Приборы жидкостной системы охлаждения

Радиатор(рис.5.2) является теплообменником системы охлаждения, где поступающая из двигателя жидкость передает теплоту потоку воздуха.

Рис. 5.2. Радиатор {а) и его работа при открытом выпускном (б) и открытом впускном (в) кла­панах:

1 — каркас; 2 — жалюзи; 3 — тяга; 4 — рукоятка привода жалюзи; 5 — фиксатор; 6 — стойка; 7 — пробка радиатора; 8 — горловина радиатора; 9 — верхний бачок; 10 и 13— гибкие шланги; 11 — отводящий патрубок; 12 — сердцевина радиатора; 14 — сливной кран радиато­ра; 15 — нижний бачок; 16 — направляющий кожух; 17 — пароотводная трубка; 18 — корпус пробки; 19 — пружина парового клапана; 20 — стойка; 21 — запирающаяся пружина; 22 — па­ровой (выпускной) клапан; 23 — прокладка выпускного клапана; 24 — прокладка воздушного клапана; 25 — воздушный клапан; 26 — пружина воздушного клапана; 27 — седло воздушного клапана; 28 — отверстие для поступления воздуха

Радиатор состоит из верхнего и нижнего бачков, соединенных между собой трубками, образующими его охлаждающую решетку (сердцевину ра­диатора). Верхний бачок радиатора имеет наливную горловину с пробкой, а нижний — сливной кран. В наливную горловину впаяна пароотводная трубка, соединенная с расширительным бачком. Пароотводная трубка за­глублена в радиатор, где отводимые пары конденсируются. К верхнему и нижнему бачкам припаяны боковые стойки. Стойки и пластина образуют каркас радиатора. Сердцевина радиатора состоит из нескольких рядов тру­бок, впаянных в верхний и нижний бачки. К трубкам крепятся тонкие ох­лаждающие пластины или гофрированные ленты, изготовленные из лату­ни, алюминия или красной меди.

Пробка наливной горловины в закрытых системах жидкостного охлажде­ния имеет два предохранительных клапана с уплотнительными резиновы­ми прокладками и пружинами. Паровой клапан регулируют на избыточное давление (0,145—0,160 МПа), воздушный клапан открывается при падении давления в системе против атмосферного не более чем на 0,01 МПа.

При нормальном функционировании клапанов система охлаждения только кратковременно может сообщаться с окружающей средой или поло­стью расширительного бачка.

Жалюзи устанавливаются перед радиатором, с их помощью регулирует­ся количество воздуха, проходящего через сердцевину радиатора. Жалюзи изготовляются в виде набора вертикальных или горизонтальных пластин — створок из оцинкованного железа, которые объединены общей рамкой и снабжены шарнирным устройством, обеспечивающим одновременный или групповой поворот их вокруг своей оси. Жалюзи прикрепляют к каркасу радиатора или к его наружной облицовке. Управление створками осущест­вляется вручную или с помощью устройства с термостатом.

Жидкостной насос создает в системе охлаждения принудительную цир­куляцию жидкости. Применяют одноступенчатые жидкостные насосы цен­тробежного типа. Привод насоса, как правило, работает от шкива коленча­того вала посредством клиноременной передачи.

Жидкостной насос состоит из корпуса, вала привода с крыльчаткой, ступицы для крепления шкива привода, самоподжимной уплотняющей манжеты, двух латунных обойм, резиновой манжеты, уплотняющей шайбы и пружинного кольца.

Вал насоса вращается в двух шарикоподшипниках.

Центробежные насосы одноступенчатого типа, рассчитанные на давле­ние в 0,04 —0,1 МПа, отличаются компактностью и обеспечивают доста­точную подачу жидкости при сравнительно больших зазорах между крыль­чаткой и стенками корпуса.

Вентилятор служит для создания воздушного потока, проходящего че­рез сердцевину радиатора, для охлаждения жидкости, протекающей по трубкам.

Вентилятор состоит из ступицы со шкивом, к которой крепятся лопа­сти. Лопасти вентиляторов изготовляются из листовой стали или из пласт­массы. Привод вентилятора имеет автоматическое включение и выключе­ние и осуществляется посредством:

• зубчатых колес;

• клиноременной передачи;

• электромагнитной муфты;

• гидродинамической муфты (рис. 5.3);

• автономного электрического привода;

• вязкостной муфты;

• фрикционной муфты.

Вентилятор устанавливают непосредственно за радиатором. Для повы­шения эффективности работы вентилятора его иногда размещают в на­правляющем кожухе, закрепленном на радиаторе. На привод вентилятора затрачивается 3—5 % мощности двигателя. Вентилятор повышает уровень шума двигателя. Поэтому стремятся обеспечить эффективную работу сис­темы охлаждения с минимальными энергетическими затратами.

Рис. 5.3. Гидромуфта привода вентилятора дизеля КамАЗ-740 (а) и включатель гидромуфты с термосиловым датчиком (б):

1 — передняя крышка; 2 — корпус; 3 — кожух; 4, 7, 12, 13 и 20 — шарикоподшипники; 5 — трубка подвода масла; 6 — ведущий вал; 8 — уплотнительное коль­цо; 9 — ведомое зубчатое колесо; 10 — ведущее зубчатое колесо; 11 — шкив; 14 — упорная втулка; 15 — ступица вентилятора; 16 — ведомый вал; 17 и 21 — самоподвижные уплотнительные муфты; 18 — прокладка; 19 и 22 — болты; 23 — корпус включателя; 24 — рычаг пробки крана; 25 — термосиловой датчик.

Термостат (рис. 5.4) автоматически поддерживает необходимую темпе­ратуру жидкости в системе охлаждения и позволяет быстро прогреть холод­ный двигатель при пуске. Термостаты бывают жидкостные (сильфонные) и с твердым наполните­лем, а также одноклапанные, которые ограничивают только поток жидко­сти, и двухклапанные, распределяющими поток жидкости между радиато­ром и малым кругом циркуляции жидкости. Устанавливают термостат либо на пути движения жидкости к радиатору (верхний патрубок), либо перед насосом.

Жидкостной термостат состоит из корпуса с окнами, гофрированного баллона, заполненного легко испаряющейся жидкостью — смесью ²/₃ дистиллированной воды и ¹/₃ этилового спирта и клапана. Нижняя часть бал­лона жестко соединена с кронштейном корпуса. К верхней части баллона припаян шток с клапаном. Шток может перемещаться в направляющей корпуса. Если жидкость в системе охлаждения не прогрета, то давление в сильфоне понижено и жидкость находится в сжатом состоянии (клапан за­крыт). По мере прогрева системы охлаждения жидкость в сильфоне испа­ряется, давление повышается, сильфон расширяется, открывается клапан. С этого момента жидкость начинает циркулировать через радиатор. Клапан начинает открываться при температуре жидкости 70—80 °С и полностью открывается при температуре 85—95 °С.

Термостаты жидкостного типа вследствие образования микроскопиче­ских трещин в стенках сильфона и потери герметичности имеют ограни­ченный срок службы.

В настоящее время применяют термостаты с твердым наполнителем. Они состоят из капсулы, заполненной активной массой (кристаллическим воском с медными опилками и церезином). Капсула закрыта резиновым буфером-мембраной, соединенным со штоком. Шток упирается в регули­ровочный винт, расположенный в верхней рамке термостата, кольцо кото­рой образует седло для основного клапана. Клапан и вместе с ним капсула поджимаются пружиной, которая вторым своим концом упирается в ниж­нюю рамку. При расширении активной массы шток, упирающийся в регу­лировочный винт, отжимает всю капсулу вместе с основным клапаном и открывает проход жидкости к радиатору.

Рис. 5.4. Работа термостатов:

а — жидкостного (дизель ЯМЗ-236); б — с твердым наполните­лем (двигатель автомобиля ЗИЛ-508.10); 1 — корпус жидкостного насоса; 2 — гофрированный баллон; 3 — шток; 4 — прокладка; 5 — клапан термостата; 6 — патрубок для отвода горячей жидкости; 7 — корпус термостата; 8 — кронштейн; 9 — баллон термостата; 10 — твердый на­полнитель; 11 — резиновая мембрана; 12 — направляющая втулка; 13 — возвратная пружина; 14 — коромысло клапана; 15 — буфер; 16 — впускной трубопровод.