Основи конструкції системи рідинного охолодження

Принципова схема системи рідинного охолодження наведена на рис. 4.15. В ній охолоджувальна рідина за допомогою насоса 5 проходить крізь сорочки охолодження блока 7 і головки б циліндрів та забирає від них тепло.

Нагріта рідина через верхній патрубок, з розміщеним у ньому термостатом 4, надходить до охолодника - радіатора 2, де віддає тепло потоку повітря, що створюється за допомогою вентилятора 1. Проходячи крізь радіатор, рідина за допомогою насоса 5 знову повертається до сорочок охолодження блока і головки циліндрів.

Конструкція рідинної системи охолодження показана на рис. 4.16. Радіатор 5 складається з верхнього та нижнього бачків, з'єднаних між собою системою вертикальних трубок. Для збільшення поверхні трубки оточені великою кількістю горизонтальних пластин. При такій будові радіатор інтенсивно продувається потоком повітря, який створює вентилятор 2, і добре охолоджується. Для зменшення інтенсивності потоку повітря (у холодну погоду) перед радіатором встановлені жалюзі. В деяких конструкціях, крім жалюзі, використовують еластичну шторку.

Варто зазначити, що майже всі елементи радіатора цього типу виготовлені з латуні - матеріалу технологічного, але досить дорогого. Тому у розробці двигунів для сучасних легкових і деяких вантажних автомобілів перевагу надають радіаторам з алюмінієвих сплавів. Трубки в цих радіаторах розташовані горизонтально (рис. 4.17).

Такі алюмінієві радіатори легкі, більш теплопровідні, їх конструкція краще пристосована для масового виробництва. Проте ремонтувати їх в разі пошкодження досить складно.

Для забезпечення циркуляції рідини в сучасних системах охолодження застосовують, як правило, відцентрові насоси.Схема дії такого насоса наведена на рис. 4.18. Під час обертання крильчатки рідина, що надійшла з порожнини всмоктування

В у простір між її лопастями, під дією відцентрової сили відкидається на периферію нагнітальної порожнини Н і створює там підвищений тиск. Під цим тиском рідина виходить з насоса до сорочки охолодження блока циліндрів.

Привід відцентрового насоса відбувається за допомогою паса (гладкого чи зубчастого) від шківа, встановленого на передньому кінці колінчастого вала двигуна.

Вентилятори систем охолодження сучасних двигунів обладнують механічним або електричним приводом. При механічному приводі крильчатка 10 вентилятора (рис. 4.19) закріплена на шківі 8 пасового приводу. Шків розташований на тому самому валу 3, що і ротор 2 рідинного насоса. Вал встановлений на двох кулькових підшипниках. Підшипники змащуються за допомогою пресової мастильниці 7 консистентним (густим) мастилом і захищені від бруду самопідтискним торцьовим ущільнювачем 5.

Натягнення пасу, що приводить у дію рідинний насос і вентилятор, регулюють за допомогою шківа 11, встановленого на валу генератора системи електропостачання автомобіля.

Сучасні системи охолодження дедалі частіше обладнують електро-вентиляторами, двигуни яких підключені до мережі електропостачання автомобіля через автоматичну систему керування.

Системи охолодження сучасних двигунів є закритими. Внутрішній простір в них відокремлений від зовнішньої атмосфери спеціальним пристроєм, розташованим у кришці радіатора (рис. 4.20). Він складається з випускного (парового) 4 і впускного (повітряного) 1 клапанів. Тиск у закритій системі дещо вищий, ніж атмосферний, тому температура кипіння охолоджувальної рідини також буде більш високою, ніж 100°С, а випаровування та можливі втрати рідини - меншими.

Коли кришка закрита, випускний клапан 4 через гумову прокладку притискається пружиною 7 до виступу горловини. Якщо внаслідок пароутворення тиск у системі збільшиться на 0,05-0,07 МПа порівняно з атмосферним, випускний клапан 4, долаючи опір пружини 7, піднімається по штоку 6 угору. Рідина (пара) з верхнього бачка радіатора проходить через клапан і трубкою 8 відводиться в резервний бачок (в системах без резервного бачка – в атмосферу)

При охолодженні двигуна після зупинки у системі може створитися розрідження, яке призведе до деформації трубок радіатора. Для запобігання цьому при зменшенні тиску у системі до 0,001-0,01 МПа впускний клапан 1 відкривається і пропускає рідину (повітря) з резервного бачка в систему.