УАЗ-2206, УАЗ-3303 с двигателями УМЗ-4178, УМЗ-4179, УМЗ-4218, ЗМЗ-4021 и ЗМЗ-4104 жидкостная, закрытая, с принудительной циркуляцией охлаждающей жидкости центробежным насосом.
Система охлаждения УАЗ-3741, УАЗ-3962, УАЗ-3909, УАЗ-2206, УАЗ-3303, общее устройство.
В качестве охлаждающей жидкости в системе охлаждения применяется низкозамерзающая жидкость ОЖ-40 или ТОСОЛ-А40М, в исключительных случаях допускается применение воды. При температуре окружающего воздуха ниже минус 40 градусов в системе нужно применять ОЖ-65 или ТОСОЛ-А65М.
Объем системы охлаждения, включая , на автомобилях УАЗ-3741, УАЗ-39094, УАЗ-3303 и УАЗ-33036 — 13,2-13,4 литра, на УАЗ-3962, УАЗ-3909, УАЗ-2206 — 14,4-14,6 литра. На автомобилях УАЗ-37411 и УАЗ-33031 оборудованных предпусковым подогревателем, объем системы охлаждения, включая отопитель и подогреватель — 13,9-14,1 литра, а на УАЗ-39621 — 15,1-15,3 литра.
Схема системы охлаждения двигателей УМЗ-4178, УМЗ-4179, УМЗ-4218, ЗМЗ-4021 и ЗМЗ-4104 на УАЗ-3741, УАЗ-3962, УАЗ-3909, УАЗ-2206, УАЗ-3303.
Для нормальной работы двигателя температура охлаждающей жидкости должна поддерживаться в пределах: для двигателей УМЗ-4178, УМЗ-4179, УМЗ-4218 — 70-90 градусов, для двигателей ЗМЗ-4021 и ЗМЗ-4104 — 80-90 градусов.
Это осуществляется с помощью термостата, который автоматически регулирует количество жидкости, проходящей через радиатор, и жалюзи, которые регулируют количество воздуха, охлаждающего радиатор. В холодное время систему охлаждения нужно защитить утеплительным чехлом с откидным клапаном.
Температура охлаждающей жидкости контролируется температуры, расположенным на панели приборов и соединенным электропроводом с термодатчиком, ввернутым в корпус термостата. Кроме того, о перегреве охлаждающей жидкости сигнализирует лампа со светофильтром красного цвета, установленная на щитке приборов и соединенная электропроводом с , ввернутым в верхний бачок радиатора.
Сигнальная лампа загорается при достижении охлаждающей жидкостью температуры 91-98 градусов для автомобилей, работающих в районах с умеренным климатом, и 102-109 градуса для автомобилей, работающих в районах с тропическим климатом.
Причинами перегрева могут быть: пониженный уровень жидкости в радиаторе, слабое натяжение ремня вентилятора, значительное отложение накипи в рубашке охлаждения двигателя и радиаторе, движение с закрытыми жалюзи и закрытым клапаном утеплительного чехла. В случае загорания сигнальной лампы надо немедленно установить и устранить причину перегрева.
Водяной насос.
Водяной насос — центробежного типа. В его конструкции применен шарико-роликовый подшипник, изготовленный заодно с валом насоса. Подшипник имеет специальные уплотнения, которые обеспечивают сохранение смазки, заложенной при изготовлении. Дополнительной смазки в процессе эксплуатации подшипник не требует. Подтекание охлаждающей жидкости через контрольное отверстие, расположенное на корпусе насоса снизу, указывает на неисправность сальникового уплотнения.
Термостат.
С твердым наполнителем, помещается в корпусе. Работа двигателя без термостата недопустима, так как при удалении термостата основной поток жидкости будет циркулировать по малому кругу системы охлаждения, минуя радиатор, что приведет к перегреву двигателя.
Пробка радиатора.
Герметично закрывает радиатор и сообщает систему охлаждения только с расширительным бачком через выпускной и впускной клапаны. Герметизирующая прокладка исключает выход паров или охлаждающей жидкости через зазор между горловиной радиатора и запорной пружиной пробки радиатора. Для нормальной работы пробки радиатора необходимо, чтобы были исправны прокладки клапанов и прокладка между горловиной радиатора и запорной пружиной.
Муфта привода вентилятора.
На часть автомобилей УАЗ-3741, УАЗ-3962, УАЗ-3909, УАЗ-2206, УАЗ-3303 устанавливается муфта привода вентилятора предназначенная для снижения расхода топлива, уменьшения шума вентилятора, облегчения прогрева холодного двигателя и поддержания теплового режима двигателя в оптимальных пределах.
В зазоре между ведущей и ведомой частями муфты находится высоковязкая рабочая жидкость, посредством которой вращение передается от вала муфты, установленного на ступице шкива насоса системы охлаждения к корпусу муфты и закрепленному на нем вентилятору. Включение и выключение муфты происходит автоматически в зависимости от температуры воздуха за радиатором. Муфта выполнена не разборной.
Следует иметь ввиду, что соединение вала муфты со ступицей имеет левую резьбу. Для нормальной работы вязкостной муфты, ее наружную поверхность следует содержать в чистоте. Если муфта перестает включаться или выключаться необходимо провести ее осмотр и при необходимости заменить муфту.
Неисправностями насоса системы охлаждения (далее - помпа) являются:
Разрушение подшипникового узла помпы. Проявляется виде ненормального шума. При покачивание шкива помпы рукой будет ощущаться люфт в подшипниках
Разрушение сальника илии уплотнительной шайбы помпы. Обычно эта неисправность является следствием чрезмерного люфта в подшипниках. Проявляется виде подтеков ОЖ в районе фланца помпы.
Деформация корпуса (трещины, коробление) помпы вследствие перегрева или ударных механический воздействий.
Во всех вышеперечисленных случаях требуется немедленный ремонт или замена помпы. Поскольку ее полный отказ приведет к перегреву двигателя, что чревато короблением блока цилиндров или ГБЦ.
Неисправностями термостата двигателя является частичное или полное заклинивание клапана термостата в одном из положений. Заклинивание клапана термостата в верхнем положении (открыт большой круг циркуляции ОЖ) не является опасным. Это всего лишь сказывается на увеличении времени прогрева двигателя. В условиях зимы это может привести к тому, что двигатель не сможет достичь рабочей температуры.
Гораздо более опасным является заклинивание термостата в нижнем (закрытом) положении, когда ОЖ циркулирует только по малому кругу. Это приводит к перегреву двигателя.
Косвенно, заклинивший в нижнем положении термостат можно вычислить по нагреву верхнего патрубка радиатора. Если температура верхнего патрубка ощутимо ниже температуры двигателя, то с большой долей вероятности можно утверждать, что клапан термостат «завис» в закрытом положении.
Полную картину о состоянии термостата можно получить, нагрев его до 90о в емкости с водой. При достижении температуры воды ~70о клапан термостата должен открыться. Если этого не произошло, то термостат неисправен и подлежит замене.
При замене помпы целесообразно так же заменить ОЖ.
Нужно обязательно помнить, что при замене ОЖ важно не смешивать жидкости, имеющие разные основы. А именно – жидкости на основе этиленгликоля и жидкости на основе пропиленгликоля. Еще раз:
НЕДОПУСТИМО СМЕЩИВАТЬ ОЖ НА ОСНОВЕ ЭТИЛЕНГЛИКОЛЯ И ПРОПИЛЕНГЛИКОЛЯ! Щелочность этого смешанного раствора такова, что он разъедает любой металл за очень незначительный промежуток времени.
Обычно в практике ОЖ на основе этиленгликоля окрашены в зеленый, желтый или голубые цвета. На основе пропиленгликоля – в красный цвет. Но это всего лишь мое наблюдение, не смотря ни на что, надо внимательно изучить состав ОЖ, который изготовитель указал на этикетке.
Касательно общих сроков замены ОЖ, то для этиленгликолевых жидкостей, это 60000км. пробега или 3 года, в зависимости от того, что наступит раньше. Замена этиленгликолевых ОЖ вызвана тем, что сам по себе водный раствор этиленгликоля - очень агрессивная к металлам жидкость и поэтому в его состав вводят комплекс нейтрализующих присадок (ингибиторов). С течением времени эти присадки разрушаются и перестают защищать детали системы охлаждения, и ОЖ надо менять.
Жидкости на основе пропиленгликоля менее агрессивны, поэтому срок замены таких ОЖ – раз в 5 лет. Или 100000км пробега.
Последнее – все ОЖ на основе спиртов крайне токсичны!! Соблюдайте меры предосторожности – не вдыхайте пары, не допускайте попадания ОЖ на открытые участи кожи и ни в коем случае не допускайте попадания ОЖ внутрь организма! 35см3 – смертельная для человека доза!
Необходимый инструмент:
Набор торцевых головок – 10, 12, 13, 17, трещетка и вороток
Набор комбинированных ключей – 10, 12, 13
Набор отверток
Шланг диам. 10мм и длиной не менее 40см
Емкость для сливаемой ОЖ – не менее 15 литров.
Длинногубцы
А. Замена термостата:
1. Сливаем ОЖ из двигателя и радиатора (если планируется только поменять термостат, то всю ОЖ сливать не надо, достаточно слить 4-5 литра). Для этого есть 2 краника – один справа на блоке, другой – слева на радиаторе. Если машина укомплектована штатным предпусковым подогревателем, то вместо краника на блоке сливаем ОЖ через краник в котле подогревателя.
Внимание! Кран печки должен быть открыт, а пробка радиатора снята!
Одев один конец шланга на кран, а другой опустив емкость, тянем за тягу флажка краника. Если тяга отсутствует, то рукой поворачиваем флажок краника по часовой стрелке.
Краник на блоке:
Краник на радиаторе:
2. Дождавшись, когда ОЖ полностью сольется (или сольется требуемый объем), отверткой отворачиваем хомуты верхнего патрубка радиатора. Затем ключом или головкой на 12 отворачиваем 2 болта крепления крышки корпуса термостата.
Снимаем крышку вместе с верхним патрубком. Вынимаем термостат. Если рукой снять его не удается, то уцепившись за него длинногубцами, раскачивая из стороны в сторону, выдираем его.
3.Установка термостата. Термостат требуется установить и сориентировать таким образом в корпус, чтобы небольшое (~2мм) отверстие, в котором болтается типа заклепочка, располагалось в наиболее высоком месте относительно клапана термостата.
Это вызвано тем, что это отверстие предназначено для выхода воздуха во время заправки системы ОЖ и т.к пузырьки воздуха скапливаются всегда в самом высоком месте, то и отверстие должно располагаться наиболее высоко.
Приблизительная ориентация термостата:
При установке крышки термостата обратно нужно отчистить посадочное место от следов старой прокладки, иначе возможна негерметичность системы охлаждения.
4. Заливаем ОЖ. Прогреваем двигатель до рабочей температуры, затем, дождавшись, когда двигатель остынет до 40-50о, проверяем уровень ОЖ. При необходимости – доливаем.
Б. Замена помпы:
1. Проделываем пункт 1 из раздела «Замена термостата».
2. Снимаем ремень генератора. Если машина оснащена ГУРом, то сперва снимаем ремень насоса ГУРа и только затем ремень генератора.
Внимание! Не оставляйте висеть ремни на шкиве коленвала, на них может попасть ОЖ или масло и вызвать разрушение ремней.
3. Снимаем боковые щитки радиатора. Откручиваем 2 болта крепления верхних тяг крепления радиатора. Отводим тяги в сторону.
4. Снимаем вентилятор. Для этого откручиваем 4 болта, одновременно удерживая вентилятор от проворачивания рукой за лопасть.
Затем, отклонив радиатор максимально вперед, протаскиваем вентилятор между кожухом и шкивом помпы. Снимаем шкив помпы, который удерживался этим же болтами.
5. Снимаем кожух вентилятора. Он крепиться 4 болтами М6 и тягой краника радиатора.
6. Откручиваем хомуты крепления оставшихся патрубков системы охлаждения.
Снимаем патрубки с помпы, корпуса термостата и радиатора.
7. Снимаем хомут шланга печки и демонтируем шланг со штуцера помпы
8. Далее я рекомендую снять радиатор. Хотя, можно с определенными трудностями снять помпу без демонтажа радиатора. Но я не советую. Сначала снимаем шланги с масляного радиатора. Затем окручиваем провод датчика аварийной температуры. После откручиваем отверткой винты крепления тросика механизма поворота жалюзи.
Сам радиатор установлен на 2х опорах снизу. Длинногубцами расшплинтовываем гайки и головкой на 17 окручиваем их. Снимаем радиатор, потянув его вверх.
Сняв радиатор, переворачиваем его заливной горловиной вниз и сливаем из радиатора остаток ОЖ. Приблизительно 0,5 литра. Снятый радиатор так же целесообразно промыть.
Изнутри – 10% раствор соды, снаружи – струя воды под малым давлением и очень мягкая щетка.
9. Снимаем помпу. Если помпа нового образца (такая же, как и на 421 двигателе), то она крепиться 6 гайками. Их удобнее отворачивать головкой на 13. К одной из шпилек крепиться планка генератора. Отвернув 6 гаек, стягиваем помпу со шпилек. Вместе с помпой так же снимается ее задняя крышка.
В итоге должно получится следующие:
Если при отворачивании гаек помпы, одна (или несколько) из шпилек обломилась, то можно поступить 2 способами: воспользоваться шпильковертом или сварочным аппаратом.
Шпильковерт:
Или надеть на шпильку гайку и обварить ее:
10. Тщательно удаляем следы старой прокладки на блоке. Для этого можно воспользоваться дрелью с одетой на нее щеткой-крацовкой. Особое внимание в районе шпилек, там сложнее всего отчистить качественно от старой прокладки. Новую прокладку лучше ставить на герметик. Так надежнее.
11. Ставим помпу. После того, как установлена прокладка задней крышки помпы, можно смонтировать саму помпу обратно. Ставиться она так же, как и снимается.12. Осуществляем сборку в обратной последовательности.
Выполняем пункт 4 раздела «Замена термостата»
При заправке системы охлаждения, жидкость в радиатор надо заливать тонкой струей. Это необходимо для того, что бы не произошло завоздушивание системы.
На автомобилях УАЗ с двигателем УМЗ-417 применяется жидкостная, закрытая система охлаждения, с принудительной циркуляцией охлаждающей жидкости центробежным насосом системы охлаждения. На автомобиль УАЗ-3151 и некоторые другие модели, в зависимости от комплектации, может быть устанавливаться предпусковой , интегрированный в систему охлаждения. В качестве охлаждающей жидкости применяется низкозамерзающая жидкость.
Для нормальной работы двигателя УМЗ-417 температура охлаждающей жидкости должна поддерживаться в пределах 70-90 градусов. Такая температура достигается при помощи автоматически действующего термостата, который регулирует количество жидкости проходящей через радиатор и жалюзи, с помощью которых регулируют количество воздуха, охлаждающего радиатор.
Контроль температуры охлаждающей жидкости в системе охлаждения УМЗ-417.
Для контроля температуры охлаждающей жидкости на щитке приборов имеется электрический , датчик которого ввернут в полость кронштейна водяного насоса. Кроме того, о перегреве охлаждающей жидкости сигнализирует контрольная лампа с красным светофильтром, установленная на щитке приборов и соединенная электропроводом с датчиком, ввернутым в верхний бачок радиатора.
Контрольная лампа загорается при достижении охлаждающей жидкостью температуры 92-98 градусов. При загорании контрольной лампы необходимо открыть жалюзи радиатора. Причинами перегрева могут быть:
— пониженный уровень жидкости в радиаторе
— слабое натяжение ремня вентилятора
— движение с закрытыми жалюзи или закрытым клапаном утеплительного чехла
Обслуживание системы охлаждения двигателя УМЗ-417.
Уровень охлаждающей жидкости в расширительном бачке проверяется на холодном двигателе, он должен быть на 30-40 мм выше метки «Мин». При понижении уровня низкозамерзающей жидкости в результате ее выкипания, в систему охлаждения необходимо доливать чистую воду, так как из жидкости в первую очередь испаряется вода, из-за того, что точка кипения воды значительно ниже, чем этиленглнколя. При убывании уровня жидкости в результате подтекания, необходимо после устранения причины подтекания долить низкозамерзающую жидкость.
Низкозамерзающую жидкость в системе охлаждения двигателя УМЗ-417 заменяется через каждые 2 года или через 60 000 километров пробега. Перед заливкой свежей жидкости рекомендуется промыть систему охлаждения чистой водой. Слив жидкости из системы охлаждения осуществляется через два крана. Один расположен на нижнем бачке радиатора, другой - на блоке цилиндров, или, если на УАЗ установлен предпусковой подогреватель, то на его котле.
Обслуживание водяного насоса системы охлаждения.
Центробежного типа, приводится в действие клиновидным ремнем от шкива коленчатого вала. В конструкции насоса применен шарико-роликовый подшипник, изготовленный заодно с валом насоса. Подшипник имеет специальные уплотнения, которые обеспечивают сохранение смазки, заложенной при изготовлении. Дополнительной смазки в процессе эксплуатации подшипник не требует. Подтекание охлаждающей жидкости через контрольное отверстие указывает на неисправность сальникового уплотнения.
На часть автомобилей УАЗ с двигателями УМЗ-4178 и УМЗ-4179 может устанавливаться водяной насос в конструкции которого применены шариковые подшипники. В таких насосах полость уплотняется при помощи резиновой манжеты, плотно прижимающейся пружиной к уплотнительной шайбе и валу насоса.
Подшипники такого водяного насоса смазываются через одно очередное техническое обслуживание смазкой типа Литол-24 через пресс-масленку до выхода смазки из контрольного отверстия. Лишнюю смазку необходимо убрать, так как она может попасть на ремень вентилятора.
Проверяется нажатием на него между шкивами водяного насоса и генератора с усилием 39 Н. Прогиб ремня при этом должен быть в пределах 8-14 мм. Для регулировки натяжного ремня необходимо ослабить болты крепления , сместить его в необходимом направлении, закрепить болты и еще раз проверить натяжение ремня.
Проверка работы термостата системы охлаждения.
Термостат запирающего типа с твердым наполнителем, размещается в выпускном патрубке расположенном на кронштейне насоса системы охлаждения, и действует в результате движения штока в баллоне термостата. Клапан термостата начинает открываться при температуре охлаждающей жидкости в 69-72 градуса и полностью открывается при температуре 81-85 градусов. Термостат, включая или отключая радиатор, автоматически поддерживает необходимую температуру охлаждающей жидкости в двигателе.
Работа двигателя УМЗ-417 без термостата недопустима, так как при его удалении основной поток охлаждающей жидкости будет циркулировать по малому кругу системы охлаждения, минуя радиатор, что приведет к перегреву двигателя.
Работа термостата проверяется одновременно с промывкой системы охлаждения, а также при систематических перегревах двигателя, при исправной работе системы питания и зажигания. Для проверки, термостат вместе с термометром помещаются в сосуд с водой, нагретой до температуры 90-100 градусов. Затем при постепенном охлаждении воды контролируется температура начала и конца закрытия клапана термостата. Неисправный термостат заменяется новым.
Проверить исправность термостата можно также по нагреванию приемного патрубка верхнего бачка радиатора при прогреве двигателя. При неисправном термостате этот патрубок прогревается сразу же после пуска двигателя, при исправном - после того как температура воды в блоке цилиндров двигателя достигает температуры 60-70 градусов по указателю температуры воды на щитке приборов.
Пробка радиатора системы охлаждения.
Герметично закрывает радиатор и сообщает систему охлаждения с расширительным бачком только через выпускной и впускной клапаны. Выпускной клапан открывается при повышении давления в системе охлаждения до 44.1-58.8 кПа и выпускает охлаждающую жидкость или пары в расширительный бачок. Впускной клапан открывается при разрежении в системе 0.98-9.8 кПа и впускает охлаждающую жидкость из расширительного бачка в радиатор.
Герметизирующая прокладка пробки радиатора исключает выход паров или охлаждающей жидкости через зазор между горловиной радиатора и запорной пружиной пробки радиатора. Для нормальной работы пробки радиатора необходимо, чтобы были исправны прокладки клапанов и прокладка между горловиной радиатора и запорной пружиной.
Вентилятор и муфта привода вентилятора системы охлаждения.
Четырехлопастной, сборный, крепится к ступице водяного насоса. Вентилятор приводится во вращение вместе с водяным насосом клиновидным ремнем от коленчатого вала. На часть автомобилей УАЗ может устанавливаться вязкостная муфта привода вентилятора предназначенная для снижения расхода топлива, уменьшения шума вентилятора, облегчения прогрева холодного двигателя и поддержания теплового режима двигателя в оптимальных пределах.
В зазоре между ведущей и ведомой частями муфты находится высоковязкая рабочая жидкость, посредством которой вращение передается от вала муфты, установленного на ступице шкива насоса системы охлаждения к корпусу муфты и закрепленному на нем вентилятору. Включение и выключение муфты происходит автоматически в зависимости от температуры воздуха за радиатором. Муфта выполнена не разборной.
В случае засорения перепускного отверстия, муфта перестает включаться или включается не полностью, при этом двигатель может перегреваться. Для устранения указанной неисправности следует отвернуть муфту от ступицы, снять вентилятор и вывернуть из корпуса муфты две шпильки. Затем необходимо слить рабочую жидкость через отверстия для шпилек и тщательно промыть внутреннюю полость муфты бензином.
Дать бензину полностью стечь и залить в муфту через одно из отверстий 40 грамм полиметилсилоксановой жидкости ПМС-10000. Второе отверстие надо держать открытым для выхода воздуха. После этого завернуть шпильки в корпус, закрепить вентилятор и установить муфту на ступицу шкива насоса системы охлаждения. Следует учитывать, что соединение вала муфты со ступицей имеет левую резьбу. Наружную поверхность муфты следует содержать в чистоте.
Жалюзи системы охлаждения.
Установлены перед радиатором. Управление створками жалюзи осуществляется с места водителя при помощи тяги. При вытягивании рукоятки тяги на себя жалюзи закрываются, при задвигании — открываются.
Проверка и обслуживания жалюзи системы охлаждения.
Жалюзи проверяются на полноту открытия при задвинутой до отказа рукоятке привода. Если створки жалюзи при этом открываются не полностью, то необходимо выполнить следующие операции:
— ослабить винт крепления тяги привода в шарнирной муфте рычага, расположенного на жалюзи
— полностью открыть створки жалюзи, провернув рычаг привода против часовой стрелки
— задвинуть до отказа рукоятку привода жалюзи и закрепить в этом положении тягу привода в шарнирной муфте рычага
— проверить, полностью ли открываются и закрываются створки жалюзи, задвигая или выдвигая рукоятку привода
Если рукоятка привода передвигается с большим усилием, то надо смазать оси створок жалюзи и тягу. Тягу смазывают, предварительно вынув ее из оболочки и очистив. В холодное время года, дополнительно к жалюзи, рекомендуется установить утеплительный чехол с откидным клапаном.
Замена охлаждающей жидкости в системе охлаждения УМЗ-417.
При сливе жидкости снимается пробка радиатора, выворачивается пробка заливной воронки подогревателя и открывается кран отопителя. Остаток жидкости в расширительном бачке и шланге, соединяющем его с радиатором, удаляется через отсоединенный шланг от радиатора или подняв бачок выше радиатора.
При отсутствии низкозамерзающей жидкости допускается применять чистую воду, по возможности не жесткую, чтобы избежать интенсивных отложений накипи, которые приведут к перегреву двигателя и повышенному расходу топлива. В этом случае, при температуре окружающего воздуха ниже 0 градусов, шланг, соединяющий радиатор с расширительным бачком, необходимо отсоединить от расширительного бачка и направить его вниз для отвода пара из радиатора. Наличие воды в расширительном бачке при отрицательных температурах не допускается.
Промывка системы охлаждения двигателя УМЗ-417.
По мере использования воды в качестве охлаждающей жидкости эффективность системы охлаждения заметно снижается в результате отложения накипи на внутренних ее поверхностях и как следствие ухудшения циркуляции воды в системе. В этом случае систему охлаждения надо промывать. Двигатель и радиатор промываются раздельно, чтобы ржавчина, накипь и осадок из рубашки охлаждения двигателя не засоряли радиатор. Перед промывкой двигателя необходимо снять термостат.
Направление струи при промывке должно быть обратным направлению движения воды при нормальной работе системы охлаждения. Запрещается использовать для промывки рубашки охлаждения блока двигателя щелочные растворы, так как они вызывают коррозию головки и блока цилиндров двигателя.
Рис. 2.48. Схема жидкостной системы охлаждения двигателей ЗМЗ-402 и УМЗ-4215
:
I - с одним отопителем;
II - с двумя отопителями и электронасосом (для фургонов с двумя рядами сидений и автобусов);
1 - расширительный бачок;
2 - термостат;
3 - датчик указателя температуры охлаждающей жидкости;
4 - радиатор;
5 - сливная пробка (кран) радиатора;
6 - вентилятор;
7 - ремень привода вентилятора;
8 - ремень привода насоса охлаждающей жидкости;
9 - насос охлаждающей жидкости;
10 - сливной кран блока цилиндров;
12 - электронасос системы отопления;
11; 13 - кран отопителя;
14 - радиатор дополнительного отопителя;
15, 16 - радиатор основного отопителя;
Термостат
17 - основной клапан термостата;
18 - байпасный клапан
Во время работы двигателя внутреннего сгорания происходит большое выделение тепла (температура газов в камере сгорания в момент воспламенения смеси доходит до 2 500 °С). В процессе сгорания происходит интенсивный нагрев цилиндров, поршней, головки блока и других деталей. На нагрев деталей двигателя расходуется около 20–35 % энергии, выделяющейся при сгорании топлива. Перегрев вызывает снижение мощности двигателя, большое температурное расширение металлических деталей, масло на многих движущихся деталях двигателя выгорает, что может привести к заклиниванию поршней в цилиндрах, обгоранию клапанов, выплавлению подшипников и последующей аварии двигателя, поэтому излишки тепла нужно принудительно отводить от нагретых деталей - другими словами, двигатель нужно охлаждать. При охлаждении двигателя необходимо учитывать, что при изменении режимов его работы, частоты вращения и нагрузки происходит изменение интенсивности нагрева. Чрезмерное переохлаждение двигателя также нежелательно, потому что это приводит к ухудшению топливной экономичности и повышенному износу движущихся деталей двигателя из-за того, что присадки в масле «работают» только при достижении определенной температуры. Следовательно, двигатель должен иметь систему охлаждения, которая бы поддерживала оптимальный тепловой режим.
Тепло от нагретых частей двигателя можно принудительно отводить потоком воздуха или жидкости. Существуют две системы охлаждения ДВС : воздушная и жидкостная. Воздушная система охлаждения успешно применяется в двигателях мопедов, мотоциклов, газонокосилок и сравнительно маломощных двигателях автомобилей. Двигатели с воздушной системой охлаждения легче, компактнее и проще в обслуживании.
На автомобилях наибольшее распространение получили системы жидкостного охлаждения. По сравнению с системами воздушного охлаждения, они обеспечивают более равномерное и эффективное охлаждение и являются менее шумными. Кроме того, жидкостная система охлаждения дает возможность создать простую и эффективную систему отопления салона автомобиля.
В современных двигателях с жидкостной системой охлаждения применяются антифризы - жидкости с низкой температурой замерзания. Большинство антифризов представляет собой смесь воды с этиленгликолем. Кроме этих двух составляющих, в состав антифриза входят различные присадки:антикоррозионные, антипенные и др.
Блок цилиндров и головка блока двигателя с жидкостной системой охлаждения имеют каналы для прохода охлаждающей жидкости. Такой канал называется рубашкой охлаждения
.
Рубашка охлаждения соединяется эластичными патрубками с радиатором , который служит для охлаждения нагретой жидкости и является теплообменником. В нем тепло от жидкости передается воздуху, проходящему через сердцевину радиатора. Рубашка охлаждения и радиатор заполняются охлаждающей жидкостью через заливную горловину, закрывающуюся пробкой. В пробке имеются специальные клапаны, через которые система охлаждения сообщается с атмосферой. Такая система называется закрытой. В закрытой системе охлаждения поддерживается избыточное давление(до100кПа). Оптимальным температурным режимом двигателя является такой, при котором температура охлаждающей жидкости находится в пределах 80–110°С. Повышенное давление в системе охлаждения поднимает температуру кипения до 120°С, вследствие чего происходит меньшее выкипание жидкости.
Антифризы меняют свой объем при изменении температуры: при нагревании объем увеличивается, а при охлаждении уменьшается. Для компенсации температурного изменения объема служит расширительный бачок
, подключаемый к системе охлаждения.
При работе двигателя охлаждающая жидкость принудительно циркулирует в системе охлаждения с помощью насоса, который приводится в действие от коленчатого вала или от электродвигателя. Охлаждающая жидкость соприкасается с нагретыми стенками цилиндров и головками блока, после чего поступает в радиатор. Движение воздуха через радиатор обеспечивается встречным напором при движении автомобиля и принудительно - с помощью вентилятора.
Для того, чтобы система охлаждения обеспечивала оптимальный температурный режим и быстрый прогрев двигателя после пуска, в контур циркуляции жидкости включают специальное устройство - термостат
. В термостате имеется клапан, управляемый теплочувствительным элементом. Пока жидкость в системе охлаждения холодная, клапан термостата закрыт, и жидкость
циркулирует по так называемому малому кругу циркуляции - от насоса по рубашке охлаждения, минуя радиатор. Поскольку жидкость не попадает в радиатор и не охлаждается в нем, она быстро нагревается. Когда температура жидкости поднимается до оптимальной, клапан термостата открывается, и жидкость начинает проходить через радиатор и охлаждаться в нем
(большой круг циркуляции). Проходное сечение термостата изменяется при изменении температуры, и это дает возможность в определенных пределах автоматически регулировать температурный режим двигателя.
Система охлаждения жидкостная, закрытая, с принудительной циркуляцией жидкости и расширительным бачком, с подачей жидкости в блок цилиндров.
Система охлаждения включает в себя водяной насос, термостат, водяные рубашки в блоке цилиндров и головке блока цилиндров, радиатор, расширительный бачок, вентилятор, соединительные патрубки, а также радиаторы отопления кузова.
Системы охлаждения двигателей для автомобилей УАЗ и «ГАЗель» имеют некоторые отличия в схеме подключения расширительных бачков и радиаторов отопления.
Система охлаждения двигателей для автомобилей «ГАЗель»
1 – радиатор отопителя
2 – кран отопителя
3 – головка блока цилиндров
4 – прокладка
6 – двухклапанный термостат
8 – выпускной трубопровод
9 – пароотводящий патрубок
9а – патрубок подвода жидкости к расширительному бачку
10 – патрубок отвода жидкости из расширительного бачка
11 – пробка
12– бачок расширительный
13 – отметка «mm»
14 – корпус термостата
15 – насос системы охлаждения
16 крыльчатка
17 – патрубок соединительный
18 – вентилятор
19 – радиатор
20 – сливная пробка радиатора
21 – впускной трубопровод
22 – блок цилиндров
1 – радиатор отопителя
2 – кран отопителя
3 – головка цилиндров
4 – прокладка
5 – межцилиндровые каналы для прохода охлаждающей жидкости
6 – двухклапанный термостат
7 – датчик указателя температуры охлаждающей жидкости
8 – выпускной трубопровод
9 -пробка радиатора
10 – жалюзи
11 – пробка
12 – бачок расширительный
13 – отметка «mm»
14 -корпус термостата
15 -насос системы охлаждения
16 – крыльчатка
17 – патрубок соединительный
18 – вентилятор
19 – радиатор
20 – сливной кран радиатора
21 – впускной трубопровод
22 – блок цилиндров
23 – сливной кран блока цилиндров
Для нормальной работы двигателя температура охлаждающей жидкости должна поддерживаться в пределах плюс 80°-90°С. Допустима непродолжительная работа двигателя при температуре охлаждающей жидкости 105°С. Такой режим может возникнуть в жаркое время года при движении автомобиля с полной нагрузкой на затяжных подъемах или в городских условиях движения с частыми разгонами и остановками.
Поддержание нормальной температуры охлаждающей жидкости осуществляется при помощи двухклапанного термостата с твердым наполнителем ТС-107–01, установленного в корпус.
При прогреве двигателя, когда температура охлаждающей жидкости ниже 80°С, действует малый круг циркуляции охлаждающей жидкости. Верхний клапан термостата закрыт, нижний клапан открыт. Охлаждающая жидкость водяным насосом нагнетается в рубашку охлаждения блока цилиндров, откуда через отверстия в верхней плите блока и нижней плоскости головки блока цилиндров жидкость попадает в рубашку охлаждения головки, далее в корпус термостата и через нижний клапан термостата и патрубок соединительный – на вход водяного насоса. Радиатор при этом отключен от основного потока охлаждающей жидкости. Для более эффективного действия системы отопления салона при циркуляции жидкости по малому кругу (такая ситуация может поддерживаться достаточно долго при низких отрицательных температурах окружающего воздуха) в канале выхода жидкости через нижний клапан термостата имеется дроссельное отверстие диаметром 9 мм. Такое дросселирование приводит к повышению перепада давления на входе и выходе радиатора отопления и более интенсивной циркуляции жидкости через этот радиатор. Кроме того, дросселирование клапана на выходе жидкости через нижний клапан термостата уменьшает вероятность аварийного перегрева двигателя в случае отсутствия термостата, т.к. шунтирующее действие малого круга циркуляции жидкости при этом существенно ослабляется, поэтому значительная часть жидкости пойдет через радиатор охлаждения. Дополнительно для поддержания нормальной рабочей температуры охлаждающей жидкости в холодное время года на автомобилях УАЗ перед радиатором имеются жалюзи, с помощью которых можно регулировать количество воздуха, проходящего через радиатор.
При повышении температуры жидкости до 80°С и более открывается верхний клапан термостата, а нижний клапан закрывается. Циркуляция охлаждающей жидкости идет по большому кругу.
Для нормального функционирования система охлаждения должна быть полностью заполнена жидкостью. При прогреве двигателя объем жидкости увеличивается, избыток ее выталкивается за счет повышения давления из замкнутого объема циркуляции в расширительный бачок. При снижении температуры жидкости (например, после прекращения работы двигателя) жидкость из расширительного бачка под действием возникающего разрежения возвращается в замкнутый объем.
На автомобилях УАЗ расширительный бачок непосредственно связан с атмосферой. Регулирование обмена жидкости между бачком и замкнутым объемом системы охлаждения регулируется двумя клапанами, впускным и выпускным, находящимися в пробке радиатора.
