Система охлаждения автомобильного двигателя: устройство и принцип действия

Устройство, конструкция, принцип работы

Жидкостная система охлаждения

Достоинством жидкостной системы охлаждения как раз и является возможность поддержания температуры в заданном диапазоне, поэтому она лучше воздушной. Но конструкция этой системы значительно сложнее.

В ее состав входит:

  1. Рубашка охлаждения
  2. Водяной насос
  3. Термостат
  4. Радиаторы
  5. Соединяющие патрубки
  6. Вентилятор

При этом основным рабочим элементом такой системы является специальная жидкость – антифриз, при помощи которой и осуществляется отвод тепла. Раньше вместо него использовалась обычная вода, но из-за низкого температурного порога замерзания и образования накипи от воды постепенно отказались.

Рубашка охлаждения

Рубашка охлаждения – специальная система каналов в блоке цилиндров и головке блока, по которой движется жидкость. Если рассматривать все по-простому, то выглядит это так: имеется блок, в который устанавливаются цилиндры, а также основные узлы и механизмы. Поверх этого блока сделана оболочка, а пространство между ними и используется как каналы для движения жидкости. Такая конструкция позволяет жидкости омывать цилиндры, проходить рядом с узлами, установленными в блоке и головке, что обеспечивает отвод тепла от них.

Рекомендуем: е 210 км в час. Если нет никакого обозначения, то наибольшая скорость разрешена не выше 110 км в час. Автомобильные покрышки для спортивных версий автомобилей имеют в маркировке буквы W и Y, означающие соответственно скорости 270 и 300 км в час.

Помпа

Так выглядит водяная помпа

В рубашку охлаждения установлена водяная помпа. Она состоит из приводного зубчатого колеса (шкива) и крыльчатки, которая помещается внутрь рубашки, посаженных на одну ось. Привод ее осуществляется от коленчатого вала при помощи ремня.

Именно водяной насос и обеспечивает циркуляцию жидкости по системе. Получая вращение от коленчатого вала, крыльчатка заставляет двигаться жидкость по каналам рубашки.

Клапан подъема

Одной из важнейших деталей Маз является клапан подъема или управления, как ее еще принято называть. Служит она для спускания площадки в конце подъема. В данном механизме предусмотрено спецустройство, которое хорошо предохраняет все механические элементы от перегрузки.


Клапан подъема и его характеристики

Схема клапана устроена не так уж сложно. Обязательным элементом является чугунный корпус, в котором расположены главные составляющие клапана и предохранитель.

Также здесь размещено резиновое седло и несколько обязательных манжет, выполняющих роль уплотнителей. Между ними предусмотрено технологическое отверстие.

Устройство современного радиатора

Радиатор охлаждения ДВС, как правило, имеет два бачка (нижний и верхний), сердцевину, в которой охлаждается жидкость (антифриз или тосол), и несколько дополнительных деталей для крепления. Жидкость от охлаждающей рубашки двигателя поступает в радиатор, где ее температура понижается до требуемого значения, затем антифриз снова передается двигателю. Для изготовления сердцевины и бачков используются легкие металлы: или алюминий, или латунь. Благодаря их высокой теплопроводности они обеспечивают эффективное и быстрое охлаждение антифриза.

Сердцевина радиатора состоит из горизонтально расположенных металлических пластин, соединенных с полыми трубками, идущими вертикально вниз от верхнего бачка к нижнему бачку. Таким образом, при движении через сердцевину жидкость разбивается на несколько потоков, и происходит увеличение площади ее соприкосновения с воздухом атмосферы, ведущее к повышению интенсивности охлаждения.

Патрубки радиатора позволяют соединять бачки с рубашкой охлаждения двигателя. Нижний бачок имеет, как правило, сливной краник, через который можно слить жидкость. Подобным краником снабжена и рубашка двигателя. Антифриз заливается внутрь системы охлаждения через горловину верхнего бачка.

Функционирование систем охлаждения современных автомобилей происходит с учетом значения температуры:

  • двигателя;
  • охлаждающей жидкости;
  • окружающей среды;
  • масла и т. д.

Действие системы охлаждения можно объяснить следующим образом. Нагретая двигателем жидкость направляется насосом через патрубки в радиатор, в котором обеспечивается понижение ее температуры. После чего охлажденная жидкость (антифриз) снова подается в рубашку двигателя, и далее цикл повторяется.

Сердцевины радиаторов автомашин могут быть:

  • трубчато-пластинчатыми;
  • трубчато-ленточными.

В первом случае охлаждающие трубки могут иметь расположение:

  • шахматное;
  • под углом;
  • в ряд.

Ребра у радиаторов, относящихся к типу трубчато-пластинчатых, бывают либо плоскими, либо волнистыми, и могут иметь разный размер. Кроме того, для усиления теплопередачи на них иногда делают специальные турбулизаторы (просечки, отогнутые и образующие узкие проходы для воздуха).

У радиаторов, называемых, трубчато-ленточными, охлаждающие трубки всегда расположены в ряд, а для изготовления ленты их решеток используется медный лист толщиною от 0,05 миллиметра до 0,1 миллиметра. Чтобы усилить теплоотдачу с помощью завихрений, на ленте выполняют фигурные отверстия методом штамповки или создают отогнутые просечки.

Сегодня наибольшее распространение получили радиаторы охлаждения автомобиля, изготовленные на основе алюминиевых сплавов. Такие устройства дешевле и легче латунных аналогов, но уступают последним по надежности и сроку службы. Еще одним достоинством радиаторов из латуни является то, что они проще ремонтируются: их можно паять. В то время как радиатор системы охлаждения, известный как алюминиевый, более сложен в ремонте, так как его детали и конструктивные элементы соединяют между собой с использованием завальцовки и герметизирующих материалов.

Своими руками

Самосвалы ГАЗ 53 не является автомобилем из серии «премиум», он трудяга, и предназначен для перевозки грузов. Поэтому тюнинг преимущественно направлен на улучшение его технических характеристик, а не на эффектный внешний вид. Хозяева таких авто вряд ли станут обращаться в автоцентры, и стараются все работы выполнять своими руками.

Выпуск и продажа нового грузовика ГАЗ-53 прекратился еще в 1993 году. Но этот автомобиль настолько глубоко вошел в сердца наших граждан, что хотелось, чтобы выпуск этот не прекращался, а с каждым годом с конвейера выходили все более усовершенствованные модификации ГАЗ-53. Но это уже из разряда фантастики.

Поэтому остается только один вариант усовершенствовать наш с вами любимчик, а именно сделать тюнинг кабины или салона ГАЗ-53.

Как именно это вы будете делать решать вам, главное, чтобы в итоге получился не раскрашенный попугай, потому что так издеваться над народным любимцем, себе во вред, а что-то действительно завораживающее.

Вот, к примеру, взять одну известную передачу, так там из ГАЗ-53 сделали настоящий хаммер, с огромным клиренсом, двумя мостами, четырьмя дверьми вместо двух, с более усовершенствованной подвеской, кузов сделан в американском стиле и многое другое. Вот такому нашему «хаммеру» ГАЗ-53 американцы точно бы завидовали.

Двигатель

В первую очередь тюнинг ГАЗ направлен на усовершенствование силового агрегата. Если «родной» мотор приходит в негодность, не всегда есть смысл его ремонтировать. Хорошим альтернативным вариантом замены является дизель со своими неоспоримыми преимуществами:

  • Низкий расход топлива газ 53;
  • Большой срок службы, при нормальной эксплуатации дизельный мотор до капитального ремонта пробегает по 400 и 500 тыс. км;
  • Простота в обслуживании, необходимо только вовремя менять фильтры и масло. Мотору не нужна диагностика по выявлению неисправных свечей, в/в проводов, коммутатора и трамблера;
  • Высокий КПД.

Самым популярным для «пятьдесят третьего» стал двигатель Минского моторного завода Д-245 (Д-240, Д-243). Мотор имеет простую конструкцию и приемлемую цену. К тому же, доработок при переустановке не так уж и много.

Процесс установки двигателя Д-245 на грузовик ГАЗ 53

  • Переварить на раме крепления;
  • Заменить топливный бак;
  • Заменить и модернизировать выхлопную систему;
  • Внести изменения в электропроводку;
  • Сделать переходник и доработать карданный вал.

Возможна установка мотора иностранного производства, например, от «Мерседеса». Четырехлитровый «немец» еще экономичнее, чем белорусский МТЗ, его расход не превышает 15 литров на 100 км пробега.

Кабина и салон

Кабина ГАЗ 53 сделана из хорошего толстого металла, но со временем ржавеет любая металлическая конструкция. Ее приходится подваривать, перекрашивать. Не всегда кабина подлежит ремонту, часто у нее прогнивают крылья, днище и подножки. Многие владельцы «53-их» устанавливают кабину от модели ГАЗ 3307, и подходит она практически без переделок.

Виды систем охлаждения двигателя

Регулирование температуры автомобильного двигателя может осуществляться при помощи охлаждающей жидкости (антифриза, ОЖ) и посредством циркуляции воздуха. Исходя из этого различают три вида систем:

  • Воздушная. Физически представляет собой обдув, благодаря которому происходит вытеснение горячего воздуха из подкапотного пространства в атмосферу. Воздушное охлаждение может быть естественным и принудительным (с использованием вентилятора). В силу низкой эффективности как самостоятельная система практически не применяется.
  • Жидкостная. Представляет собой систему трубчатых контуров, по которым циркулирует охлаждающая жидкость. Жидкостное охлаждение может быть принудительным (перекачка насосом), термосифонным (за счет разности в плотности нагретой и охлажденной жидкостей) и комбинированным (охлаждение головки блока цилиндров осуществляется принудительно, а остальные узлы термосифонным принципом). Такая система более эффективна в сравнении с воздушной, но при определенных режимах работы (длительный простой с включенным двигателем, повышенные температуры окружающей среды) может быть недостаточной для качественного охлаждения.
  • Комбинированная. Представляет собой использование и воздушного обдува, и жидкостных контуров.

Системы охлаждения на основе жидкости также разделяются на открытые и закрытые. Первые имеют сообщение с атмосферой при помощи пароотводной трубки, а во вторых жидкость полностью изолирована от окружающей среды. В закрытых системах давление антифриза больше, а следовательно, выше и температура кипения. Это позволяет использовать их при высоких температурах нагрева жидкости (до 120°C).

Инструкция по эксплуатации

Приборная панель и органы управления

Грузовик запускается поворотом ключа в замке, расположенном снизу на рулевой колонке.

Под левой рукой находится переключатель поворотов и фар ближнего/дальнего света. Указатели поворота переключаются в горизонтальной плоскости. Возможно постоянное или кратковременное включение. Управление светом фар производится в вертикальной плоскости. При нажатии на ручку с торца включается звуковой сигнал.

Справа от рулевой колонки располагается переключатель стеклоочистителя и омывателя.

Спидометр, тахометр и комбинированный прибор, показывающий уровень топлива, температуру охлаждающий жидкости, давление масла и напряжение находятся на приборном щитке перед водителем.

Рядом на приборном щитке находятся сигнальные лампы:

  • температуры охлаждающей жидкости (загорается при температуре 105±5°С),
  • аварийного давления масла,
  • уровня топлива (загорается при заполненности топливного бака на 16-20% и ниже),
  • давления воздуха в тормозной системе,
  • загрязнения масляного фильтра и другие.


Приборная панель

Управление автомобилем

Для прогрева двигателя или накачки шин необходимо нажать на педаль подачи топлива, зафиксировать защелкой и отпустить. Прогревать двигатель следует на минимальных оборотах с постепенным повышением до средних. Начинать движение можно только, когда охлаждающая жидкость нагрета не менее 40°С.

При движении использовать постоянную подачу топлива нельзя!

Стояночный тормоз включается приведением рычага в заднее положение. При возвращении в переднее положение – выключается. В промежуточных позициях подключается дополнительный тормоз.

Коробка передач ЯМЗ-236П – пятиступенчатая с синхронизаторами на 2-3 и 4-5 передачах. Переключение передач происходит по следующей схеме:

При трогании на скользком участке, прохождении трудных участков дороги следует включать блокировку дифференциала. Делать это нужно на стоящем автомобиле или на скорости до 10 км/ч.

Вхождение в поворот с заблокированным дифференциалом опасно. Это снижает управляемость и ведет к повышенному износу силового привода! При заблокированном дифференциале соответствующий значок на приборной панели горит оранжевым.


Управление автомобилем

Безопасность

Работа с самосвалом связана с опасностью травм и несчастных случаев. Для снижения этих рисков и вероятности поломок следует соблюдать ряд правил безопасности. Вот некоторые из них.

  • Запрещается находиться перед кабиной при подъеме и опускании, а также движение без фиксации кабины тросом и при открытом механизме откидывания.
  • Во время движения не следует проводить регулировку сиденья водителя.
  • Запрещено движение с поднятой платформой и опускание груженой платформы.

Подробные указания по безопасной работе и содержит инструкция по эксплуатации МАЗ-5551. Там же, помимо детального описания конструкции и узлов самосвала, можно найти требования к техническому обслуживанию и основные рекомендации по устранению неисправностей.

Заправочные ёмкости МАЗ

Заправочные ёмкости , л Топливный бак: – полный объем 343/515 -рабочий объем 327/495

Агрегатымеханизмы Система смазки Сист. охл без ПЖД с ПЖД Двигатель ЯМЗ-236 НЕ2 /БЕ2 ,ЯМЗ 7601,10 24 40/42 Двигатель ЯМЗ-7511.10 32 48/50 Двигатель ЯМЗ-238ДЕ2 32 47/49 Двигатель ЯМЗ-6581.10/6582.10 32 48/50 Двигатель ЯМЗ-6561.10/6562.10/6563.10 24 41/43 Двигатель ММЗ-245.30 Е2 14,8 21,9 Двигатель ММЗ 260.5 Е2 18 31 КПП ЯМЗ 239 11,5 КПП ЯМЗ-238М/2381 ZF 9S109 8 КПП МАЗ-543205 9 КПП ЯМЗ-236,2361 5,5 КПП МЗКТ-65151 7,5 КПП ZF 16S151 11 КПП ZF 16S221 13 КПП СААЗ 3206.70 /695Д 4,5 КПП СААЗ 4334М2 6 Картер гл.передачи зад./ср. мост по 13 Картер главной передачи перед. мост 4,5 Картер колесной передачи зад/ср.мост по 2 Картер колесной передачи перед.моста по 2,3 Система гидроусилителя руля 6,5 Система подъема платформы 65 Система подъема платформы п/пр. 120 Бачок омывателя 10 Картер балансира зад.подвески по 0,4 Система подъема кабины 0,75 Картер раздаточной коробки 4,5 Картер КОМ 0,5

ВАЗ 11113

Система охлаждения — жидкостная, закрытого типа, с принудительной циркуляцией. Герметичность системы обеспечивается впускным и выпускным клапанами в пробке расширительного бачка. Выпускной клапан поддерживает давление в системе на горячем двигателе (за счет этого повышается температура кипения жидкости, уменьшаются паровые потери), он открывается при давлении около 110 кПа (1,1 кгс/см2). Впускной клапан открывается при понижении давления в системе относительно атмосферного на 3-13 кПа (0,03-0,13 кгс/см2) (на остывающем двигателе). Тепловой режим работы двигателя поддерживается термостатом и электровентилятором радиатора. Система охлаждения : 1 — пробка расширительного бачка; 2 — расширительный бачок; 3 — пароотводящий шланг; 4 — подводящий шланг радиатора; 5 — радиатор двигателя; 6 — крыльчатка вентилятора; 7 — кожух радиатора; 8 — датчик включения электровентилятора; 9 — сливная пробка; 10 — зубчатый ремень привода ГРМ; 11 — насос охлаждающей жидкости; 12 — всасывающая труба насоса; 13 — подводящая труба отопителя; 14 — кран; 15 — отводящая труба отопителя; 16 — радиатор отопителя; 17 — датчик температуры охлаждающей жидкости (в левом торце головки блока цилиндров); 18 — шланг отвода охлаждающей жидкости из рубашки охлаждения впускной трубы; 19 — отводящий шланг радиатора; 20 — выпускной патрубок головки блока; 21 — заправочный шланг; 22 — термостат; 23 — шланг всасывающей трубы насоса.

Насос охлаждающей жидкости — лопастной, центробежного типа, приводится от шкива коленчатого вала зубчатым ремнем привода ГРМ. Корпус насоса — алюминиевый. Валик вращается в двухрядном подшипнике с «пожизненным» запасом смазки. Наружное кольцо подшипника стопорится винтом. На передний конец валика напрессован зубчатый шкив, на задний -крыльчатка. К противоположному торцу крыльчатки прижато упорное кольцо из графитосодержащей композиции, под которым находится сальник. При выходе насоса из строя рекомендуется заменять его в сборе.

Перераспределением потоков жидкости управляет термостат с твердым термочувствительным элементом. На холодном двигателе клапан термостата перекрывает патрубок, ведущий к радиатору, и жидкость циркулирует только по малому кругу (через байпасный патрубок термостата), минуя радиатор. Малый круг включает радиатор отопителя и впускную трубу. При температуре 87±2°С клапан начинает перемещаться, открывая основной патрубок; при этом часть жидкости циркулирует по большому кругу, через радиатор двигателя. При температуре около 102°С основной клапан полностью открывается, а байпасный закрывается, и вся жидкость циркулирует через радиатор двигателя. Ход основного клапана должен составлять не менее 8 мм.

Радиатор двигателя состоит из двух вертикальных пластмассовых бачков (левый — с перегородкой) и двух горизонтальных рядов круглых алюминиевых трубок с напрессованными охлаждающими пластинами. Для повышения эффективности охлаждения пластины штампуются с насечкой. Жидкость подается через верхний патрубок, а отводится через нижний. Рядом с впускным патрубком расположен тонкий патрубок пароотводящего шланга.

Электровентилятор радиатора включается через реле 113.3747 датчиком-выключателем ТМ-108, ввернутым в правый бачок радиатора. Его контакты замыкаются при температуре 99±3°С, а размыкаются при 94+3°С. Реле расположено под панелью приборов слева. Его характеристики описаны в разделе»Электрооборудование».

Расширительный бачок изготовлен из полупрозрачного полиэтилена, что позволяет визуально контролировать уровень жидкости. В верхней его части выполнен штуцер для пароотводящего шланга от радиатора двигателя, в нижней — для заправочного шланга.

Для контроля температуры охлаждающей жидкости в головку цилиндров двигателя ввернут датчик, подающий сигнал на указатель температуры приборной панели.

Система охлаждения предназначена для поддержания нормального теплового режима двигателя. Как правило, применяется жидкостная система охлаждения, закрытого типа, с принудительной циркуляцией жидкости и расширительным бачком (рис. 4).

Рис. 4 Схема системы охлаждения двигателя

  • а) малый круг циркуляции
  • б) большой круг циркуляции
  • 1 — радиатор; 2 — патрубок для циркуляции охлаждающей жидкости; 3 — расширительный бачок; 4 — термостат; 5 — водяной насос; 6 — рубашка охлаждения блока цилиндров; 7 — рубашка охлаждения головки блока; 8 — радиатор отопителя с электровентилятором; 9 — кран радиатора отопителя; 10 — пробка для слива охлаждающей жидкости из блока; 11 — пробка для слива охлаждающей жидкости из радиатора; 12 — вентилятор

Технические характеристики

Габаритные размеры, мм

  • длина — 5990 (при откинутой кабине — 7850)
  • ширина — 2500 мм (в моделях с выгрузкой на 3 стороны — 3450 при полностью опрокинутом кузове)
  • высота — 2925 мм при откинутом назад кузове – 4850
  • при выгрузке вбок – 3850

клиренс — 270 (минимальный, в районе переднего моста)

Параметры двигателя устройства

  • Объем — 11150 см³ (ЯМЗ-236)
  • Мощность — 180 л.с.
  • Крутящий момент — 667 Нм
  • Максимальная скорость — 83 км/ч (у ряда моделей может быть до 90 км/ч)
  • снаряженная — 7580, в т.ч. на передней оси — 4130
  • на задней оси — 3450
  • полная — 16 230, т.ч.
  • на передней оси — 5980

на задней оси — 10 250

Размеры и габариты кузова

Размеры МАЗ-5551 при таком объеме платформы составляют 3800 х 2269 х 630 мм.

Для сравнения предлагаем ознакомиться с размером кузова КамАЗа бортового.

В зависимости от модификации грузоподъемность может составлять до 10,2 тонны (сопоставимо с грузоподъемностью Камаз-43118), объем кузова МАЗ-5551 – до 12,5м³ (15,5 при поднятых бортах).

Авторемонт

Процесс сгорания топливной смеси в цилиндрах двигателя сопровождается высвобождением большого количества тепла, которое нагревает двигатель. Если не охлаждать двигатель во время работы, то через несколько минут его температура превысит критическую, и он разрушится. Чтобы этого не произошло, в автомобиле применяется система охлаждения двигателя.

Состав системы охлаждения двигателя:

  • охлаждающая жидкость (тосол или антифриз);
  • радиатор;
  • вентилятор;
  • термостат;
  • водяной насос (помпа);
  • соединительные патрубки;
  • расширительный бачок;
  • отопитель салона.

Водяной насос (помпа) начинает работать вместе с двигателем. Как только двигатель заработал, вращающиеся лопасти помпы заставляют охлаждающую жидкость циркулировать по малому кругу системы охлаждения (минуя радиатор). Это надо для того, чтобы двигатель как можно быстрее прогрелся и вышел на свою рабочую температуру.

Когда температура охлаждающей жидкости работающего двигателя достигла рабочего значения, открывается термостат и охлаждающая жидкость начинает циркулировать по большому кругу — через радиатор.

Охлаждающая жидкость (тосол, антифриз) подается в радиатор через верхний патрубок, проходит сверху вниз по его сотам, и через нижний патрубок (уже охлажденная жидкость) подается обратно в рубашку двигателя.

Когда температура охлаждающей жидкости поднимается к верхним значениям (100 °C и более), включается вентилятор, который усиливает поток воздуха через решетку радиатора и увеличивает эффективность охлаждения. На старых машинах вентилятор соединен жестко ремнем с валом помпы и вращается постоянно.

Чтобы жидкость в системе охлаждения не замерзала при низких температурах и не закипала при 100 °C, применяются специальные охлаждающие жидкости: тосол или антифриз. Эти жидкости содержат этиленгликоль или пропиленгликоль — химические соединения, не дающие воде замерзать. Кроме того, охлаждающие жидкости содержат ингибиторы ржавчины, коррозии и вспенивания, что предотвращает образование ржавчины на металлических поверхностях двигателя и радиатора, смазывает водяной насос и не дает жидкости вспениваться, циркулируя по системе.

ВНИМАНИЕ! Не используйте в качестве охлаждающей жидкости воду!!!!. Вода — довольно агрессивная среда, которая быстро разрушает все металлические детали системы охлаждения. При нагреве охлаждающая жидкость расширяется и увеличивается в объеме

Поскольку система охлаждения является герметичной, то излишки охлаждающей жидкости выталкиваются в расширительный бачок, который соединен гибким шлангом в горловиной радиатора. Когда охлаждающая жидкость остывает, она опять подается в систему охлаждения через нижний патрубок расширительного бачка. Расширительный бачок служит также для залива и долива охлаждающей жидкости в систему охлаждения. При открытии крышки расширительного бачка надо быть очень осторожным, т.к. горячие пары могут ошпарить вашу руку

При нагреве охлаждающая жидкость расширяется и увеличивается в объеме. Поскольку система охлаждения является герметичной, то излишки охлаждающей жидкости выталкиваются в расширительный бачок, который соединен гибким шлангом в горловиной радиатора. Когда охлаждающая жидкость остывает, она опять подается в систему охлаждения через нижний патрубок расширительного бачка. Расширительный бачок служит также для залива и долива охлаждающей жидкости в систему охлаждения. При открытии крышки расширительного бачка надо быть очень осторожным, т.к. горячие пары могут ошпарить вашу руку.

В салоне автомобиля находится еще один небольшой радиатор, спрятанный под торпедо, который принято называть отопителем салона автомобиля, или просто — печкой. В холодное время года водитель открывает заслонку печки, и нагретая охлаждающая жидкость начинает циркулировать через теплообменник, нагревая воздух в салоне автомобиля.

Система охлаждения довольно проста и при нормальной работе не требует какого-либо обслуживания. Если утечек охлаждающей жидкости нет, то можно спокойно ездить пару лет. Раз в два года рекомендуется полностью менять охлаждающую жидкость в системе охлаждения автомобиля. Также, надо следить за состоянием резиновых патрубков, поскольку резина со временем пересыхает и растрескивается. Очень будет неприятно, если в дороге вдруг произойдет разрыв патрубка — дальнейшее движение будет практически невозможно. Поэтому, имеет смысл через 5-6 лет проводить полную замену всех резиновых патрубков на новые.

В начало страницы

Воздушная система охлаждения

Моторами воздушного охлаждения оснащались транспортные средства в 50-70 годах прошлого века. Типичными представителями таких автомобилей являются «Запорожец» или FIAT 500. Сейчас моторы с воздушным охлаждением в автомобилестроении практически не встречаются.

Конструкция и принцип действия

Конструктивно система принудительного воздушного охлаждения монтируется в подкапотном пространстве транспортного средства и состоит из:

  • отсасывающего или нагнетающего вентилятора;
  • направляющих ребер рубашки охлаждения двигателя;
  • органов управления (дроссельные заслонки, управляющие подачей воздуха или муфта, регулирующая частоту вращения вентилятора в автоматическом режиме);
  • температурного датчика, установленного в силовом агрегате;
  • контрольного прибора, выведенного на приборную панель в салоне автомобиля.

Охлаждение мотора осуществляется встречным холодным воздухом. Для усиления его потока чаще всего используют вентилятор нагнетающего типа. Он усиливает поток холодного плотного воздуха и обеспечивает его подачу в больших количествах при малых энергетических затратах.

Отсасывающий вентилятор требует больших затрат мощности, однако обеспечивает более равномерный отвод тепла от деталей силового агрегата.

Достоинства и недостатки

Моторы с принудительным воздушным охлаждением отличаются:

  • простотой конструкции;
  • низкими требованиями к изменению температуры окружающей среды;
  • небольшим весом;
  • несложным техническим обслуживанием.

К недостаткам системы воздушного охлаждения относят:

  • большую потерю мощности мотора, которая расходуется на обеспечение работы вентилятора;
  • высокий уровень шума во время работы вентилятора;
  • недостаточное охлаждение отдельных элементов двигателя из-за неравномерного обдува;
  • невозможность использования излишков тепла для обогрева салона.

Принципы построения систем охлаждения

Снижение эффективности работы системы охлаждения приводит к увеличению температуры поршней, уменьшению зазоров между поршнем и цилиндром. Тепловые зазоры уменьшаются до нуля. Поршень задевает за стенки цилиндра, образуются задиры, перегретое масло теряет смазочные свойства и масляная плёнка разрывается. Такой режим работы может привести к заклиниванию двигателя. Перегрев сопровождается неравномерным расширением головки блока, болтов крепления, блока двигателя и пр. В дальнейшем разрушение двигателя неизбежно: трещины в головке блока, деформация плоскостей стыка головки и самого блока цилиндров, образуются трещины сёдел клапанов и т.п. — неприятно даже перечислял, всё это, поэтому лучше до этого не доводить!

Система охлаждения двигателя и масла призвана не допустить подобного развития событий, но для того, чтобы система справилась с поставленными задачами, необходимо использовать качественную охлаждающую жидкость (ОЖ). Низкозамерзающие ОЖ называют антифризами — от английского слова «antifreeze». Ранее ОЖ приготовляли на основе водных растворов одноатомных спиртов, гликолей, глицерина и неорганических солей. В настоящее время предпочтение отдано моноэтиленгликолю — бесцветной сиропообразной жидкости с плотностью примерно 1,112 г\см2 и температурой кипения 198 гр. Задача ОЖ не только охлаждать двигатель, но и не кипеть во всём диапазоне температур работы двигателя и его компонентов, иметь высокую теплоёмкость и теплопроводность, не пениться, не оказывать вредного воздействия на патрубки и уплотнения, обладать смазывающими и антикоррозийными свойствами.

В 70 х годах выпускался антифриз на основе водного раствора моноэтиленгликоля с температурой начала кристаллизации — 40 гр. Он не требовал разбавление водой при добавлении в систему охлаждения. Этот препарат получил название ТОСОЛ — по названию лаборатории «Технология Органического Синтеза». Т.к. название не запатентовано, то ТОСОЛом называют готовый к применению продукт, а «антифризом» — концентрированный раствор (хотя ТОСОЛ тоже антифриз).

Готовые антифризы окрашивают для безопасности и выбирают броские цвета: синий, зелёный, красный. В процессе эксплуатации антифриз теряет полезные свойства — снижаются антикоррозийные свойства, возрастает склонность к пенообразованию. Срок службы отечественных ОЖ от 2 до 5 лет, импортных 5-7 лет.

На рисунке, приведённом ниже, изображена схема системы охлаждения автомобиля. Ничего особенного или сложного в системе охлаждения нет и тем не менее…

При пуске двигателя начинает вращаться помпа (водяной насос). Привод помпы может иметь свой шкивок, приводимый во вращение ремнем вспомогательного оборудования или приводиться вращением ремня ГРМ. В системе охлаждения находится крыльчатка, которая вращаясь, приводит в движение охлаждающую жидкость. Для быстрого прогрева двигателя система «закорочена», т.е. термостат закрыт и не пропускает жидкость в радиатор охлаждения. По мере роста температуры охлаждающей жидкости открывается термостат, переводя систему в другое состояние, когда охлаждающая жидкость проходит по длинному пути — через радиатор системы охлаждения (короткий путь перекрыт термостатом). Термостаты имеют различные характеристики открытия. Обычно на кромке нанесена температура открытия. Наверное не стоит объяснять устройство радиатора. В нижней части радиатора установлен датчик включения вентилятора. Если температура охлаждающей жидкости достигнет определённой величины — датчик замкнётся, а т.к. электрически он соединён на разрыв цепи питания электровентилятора, то при замыкании — должен включиться вентилятор системы охлаждения. По мере остывания охлаждающей жидкости — вентилятор выключается, а термостат перекрывает длинный путь на короткий. Всё просто, но не очень…

Такая схема является основой, но жизнь не стоит на месте и различные производители усовершенствуют системы охлаждения. На некоторых автомобилях Вы не найдёте датчика включения вентилятора системы охлаждения, т.к. вентилятор включается от ЭБУ двигателем в зависимости от показаний датчика температуры охлаждающей жидкости

Стоит обратить внимание на ситуацию, при которой при вклинении зажигания — сразу включается вентилятор системы охлаждения. Или неисправен датчик температуры, или повреждены его цепи, или неисправен сам ЭБУ двигателем — он «не видит» температуру двигателя и на всякий случай включает сразу вентилятор

На некоторых а\м на пути к отопителю установлены специальные электроклапана, разрешающие или перекрывающие путь охлаждающей жидкости (БМВ, МЕРСЕДЕС). Такие клапана иногда «помогают» системе охлаждения выйти из строя.

Воздушное охлаждение двигателя: принцип работы, преимущества и недостатки

Назначение

В процессе работы ДВС температуры в камере сгорания могут достигать 2000 градусов. Если не будет надежной системы охлаждения, повысится расход масла и горючего. Перегрев приведет к быстрому износу и поломке двигателя.

Если мотор не будет достаточно прогреваться, это также будет на нем негативно сказываться. Если наблюдается переохлаждение, это грозит снижением мощности, интенсивным износу, повышенным расходом горючего.

Более того, в большинстве современных автомобилей, кроме основных задач, данная система выполняет и второстепенные функции. Первым делом это обеспечение работы отопителя. Также система призвана охлаждать не только сам двигатель, но и масло, жидкость в автоматической коробке передач. Иногда она действует и на дроссельный узел вместе с впускным коллектором.

В современной системе (будь то жидкостное или воздушное охлаждение двигателя) рассеивается до 35 процентов тепла, произведенного в результате горения топливо-воздушной смеси.

Устройство и принцип действия

В воздушной системе самым главным является воздушный поток. При помощи воздуха тепло отводится от камер сгорания, ГБЦ, масляных радиаторов. Система представляет собой вентилятор, охладительные ребра в цилиндрах и на ГБЦ. Также в устройстве имеется съемный кожух, дефлекторы и решение для контроля за работой системы. Вентилятор системы охлаждения двигателя оснащен сеткой для защиты лопастей от попадания посторонних предметов.

Дополнительные ребра позволяют увеличить площадь поверхности, которая контактирует с воздухом. За счет этого воздушное охлаждение двигателя эффективно справляется со своей задачей.

Поток воздуха при работе двигателя в принудительном порядке подается к мотору при помощи лопастей вентилятора – они преимущественно изготовлены из алюминия. Не нужно объяснять, наверное, почему включается вентилятора охлаждения на холодном двигателе. Воздушный поток проходит между ребрами, а затем равномерно разделяется за счет дефлекторов и проходит через все горячие детали двигателя. Таким образом, мотор не нагревается чрезмерно.

Вентилятор подает в систему охлаждения поток воздуха объемом 30 кубических метров в минуту. Этого достаточно для обеспечения нормальной работы мотора с невысокой мощностью и небольшим объемом.

Характеристики ЯМЗ-7511

Производство «Автодизель» Ярославский моторный завод
Марка двигателя 7511
Годы выпуска 1996-н.в.
Материал блока цилиндров чугун
Тип двигателя дизельный
Конфигурация V-образный
Количество цилиндров 8
Клапанов на цилиндр 2
Ход поршня, мм 140
Диаметр цилиндра, мм 130
Степень сжатия 16.5
Объем двигателя, куб.см 14866
Мощность двигателя, л.с./об.мин 360/1900 375/1500 400/1900 420/1900
Крутящий момент, Нм/об.мин 1570/1100-1300 -/- 1715/1100-1300 1765/1100-1300
Экологические нормы Евро 2
Турбокомпрессор ТКР-100
Вес двигателя, кг 1250 (ЯМЗ-7511)
Расход топлива, л/100 км (для МАЗ-6422) 27
Расход масла, % к расходу топлива, до 0.2
Масло в двигатель: -летом -зимой (меньше +5° С) М-10 М-8
Сколько масла в двигателе, л 32
Замена масла проводится, часов 1000
Размеры, мм: — длина — ширина — высота 1388 1045 1100
Ресурс двигателя, км — по данным завода — на практике 800 000 —
Двигатель устанавливался МАЗ-5336, 5432, , , 6303 МАЗ-6317, , 6417, 6422, 6425 Урал-6563 КрАЗ-6140, 7140, 7634 ДЭТ-320 КО-816 МЗКТ-65272, 74181, 8021 RSM 1401 Torum-740
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
История движения
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock
detector