§ 4. Система охолодження двигуна

Призначення і будова системи охолодженая. Розподіл тепла, що утворилося внаслідок згоряння палива, на корисну роботу і втрати називається тепловим балансом двигуна. Тепловий балйнс1 можна записати у вигляді діаграми (рис. 10), з якої вид­но, що на корисну роботу двигуна використовується 25...35 % загальної кількості тепла і, отже, ефективний коефіцієнт корисної дії двигуна дорівнює 25»..35 ****

Система охолодження дви­гуна пщтримуе певний, найви-гідніший тепловий режим його роботи. Під час переохолоджен­ня збільшуються втрати на тертя, зменшується потужність двигуна, на холодних деталях конденсуються пари бензину і у вигляді крапель стікають по дзеркалу циліндра, змиваю­чи змащення. Деталі швидко спрацьовуються, потрібно ча­стіше міняти масло.

• Перегрівання двигуна по­гіршує кількісне наповнення циліндрів пальною сумішшю, викликає розрідження і виго­ряння масла, внаслідок чого поршні в циліндрах можуть заклинитися і виплавитися вкладиші підшипників.

У сучасних автомобільних двигунах застосовується рідинне або повітряне охолодження. На двигунах вітчизняних автомо­білів (за винятком ЗАЗ-968, який має повітряне охолодження) застосовують закриту рідинну систему охолодження з примусо­вою циркуляцією, що здійснюється водяним насосом. Така си­стема називається закритою тому, що вона ізольована від ат­мосфери. В результаті тиск у системі збільшується, температура кипіння рідини підвищується до 108...119 °С і зменшуються її витрати на випаровування. Для сучасних двигунів нор­мальним тепловим режимом вважається такий, при якому температура рідини дорівнюватиме 85...95 °С.

У систему рідинного охолодження входять (кольоровий рис. VI): сорочка охолодження блока і головки циліндрів, радіатор 1, водяний насос З, вентилятор, термостат 4, жа­люзі, патрубки, шланги, зливні краники 10 і 11, радіатор 8 нагрівника, покажчик температури і контрольна лампа.

У сорочці двигуна рідина нагрівається, відбираючи тепло від циліндрів, потрапляє через термостат у радіатор, охоло­джується в ньому і під дією відцентрового насоса знову по­трапляє в сорочку двигуна. Вентилятор охолоджує рідину в радіаторі, створюючи інтенсивний потік повітря.

Щоб зменшити утворення накипу, систему охолодження треба заповнювати м'якою водою, яка містить не більше 0,14 мг окису кальцію (СаО) віл. Якщо ж у систему охолоджен­ня заливається тверда вода, то перед цим її треба прокип'ятити.

Місткість системи охолодження двигунів автомобілів ГАЗ-53А, ЗИЛ-130, КамАЗ-5320, ГАЗ-24 становить відповідно 23, 29, 34,5, 11,6 л.

Радіатор (рис. 11, а) складається з верхнього і нижнього бачків, серцевини. Кріплять його в автомобілі на гумових по­душках з пружинами.

Найпоширеніші трубчасті і пластинчасті радіатори. У пер­ших серцевина (рис. 11, б) утворена кількома рядами латунних трубок, які проходять через горизонтальні пластини, що збіль­шують поверхню охолодження серцевини і підвищують жорст­кість радіатора. У других серцевина (рис. 11, в) складається з одного ряду плоских латунних трубок, кожна з яких виготов­лена із спаяних між собою по краях гофрованих пластин.

Верхній бачок радіатора вищеописаних автомобілів (крім КамАЗ-5320) має заливну горловину і паровідвідну трубку. Горловина' радіатора герметично закривається пробкою, в якій е два клапани: паровий (рис. 12) і повітряний. Паровий клапан відкривається автоматично лише із підвищенням тиску в систе­мі охолодження понад 0,04 МПа (0,4 кгс/см2), внаслідок чого температура кипіння рідини підвищується.

Повітряний клапан відкривається і пропускає в систему повітря, коли тиск в ній зменшується, внаслідок охолодження рідини, захищаючи таким чином трубки радіатора від сплю­щування під дією атмосферного тиску.

"В автомобілях КамАЗ-5320 і ГАЗ-24 у системі охолодження є розширювальний бачок, який дає змогу рідині змінювати об'єм під час розширення або охолодження. Систему охоло­дження автомобіля КамАЗ-5320 заповнюють через горловину розширювального бачка, ГАЗ-24 — через пробку горловини радіатора і пробку розширювального бачка. В обох автомобілях пробка цього бачка мав клапани.

Відцентровий водяний насос створює примусову циркуля­цію рідини; його кріплять болтами через, прокладку до верхньої частини блока циліндрів. Основні частини насоса (рис. 13): корпус, вал з пластмасовою крильчаткою, яку встановлюють на двох кулькових підшипниках. Самоущільнювальний саль-/ ник запобігав витіканню рідини в місці виходу вала з корпусу насоса. Він складається з гумової манжети, металевої обойми, пружини і шайби з графіто-свинцевої суміші, стійкої проти спрацювання.

Вентилятор збільшує потік повітря через серцевину радіа­тора. Маточину вентилятора кріплять на валу водяного насоса. Вони разом приводяться в обертання від шківа колінчастого вала одним або двома трапецієвидними пасами (в автомобілі КамАЗ-5320 — через гідромуфту).

Вентилятор вміщено в кожусі на рамі радіатора, що сприяв збільшенню швидкості потоку повітря, яке проходить через радіатор.

Жалюзі — це шарнірно скріплені стальні пластинки, вста­новлені спереду радіатора. Водій з кабіни автомобіля рукоят­кою регулює положення жалюзі, змінюючи пбтік повітря, який проходить через, серцевину радіатора.

І Термостат призначений для прискорення прогрівання хо­лодного двигуна та автоматичного регулювання температури рідини під час руху автомобіля. /

Термостат двигунів ЗМЗ-53 і ГАЗ-24 мав корпус, гофрований циліндр, заповнений рідиною, яка легко випаровується, і шток з клапаном. На двигуні ЗИЛ-130 і КамАЗ-5320 застосовують термостат з твердим наповнювачем, який працює надійніше. Цей термостат складається з Імідного балона і кришки, між якими герметично закріплена гумова мембрана. Балон запов­нений активною сумішшю, що складається з церезину (гірсько­го воску), змішаного з мідним порошком. Об'єм активної маси під час нагрівання збільшується.

На мембрану спирається шток, розміщений у напрямній частині кришки. Шток шарнірно з'єднаний з клапаном.