Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

АГРЕГАТИ СИСТЕМИ ОХОЛОДЖЕННЯ



СИСТЕМА ОХОЛОДЖЕННЯ

 

Двигун працює нормально тільки при певному тепловому режимі. Якщо циліндри та поршні від зіткнення з гарячими газами перегріваються, то підвищується їх зношуваність через вигоряння мастильного матеріалу. Відбувається коксування масла з відкладен­ням нагару. Зменшення зазорів внаслідок теплового розширення може призвести до заклинювання поршнів у циліндрах. Одночасно знижується потужність через погіршення наповнення циліндрів.

 

Таких негативних наслідків можна уникнути, якщо охолоджувати гарячі деталі двигуна. Проте надмірне охолодження теж неприпустиме. Якщо двигун переохолоджений, то збільшуються втрати тепла в процесі перетворення її в механічну енергію. Крім того, паливо погано випаровується, важко займається і не повністю згоряє, що знижує потужність і економічність двигуна, а значне утворення нагару при неповному згорянні палива може призвести до залягання поршневих кілець і зависання клапанів. Зношуваність у переохолодженому двигуні теж збільшується, оскільки відбувається конденсація продуктів згоряння, які, перебуваючи в рідкому стані, викликають сильну корозію гільз циліндрів, поршнів і поршневих кілець. Через збільшення затримки самозаймання палива підвищується жорсткість роботи.

 

Найвигідніший тепловий стан двигуна в межах 85-95°С підтримує система охолодження, яка відводить зайве тепло від деталей і передає її навколишньому повітрю. Для відведення тепла від нагрітих частин двигуна використовують рідинну примусову систему охолодження. Циркуляція охолодної рідини в такій системі відбувається під дією відцентрового насоса, що подає охолоджену воду з радіатора в сорочку охолодження блока циліндрів.

 

У сучасних дизельних двигунах застосовується замкнута система охолодження, ізольована від атмосфери і з'єднується з нею тільки при відкритті повітряного або парового клапанів, розташованих у пробці радіатора.

 

На рис. 1 наведена схема системи охолодження двигуна КамАЗ-740. Рідина, охолоджена в радіаторі 4, надходить з його нижнього бачка по нижньому патрубку у відцентровий насос 26 і подається ним у сорочку охолодження блока циліндрів 25. При цьому вона спрямовується до найбільш нагрітих частин блока і омиває зовнішні стінки циліндрів. Крім того, рідина проходить через отвори у верхній поверхні блока в головку циліндра і охолоджує стінки камери згоряння. Нагріта рідина відводиться з сорочки охолодження блока і головок циліндрів через верхні труби, розміщені з боку розвалу блока циліндрів. Частина рідини спрямовується для охолодження циліндрів компресора.

 

У двигунів ЯМЗ-236 і ЯМЗ-238 система охолодження (рис. 6.2) за конструкцією дещо подібна до описаної вище, але відрізняється відсутністю гідромуфти і деякими конструктивними особливостями. Відцентровий насос, встановлений на нижній бічній частині кришки розподільних шестерень, подає охолодну рідину в подовжні канали нижньої частини блока циліндрів обома його сторонами. Завдяки наявності в стінках подовжніх каналів отворів, які спрямовують потік охолодної рідини, вона рівномірно розподіляється для відведення тепла від усіх циліндрів. Потік рідини спрямовується з

Рис. 1. Схема системи охолодження двигуна КамАЗ-740:

 

1 — шків рідинного насоса; 2 — пас приводу насоса і генератора; 3 — вентилятор; 4 — радіатор; 5 — шків вентилятора; 6 — перепускний патрубок; 7 — нагнітальний патрубок; 8 — верхній патрубок; 9 — термостат; 10 — водорозподільна коробка; 11 — сполучна труба; 12 — підвідна труба; 13 — труба права; 14 — відвідна трубка радіатора; 15 — впускний трубопровід; 16 — датчик контрольної лампи перегріву двигуна; 17 — заливна горловина; 18 — пробка з пароповітряним клапаном; 19 — розширювальний бачок; 20 — відвідна труба; 21 — компресор; 22 — трубка лівої відвідної труби; 23 — труба ліва; 24 — головка циліндрів; 25 — блок циліндрів; 26 — відцентровий насос

 

Рис 2. Схема системи охолодження двигуна ЯМЗ-238:

 

1 — випуск повітря при заповненні системи охолодження під час прогрівання пусковим підігрівачем; 2 — термостат; 3 — відведення охолодної рідини в радіатор; 4 — трубка перепускна; 5 — підведення рідини до компресора; 6 — підведення охолодної рідини з радіатора; 7 — рідинний відцентровий насос; 8 — отвір для установки датчика термометра; 9 — відведення гарячої води до опалювача кабіни

 

нижніх розподільних каналів безпосередньо в головку циліндрів до стінок випускних каналів і стаканів форсунок, що сильно нагріва­ються під час роботи двигуна.

 

Рідина, яка охолодила стінки циліндрів, проходить у порожнину головки і надходить у два збірні верхні патрубки. У цих патрубках роз­ташовані термостати, що змінюють напрям руху рідини залежно від її температури. Далі рідина надходить у радіатор для охолодження.

 

Система охолодження спроектована і розрахована на найважчі умови, коли двигун працює з повним навантаженням при високій температурі навколишнього повітря. Щоб двигун не переохолодився в інших, більш легких умовах роботи, а при запуску забезпечувало­ся якнайшвидше його прогрівання, в системі охолодження є регулюючі пристрої. Охолодження регулюють зміною кількості повітря і рідини, що проходять через радіатор. У двигунів КамАЗ-740 потік повітря регулюється автоматично періодичним вимкненням венти­лятора, що приводиться в дію гідромуфтою. Передбачена також

 

можливість регулювання потоку повітря зміною положення пластин жалюзі, які розташовані перед радіатором. Відкривають і закривають жалюзі з кабіни робочого місця водія.

 

Кількість рідини, що проходить через радіатор, автоматично регулюється термостатами. Залежно від температурного режиму двигуна рідина може циркулювати двома шляхами: великим замкнутим колом при відкритих клапанах термостатів (сорочка охолодження — термостат — радіатор — рідинний насос — сорочка охолодження) або малим колом, минувши радіатор (сорочка охолодження — термостат — рідинний насос — сорочка охолодження). Напрям руху охолодної рідини показаний на рис. 1 і 2 стрілками.

 

Таким чином, при роботі двигуна оптимальна температура (75-98°С) охолодної рідини в системі підтримується автоматично за допомогою термостатів і ввімкненням при необхідності вентилятора таким чином: при 78°С починають відкриватися термостати і охолодна рідина частково надходить у радіатор; при 85-90°С у двигунах КамАЗ-740 включається в роботу вентилятор; при 95°С відбувається повне відкриття радіаторних клапанів термостатів і перекривається мале коло.

 

При зниженні температури охолодної рідини до 95°С починають закриватися радіаторні клапани термостатів, відкриваються перепускні патрубки і охолодна рідина частково надходить до насоса по малому колу; при 85°С у двигунах КамАЗ-740 припиняється подача масла в гідромуфту і вимикається вентилятор; при 78°С повністю закриваються радіаторні клапани термостатів і охолодна рідина не надходить у радіатор.

 

АГРЕГАТИ СИСТЕМИ ОХОЛОДЖЕННЯ

Рідинний насос відцентрового типу забезпечує циркуляцію рідини в системі охолодження двигуна. Він встановлений на передньому торці блока циліндрів двигуна.

 

У корпусі насоса двигуна КамАЗ-740 на кулькових підшипниках

 

4 і 6 (рис. 3) встановлений вал. На передньому кінці вала закріплено шпонкою і болтом 2 привідний шків 1. На протилежному кінці вала напресована і закріплена гайкою крильчатка насоса. Вал приводиться в обертання за допомогою клинопасової передачі від шківа гідромуфти. Порожнина в корпусі під крильчатку герметизується сальником 8, що складається з корпусу, гумової манжети ущільнюва­ча, розтискної пружини і графітного кільця. Сальник запресований у корпусі рідинного насоса, а його графітне кільце постійно притиснуте до упорного сталевого кільця. Між упорним кільцем і крильчаткою встановлене гумове кільце ущільнювача. Висока якість виготовлення торців графітного і сталевого упорних кілець забезпечує надійне контактне ущільнення рідинної порожнини насоса.

 

Підшипники 4 і 6 з одностороннім ущільненням. Порожнина підшипників при збиранні заповнюється мастильним матеріалом, який необхідно поповнювати в процесі експлуатації через прес-маслянку 5. Особливості конструкції рідинного насоса двигуна ЯМЗ-238 показані на рис. 4.

Рис. 3. Рідинний насос двигуна КамАЗ-740:

 

1— шків; 2 — болт; З — шайба; 4,6 — підшипники; 5 — прес-маслянка; 7 — манжета; 8 — сальник

 

Рис. 4. Рідинний насос двигуна ЯМЗ-238:

 

7 — сальник; 2 — корпус насоса; З — втулка; 4 — шпилька кріплення підвідного патрубка; 5 — стопорне кільце сальника; 6 — упорне кільце сальника; 7 — пружина сальника; 8 — манжета сальника; 9 — крильчатка; 10 — кришка; 11 — вал; 12 — гайка; 13 — стопорна шайба; 14 — перепускний ніпель трубки водяних термостатів; 15, 16 — кулькові підшипники; 17— прокладки; 18 — корпус сальника; 19 — втулка сальника; 20 — гайка кріплення боковини шківа; 21 — замкова шайба; 22 — гайка; 23—маточина шківа; 24— боковина шківа; 25 — регулювальні прокладки; 26 — прес-маслянка

 

Вентилятор осьового типу, створює додатковий потік повітря через серцевину радіатора системи охолодження. Вентилятор двигуна КамАЗ-740 закріплений на маточині 15 (рис. 5) веденого вала гідромуфти і розміщений у кожусі. При обертанні вентилятора кожух формує потік повітря, спрямований через серцевину радіатора, і тим самим підвищує ефективність охолодження.

 

Привід вентилятора гідравлічний; він складається з гідромуфти і вимикача режиму її роботи. Гідромуфта приводу вентилятора за­безпечує передачу крутного моменту від колінчастого вала двигуна до вентилятора і зниження динамічних навантажень, що виникають при різкій зміні частоти обертання колінчастого вала. Вимикач забезпечує автоматичне вмикання або вимикання вентилятора.

 

Гідромуфта встановлюється в передній частині двигуна КамАЗ-740 співвісно з колінчастим валом у порожнині, обмеженій передньою кришкою 1 блока (див. рис. 5) і корпусом 2 підшипника. Ведучий вал у зборі з кожухом З, ведуче колесо 10, вал 12 шківа і шків 11 з'єднані болтами і обертаються в кулькових підшипниках 8,19. Вони складають ведучу частину гідромуфти, яка приводиться в обертання від колінчастого вала двигуна за допомогою шліцьового вала 6. Ведене колесо 9 у зборі з валом 16 і закріпленою на ньому маточиною 15 вентилятора, обертаються в кулькових підшипниках 4, 13 і складають ведену частину гідромуфти. Гідромуфта ущільнена гумовими манжетами 17,20.

Рис. 5. Гідромуфта приводу вентилятора:

 

1 — передня кришка; 2 — корпус підшипника; 3 — кожух; 4, 8, 13, 19 — кулькові підшипники; 5 — трубка; 6 — ведучий вал; 7 — вал приводу гідромуфти; 9 — ведене колесо; 10 — ведуче колесо; 11 — шків; 12 — вал шківа; 14 — втулка манжети; 15 — маточина вентилятора; 16 — ведений вал; 17,20 — манжети; 18 — прокладка

 

На внутрішніх тороїдальних поверхнях ведучого і веденого коліс є радіальні лопаті, відлиті разом з колесами. Міжлопатевий простір коліс утворює робочу порожнину гідромуфти.

 

Передача крутного моменту з ведучого колеса 10 гідромуфти на ведене колесо 9 відбувається при заповненні робочої порожнини маслом. При працюючому двигуні масло, що надходить з нагнітальної секції масляного насоса через канал вимикача, потрапляє на лопаті ведучого колеса, що обертається і захоплюється ними, отримуючи при цьому кінетичну енергію. В порожнині коліс встановлюється внутрішня циркуляція масла. Частинки масла, ударяючись об лопаті веденого колеса, віддають йому енергію, забезпечуючи обертання ведених деталей і вентилятора. Частота обертання веденого колеса залежить від кількості масла, що надходить у порожнину гідромуфти. Різка зміна частоти обертання колінчастого вала двигуна супроводжується проковзуванням ведучого колеса гідромуфти відносно веденого, що знижує динамічні навантаження в приводі.

 

Вимикач гідромуфти (рис.6) коректує режим роботи вентилятора залежно від температури рідини в системі охолодження, змінюючи кількість масла, що надходить у гідромуфту. При необхідності забезпечує постійне вимикання або вмикання вентилятора.

 

 

Вимикач має три фіксовані положення і забезпечує роботу вентилятора в одному з трьох режимів.

 

Автоматичний — важіль встановлений в положення А (рис. 6.7). При підвищенні температури охолодної рідини, що омиває термо­силовий датчик 7 (див. рис. 6), активна маса, що знаходиться в балоні датчика, починає плавитися і, збільшуючись в об'ємі, переміщує шток датчика і кульку. При температурі рідини 85-90°С кулька відкриває масляний канал у корпусі вимикача. Масло з головної масляної магістралі двигуна каналами у корпусі вимикача, блока і його передній кришці, трубці і каналах у ведучому валу надходить у робочу порожнину гідромуфти; при цьому крутний момент від колінчастого вала передається крильчатці вентилятора. При температурі охолодної рідини нижче 85°С кулька під дією пружини перекриває масляний канал у корпусі і подача масла в гідромуфту припиняється; при цьому масло, що знаходиться в гідромуфті, через отвір у кожусі зливається в картер двигуна і вентилятор вимикається.

Рис. 7. Схема роботи вимикача гідромуфти залежно від положення важеля:

1 — автоматичний режим; 2 — вентилятор увімкнений постійно; 3 — вентилятор вимкнений; І — подача масла із системи мащення двигуна; // — подача масла в гідромуфту.

 

Вентилятор вимкнений — важіль встановлений у положення В (див. рис. 7), масло в гідромуфту не подається; при цьому крильчатка може обертатися з невеликою частотою під дією сил тертя, що виникає при обертанні підшипників і манжети гідромуфти.

 

Вентилятор увімкнений постійно — важіль встановлений в положення Я; при цьому в гідромуфту постійно надходить масло незалежно від температури охолодної рідини, вентилятор обертається постійно з частотою, яка приблизно дорівнює частоті обертання колінчастого вала.

 

Основний режим роботи гідромуфти — автоматичний. При відмові вимикача гідромуфти в автоматичному режимі (характеризується перегрівом двигуна) необхідно увімкнути гідромуфту в постійний режим (встановити важіль вимикача в положення П) і при першій нагоді усунути несправність вимикача.

 

Радіатор призначений для передачі тепла від охолодної рідини в довкілля.

 

Радіатор трубчасто-стрічкового типу розташований перед двигуном. Він складається з теплорозсіюючої серцевини (остова), верхнього і нижнього бачків і деталей кріплення. Три ряди розташованих вертикально овальних трубок серцевини впаяно в бачки. Для збільшення теплорозсіюючої поверхні простір між трубками заповнений гофрованою мідною стрічкою, розташованою горизонтально і в перегинах припаяної до бічних поверхонь трубок. До бачків припаяні сталеві бічні стояки, що створюють разом з нижньою пластиною каркас радіатора. У верхній бачок упаяні патрубки підведення нагрітої рідини з головок блока двигуна і відведення пари в розширювальний бачок. Нижній бачок оснащений патрубком для відведення від радіатора охолодної рідини до насоса. Радіатор у зборі з кожухом вентилятора кріпиться до кронштейнів рами через гумові кільця.

 

Жалюзі регулюють інтенсивність обдування радіатора зустрічним потоком повітря. Вони розміщені перед радіатором і складаються з горизонтально розташованих пластин, встановлених шарнірно в рамці, з приводом від рукоятки, розміщеної під щитком приладів. Ру­коятка приводу стопориться в різних положеннях кульковим фіксатором. При витяганні рукоятки пластини, повертаючись на шарнірах, зменшують зустрічний потік повітря, що надходить до радіатора. Жалюзі закривають при прогріванні двигуна і під час руху, якщо температура охолодної рідини не підіймається вище 70°С.

 

Розширювальний бачок компенсує зміну об'єму рідини при її розширенні внаслідок підвищення температури на працюючому двигуні, сприяє видаленню з охолодної рідини повітря і конденсації пари, що надходить з системи охолодження, створює підпір рідини у пра­цюючому рідинному насосі, покращуючи умови його роботи, а також дає змогу контролювати рівень заповнення.системи охолодження.

 

У заливній горловині бачка встановлена пробка 1 (рис. 8) з випускним 5 і впускним 6 клапанами. Випускний (паровий) клапан оберігає радіатор і трубопроводи від руйнування при збільшенні тиску в системі внаслідок розширення охолодної рідини при підвищенні її температури або виділення пари. Пружина 3 випускного клапана 5 розрахована на створення в системі охолодження надмірного тиску до 65 кПа. Температура кипіння охолодної рідини при такому тиску підвищується приблизно до 113—114°С. Впускний клапан 6 перешкоджає підвищенню розрідження в системі і з'єднує її з атмосферою при розрідженні 1-13 кПа, що утворюється при охолодженні двигуна.

Рис. 8. Пробка розширювального бачка:

 

1 — пробка з клапанами;2 — шток; 3 — пружина; 4 — горловина розширювального бачка; 5 — випускний (паровий) клапан; 6 — впускний клапан (повітряний); 7 — прокладка

 

Термостати з твердим наповнювачем і прямим ходом клапана призначені для прискорення прогрівання холодного двигуна і авто­матичної підтримки його оптимального теплового режиму при русі автомобіля. На основі термостата 6 (рис. 9) закріплені стояки 1, 7, усередині яких розміщені балон 8 з активною масою і гумовою втулкою 4, а також клапани 5, 10 з пружинами 11, 13.

 

При прогріванні холодного двигуна патрубок, що сполучає порожнини блока з радіатором, закритий радіаторним клапаном 5, пе­репускний клапан 10 відкритий і забезпечує підведення рідини до насоса. Рідина в цьому випадку циркулює малим колом, минувши радіатор, що прискорює прогрівання двигуна.

 

Прогрівання двигуна до температури 80 ± 2°С викликає плавлення активної маси в балоні, що призводить до переміщення його вправо; при цьому відкривається клапан 5 і прикривається клапан 10. Рідина починає циркулювати частково і великим колом з охолодженням її в радіаторі. Повне відкриття клапана 5 і закриття клапана 10 відбувається при температурі рідини 93 ± 2°С, що забезпечує циркуляцію рідини тільки через радіатор.

 

При зниженні температури рідини об'єм активної маси в балоні термостата зменшується і пружина 13, переміщуючи клапани 5, 10, збільшує циркуляцію рідини через блок циліндрів з одночасним зниженням її руху через радіатор. Прогрівання двигуна і вихід його на оптимальний режим роботи прискорюються.

 

Контроль за тепловим режимом двигуна здійснюється за допомогою контрольно-вимірювальних приладів. Покажчик температури охолодної рідини розміщений на щитку приладів і працює спільно з датчиком, встановленим у стінці коробки термостатів. Сигнальна лампа перегріву рідини з світлофільтром червоного кольору вмонтована в шкалу покажчика температури, а датчик сигнальної лампи встановлений у трубопроводі двигуна. При температурі охолодної рідини вище 101 ±3°С спрацьовує датчик і сигнальна лампа спалахує.

Рис. 9. Будова та схема роботи термостата:

 

а — будова; б, в — робочі положення; 1,7 — стояки; 2 — шток; З, 12 — регулювальні

 

гайки; 4 — гумова втулка з шайбою; 5, 10 — клапани; б — основа; 8 — балон; 9 — активна

 

маса (церезин); 11, 13 —пружини

 

 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.