющая водяные рубашки 9 в блок-картере (рисунок а) и 8 в головке цилиндров, омывает стенки цилиндров и камер сгорания и, нагреваясь, охлаждает детали работающего двигателя. Нагретая вода направляется в специальный охладитель 1 (радиатор), где отдает теплоту в окружающую среду. Охлажденная в радиаторе вода вновь поступает в водяную рубашку двигателя. Таким образом, в системе охлаждения происходит непрерывная циркуляция воды. В термосифонной системе охлаждения (рисунок 4.6, а) циркуляция жидкости происходит в результате разности плотностей горячей и охлажденной жидкости. Такую систему применяют сейчас только в пусковых двигателях.

Температура охлаждающей воды работающего двигателя должна находиться в пределах 80…95 градусов.

В системе охлаждения принудительного типа (рисунок б) центробежный насос 17 нагнетает воду в рубашку блок-картера и головку цилиндров двигателя, из которой нагретая вода вытесняется в радиатор 7, охлаждается и по патрубку возвращается к насосу.

Подобная схема характерна для систем охлаждения большинства двигателей.

Интенсивность циркуляции воды в системе охлаждения и потока воздуха, создаваемого вентилятором, зависит главным образом от частоты вращения коленчатого вала двигателя. Поэтому, чтобы при понижении температуры окружающего воздуха и уменьшении нагрузки двигатель не переохлаждался, используют различные устройства, регулирующие тепловой режим двигателя: термостат 14, шторки 3 или жалюзи радиатора.

Рисунок. Схемы жидкостной системы охлаждения: а — термосифонная; б — принудительная; 1 — сердцевина радиатора; 2 — вентилятор; 3 — шторка; 4 — верхний блок радиатора; 5 — крышка заливной горловины; 6 — пароотводная трубка; 7 — верхний патрубок; 8 — рубашка головки цилиндров; 9 — рубашка блок-картера; 10 — нижний патрубок; 11 — нижний бак радиатора; 12 — пробка сливного отверстия; 13 — паровоздушный клапан; 14 — термостат; 15 — термометр; 16 — водораспределительный канал; 17 — центробежный насос; 18 — водоотводная трубка

Принудительная система охлаждения, постоянно сообщающаяся с атмосферой, называется открытой, а система, отделенная от атмосферы специальным паровоздушным клапаном 13, — закрытой. В закрытой системе охлаждения испарение воды меньше, поэтому ее применяют во всех автотракторных двигателях.

В системе воздушного охлаждения теплота от деталей двигателя отводится в результате обдува оребренных цилиндров и головок воздухом. У двигателей небольшой мощности, устанавливаемых на мотоциклах, детали охлаждаются встречным потоком воздуха при движении. Двигатели тракторов и автомобилей с воздушным охлаждением оборудованы вентиляторами для принудительного обдува деталей.

ustroistvo-avtomobilya.ru