Ц ель работы.

Изучение назначения, устройства и принципа действия систем охлаждения и смазки автомобильных двигателей, конструктивного исполнения и взаимного расположения агрегатов и узлов систем охлаждения и смазки ВАЗ-2110.

1 . Принципиальная схема закрытой принудительной жидкостной системы охлаждения.

1. радиатор отопителя; 2. пароотводящий шланг радиатора отопителя; 3. шланг отводящий; 4. шланг подводящий; 5. датчик температуры охлаждающей жидкости (в головке блока); 6. шланг подводящей трубы насоса; 7. термостат; 8. заправочный шланг; 9. пробка расширительного бачка; 10. датчик указателя уровня охлаждающей жидкости; 11. расширительный бачок; 12. выпускной патрубок; 13. жидкостная камера пускового устройства карбюратора; 14. отводящий шланг радиатора; 15. подводящий шланг радиатора; 16. пароотводящий шланг радиатора; 17. левый бачок радиатора; 18. датчик включения электровентилятора; 19. электродвигатель вентилятора; 20. крыльчатка электровентилятора; 21. правый бачок радиатора; 22. сливная пробка; 23. кожух электровентилятора; 24. зубчатый ремень привода механизма газораспределения; 25. крыльчатка насоса охлаждающей жидкости; 26. подводящая труба насоса охлаждающей жидкости; 27. шланг подвода охлаждающей жидкости к дроссельному патрубку; 28. шланг отвода охлаждающей жидкости от дроссельного патрубка; 29. датчик температуры охлаждающей жидкости в выпускном патрубке; 30. трубки радиатора; 31. сердцевина радиатора.

Система охлаждения служит для поддержания оптимального теплового режима двигателя путем регулируемого отвода теплоты от наиболее нагревающихся деталей. Высокая температура газов во время рабочего хода вызывает интенсивный нагрев деталей, непосредственно соприкасающихся с горячими газами (цилиндры, головки цилиндров, поршни, клапаны). На нагрев деталей двигателя затрачивается 20 – 35% теплоты, выделяющейся при сгорании топлива в цилиндрах. Если эту теплоту не отводить, т. е. не охлаждать двигатель, то на многих движущихся деталях масло выгорит и вследствие чрезмерного расширения произойдет их заедание. Чтобы избежать перегрева деталей, от них принудительно отводится теплота с интенсивностью, зависящей от режима и условий работы двигателя. При недостаточном отводе теплоты двигатель перегревается – не развивает максимальной мощности, увеличивается расход топлива, а детали двигателя из-за недостаточной смазки быстро изнашиваются. В случае чрезмерного отвода тепла, т. е. при переохлаждении двигателя, также ухудшается его топливная экономичность и значительно снижается срок службы.

2 . Схемы паровоздушного клапана и термостатов (жидкостного и с твердым наполнителем).

1 - паровой клапан; 2 - спиральная пружина; 3 - уплотнительная прокладка; 4 - воздушный клапан; 5 - пластинчатая пружина воздушного клапана. 

Т ермостат предназначен для автоматического регулирования температуры охлаждающей жидкости в системе охлаждения двигателя с целью ускорения его прогрева после пуска. Термостат устанавливается в верхней части двигателя в месте выхода нагретой жидкости в радиатор и может быть с жидкостным или твердым наполнителем.

Термостат с жидкостным наполнителем (рис.30) состоит из латунного гофрированного цилиндра 1, заполненного легкозакипающей жидкостью, состоящей из эфирного спирта и дистиллированной воды. С цилиндром жестко соединен шток 2, на втором конце которого приварен клапан 3, опирающийся на седло, укрепленное в корпусе термостата. В корпусе выполнены окна 4, через которые жидкость из рубашки охлаждения поступает в насос при закрытом клапане 3.

Рис.30. Термостат с жидкостным наполнителем:

а – клапан закрыт; б – клапан открыт.

Работает термостат так. При пуске холодного двигателя клапан 3 прижимается к седлу за счет упругости гофрированного цилиндра и охлаждающая жидкость не проходит в радиатор (рис.30, а), а через боковые окна 4 поступает в насос и далее снова в рубашку охлаждения. Такая циркуляция жидкости способствует быстрому прогреванию двигателя. Когда температура охлаждающей жидкости достигнет 68-70°С, легкозакипающая ж идкость в цилиндре 1 термостата закипает, давление повышается и гофрированный цилиндр, расширяясь, давит на шток 2 и открывает клапан 3, одновременно перекрывая окно доступа жидкости в насос (рис.30, б). Теперь жидкость из рубашки охлаждения поступает через открытый клапан в верхний бачок радиатора, а оттуда по трубкам – в нижний бачок и за это время охлаждается. Охлажденная жидкость по подводящему патрубку снова поступает в насос и далее в рубашку охлаждения.

На двигателях автомобилей ЗИЛ и некоторых других устанавливается термостат с твердым наполнителем, состоящим из церезина 2 (нефтяной воск), смешанного с медным порошком и помещенным в медном или латунном баллоне 1 (рис. 31). Между баллоном и крышкой, которой он закрывается, зажата резиновая мембрана 3, в которую упирается шток 5 через резиновый буфер 9. Шток верхним концом шарнирно соединен с клапаном 7, опирающимся на седло 8. Над крышкой 4 сверху установлена пружина 6, стремящаяся удерживать клапан 7 в закрытом положении.

Рис.31. Термостат с твердым наполнителем:

а – клапан закрыт; б – клапан открыт.

При работе двигателя нагретая жидкость омывает баллон 1, нагревая в нем церезин. Когда температура охлаждающей жидкости достигает 67-71°С, церезин начинает плавиться и, увеличиваясь в объеме, воздействует на мембрану, а она через буфер и шток – на клапан 7, открывая его. Это позволяет нагретой жидкости поступать в радиатор (рис.31, б). Полностью к лапан открывается при температуре 83°С. С понижением температуры охлаждающей жидкости ниже 67°С церезин переходит в твердое состояние, уменьшаясь в объеме, и пружина 6, распрямляясь, закроет клапан, перекрывая доступ жидкости в радиатор. По отводящему патрубку жидкость направляется к насосу и далее опять в рубашку охлаждения, ускоряя его прогрев (рис.31, а).

В системе охлаждения двигателя автомобиля ВАЗ перед насосом устанавливается двухклапанный (основной и вспомогательный) термостат с твердым наполнителем.

При холодном двигателе большая часть охлаждающей жидкости будет циркулировать по кругу: насос – рубашка охлаждения блока цилиндров – рубашка охлаждения головки блока цилиндров – термостат – насос. Одновременно жидкость циркулирует через рубашку впускного трубопровода и смесительной камеры карбюратора, а при открытом кране отопителя кузова автомобиля – через его радиатор.

Когда двигатель прогрет не полностью (температура охлаждающей жидкости ниже 90°С), оба клапана термостата частично открыты, часть горячей жидкости проходит к радиатору, что способствует лучшему прогреву двигателя. С повышением температуры до 94°С и более основной клапан термостата полностью открывается и охлаждающая жидкость циркулирует через радиатор.