Заняття 1 Конструкція системи охолодження двигуна

1. Призначення, характеристика, загальна будова системи охолодження.

2. Будова і робота деталей та вузлів системи охолодження

3. Будова та робота пускового підігрівача системи охолодження.

1. Система охолодження (СО) призначена для відводу зайвого (надмірного) тепла від деталей, що стикаються з гарячими газами і підтримання оптимального температурного режиму роботи двигуна. Характеристика:

- рідинна, закритого типу, з примусовою циркуляцією охолоджуючої рідини (ОР);

- ОР, що застосовується:

- вода з трикомпонентною присадкою;

- антифриз марки «40», «65»;

- місткість системи – 23 л.;

- температура закипання ОР – 109 – 110 С;

- оптимальна температура ОР – 80;

Загальна будова:

- водяні сорочки (блоку циліндрів, головок блоку циліндрів, впускної труби) - 5;

- водяний насос;

- термостат;

- водяний радіатор;

- пробка радіатора з пароповітряним клапаном;

- жалюзі з приводом керування;

- вентилятор;

- контрольно-вимірювальні прилади;

- зливні краники (4 шт.).

До системи охолодження, також, включені система опалювача кабіни та пусковий підігрівач.

2. Водяні сорочки це порожнини в блоку циліндрів, головках блоку та впускній трубі, де циркулює охолоджуюча рідина (ОР).

Водяний насос. (рис 2)

Призначений для забезпечення примусової циркуляції ОР у системі охолодження. Тип насосу: відцентровий з приводом від колінчастого вала через клинопасову передачу.

Насос розташований у передній частині двигуна на кришці розподільних шестірень.

Будова водяного насосу:

- корпус;

- вал;

- крильчатка;

- маточина вентилятора;

- самопідтискний сальник;

- прес-масельничка.

Вал насоса обертається на двох кулькових підшипниках і приводиться в дію від шківа колінчастого вала клиновим пасом (шків вала водяного насоса, закріплений на маточині вентилятора).

На іншому кінці вала кріпиться крильчатка, що виготовлена з текстоліту.

Ущільнення насоса забезпечується самопідтискним сальником, який складається з: текстолітової шайби, що входить своїми виступами у пази крильчатки, обойми, гумової манжети та пружини.

Для контролю за станом сальника у корпусі насоса виконано отвір, з якого, у випадку несправності сальника, витікає охолоджуюча рідина.

Для подачі мастила до підшипників у корпусі встановлена прес-масельничка, а для контролю за заповненням порожнини підшипників мастилом зверху корпуса виконаний отвір. Нагнітати мастило необхідно до появи його у контрольному отворі.

Корпус насоса закріплюється до кришки розподільних шестерень, в якій виконана равликоподібна порожнина, що з’єднується через отвори з сорочками охолодження блоку циліндрів. У цій порожнині розташована крильчатка.

Робота насоса.

При обертанні крильчатки, рідина під дією відцентрових сил відкидається до периферії порожнини, де створюється надлишковий тиск рідини, при цьому у центральній частині крильчатки утворюється розрідження, яке компенсується рідиною, що надходить з радіатора.

Охолоджуюча рідина під створеним тиском спрямовується в сорочки охолодження блоку циліндрів.

Термостат призначений для прискорення прогрівання двигуна після запуску і запобігання його переохолодженню в холодну пору року. (рис 3).

Тип термостата: з рідким наповнювачем, двоклапанний, температура закипання наповнювача 750 С. Термостат встановлюється під випускним патрубком водяної сорочки впускної труби.

Будова термостата:

- корпус;

- гофрований латунний балон;

- шток;

- випускний клапан;

- перепускний клапан.

Робота термостата.

При холодному двигуні (температура OP нижче 80 С) випускний клапан термостата закритий; уся рідина із водяної сорочки впускної труби проходить через перепускний клапан у водяний насос, тобто минаючи радіатор. Унаслідок цього віддача тепла в атмосферу не відбувається і прискорюється прогрівання двигуна – ОР циркулює малим колом.

При підвищенні температури ОР (температура OP вище 80 С) рідкий наповнювач у гофрованому балоні починає кипіти та інтенсивно випаровуватись, тиск у балоні збільшується. При цьому балон подовжується і через шток відкриває випускний клапан термостату. ОР починає циркулювати через радіатор (великим колом), охолоджуючись у ньому.

При зниженні температурі ОР клапан термостату поступово закривається, перепускаючи ОР по малому колу, запобігаючи переохолодженню двигуна.

Водяний радіатор.

Служить резервуаром для ОР і є теплообмінником, у якому тепло ОР передається у атмосферу.(рис 4)

Тип: трубчасто-стрічковий.

Розташований перед двигуном.

Будова:

– верхній бачок;

– нижній бачок;

– плоскі трубки серцевини;

– бокові стійки;

– пробка радіатора;

– паровідвідна трубка.

Рис 4. Водяний радіатор

Усі деталі радіатора виготовлені з латуні.

У верхній бачок впаяні заливна горловина і патрубок підвідного шланга.

У заливну горловину, у свою чергу, впаяна паровідвідна трубка, що відведена вниз уздовж правої стійки кріплення радіатора.

Верхній бачок з’єднується з нижнім за допомогою трьох рядів плоских трубок, які утворюють серцевину радіатора.

У просторі між трубками серцевини знаходяться, припаяні до них, охолоджувальні пластини.

У нижній бачок впаяні патрубок опалювача кабіни і патрубок відвідного шланга, а також встановлений зливний краник.

До бачків радіатора припаяні дві сталеві бокові стійки, які надають радіаторові необхідну жорсткість. До стійок прикріплений сталевий кожух з круглим отвором для лопатей вентилятора, який концентрує повітряний потік.

Пробка радіатора. Служить для герметизації системи охолодження і має 2 клапани паровий та повітряний. Паровий клапан притискається більш сильною пружиною до торця горловини і відкривається при надлишковому тиску 0,45–0,55 кгс/см2. Це забезпечує роботу СО без кипіння ОР у підвищеному тепловому режимі (до 109С, що значно зменшує витрату ОР), а також запобігає руйнуванню радіатора від надлишкового тиску.

Повітряний клапан, що має слабшу пружину, впускає повітря в систему при виникненні розрідження до 0,01-0,1 кгс/см2 (коли ОР вистигає), запобігаючи руйнуванню радіатора атмосферним тиском.

Рис 5. Пробка радіатора

Вентилятор.

Служить для збільшення потоку повітря, що проходить через серцевину радіатора, охолоджуючи її.

Тип: шестилопасний з приводом від шківа колінчастого валу через клинопасову передачу. Кріпиться болтами до маточини, встановленої на валу водяного насоса і приводиться в дію разом з водяним насосом і генератором клинопасовою передачею від шківа колінчастого вала.

Жалюзі.

Служать для регулювання ступеня охолодження радіатора вручну шляхом зміни кількості повітря, що проходить через радіатор.

Будова:

- 16 горизонтальних пластин, шарнірно закріплених на каркасі;

- привід керування (рукоятка на знімній підлозі кабіни, з’єднана тросиком з горизонтальними пластинами).

Керування жалюзі здійснюється рукояткою з кабіни, яка разом з пластинами, може бути установлена у будь-якому проміжному положенні (із десяти), забезпечуючи необхідний ступень охолодження.

Контрольно-вимірювальні прилади (КВП) служать для контролю за температурою ОР. До них входять два датчики, покажчик температури та контрольна лампа. Датчик аварійного підвищення температури встановлений у верхньому бачку радіатора і з’єднаний із контрольною лампою на щитку приладів. Датчик контролю температури встановлений у сорочці охолодження впускної труби і з’єднаний із покажчиком температури на щитку приладів.

Опалювач кабіни служить для опалювання кабіни в холодну пору року та обдування вітрового скла.

Опалювач закріплений під панеллю приладів. Він має радіатор (опалювача), в який охолоджуюча рідина надходить з сорочки охолодження впускної труби по шлангу через запірний кран – відводиться до нижнього бачка радіатора.

Подача повітря на радіатор опалювача та обдув вітрового скла здійснюється двома електровентиляторами.

Робота системи охолодження двигуна

При працюючому двигуні водяний насос нагнітає рідину через отвори у блоці циліндрів до водяних сорочок правого та лівого рядів циліндрів. Звідти – до сорочок охолодження головок блоку циліндрів для охолодження камер згоряння. З головок, через отвори у передній та задній частині, ОР надходить до сорочки охолодження впускної труби і далі до термостата.

В залежності від температури ОР, термостат перепускає ОР великим чи малим колом.

Злив ОР із системи здійснюється через чотири зливних краники, які розташовані на:

– нижньому бачку радіатора (зліва);

– котлі підігрівача;

– блоці циліндрів (справа);

– трійнику випускного шланга опалювача (справа).

3. Призначення.

Пусковий підігрівач служить для підготовки двигуна до запуску в умовах низьких температур. Змонтований з лівого буку на блоку циліндрів і підключений до системи охолодження. (рис 6)

Будова пускового підігрівача:

- котел;

- пульт керування;

- вентилятор;

- паливний бачок;

- паливопровід;

- електромагнітний клапан;

- заливна горловина;

- свічка розжарювання;

- зливний краник.

Котел має внутрішню порожнину, яка служить камерою згоряння і де встановлена свічка розжарювання, внутрішній і зовнішній газовідводи та дві рідинні сорочки, зєднанні між собою. Котел, за допомогою патрубків і шлангів, постійно підключений до системи охолодження. Пульт керування.

Склад:

- корпус;

- контрольна спіраль;

- вмикач свічки;

- перемикач режиму роботи.

Перемикач має три фіксовані положення:

«О» – відключено (ручка перемикача – в нижньому положенні);

«І» – включений електродвигун вентилятора (ручка перемикача - в середньому положенні);

«ІІ» – включений електродвигун вентилятора та електромагнітний клапан (ручка витягнута до відказу).

Робота підігрівача.

При вмиканні ручки перемикача на пульті управління у положення «ІІ» – паливо самопливом із бачка, через відкритий електромагнітний клапан, потрапляє до камери згоряння, де розпиляється потоком повітря, що нагнітається вентилятором.

Спочатку суміш запалюється свічкою розжарювання. Після того, як горіння суміші стане стійким свічка вимикається і подальше запалювання суміші відбувається від запаленого полум’я.

Для контролю за ступенем розжарення свічки, в її електричне коло послідовно ввімкнена контрольна спіраль на пульті керування.

Гарячі гази, що утворилися у результаті згоряння суміші, підігрівають охолоджуючу рідину, залиту у котел, а через газовідвідний патрубок – масло у піддоні.