Элементы системы охлаждения двигателя камаз 740
СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ И СМАЗОЧНАЯ СИСТЕМА ДВИГАТЕЛЯ КАМАЗ-740
Последовательность выполнения задания:
Рассмотрим отдельно систему охлаждения и смазочную систему.
Система охлаждения двигателя КАМАЗ-740
1. С помощью плаката изучите устройство и работу системы
2. Система охлаждения двигателя жидкостная, закрытого типа с принудительной циркуляцией охлаждающей жидкости, рассчитанная на постоянное применение низкозамерзающих жидкостей. В связи с этим в системе охлаждения и отопления устанавливаются резьбовые конические пробки вместо сливных кранов.
Применение в системе вместо низкозамерзающих жидкостей воды допускается только в особых случаях и только для кратковременного использования.
Система охлаждения (рис. 2.19) состоит из центробежного водяного насоса 29, трубчато-ленточного радиатора 5, расширительного бачка 22, двух термостатов 11, перепускного патрубка 8, пятилопастного осевого вентилятора 3 с кожухом и жалюзи 6. Контроль за температурой охлаждающей жидкости осуществляется двумя датчиками 13 и 19 и стрелочным указателем, расположенным на щитке приборов в кабине.
Температура охлаждающей жидкости в системе охлаждения должна быть в пределах 75.98 °С. Допускается работа двигателя при температуре не более 105 °С. Необходимый тепловой режим двигателя обеспечивается термостатами, гидравлической муфтой привода вентилятора и жалюзи.
Во время работы двигателя циркуляция охлаждающей жидкости в системе охлаждения создается центробежным насосом. Из нижнего бачка радиатора охлаждения жидкость поступает во всасывающий патрубок насоса и подается через отверстия в блоке цилиндров в водяную полость левого ряда цилиндров, а через нагнетательный патрубок 9 в водяную полость правого ряда цилиндров. Омывая наружные поверхности гильз цилиндров, охлаждающая жидкость через отверстия в верхней привалочной плоскости блока цилиндров поступает в водяные полости головок цилиндров.
Нагретая жидкость отводится из двигателя через водяные трубы, установленные на головках со стороны развала. На месте соединения водяных труб установлена коробка термостатов, через которую жидкость в зависимости от температуры поступает или в радиатор, или непосредственно в водяной насос.
Рис. 2.19. Система охлаждения:
1 — шкив водяного насоса; 2 — ремни привода насоса и генератора; 3 — вентилятор; 4 — шкив коленчатого вала; 5 — радиатор; 6 — жалюзи; 7 — гидромуфта привода вентилятора; 8 — перепускной патрубок; 9 — нагнетательный патрубок; 10 — верхний патрубок; 11 — термостат; 12 — термостатная пробка; 13 — датчик указателя температуры охлаждающей жидкости; 14 — соединительная трубка; 15 — подводящая трубка; 16 — правая водяная труба; 17 — отводящая трубка радиатора; 18 — впускной трубопровод; 19 — датчик контрольной лампы перегрева охлаждающей жидкости; 20 — заливная горловина с герметичной пробкой; 21 — пробка с клапанами; 22 — расширительный бачок; 23 — отводящая трубка компрессора; 24 — отводящая трубка левой водяной трубы; 25 — компрессор; 26 — левая водяная труба; 27 — головка цилиндров; 28 — блок цилиндров; 29 — водяной насос; 30 — сливной кран или пробка; 31 — нижний патрубок; 32 — трубка подвода жидкости к компрессору
Рис. 2.20. Малый круг циркуляции охлаждающей жидкости при работе термостата:
1 и 12 — стойки; 2 и 15 — клапаны; 3 — баллон; 4 -активная масса; 5 — шайба; 6 и 7 — пружины; 8 -обойма; 9 — диафрагма; 10 — буфер; 11 — втулка; 13 — шток; 14 — регулировочный винт; 16 — основание
Рис. 2.21. Большой круг циркуляции охлаждающей жидкости при работе термостата
Во время прогрева двигателя при температуре охлаждающей жидкости до 70 °С основные клапаны термостатов плотно закрывают отверстия, сообщающие водяные полости блока цилиндров с радиатором. Охлаждающая жидкость циркулирует через перепускной патрубок 8 (байпас), соединяющий полость коробки термостатов с всасывающим патрубком водяного насоса (малый круг циркуляции охлаждающей жидкости, рис. 2.20). В этом случае жидкость быстро нагревается. Когда ее температура будет выше 70 ± 2 °С, основные клапаны термостатов начинают открываться, и часть жидкости проходит через радиатор. При дальнейшем повышении температуры охлаждающей жидкости увеличивается открытие основных клапанов, и при температуре 83 ± 2 °С клапаны полностью открываются, одновременно перепускные клапаны термостатов полностью закрывают отверстия в термостатной коробке, через которые жидкость поступает в перепускной патрубок. С этого момента вся жидкость циркулирует через радиатор (большой круг циркуляции охлаждающей жидкости, рис. 2.21).
Температурный режим двигателя регулируется с помощью автоматической гидромуфты включения и выключения вентилятора.
Для удаления из системы паров жидкости и воздуха, а также для обеспечения полного заполнения всей системы охлаждающей жидкостью служит расширительный бачок, который устанавливается над двигателем в самой высокой точке системы охлаждения.
3. Термостаты с твердым наполнителем, прямым ходом клапана, с подвижным перепускным клапаном относительно термосилового датчика предназначены для автоматического регулирования теплового режима работы двигателя. Термостаты размещены в отдельной коробке, закрепленной на переднем торце правого ряда цилиндров.
Термостат состоит из латунного баллона 3 (рис. 2.20), заполненного активной массой 4 и закрытого диафрагмой 9 и буфером 10, на который опирается шток 13. Активная масса представляет собой смесь церезина и алюминиевого порошка ПАК-3.
Для удаления воздуха из полости рубашки охлаждения при ее заполнении и полного слива жидкости из системы в клапане термостата предусмотрено дренажное отверстие. Начало открытия основного клапана 15 термостата обеспечивается при температуре 70 ± 2 °С.
Если температура охлаждающей жидкости в системе охлаждения ниже + 70 °С, термостат направляет весь поток охлаждающей жидкости через перепускной патрубок (байпас), минуя радиатор. При этом основной клапан 15 закрыт, а перепускной 2 -открыт. При температуре в пределах 70. 85 °С охлаждающая жидкость проходит как через перепускной патрубок, так и через
радиатор. В это время основной и перепускной клапаны открыты частично. При температуре охлаждающей жидкости 83 ± 2 °С твердый наполнитель 4 расширяется, давит через диафрагму 9 и буфер 10 на шток 13, упирающийся в регулировочный винт 14, закрепленный в корпусе. При этом основной клапан 15, преодолевая сопротивление возвратной пружины 7, полностью открывается, а перепускной 2 — полностью закрывается.
4. Водяной насос центробежного типа обеспечивает постоянную циркуляцию жидкости в системе охлаждения.
Насос состоит из корпуса 1 (рис. 2.22), валика 14, шкива 2, двух подшипников 4 и 5, шестилопастной крыльчатки 9, напрессованной на валик, и крышки 3 с торцовым уплотнением. В корпус водяного насоса запрессовано кольцо 13 из графитовой композиции, по которому работает торцовое уплотнение, состоящее из обоймы 12, резинового манжета 11 и упорного кольца 7, поджимаемого пружиной 10 к кольцу 13. Две латунные обоймы 12 предохраняют резиновый манжет от деформации при вращении. Валик 14 насоса вращается в двух шариковых подшипниках 4 и
5, которые установлены в расточках корпуса водяного насоса. Полости подшипников уплотнены резиноармированными сальниками. Крыльчатка 9 закрепляется на валике шатунной колпачковой гайкой со стопорной 1 шайбой.
Рис. 2.22. Водяной насос:
1 — корпус; 2 — шкив; 3 — крышка; 4 и 5 — шариковые подшипники; 6 — втулка; 7 — упорное кольцо; 8 — отверстие для выхода воздуха; 9 — крыльчатка; 10 — пружина; 11 — манжет; 12 — обойма манжета; 13 — графитовое кольцо; 14 — валик
В верхней части корпуса водяного насоса имеется отверстие
8 для выхода воздуха при заливке жидкости в систему охлаждения. При сборке насоса полость корпуса между подшипниками на 1/3. 2/3 объема заполняется смазкой ЛЗ-31, которая удерживается в полости корпуса двумя манжетами. Пополнения смазки в процессе эксплуатации не требуется.
Производительность водяного насоса при номинальной частоте вращения составляет 395 л/мин при сопротивлении на выводе 3,15 кгс/см2. Водяной насос установлен в передней части двигателя и крепится к левому ряду цилиндров четырьмя болтами.
Вентилятор осевого типа, пятилопастный, установлен на ведомом валу гидромуфты соосно с коленчатым валом двигателя. Приводится во вращение гидромуфтой с автоматическим управлением. Предусмотрена возможность размещения вентилятора вверху с клиноременным приводом от шкива гидромуфты.
Вентилятор вращается в установленном на рамке радиатора диффузоре, который уменьшает подсос лопастями воздуха с боков и тем самым способствует увеличению скорости потока воздуха, просасываемого вентилятором.
5. Автоматический привод вентилятора состоит из гидромуфты и включателя гидромуфты.
Гидромуфта вентилятора (рис. 2.23) предназначена для передачи крутящего момента от коленчатого вала к вентилятору, а также для гашения инерционных сил, которые возникают при резком изменении частоты вращения коленчатого вала. Расположена в передней крышке блока цилиндров. Передняя крышка 1 и корпус 2 соединены винтами и образуют полость, в которой установлена гидромуфта.
Ведущий вал 6 в сборе с кожухом 3, ведущее колесо 10, вал 12 шкива и шкив 11 соединены между собой болтами и составляют ведущую часть гидромуфты, которая передает крутящий момент от коленчатого вала через шлицевой валик на шкив. Ведущая часть гидромуфты вращается в шариковых подшипниках
19 и 7.
Ведомое колесо 9 в сборе с валом, на котором крепится ступица 15 вентилятора, составляют ведомую часть гидромуфты, которая передает крутящий момент на вентилятор. Ведомая часть гидромуфты вращается в двух шариковых подшипниках 13 и 4.
Рис. 2.23. Гидромуфта привода вентилятора:
1 — передняя крышка; 2 — корпус подшипника; 3 — кожух; 4, 7, 13 и 19 — шариковые подшипники; 5 — трубка корпуса подшипника; 6 — ведущий вал; 8 -уплотнительное кольцо; 9 — ведомое колесо; 10 — ведущее колесо; 11 -шкив; 12 — вал шкива; 14 — упорная втулка; 15 — ступица вентилятора; 16 -ведомый вал; 17 и 20 — манжеты с пружинами; 18 — прокладки
Уплотнение гидромуфты осуществляется резиновыми манжетами 17 и 20.
Внутренние поверхности ведущего и ведомого колеса отлиты вместе с лопатками. На ведущем колесе — 33 лопатки, на ведомом — 32.
Включение гидромуфты производится автоматически включателем гидромуфты. При увеличении температуры активная масса, находящаяся в баллоне включателя, начинает плавиться и, увеличивая объем, перемещает шток с золотником в системе смазки двигателя. Масло поступает в полость муфты, и по мере его поступления ведущее колесо начинает вращать ведомое колесо и ступицу вентилятора. Частота их вращения зависит от коли-чества масла, поступившего в полость муфты.
6. Вентилятор может работать по одному из трех режимов:
— автоматический — температура охлаждающей жидкости в двигателе поддерживается в пределах 80.95 °С, кран включения гидромуфты установлен в положение «В»;
— вентилятор отключен — кран включателя установлен в положение «О». При этом вал вентилятора может вращаться с небольшой частотой вращения;
— вентилятор включен постоянно. Работа на таком режиме допустима лишь кратковременно, в случае возможных неисправностей муфты и ее включателя.
При необходимости постоянного включения, вентилятора следует освободить контргайки двух специальных болтов крепления вентилятора к ступице и ввернуть болты так, чтобы они вошли в отверстия на шкиве коленчатого вала, и вновь законтрить гайки.
При переходе на автоматический режим необходимо вывернуть болты и законтрить в таком положении, чтобы обеспечивалось свободное вращение вентилятора относительно шкива и надежное крепление крыльчатки к ступице.
Если при работе вентилятора на первом режиме (кран включателя в положении «В») температура воды в двигателе поднимается выше 105 °С, необходимо отрегулировать ход штока включателя перекладыванием регулировочных шайб под термосиловой датчик.
На новом включателе все шайбы расположены над датчиком. Если все шайбы переложены под датчик, термосиловой элемент должен быть заменен.
Включатель гидромуфты (рис. 2.24) золотникового типа устанавливается в передней части двигателя на нагнетательном патрубке, подводящем охлаждающую жидкость к правому ряду цилиндров.
Термосиловой датчик 15 является чувствительным элементом включателя, реагирующим на температуру охлаждающей жидкости.
При повышении температуры охлаждающей жидкости до 80.95 °С шток термосилового датчика перемещает золотник 5, который открывает полость в корпусе 1. Масло для работы гид-
ромуфты от насоса двигателя через сообщающиеся полости включателя подводится в полость гидромуфты. Далее через трубку, каналы в ведущем валу и отверстия в ведомом колесе масло поступает в межлопастное пространство. Слив масла из рабочих полостей колес происходит через отверстия в кожухе.
При понижении температуры охлаждающей жидкости ниже 80 °С золотник 5 под действием возвратной пружины 4 закрывает полость в корпусе 1 и отключает вентилятор.
Водяной радиатор трубчато-ленточный (змейковый), трехрядный, с трубками овального сечения, расположен перед двигателем. Водяной радиатор состоит из верхнего и нижнего бачков, остова и боковых стоек.
Верхний и нижний бачки припаиваются к остову радиатора, состоящему из трех рядов трубок. Промежутки между трубками заполнены гофрированной медной лентой, изогнутой змейкой и припаянной к трубкам. К верхнему и нижнему бачкам водяного радиатора припаяны две боковые стойки, представляющие собой стальные пластины. Вместе с нижней пластиной они образуют каркас радиатора.
В верхний латунный бачок радиатора впаян подводящий патрубок, в нижний бачок — отводящий патрубок.
Крепление радиатора эластичное. Эластичность достигается с помощью резиновых подушек, степень затяжки которых ограничивается распорными втулками. Крепится радиатор на автомобиле в трех точках.
Жалюзи радиатора створчатые, управляются из кабины водителя. Ручка управления жалюзи расположена под щитком приборов справа от рулевой колонки. Чтобы закрыть жалюзи, надо потянуть ручку на себя. Закрывать жалюзи следует при прогреве, а также в случае понижения температуры охлаждающей жидкости при движении.
Жалюзи радиатора предназначены для регулирования потока воздуха, просасываемого через решетку радиатора. Жалюзи выполнены в виде набора горизонтальных, сравнительно узких пластин из оцинкованного железа. Они объединены общей рамкой и снабжены шарнирным устройством, обеспечивающим одновременно поворот их около своих осей. Жалюзи прикрепляются к каркасу радиатора перед охлаждающей решеткой.
Рис. 2.24. Включатель гидромуфты с термосиловым датчиком:
1 — корпус; 2 — крышка корпуса; 3 -шайба; 4 — возвратная пружина; 5 -золотник; 6 и 7 — уплотнительные кольца; 8 — пробка крана; 9 — рычаг пробки крана; 10 — пружина фиксатора; 11 — фиксатор рычага; 12 -крышка пробки крана; 13 — регулировочные шайбы; 14 — гайка крепления термосилового датчика; 15 — термосиловой датчик; 16 -уплотнительное кольцо
Расширительный бачок расположен на двигателе с правой стороны по ходу автомобиля и соединен с термостатной коробкой, с верхним бачком радиатора, водяной полостью блока и компрессором.
Расширительный бачок служит для компенсации изменения объема охлаждающей жидкости при ее расширении от нагрева, а также позволяет контролировать степень заполнения системы охлаждения и способствует удалению из нее воздуха.
В горловине расширительного бачка установлена паровоздушная пробка с двумя клапанами: впускным (воздушным) и выпускным (паровым). Выпускной клапан, нагруженный пружиной, поддерживает в системе охлаждения избыточное давление до 0,65 кгс/см2. Впускной клапан, нагруженный более слабой пружиной, препятствует созданию в системе разрежения при остывании двигателя. Впускной клапан открывается и сообщает систему охлаждения с атмосферой при разрежении
0,01.0,13 кгс/см2.
Заливка охлаждающей жидкости в систему охлаждения двигателя производится через заливную горловину с герметичной резьбовой пробкой.
На автомобиле КамАЗ-5410 со спальным местом установлена горловина, на конус которой надет гибкий резиновый шланг. Доливка производится через эту горловину. Уровень жидкости в
расширительном бачке контролируется с помощью специального краника контроля уровня.
Контроль за температурой охлаждающей жидкости в системе охлаждения осуществляется указателем, установленным на щитке приборов. При возрастании температуры в системе охлаждения до 98°С в указателе загорается контрольная лампа аварийного перегрева охлаждающей жидкости. Этот сигнал предупреждает о том, что необходимо выяснить причину перегрева двигателя и устранить ее.
Источник статьи: http://www.sinref.ru/000_uchebniki/00660dvigateli/004_konstrukcia_tractornoh_dvigatelei_vnutrennego_sgorania_lihanov_2005/030.htm
