Устройство системы охлаждения МАЗ-500

Система охлаждения двигателя жидкостная, закрытого типа, с принудительной циркуляцией охлаждающей жидкости.

Основными агрегатами системы охлаждения являются (рис. 26): радиатор, водяной насос 8, вентилятор 5, термостаты 3 и дистанционный термометр.

Во время работы двигателя циркуляция жидкости в системе охлаждения создается центробежным насосом, приводимым в действие клиновидным ремнем 7 от шкива 6 коленчатого вала.

Система охлаждения работает следующим образом. Водяной насос / (рис. 27) забирает жидкость из нижнего бачка 11 радиатора и нагнетает ее по каналам в крышке распределительных шестерен в рубашки 2 и 6 соответственно правого и левого рядов цилиндров. Далее по каналам каждой из водяных рубашек жидкость поднимается вверх, омывает наружную поверхность гильз цилиндров и, поглощая тепло, нагревается. Под напором, создаваемым насосом, жидкость поднимается выше и поступает в водяные рубашки головок цилиндров по направляющим от- верстиям и в первую очередь к наиболее нагревающимся местам— выпускным клапанам и стаканам форсунок. Омывая и охлаждая наружные поверхности камер сгорания, выпускных трубопроводов, направляющих клапанов и стаканов форсунок, жидкость дополнительно нагревается. Из головки цилиндров нагретая жидкость выходит по двум каналам в водосборные трубопроводы 5, имеющиеся на обоих рядах цилиндров блока. Из водосборных трубопроводов через термостаты нагретая жидкость по двум дюритовым (прорезиненным) шлангам поступает в верхний бачок 9 радиатора, из которого она по трубкам 10 опускается в нижний бачок радиатора.

Проходя по трубкам радиатора, горячая жидкость благодаря большой поверхности охлаждения отдает тепло потоку воздуха, создаваемому вентилятором 12.

Охлажденная в радиаторе жидкость вновь нагнетается из нижнего бачка водяным насосом в водяные рубашки двигателя. Когда температура охлаждающей жидкости опускается ниже 70° С, а также в начале прогрева двигателя, когда температура жидкости еще не достигла 70° С, термостаты автоматически направляют весь поток жидкости непосредственно к водяному насосу по перепускной трубке 8 мимо радиатора. При такой циркуляции жидкости с отключенным радиатором двигатель быстро прогревается за счет тепла, выделяющегося при сгорании топлива. При повышении температуры жидкости выше 70° С термостаты открываются, и жидкость из водосборных трубопроводов поступает снова в радиатор, а оттуда в водяной насос.

Рис. 26. Система охлаждения:

Л — к отопителю кабины; Б и В — к радиатору; Г —к компрессору; Д — от от радиатора; Е — от пускового подогревателя; 1 — место установки датчика термометра; 2 — краник для спуска воздуха при заполнении системы охлаждения во время прогрева двигателя пусковым подогревателем; 3 — термостат; 4 — перепускная трубка: 5—вентилятор; 6—шкив коленчатого вала; 7 — ремень привода насоса; 8 — водяной насос

Наилучшей температурой охлаждающей жидкости на выходе из головки цилиндров является 75—98е С. Двигатель при данном тепловом режиме развивает максимальную мощность, расходует наименьшее количество топлива и работает с минимальными износами.

27. Схема охлаждения двигателя:

1 -водяной насос: 2 — водяная рубашка правого ряда цилиндров; 3 — указатель температуры жидкости; 4— датчик; 5 — водосборные трубопроводы; 6 — водяная рубашка левого ряда цилиндра; 7 — термостаты: 8 — перепускная трубка; 9 — верхний бачок радиатора; 10 — трубки радиатора; 11— нижний бачок радиатора: 12—вентилятор.

При температуре ниже 70° С ухудшается процесс сгорания топлива и увеличивается износ поршневой группы. Впрыснутое в камеру сгорания топливо сгорает неполностью. Часть несгоревшего топлива превращается в мелкие твердые частицы кокса (черный дым), часть конденсируется и смывает масляную пленку с деталей двигателя.

При перегреве двигателя падает давление в системе смазки, ухудшаются смазывающие свойства масла, возможны задиры трущихся поверхностей, коробление и трещины деталей, имеющих высокую рабочую температуру (головка блока).

Температуру охлаждающей жидкости регулируют (кроме термостатов) также с помощью жалюзи радиатора, управление которыми осуществляется рукояткой из кабины водителя.

Температура охлаждающей жидкости контролируется дистанционным указателем 3 температуры жидкости, установленным на щитке приборов в кабине водителя.

Емкость системы охлаждения 32 л. Систему охлаждения заполняют через горловину радиатора, закрываемую пробкой.

Водяной насос (рис. 28) центробежного типа установлен с правой стороны крышки распределительных шестерен и приводится во вращение клиновидным ремнем от шкива, укрепленного на переднем конце коленчатого вала двигателя.

Внутри корпуса 8, изготовленного из алюминиевого сплава, вращается крыльчатка 6, отлитая из серого чугуна. Крыльчатка напрессована на вал 4, на котором с противоположной стороны крепится с помощью шпонки и гайки разборной регулируемый шкив, состоящий из ступицы 12 и боковины 13 шкива. Между ступицей и боковиной установлены стальные регулировочные прокладки 14 толщиной 1 мм, с помощью которых регулируется натяжение ремня привода насоса.

Вал насоса вращается в двух однорядных шарикоподшипниках, установленных в корпусе.

Через пресс-масленку вводят смазку шарикоподшипников до тех пор, пока она не появится в контрольном отверстии.

Рис. 28. Водяной насос:

1 — прокладка; 2 — крышка корпуса; 3—пружина; 4 — вал насоса; 5—манжета: 6 — крыльчатка; 7— уплотнительная шайба; 8 — корпус; 9 — штуцер: 10 — стопорное кольцо; 11— втулка; 12 — ступица шкива; 13 - - боковина шкива: 14 — регулировочные прокладки

Для предотвращения попадания жидкости в полость со смазкой на часть вала, находящегося внутри крыльчатки, установлен сальник торцового типа (манжета 5).

Текстолитовая шайба 7 имеет четыре выступа, входящие в соответствующие прорези крыльчатки, и таким образом вращается вместе с валом 4. Шайба прижимается пружной 3 к полированному торцу втулки И из нержавеющей стали, запрессованной в корпус, и создает подвижное уплотнение.

Манжета 5 из маслобензостойкой резины с одной стороны обоймами прижимается к валу, а с другой — пружиной 3 к шайбе 7 и тем самым уплотняет зазор между шайбой и валом.

Манжета, пружина и шайба, вставленные в крыльчатку, зафиксированы стопорным пружинным кольцом 10.

Корпус насоса закрывается крышкой 2, уплотняемой прокладкой 1 из паронита. Через отверстие корпуса, закрываемое этой крышкой, производится сборка и разборка насоса.

В корпус насоса ввернут штуцер 9, соединяющий насос с перепускной трубой, через которую перепускается жидкость из блока при закрытых термостатах в процессе разогрева двигателя.

Термостат предназначен для поддержания постоянной температуры жидкости в системе охлаждения во время эксплуатации двигателя. При работе двигателя, в зависимости от нагрузки, числа оборотов и температуры окружающего воздуха, температура охлаждающей жидкости постоянно изменяется. Выше упоминалось, что наивыгодней температурой охлаждающей жидкости является 75—98° С. Для поддержания указанной температуры жидкости на двигателе служат термостаты, которые автоматически регулируют поступление охлаждающей жидкости из головок блока в радиатор.

Двигатель имеет два термостата, установленных в водосборных трубопроводах обеих частей блока.

Термостат (рис. 29) двухклапанный, гармошечного типа. Основные детали термостата: корпус 2, баллон 8, центральный клапан 4 и кольцевой клапан 3.

Рис. 29. Термостат:

1 — обойма баллона; 2 — корпус термостата; 3 — кольцевой клапан; 4 — центральный клапан: 5 — шток; 6 — окно в корпусе; 7 — крышка; 8 — баллон

Гофрированный баллон 8 заполнен легкокипящей жидкостью и запаян. Дно баллона прикреплено к корпусу термостата обоймой; с противоположной стороны на крышке 7 баллона укреплен шток 5, соединенный одновременно с кольцевым клапаном 3.

На конце трубки навернут центральный клапан 4, который при сжатом баллоне плотно прижат к седлу корпуса 2, перекрывая его выходное отверстие.

Корпус термостата, изготовленный из латуни, имеет два боковых окна 6, которые закрываются кольцевым клапаном при полном открытии центрального клапана.

Термостат установлен в коробке 2 (рис. 30), прикрепленной винтами к водосборному трубопроводу 1. Между трубопроводом и коробкой термостата установлена уплотняющая прокладка.

Коробка термостата разделена перегородкой 5 на две части.

Одна часть (полость Б) сообщается с перепускной трубкой, а другая (полость А) —с верхним бачком радиатора.

Термостат работает следующим образом. Когда температура жидкости в системе охлаждения ниже 70° С, центральный клапан закрыт, и жидкость, поступающая из блока в водосборные трубопроводы, проходит между гофрированным баллоном и корпусом термостата, выходит через два окна 4 и заполняет внутреннюю полость Б коробки термостата. Отсюда жидкость поступает в перепускную трубку 4 (см. рис. 26) и в водяной насос.

Рте. 30. Верхний водяной трубопровод с термостатом:

А и Б — полости термостата: 1 — водосборный трубопровод: 2 — коробка термостата; 3 — термостат; 4 — окно; 5 — перегородка

Таким образом, жидкость, минуя радиатор, циркулирует в блоке двигателя по так называемому малому кругу. Это создает благоприятные условия для быстрого нагрева жидкости. При достижении температуры охлаждающей жидкости около 70° С баллон вследствие нагревания и расширения содержащейся в нем легкокипящей жидкости удлиняется настолько, что центральный клапан термостата начинает открываться, и жидкость может поступать в полость коробки термостата, сообщающуюся с верхним бачком радиатора. В интервале температур 70—85° С жидкость циркулирует через радиатор и перепускную трубку.

Интенсивность циркуляции жидкости через радиатор в этом случае зависит от степени открытия центрального клапана.

Когда температура жидкости повысится до 85° С, центральный клапан открывается полностью, окна в корпусе термостата закрываются кольцевым клапаном и жидкость циркулирует только через радиатор (по «большому кругу»). При высоких температурах окружающего воздуха, если двигатель перегревается, можно временно снять термостаты, заглушив при этом перепускную трубку.

Вентилятор предназначен для создания интенсивного потока воздуха между радиаторными трубками, в которых охлаждается жидкость, перетекающая из верхнего бачка радиатора в нижний.

Привод вентилятора (рис. 31) шестеренчатый, осуществляется непосредственно от шестерни 10 распределительного вала.

Рис. 31. Вентилятор:

1 — ступица муфты; 2—резиновое кольцо; 3 — корпус муфты: 4 — сальник; 5 — шкив: 6 — вал вентилятора: 7 — корпус вентилятора; 8 —ведомая шестерня; 9 — крышка распределительных шестерен; 10 — ведущая шестерня; 11 — крыльчатка

Чугунный корпус 7 вентилятора крепится к крышке 9 распределительных шестерен болтами. Вал 6 вентилятора вращается в двух шарикоподшипниках, установленных в корпусе.

На переднем конце вала имеется упругая муфта, к которой болтами крепится шестилопастная крыльчатка 11, вращающаяся в кожухе радиатора. Кожух закреплен на рамке радиатора и увеличивает количество проходящего воздуха.

Упругая муфта состоит из корпуса 3 и ступицы 1, которые приклеены с разных сторон к резиновому кольцу 2.

Таким образом, при пуске двигателя и при резком изменении числа оборотов коленчатого вала сила инерции, возникающая от массы крыльчатки, будет поглощаться упругостью резинового кольца, вследствие чего вал вентилятора разгружается от излишних скручивающих усилий.

На валу с помощью шпонки крепится шкив 5 для привода компрессора и генератора. На заднем конце вала на шлицы насажена ведомая шестерня 8 привода вентилятора.

Для предотвращения вытекания масла из корпуса вентилятора в его выходное отверстие запрессован сальник 4.

Радиатор трубчато-ленточный (змейковый) с трубками овального сечения, состоит из верхнего и нижнего бачков, которые соединены между собой трубками сердцевины радиатора, а также боковыми стойками, образующими рамку. Трубки впаяны в бачки. Верхний бачок имеет горловину, закрываемую герметичной пробкой и снабженную пароотводящей трубкой. Бачки имеют патрубки, соединяющие посредством гибких резино-тканевых шлангов радиатор с остальными агрегатами системы охлаждения.

Рис. 32. Пробка радиатора:

1 — пароотводная трубка; 2 — корпус пробки; 3 — запорная пружина; 4 — пружина выпускного клапана; 5 — горловина радиатора; 6 — выпускной клапан; 7 — впускной клапан; 8 — пружина впускного клапана

Радиаторы могут устанавливаться на автомобиль с тремя (трехрядные) или четырьмя (четырехрядные) рядами трубок.

Трубки радиатора подвергаются лужению для улучшения теплоотдачи и предохранения трубок от коррозии.

Для увеличения поверхности охлаждения между трубками по всей их длине установлена гофрированная латунная лента (ширина ее равна толщине радиатора), которая припаяна к трубкам в местах соприкосновения.

В пробке радиатора (рис. 32) имеются два клапана, соединяющие систему охлаждения с атмосферой во избежание повреждения радиатора вследствие повышения давления при кипении жидкости или наличия разряжения внутри него в результате конденсации пара.

Выпускной клапан 6 открывается при повышении давления пара в системе до 0,7—1 кГ/см2 и выпускает наружу пар через пароотводную трубку 1. Впускной клапан 7 открывается при разряжении 0,01—0,13 кГ/см2 и впускает атмосферный воздух в радиатор. Выпускной клапан, открывающийся при повышенном давлении, дает возможность повысить точку кипения.

Автомобиль МАЗ-500 65 жидкости в системе до 119° С и, следовательно, работать на повышенном тепловом режиме.

Радиатор устанавливается на кронштейны рамы на резиновых подушках и дополнительно крепится растяжками к лонжеронам.

Жалюзи радиатора пластинчатого типа. Пластины могут фиксироваться в любом положении. В зависимости от степени открытия пластин, через радиатор проходит большее или меньшее количество воздуха, отчего вода в радиаторе охлаждается с большей или меньшей интенсивностью. Управление жалюзи осуществляется с места водителя с помощью рукоятки тросового привода. При вытягивании рукоятки на себя жалюзи закрываются, при вдвигании — открываются.