Приборы и механизмы системы охлаждения, их устройства и работа

Для создания принудительной циркуляции охлаждения служит жидкостный насос центробежного типа (рис. 2). Расположен насос 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.

Рис. 2. Центробежный насос и вентилятор

Передний подшипник фиксируется упорным кольцом 2, а задний удерживается от перемещения дистанционной втулкой 11.

Пластмассовая крыльчатка 5 крепится на заднем конце вала при помощи металлической ступицы. При вращении крыльчатки жидкость из подводящего патрубка 9 поступает к ее центру, затем захватывается лопастями и под действием центробежной силы отбрасывается к стенкам корпуса 7, затем через полые приливы 8 подается в рубашку охлаждение двигателя.

Для увеличения скорости потока воздуха, проходящего через радиатор, используют вентилятор 15 (рис. 2). Устанавливаемые на двигателях вентиляторы имеют 4, 5, 6 лопастей.

Для ускорения прогревания 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 двигателях ЗИЛ-130 применяют термостаты с твердым наполнителем (рис. 3а).

Рис. 3. Термостат с твердым наполнителем:

а) общий вид; б) клапан термостата закрыт; в) клапан термостата открыт

Такой термостат располагается между патрубком 7 (рис. 3б) и корпусом 12 выпускного трубопровода. Баллончик 1 термостата заполнен чувствительной массой 2, состоящей из смеси церезина 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.

При температуре жидкости (70±2) °С активная масса начинает плавиться и, расширяясь, (рис. 3в) перемещает вверх резиновую мембрану 3, буфер 11 и шпор 5. Последний, воздействуя на рычаг 8, начинает открывать клапан 6, полное открытие которого произойдет при температуре (85±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 температурный режим работы двигателя.

Жидкостные термостаты применяют в системах охлаждения двигателей автомобилей ГАЗ-53-12, ГАЗ-2410 (рис. 4а). В корпусе 1 такого термостата находится гофрированный цилиндр 6 из тонкой латуни, заполненный легкоиспаряющейся жидкостью (смесь – 70 % этилового спирта и 30 % воды) к верхней части гофрированного цилиндра штоком 5 присоеди-нен клапан 3 термостата.

При температуре охлаждающей жидкости ниже 75 °С гофрированный цилиндр находится в сжатом состоянии, клапан термостата при этом закрыт, а охлаждающая жидкость циркулирует через перепускной канал 2 по малому кругу.

С повышением температуры жидкости давление в гофрированном цилиндре 6 увеличивается (рис. 4б). Клапан термостата приоткрывается и жидкость через патрубок 4 (рис. 4а) начинает циркулировать по большому кругу. При температуре выше 90 °С клапан термостата открывается полностью и вся жидкость циркулирует через радиатор.

Рис. 4. Термостат с жидким наполнителем:

а) клапан термостата закрыт; б) клапан термостата открыт

Радиатор, являющийся теплообменным узлом, предназначен для передачи тепла от охлаждающей жидкости потоку воздуха. Каркас радиатора образован боковыми стойками 1 (рис. 5а), соединенными пластиной, припаянной к нижнему бочку. Он крепится к раме автомобиля на резиновых подушках 5, что необходимо для уменьшения вибраций и ударных нагрузок, возникающих при его движении.

Радиатор состоит из верхнего 4 и нижнего 6 бачков и теплорассеивающей сердцевины 7, наружная поверхность которой обдувается воздухом, рассеивающим теплоту. Количество воздуха, проходящего через сердцевину, регулируется створками-жалюзи 8, установленными в специальной рамке на каркасе радиатора. Они выполнены в виде набора узких пластин из специального железа и снабжены шарнирным устройством, обеспечивающим их поворот из кабины водителя.

Трубчато-пластинчатая сердцевина (рис. 5б) состоит из трех-четырех рядов латунных трубок овального сечения, к которым припаяны поперечно расположенные пластины 9, увеличивающие поверхность охлаждения.

Трубчато-ленточная сердцевина (рис. 5в) состоит из плоских латунных трубок, между рядами которых размещаются широкие зигзагообразные ленты 10, имеющие специальные выштамповки, искривляющие воздушный канал и повышающие эффективность отдачи тепла потоку воздуха. Радиаторы с трубчато-ленточной сердцевиной получили наиболее широкое распределение.

Рис. 5. Радиатор и типы его сердцевин:

а) общее устройство; б) трубчато-пластинчатая сердцевина;

в) трубчато-ленточная сердцевина

В современных системах охлаждения закрытого типа горловина радиатора с установленной в ней пароотводной трубкой 2 герметично закрывается пробкой. Так как давление в такой системе охлаждения несколько больше атмосферного, то температура кипения жидкости находится в пределах 108–119 °С, из-за этого она меньше испаряется и реже закипает, что обеспечивает более длительную работу двигателя без дозаправки и перегрева.