8.3. Прилади і апарати системи охолодження.

Радіатор є теплообмінником, в якому охолоджувальна рідина віддає теплоту потоку повітря. Він складається з верхнього та нижнього бачків, сполучених між собою трубками, які утворюють серцевину радіатора. Верхній бачок радіатора має заливну горловину з пробкою, а нижній — зливний кран. У заливну горловину впаяна паровідвідна трубка, сполучена з розширювальним бачком. Паровідвідна трубка заглиблена в радіатор, де відведені пари конденсуються. До верхнього та нижнього бачків припаяні бічні стійки. Стійки і пластина утворюють каркас радіатора. Серцевина радіатора складається з декількох рядів трубок, впаяних у верхній та нижній бачки. До трубок кріпляться тонкі охолоджувальні пластини або гофровані стрічки, виготовлені з латуні, алюмінію або червоної міді.

Рис. 8.5. Конструкція радіатора 1 – шторка; 2 – масляний радіатор; 3 і 23 – верхній і нижній бачки масляного радіатора; 4 – паровідвідна трубка ; 5 – тросик; 6 – серцевина радіатора;7 – кришка заливної горловини; 8 і 21 – верхній і нижній бачки радіатора; 9 і 15 – верхній і нижній патрубки; 10 і 17 – прокладки; 11 і 16 – верхня та нижня опорні пластини; 12 – кожух; 13 – трубки; 14 – пластина; 18 – хомут; 19 – гумовий трубопровід; 20 – болт; 22 – зливний краник

Рис. 8.6. Схеми серцевин радіатора а) трубчасто-пластинчаста; б) трубчасто-стрічкова; в) щілинна

Кришка заливної горловини в закритих системах рідинного охолодження має два запобіжні клапани з гумовими прокладками ущільнювачів і пружинами. Паровий клапан регулюють на надмірний тиск (0,145—0,160 МПа), повітряний клапан відкривається при падінні тиску в системі проти атмосферного не більше ніж на 0,01 МПа.

При нормальному функціонуванні клапанів система охолодження тільки короткочасно може сполучатись з навколишнім середовищем або порожниною розширювального бачка.

Рис. 8.7. Схема роботи кришки заливної горловини а) робота випускного клапана; б) робота впускного клапана 1 – пружина впускного клапана; 2 – паровідвідний отвір; 3 – горловина радіатора; 4 – корпус кришки; 5 – захисна шайба; 6 – тарілка випускного клапана; 7 – випускний клапан; 8 – впускний клапан; 9 – чашка впускного клапана; 10 – стержень випускного клапана; 11 – пружина випускного; 12 – упорна шайба пружини; 13 – стержень впускного клапана

Рис. 8.8. Кришка заливної горловини

Жалюзі встановлюються перед радіатором. З їх допомогою регулюється кількість повітря, що проходить через серцевину радіатора. Жалюзі виготовляються у вигляді набору вертикальних або горизонтальних пластин з оцинкованого заліза, які об'єднані загальною рамкою і забезпечені шарнірним пристроєм, що забезпечує їх одночасний або груповий поворот навколо своєї осі. Жалюзі кріплять до каркаса радіатора або до його зовнішнього облицювання. Управління стулками здійснюється вручну або за допомогою пристрою з термостатом.

Рідинний насос створює в системі охолодження примусову циркуляцію рідини. Застосовують одноступінчасті рідинні насоси відцентрового типу. Привод насоса, як правило, працює від шківа колінчастого вала за допомогою клинопасової передачі.

Він складається з корпусу, вала привода з крильчаткою, маточини для кріплення шківа привода, самопідтискної ущільнюючої манжети, двох латунних обойм, гумової манжети, яка ущільнює шайби та пружинного кільця. Вал насоса обертається в двох шарикопідшипниках.

Відцентрові насоси одноступінчастого типу, розраховані на тиск в 0,04 —0,1 МПа, відрізняються компактністю і забезпечують достатню подачу рідини при порівняно великих зазорах між крильчаткою і стінками корпусу.

Рис. 8.9. Конструкція рідинного насоса 1 – нагнітальне вікно; 2 – обойма сальника; 3 – підшипник вала насоса; 4 – кришка насоса; 5 – маточина шківа насоса; 6 – вал насоса; 7 – стопорний гвинт; 8 – манжета сальника; 9 – корпус насоса; 10 – крильчатка; 11 – приймальний патрубок

Рис. 8.10. Схема роботи відцентрового водяного насоса 1 – приймальний патрубок; 2 – нагнітальний патрубок; 3 – корпус; 4 – крильчатка; 5 – вал

Вентилятор служить для створення повітряного потоку, що проходить через серцевину радіатора з метою охолодження рідини, яка протікає по трубках.

Він складається з маточини зі шківом, до якої кріпляться лопаті. Лопаті вентиляторів виготовляються з листової сталі або з пластмаси. Привод вентилятора має автоматичне включення і виключення і здійснюється за допомогою:

• зубчатих коліс;

• клинопасової передачі;

• електромагнітної муфти;

• гідродинамічної муфти;

• автономного електричного привода;

• в’язкістної муфти;

• фрикційної муфти.

Вентилятор встановлюють безпосередньо за радіатором. Для підвищення ефективності роботи вентилятора його іноді розміщують в направляючому кожусі, закріпленому на радіаторі. На привод вентилятора витрачається 3—5 % потужності двигуна.

Рис. 8.11. Вентилятор з електричним приводом

Термостат автоматично підтримує необхідну температуру рідини в системі охолодження і дозволяє швидко прогріти холодний двигун при пуску.

За типом наповнювача термостати поділяються на рідинні (сільфони) та з твердим наповнювачем.

За кількістю клапанів вони бувають одноклапанні (тільки обмежують потік рідини, та двоклапанні (розподіляють потік рідини між радіатором і малим колом циркуляції рідини). Встановлюють термостат або на шляху руху рідини до радіатора (верхній патрубок), або перед насосом.

Рідинний термостат складається з корпусу з вікнами, клапана та гофрованого балона, заповненого рідиною, яка легко випаровується (суміш 2/3 дистильованої води та 1/3 етилового спирту. Нижня частина балона жорстко сполучена з кронштейном корпусу. До верхньої частини балона припаяний шток з клапаном. Шток може переміщатись в корпусі. Якщо рідина в системі охолодження не прогріта, то тиск в сильфоні знижений і рідина знаходиться в стисненому стані (клапан закритий). У міру прогрівання системи охолодження рідина в сильфоні випаровується, тиск підвищується, сильфон розширюється, відкривається клапан. З цієї миті рідина починає циркулювати через радіатор. Клапан починає відкриватись при температурі рідини 70—80 °С і повністю відкривається при температурі 85—95 °С.

Рис. 8.12. Схема роботи рідинного термостата а) закритий; б) відкритий 1 – патрубок до радіатора; 2 – відвідна трубка; 3 – сорочка охолодження

Термостати рідинного типу внаслідок утворення мікроскопічних тріщин в стінках сильфона і втрати герметичності мають обмежений термін служби.

Сьогодні застосовують термостати з твердим наповнювачем. Вони складаються з капсули, заповненої активною масою (кристалічним воском з мідною тирсою і церезином). Капсула закрита гумовим буфером-мембраною, сполученим з штоком. Шток впирається в клапан, розташований у сідлі. Клапан, а разом з ним і капсула, підтискаються пружиною. При розширенні активної маси шток відтискається з капсули, впирається в клапан і відкриває прохід рідини до радіатора.

Рис. 8.13. Схема роботи термостата з твердим наповнювачем а) закритий; б) відкритий 1 – корпус термостата; 2 – клапан; 3 – зворотна пружина; 4 – шток; 5 – активна маса

Рис. 8.14. Термостат