Система охлаждения двигателя
Входной тест
Выполните задания №№ 1, 2, 3, 6, 7 теста для самоконтроля к 1.2.
Система охлаждения предназначена для принудительного отвода от деталей двигателя лишней теплоты и передачи ее окружающему воздуху. В результате создается оптимальный температурный режим для двигателя, то есть он не перегревается и не переохлаждается.
Различают жидкостную и воздушную системы охлаждения. Отапливаемый температурный режим для двигателя должен быть равным 80-95º. Перегрев двигателя может привести к выгоранию масла, более быстрому износу деталей, заклиниванию поршней в цилиндрах. Чрезмерное охлаждение ведет к конденсации паров топлива на стенках цилиндров, разжижению масла в картере, смыванию смазочных материалов со стенок цилиндров, что также ведет к интенсивному изнашиванию шатунно-поршневой группы, снижению мощности двигателя.
Большинство двигателей имеют жидкостную систему охлаждения закрытого типа с принудительной циркуляцией жидкости, что позволяет повысить температуру кипения охлаждающей жидкости, уменьшая ее выкипание и образование накипи.
Общее устройство жидкостной системы охлаждения двигателя автомобиля ЗИЛ-130 представлены на (рис. 15).
Водяная рубашка двигателя автомобиля ЗИЛ-130 соединена с радиатором (1) гибкими шлангами. Верхний бачок (5) радиатора связан с рубашкой через впускной трубопровод (14), а нижний бачок (27) – с подводящим патрубком (26) водяного насоса (4). Левый и правый ряды цилиндров двумя трубопроводами соединены с нагнетательной полостью насоса. В патрубке (12), по которому нагретая охлаждающая жидкость подводится из трубопровода (14) к верхнему бачку радиатора, установлен термостат (11).
При пуске и прогреве двигателя, пока температура воды в системе охлаждения ниже 73ºС, жидкость циркулирует по малому кругу: водяной насос (4), водяная рубашка блока цилиндров (22), водяная рубашка головки блока (21), впускной трубопровод (14), подводится к термостату через патрубок (12). Так как в это время клапан термостата закрыт, то охлаждающая жидкость поступает по перепускному шлангу (10) во всасывающую полость водяного насоса (4) и через нагнетательную полость насоса жидкость снова подается в водяную рубашку блока. Водяная рубашка компрессора (8) и отопителя всегда связаны с системой охлаждения (отопитель через кран (15)). Охлаждающая жидкость, нагнетаемая насосом, проходя по водяной рубашке блока цилиндров от его передней части к задней, омывает гильзы цилиндров и проходит через отверстия в блоке, прокладке и головке в водяную рубашку головки цилиндров. При этом значительное количество охлаждающей жидкости подается к наиболее нагретым деталям-патрубкам выпускных клапанов, гнездам свечей зажигания. В головках жидкость движется в продольном направлении, подогревая горючую смесь, поступающую в карбюратор.
Рис. 15. Схема системы охлаждения ЗИЛ-130
1 – радиатор; 2 – жалюзи; 3 – вентилятор; 4 – водяной насос; 5 и 27 – верхний и нижний бачки радиатора; 6 – пробка радиатора; 7 – отводящий шланг; 8 – компрессор; 9 – подводящий шланг; 10 – перепускной шланг; 11 – термостат; 12 – патрубок; 13 – фланец карбюратора; 14 – впускной трубопровод; 15 – кран отопи теля; 16 и 17 – трубки отопителя; 18 – радиатор отопителя; 19 – температурный датчик; 20 – дозирующая вставка; 21 – водяная рубашка головки; 22 – водяная рубашка блока; 23 – сливной кран блока; 24 – рукоятка; 25 – сливной кран патрубка радиатора; 26 – подводящий патрубок
После нагрева двигателя, когда температура охлаждающей жидкости поднимется до 88-94ºс, клапан термостата (11) полностью открывается и происходит циркуляция охлаждающей жидкости по большому кругу через открытый клапан термостата (11), гибкий шланг в верхний бачок (5) радиатора, через сердцевину радиатора в нижний бачок (27) и через подводящий патрубок (26) во всасывающую полость насоса и далее, как было описано выше, в водяную рубашку блока цилиндров. В настоящее время во всех автомобильных двигателях в качестве охлаждающий жидкости используется антифриз Тосол-А 40 или Тосол-А 65, что значительно улучшает надежность и долговечность работы двигателя. Уровень жидкости в расширительном бачке должен быть на 3-5 см выше минимума.
Приборы жидкостной системы охлаждения
Радиатор – теплообменник, в котором теплота от жидкости передается через трубки и пластины воздуху.
Радиатор (рис. 16) имеет верхний (9) и нижний (15) бачки, соединенные сердцевиной (12). В верхний бачок впаяна заливная горловина (8), закрываемая пробкой, (7) и патрубок для подсоединения гибкого шланга, подводящего нагретую воду к радиатору. Сбоку горловины имеется отверстие для пароотводящей трубки. В нижний бачок впаян патрубок отводящего гибкого шланга (13). К верхнему и нижнему бачкам прикреплены боковые стойки (6), соединенные пластиной, тем самым, образуя каркас радиатора. Сердцевина радиатора может быть трубчато-пластинчатая или трубчато-ленточная. На трубки надеты пластины из латуни, алюминия или меди, которые могут быть гофрированными (ГАЗ-53, ЗИЛ-130, КамАЗ-5320, ГАЗ-3102). Перед радиатором установлены жалюзи (25) для регулирования потока воздуха.
При перемещении рукоятки (4) установленные в кронштейне створки (1) открываются. Для фиксации створок в одном положении имеется в приводе (3) фиксатор (5). Перед радиатором установлен кожух (16). Горловину (8) закрывает пробка радиатора (рис. 16 б), изолирующая систему охлаждения от окружающей среды. Пробка состоит из корпуса (18), парового (22) и воздушного (25) клапанов и запирающей пружины (21).
Паровой клапан установлен на стойке (20) с запирающей пружиной (19). Воздушный клапан (25) прижимается пружиной (26) к седлу (27), запрессованному в паровом клапане. Плотное прилегание клапанов к седлу достигается путем установки резиновых прокладок (23) и (24). Паровой клапан срабатывает при увеличении давления в системе до 1,4-1,6 кг/см2 (0,14-0,16 МПа) и пар выходит из радиатора по трубке (17). При охлаждении жидкости и снижении давления до 0,013 МПа (0,12 кг/см2 открывается воздушный клапан и через отверстие (28) в радиатор поступает воздух.
Водяной насос. Служит для создания в системе охлаждения принудительной циркуляции жидкости. Тип насоса центробежный. На автомобилях ЗИЛ-130, ГАЗ-53А, «Волга», ВАЗ-2105 насосы конструктивно объединены с вентилятором и имеют общий привод. Устройство водяного насоса ЗИЛ-130 показано на рис. 17. Насос состоит из: корпуса, пробки, масленки, прокладки между корпусам и крышкой, корпуса насоса, крыльчатки, резинового уплотнителя, уплотнительной шайбы, обоймы, отражателя, шариковых подшипников, распорной втулки, вала водяного насоса, корпусной втулки шкива, лопасти вентилятора, шкива со ступицей, ремня привода от переднего шкива коленчатого вала, ремня привода от заднего шкива коленвала и ремня привода компрессора.
Рис. 16. Устройство радиатора
а – детали; б – открытие парового (выпускного) клапана; в – открытие воздушного (впускного) клапана; 1 – каркас; 2 – жалюзи; 3 – тяга; 4 – рукоятка привода жалюзи; 5 – фиксатор; 6 – стойка; 7 – пробка радиатора; 8 – горловина радиатора; 9 – верхний блок; 10 и 13 – гибкие шланги; 11 – отводящий патрубок; 12 – сердцевина радиатора; 14 – сливной кран радиатора; 15 – нижний бачок; 16 – направляющий кожух; 17 – пароотводная трубка; 18 – корпус пробки; 19 – пружина парового клапана; 20 – стойка; 21 – запирающаяся пружина; 22 – паровой (выпускной) клапан; 23 – прокладка выпускного клапана; 24 – прокладка воздушного клапана; 25 – воздушный клапан; 26 – пружина воздушного клапана; 27 – седло воздушного клапана; 28 – отверстие для поступления воздуха
В водяных насосах могут устанавливаться закрытые подшипники или открытые, смазка последних осуществляется литолом через масленку (3). Для предохранения подшипников от попадания охлаждающей жидкости при износе уплотнительного сальника (7) в корпус насоса имеется дренажное отверстие, позволяющее одновременно контролировать состояние резинового уплотнителя (7). На ряде двигателей второй частью корпуса насоса является полость в блоке цилиндров или крышке распредшестеренок (ГАЗ-53-12, КамАЗ-740, ВАЗ-2108 и т.д.). На некоторых двигателях вентилятор устанавливается отдельно от водяного насоса и имеет свой индивидуальный привод (электропривод – ВАЗ-2108, ВАЗ-2106, привод от гидромуфты – двигатели КамАЗ-740) с автоматическим регулированием включения и отключения посредством тепловых датчиков. У двигателя ЯМЗ-236 вентилятор также отделен от насоса и приводится в действие через систему зубчатых колес от зубчатого колеса распределительного вала.
|
Рис. 17. Вентилятор и насос ЗИЛ-130
1 –корпус; 2 – пробка, 3 – масленка; 4 – прокладка, 5 – корпус насоса; 6 – крыльчатка насоса; 7 – резиновый уплотнитель; 8 – уплотнительная шайба, 9 – обойма крыльчатки; 10 – отражатель; 11 и 13 – подшипники; 12 – распорная втулка, 14 – вал водяного насоса;15 – конусная втулка шкива; 16 – ступица шкива; 17 – лопасти вентилятора; 18 – шкив; 19 – ремень от переднего шкива коленчатого вала; 20 – ремень от заднего шкива коленчатого вала; 21 – ремень к компрессору
Термостат автоматически регулирует и поддерживает необходимую температуру в системе охлаждения, позволяет быстро прогреть холодный двигатель при пуске. Применяются термостаты с жидкостным (7) (70 % этилового спирта и 30 % воды) и твердым наполнителем (используется церезин – нефтяной воск и медный порошок).
Жидкостный термостат (рис. 18 а) состоит из корпуса (7) с окнами, гофрированного баллона (2) и клапана (5). нижняя часть баллона (2) жестко соединена с корпусом (8). к верхней части баллона припаян шток (3) с клапаном, он может перемещаться в направляющей корпуса (7). в запаянном гофрированном баллоне находится жидкость, занимающая половину объема. Воздух из баллона откачен и при нормальных условиях баллон сжат, а клапан закрыт. Если температура охлаждающей жидкости поднимается выше 73-83ºС жидкость в баллоне начинает испаряться, давление повышается и клапан открывается. Охлаждающая жидкость начинает поступать в радиатор (циркуляция по большому кругу). Жидкостный термостат установлен на двигателе ЯМЗ-236.
Термостат с твердым наполнителем (рис. 18 б) ЗИЛ-130 расположен между впускным трубопроводом (16) и отводящим патрубком (6). к корпусу (7) постоянно прижимается пружиной (13) клапан (5), шарнирно соединенный со штоком (3). последний опирается на резиновую мембрану (11), которая зажата между баллоном (9) и направляющей втулкой. Баллон заполнен наполнителем (10).
Рис. 18. Схема работы и устройство термостатов
а – жидкостного (ЯМЗ-236); б – с твердым наполнителем (ЗИЛ-130);
I и IV – термостаты открыты; II и III – термостаты закрыты
Пока двигатель не прогрет, церезин находится в твердом состоянии и клапан термостата закрыт. При повышении температуры жидкости в охлаждении до 70ºС объем наполнителя увеличивается (церезин плавится) и давит на мембрану, которая выгибаясь давит через буфер (15) на шток. Клапан, поворачиваясь, открывает доступ жидкости в радиатор. При снижении температуры объем церезина уменьшается, и клапан под действием пружины (13) закрывается (циркуляция жидкости по малому кругу).
На автомобилях КамАЗ-5320, легковых автомобилях применяются термостаты с твердым наполнителем двухклапанного типа, размещенные в специальном корпусе.
Термостаты двухклапанного типа (рис. 19) получили широкое распространение. Термостат состоит из перепускного клапана (5), возвратных пружин (4, 2) соответственно основного и перепускного клапанов, регулировочных гаек (7, 12), штока (8), баллона (9), наполнителя (церезина) (10), вставки резиновой (11) с шайбой.
При холодном двигателе вход жидкости в радиатор перекрыт клапаном (5), а вход в перепускную трубку к водяному насосу открыт клапаном (1) и жидкость циркулирует, минуя радиатор. При достижении охлаждающей жидкости 80ºС церезин плавится и баллон (9) начинает перемещаться вправо, открывая клапан (5) и закрывая клапан (1). охлаждающая жидкость начинает циркулировать через радиатор, проходя через клапан (5).
Рис. 19. Термостат
Гидромуфта привода вентилятора
Устанавливается на двигателях КамАЗ-740 и служит для привода вентилятора посредством давления масла. Передняя крышка (1) (рис. 20) блока и корпус (2) подшипника (8) соединены винтами и образуют полость, в которой установлена гидромуфта. Ведущий вал (6) в сборе с кожухом (3), ведущее колесо (10), корпус (12) и шкив (11), соединенные болтами, составляют ведущую часть гидромуфты, которая вращается в шариковых подшипниках (8) и (19). ведущая часть гидромуфты приводится во вращение от коленчатого вала через шлицевой вал (7). Ведомое колесо (9) в сборе с валом (16), на котором закреплена ступица (15) вентилятора, составляет ведомую часть гидромуфты, вращающуюся в шарикоподшипниках (4) и (13). Гидромуфта уплотнена резиновыми манжетами (17) и (20). На внутренней поверхности ведущего (10) и ведомого (9) колес отлиты радиальные лопатки (на ведущем – 33 шт., на ведомом – 32 шт.).
Рис. 20. Гидромуфта привода вентилятора
1 – передняя крышка; 2 – корпус подшипника; 3 – кожух; 4, 8, 13, 19 – подшипники шариковые; 5 – трубка подвода масла; 6 – ведущий вал; 7 – вал привода гидромуфты; 8 – 9-колесо ведомое; 10 – колесо ведущее; 11 – шкив; 12 – вал шкива; 14 – упорная втулка; 15-ступица вентилятора; 16 – вал ведомый; 17, 20 – манжета с пружинами; 18 – прокладка; 21 – маслоотражатель
Межлопаточное пространство колес образует рабочую полость гидромуфты. Передача крутящего момента с ведущего колеса (10) на ведомое колесо (9) происходит при заполнении рабочей полости маслом.
Частота вращения ведомой части муфты зависит от количества масла, поступающего в гидромуфту из системы смазки двигателя через выключатель, который управляет работой гидромуфты (включая или выключая) посредством термосилового клапана с термодатчиком и шариковым клапаном, перекрывая или открывая масляный канал.
Практическая работа № 3
Выполнение заданий по самостоятельному изучению устройства узлов механизмов и приборов системы охлаждения двигателя.
Цель: закрепление и углубление знаний об устройстве и принципе работы узлов системы охлаждения.
Выполнив работу, Вы будете:
знать:
– отличительные особенности отдельных узлов и агрегатов;
уметь:
– различать типы охлаждающих систем.
Оборудование, инструмент, материалы: макеты двигателей, плакаты по устройству систем охлаждения различных двигателей: действующие макеты агрегатов системы охлаждения.
Порядок выполнения работы
1. Изучите устройства узлов и агрегатов охлаждающей системы различных двигателей.
2. Опишите порядок разборки водяного насоса двигателя ЗИЛ-130, КамАЗ-740, ГАЗ-3102, ВАЗ-2107.
Опишите порядок сборки водяных насосов автомобилей ЗИЛ-130, КамАЗ-5320, ГАЗ-3102, ВАЗ-2107.
Тест для самоконтроля 1.3
Закончите предложения.
1. Если не отводить тепло от нагреваемых деталей, то это приведет к … .
2. На полностью прогретом двигателе температура охлаждающей жидкости должна поддерживаться в интервале … .
3. Поддержание оптимального теплового режима в двигателе с жидкостным охлаждением достигается за счет … .
Ответьте на вопрос.
4. В каком положении должен быть клапан термостата при запуске холодного двигателя?
Закончите предложение.
5. Для контроля за герметичностью уплотнителя сальника в водяном насосе имеется ... .
Укажите соответствие.
6. На каких автомобилях или двигателях система охлаждения характеризуется следующими особенностями.
| а) есть выключатель гидромуфты; б) вентилятор получает привод через зубчатое колесо от распредвала; в) вентилятор имеет электропривод; | 1) ЯМЗ-236; 2) ВАЗ-2106; 3) КамАЗ-740; 4) 4) ГАЗ-53; 5) ВАЗ-2108. |
Ответьте на вопрос.
7. Какими отличительными особенностями характеризуется система охлаждения КамАЗ-5320?
8. Что используется в качестве наполнителя в термостате двигателя ЯМЗ-236?
Дополните предложение.
9. Уровень охлаждающей жидкости в расширительном бачке должен быть на ... см выше нижней отметки min.
Выберите правильный вариант ответа.
10. Применение антифриза вместо воды в системе охлаждения рекомендуется при понижении температуры окружающего воздуха до … .
1) +10˚с; 2) 0˚с; 3) -10˚с; 4) -20˚с.
Система смазки двигателя
Входной тест
Выполните задания №№ 1, 2, 6, 9, 10 теста для самоконтроля к 1.3.
Смазочная система служит для подвода масла к трущимся поверхностям деталей, уменьшения трения между ними, снижения потерь мощности на преодоление сил трения, частичного охлаждения трущихся деталей, отвода продуктов износа из зоны сопряжения деталей, предохранения от коррозионного разрушения деталей.
Автомобильные двигатели имеют комбинированную смазочную систему. Особо нагруженные детали (коренные и шатунные шейки, коленчатого вала подшипники распредвала, коромысла, иногда поршневые пальцы) смазываются под давлением, к другим деталям масло поступает разбрызгиванием или самотеком. Смазка под давлением может производиться непрерывной подачей масла к трущимся деталям или пульсирующим потоком.
Во время работы двигателя верхняя секция масляного насоса (3) по маслопроводу (4) нагнетает масло в полнопоточную центрифугу (8). Далее масло поступает в маслораспределительную камеру (5), расположенную в задней перегородке блока цилиндров. Из камеры масло нагнетается в левый (11) и правый (21) магистральные каналы, а из них поступает к коренным подшипникам коленчатого вала, подшипникам распределительного вала и толкателям. В коленчатом валу имеются каналы (18) для подачи масла к шатунным шейкам. Средняя (третья) опорная шейка распределительного вала имеет три отверстия. При их совпадении с отверстиями в блоке цилиндров масло пульсирующим потоком поступает по каналам к головке блока, затем по отверстиям в стойках – в полые оси коромысел (24). Масло смазывает бронзовые втулки коромысел и далее поступает к регулировочному винту и верхнему наконечнику штанги.
 |
Рис. 21. Общая схема системы смазки автомобиля ЗИЛ-130
а – общая схема; б – подача в ось коромысла; в – смазывание регулировочного винта и верхнего наконечника штанги; г – смазывание стенок цилиндра; 1 – трубопровод подачи масла в масляный радиатор; 2 – кран включения масляного радиатора; 3 – масляный насос; 4 – маслопровод от насоса к центрифуге; 5 – маслораспределительная камера; 6 – указатель давления масла (манометр); 7 – контрольная лампа аварийного снижения давления масла; 8 – полнопоточная центрифуга; 9 – воздушный фильтр; 10 – кривошипно-шатунная группа компрессора (смазывание разбрызгиванием); 11 – левый магистральный канал
Бойки коромысел и стержни клапанов смазываются масляным туманом или маслом, поступающим самотеком.
Из правого магистрального канала по трубопроводу (12) масло подается к компрессору, оттуда по трубке (13) сливается в поддон двигателя. Нижняя секция масляного насоса при открытом кране (2) нагнетает масло по трубопроводу (1) в масляный радиатор (14), из которого оно по трубопроводу (15) сливается в поддон (20).
Масляный радиатор ЗИЛ-130 должен быть постоянно включенным и отключать его следует только при пуске холодного двигателя (при температуре окружающего воздуха ниже 0ºс). При снижении давления в смазочной системе до 60-30 КПА (0,060-0,03 кг с/см2) на щите приборов загорается красная контрольная лампа (7). В корпусе масляного насоса установлен редукционный клапан, отрегулированный на давление 3-3,2 кг/см2.
Элементы смазочной системы
Насосы подают масло под давлением к основным трущимся деталям и приборам очистки и охлаждения.
Могут применятся одно- и двухсекционные шестеренчатые масляные насосы, то есть насосы, имеющие одну или две пары зубчатых колес. У большинства двигателей насос устанавливается в поддоне и лишь у некоторых (ЗИЛ-130, ГАЗ-53) насос смонтирован снаружи – на блоке, что облегчает его обслуживание.
Масляный насос двигателя ЗИЛ-130 (рис. 22) приводится в движение зубчатым колесом, расположенным на заднем конце распредвала через колесо, установленное на промежуточном валу. Выступ промежуточного вала входит в паз вала (5) (рис. 22 а) масляного насоса. В корпусе (6) насоса (верхней секции) находится ведущее колесо (7), закрепленное на валу (5) при помощи шпонки и стопорного кольца (8). Ведомое колесо (4) свободно сидит на оси. В корпусе нижней секции также расположены два зубчатых колеса: ведущее (11), закрепленное на шпонке, и ведомое (12), свободно вращающееся на оси, запрессованной в корпус крышки (9) насоса, которое является одновременно разделительной пластиной для двух секций. Прокладки (3) обеспечивают плотное соединение секций с крышкой. Штифт (10) служит для правильной установки крышки и корпуса.
В крышке насоса расположен редукционный клапан (13) верхней секции. Когда давление в нагнетательной полости превысит 3,2 кгс/см2, открывается клапан (13) и масло перепускается во всасывающую полость (рис. 22 б).
В корпусе нижней секции (рис. 22 а) установлен редукционный клапан двигателя давлением 1,2 кг/см2 (радиаторная секция).
Маслоприемник служит для забора масла из поддона двигателя. Он расположен неподвижно в нижней части поддона и является первичным фильтром, так как масло может попасть внутрь трубки (19) (рис. 22 в) только пройдя через фильтрующую сетку (21). Сетка удерживается в корпусе (18) пружиной (20). На корпусе есть ребра, в которые кромкой упирается сетка, образуя щель между корпусом, через которую масло попадает в трубку (19) в случае засорения сетки.
Масляные фильтры обеспечивают очистку масла от загрязнений и механических частиц. Фильтры могут быть полнопоточными и неполнопоточными. Полнопоточные фильтры устанавливаются в смазочной системе последовательно и через них проходит все масло. Неполнопоточные фильтры установлены в системе смазки параллельно и пропускают только 10-15% масла. По степени очистки масляные фильтры могут быть грубой и тонкой очистки.
Рис. 22. Масляный насос с маслоприемником
а – конструкция; б – схема работы; в – поступление масла при чистой сетке; г – поступление масла в случае засорения сетки; 1 – корпус нижней секции насоса; 2 – болт, соединяющий корпуса секций насоса; 3 – прокладки; 4 – ведомое зубчатое колесо верхней секции; 5 – вал насоса; 6 – корпус верхней секции; 7 – ведущее зубчатое колесо верхней секции; 8 – стопорное кольцо; 9 – крышка масляного насоса; 10 – штифт; 11 – ведущее зубчатое колесо нижней секции; 12 – ведомое зубчатое колесо нижней секции; 13 и 15 – редукционные клапаны; 14 – место установки крана включения масляного радиатора; 16 – верхняя секция; 17 – нижняя секция; 18 – корпус маслоприемника; 19 – трубка; 20 – пружина; 21 – сетка
Фильтры грубой очистки предназначены для очистки масла от крупных механических примесей и смолистых отложений. Они могут быть пластинчато-щелевого или сетчатого типа. Фильтрующий элемент пластинчато-щелевых фильтров состоит из набора металлических фильтрующих пластин, разделенных тонкими металлическими пластинами. Фильтрующие пластины собраны в пакет и через стержень крепятся к корпусу и закрыты стаканом-отстойником. Более широкое применение нашли фильтры тонкой очистки.
Фильтры тонкой очистки. В качестве сменного фильтрующего элемента в них применяют ленточно-бумажные и картонные пакеты или другие материалы (древесная мука на пульвербакелитовой связке – фильтры КамАЗ-740). В них масло фильтруется, просачиваясь через микропоры элемента.
На легковых автомобилях получили распространение разовые неразборные фильтры полнопоточного типа (рис. 23). Фильтр состоит из корпуса (1), в котором установлен бумажный ленточный элемент (6), перепускной (4) и противодренажный (3) клапаны. Последний представляет собой манжету из маслостойкой резины, пропускающей масло в корпус фильтра, но не позволяющей ему вытекать из корпуса в картер при неработающем двигателе. Герметичность установки фильтра обеспечивает резиновое уплотнительное кольцо (5).
Центробежный очиститель масла является фильтром тонкой очистки. Устанавливается на двигателях грузовых автомобилей ГАЗ, ЗИЛ-130, КамАЗ, МАЗ и других.
 |
Центрифуга (рис. 24) состоит из корпуса (23), в который ввернута ось (18) ротора, корпуса (22), ротора с колпаком (19) и кожухом (16). Корпус ротора (22) свободно установлен на оси, на опорном подшипнике (25) и вместе с колпаком (19) образует вращающийся ротор. Между корпусом и колпаком имеется резиновая прокладка (20). В корпус запрессованы две втулки из бронзы. Кожух (16) закрывает ротор сверху и поджимается на оси гайкой-барашком (15).
В оси (18) имеется центральное и радиальное отверстия для прохода масла внутрь ротора. В верхней части ротора установлен колпачок с сетчатым фильтром (17), а в нижней части ввернуты два жиклера (24) (сопла), выходные отверстия которых направлены в противоположные стороны.
Масло, подаваемое в центрифугу, быстро заполняет внутреннюю полость ротора, проходит через сетчатый фильтр и вытекает с большой скоростью через сопла жиклеров, создавая реактивную силу, направленную в противоположные стороны.
Под действием этой силы ротор начинает вращаться с частотой 5000-6000 об/мин. Вместе с ротором вращается и масло, находящееся в нем.
 |
Рис. 24. Фильтр центробежной очистки масла
а – полнопоточный; б – центрифуга; 1 – пробка сливного отверстия; 2 – сливная трубка; 3 – корпус фильтра; 4 – датчик указателя давления масла; 5 – пружина перепускного клапана; 6 – перепускной клапан; 7 – пружина; 8 – болт сливной трубки; 9 – уплотнение фильтрующего элемента; 10 – крышка; 11 – маслопровод; 12 – фильтрующий элемент; 13 – датчик аварийного снижения давления масла; 14 – привалочная плоскость корпуса; 15 – гайка-барашек; 16 – кожух; 17 – сетчатый фильтр; 18 – ось ротора; 19 – колпак ротора; 20 и 21 – прокладки; 22 – корпус ротора; 23 – корпус центрифуги; 24 – жиклер; 25 – упорный шарикоподшипник; 26 – стальной отражатель; К – сила реакции
Взвешенные механические примеси под действием сил инерции отбрасываются от оси вращения к стенке колпака ротора, где откладываются плотным слоем на внутренней поверхности, а очищенное масло, пройдя через центральное отверстие, стекает в поддон двигателя. Периодически центрифуга, по мере засорения, очищается от осадков. После остановки двигателя центрифуга (ротор) продолжает вращаться в течение 1,5-2,0 минут при нормальном состоянии. Большинство фильтров имеют перепускной клапан, при засорении фильтра масло через клапан уходит в систему смазки неочищенным.
Масляный радиатор служит для охлаждения масла и поддержания температуры масла в требуемых пределах. Масляные радиаторы в основном применяются на грузовых автомобилях, так как они работают в тяжелых условиях, или на легковых автомобилях с форсированным двигателем. Масляный радиатор располагают перед водяным радиатором для лучшего его охлаждения встречным потоком воздуха. Масляный радиатор состоит из нескольких плоских латунных трубок, к которым припаяны охлаждающие пластины. С обеих сторон масляный радиатор имеет бачки, к которым через припаянные патрубки присоединены резиновые шланги для подвода и отвода масла. На ЗИЛ-130 установлен радиатор в виде змеевика с алюминиевыми трубками.
Вентиляция картера двигателя позволяет уменьшить вредное воздействие паров бензина и газов на сальниковые уплотнения, исключает проникновение их в кабину водителя, увеличивает срок службы двигателя.
Вентиляция картера может быть выполнена с отсосом газов наружу – открытая система (двигатели автомобилей ГАЗ-53, МАЗ-5335, КамАЗ-5320) или в систему питания (двигатели автомобилей «Волга», «Жигули», ЗИЛ-130 и другие), что позволяет дополнительно сжигать пары бензина. Отсасывать картерные газы эффективнее во впускной трубопровод. В двигателях автомобилей «Жигули», ЗИЛ-130 картерные газы отсасываются через специальный маслоуловитель (маслоотделитель).
Закрытая вентиляция картера позволяет уменьшить выброс токсичных газов в атмосферу.
Практическая работа № 4
Выполнение заданий по самостоятельному изучению устройства узлов и агрегатов системы смазки карбюраторного и дизельного двигателей.
Цель: закрепление и углубление знаний об устройстве и принципе работы механизмов системы смазки.
Выполнив работу, Вы будете:
уметь:
– различать типы приборов и механизмов системы смазки;
– определять техническое состояние узлов.
Оборудование, инструмент, материалы: макеты двигателей, плакаты по устройству системы смазки различных двигателей, действующие макеты отдельных узлов системы смазки (масляный насос, фильтр тонкой очистки ГАЗ-53, фильтр центробежной очистки ГАЗ-53).
Порядок выполнения работы
1. Изучите устройство узлов и агрегатов системы смазки различных двигателей.
2. Опишите порядок разборки масляного насоса двигателя КамАЗ-740.
3. Опишите порядок разборки фильтра центробежной очистки масла двигателя КамАЗ-740, ГАЗ-53.
4. Опишите порядок сборки масляного насоса и центрифуги КамАЗ-740 и ГАЗ-53.
Тест для самоконтроля к 1.4
Ответьте на вопрос.
1. Какие способы подачи масла к трущимся поверхностям применяются в смазочной системе?
Закончите предложение.
2. Система смазки двигателя предназначена для … .
3. Для охлаждения масла в системе смазки двигателей применяется … .
4. Отсос картерных газов в системе вентиляции двигателя осуществляется за счет ... .
1) разряжения во впускной трубе;
2) давления в цилиндрах;
3) давления в выпускной трубе.
Дополните предложение.
5. Редукционный клапан … систему смазки ЗИЛ-130 от избыточного давления поддерживая его в пределах … Мпа.
Ответьте на вопрос.
6. Какими позициями на рис. 1 обозначены ... ?
а) корпус фильтра; г) ротор;
б) жиклеры; д) вращающийся колпак.
в) кожух фильтра;
7. На поверхности какой детали фильтра (рис. 1) оседают тяжелые частицы, загрязняющие масло?
8. Какой позицией на рис. 1 показаны детали фильтра, вращающиеся относительно корпуса?
9. Какой клапан смазочной системы служит для пропуска неочищенного масла в систему при засоренном фильтре?
|
Закончите предложение.
10. Если при работе двигателя на ми-
нимальных оборотах загорается красная контрольная лампочка, а при незначительном увеличении частоты вращения коленвала она гаснет, это значит, что система смазки … .
Заполните пропуск.
11. Работа исправной центрифуги после остановки двигателя прослушивается в течение … минут.
Система питания двигателя
Входной тест
Выполните задания №№ 4, 5, 7, 9, 10 теста для самоконтроля к 1.4.
Система питания карбюраторного двигателя предназначена для приготовления в определенной пропорции горючей смеси из топлива и воздуха (в карбюраторе) и подачи ее в цилиндры двигателя, а также отвода из них отработавших газов.
Установлено, что для сгорания 1 кг топлива необходимо 15 кг воздуха. Такая смесь называется нормальной. При соотношении топлива к воздуху 1:18 смесь называется обедненной, а при соотношении 1:13 – обогащенной.
В процессе работы автомобиля двигатель может работать в следующих режимах:
– пуск холодного двигателя;
– работа на малой частоте вращения коленчатого вала (режим холостого хода);
– работа на средних нагрузках;
– работа на полных нагрузках;
– работа при резком увеличении нагрузки.
Для всех этих режимов работы двигателя состав горючей смеси должен быть разным (работа карбюратора в разных режимах).
Система питания карбюраторного двигателя включает в себя (рис. 25): топливный бак; топливо проводы; топливные фильтры; топливный насос; карбюратор; воздушный фильтр; впускной коллектор; выпускной коллектор трубопровода; глушитель.
Процесс приготовления горючей смеси из мельчайших частиц (паров) бензина и воздуха называется карбюрацией, а прибор – карбюратором. Простейший карбюратор (рис. 26) состоит из: поплавковой камеры с поплавком (2) и игольчатым клапаном (3), распылителя (4), главного жиклера (1), воздушной заслонки (6), диффузора (7), дроссельной заслонки (8).
Рис. 25. Схема системы питания карбюраторного двигателя
Сверху на карбюраторе установлен воздухоочиститель с воздушным фильтром (5). Карбюратор установлен на впускном коллекторе (трубопроводе) (9), через который смесь подается в цилиндр (11) через открытый впускной клапан (10).
Принцип работы простейшего карбюратора
При наполнении топливом поплавковой камеры, поплавок (2) (рис. 26) всплывает и при определенном уровне топлива игольчатый клапан (3) перекрывает впускное отверстие, поступление топлива прекращается. При такте впуска поршень в цилиндре перемещается в НМТ (вниз) и в цилиндре создается разряжение, передающееся в смесительную камеру карбюратора (пространство над дроссельной заслонкой). Разряжение в смесительной камере зависит от степени открытия дроссельной заслонки, чем больше она открыта, тем больше разряжение. За счет разряжения в смесительной камере топливо начинает фонтанировать из распылителя (4), перемешиваясь в диффузоре (7) с воздухом, поступающим через воздушную заслонку 6, превращается в горючую смесь и поступает в цилиндры.
Рис. 26. Простейший карбюратор
1 – главный жиклер; 2 – поплавок; 3 – игольчатый клапан; 4 – распылитель; 5 – воздушный фильтр; 6 – воздушная заслонка; 7 – диффузор; 8 – дроссельная заслонка; 9 – впускной трубопровод; 10 – впускной клапан; 11 – поршень
Однако простейший карбюратор не может производить горючую смесь нужного состава при постоянно изменяющихся режимах работы двигателя. Это обеспечивают современные карбюраторы, имеющие главную дозирующую систему, обеспечивающую работу двигателя во всех режимах (кроме режима холостого хода) и вспомогательные устройства.
Главная дозирующая система (рис. 27 а) включает в себя часть поплавковой камеры (6), в которой установлен главный топливный жиклер (7), там же, в топливном колодце (4), установлена эмульсионная трубка (5) с отверстиями по высоте.
Топливо из поплавковой камеры (6) поступает через главный жиклер (7) в эмульсионную трубку (5) и в распылитель (1). Трубка (5) сообщается с атмосферой через воздушный жиклер (3). При увеличении открытия дроссельной заслонки (8), возрастает разряжение в диффузоре (9), следовательно, и расход топлива из колодца (4), и в трубке (5) открывается больше воздушных отверстий. Воздух, поступающий в распылитель (1), уменьшает разряжение у главного жиклера (7) и замедляет (тормозит) истечение из него топлива, что необходимо для обеднения (исключения переобогащения) горючей смеси с увеличением открытия дроссельной заслонки. Это называется процессом пневматического торможения истечения топлива (создание экономической смеси), который используется во многих карбюраторах грузовых и легковых автомобилей. Создание экономной смеси возможно при правильном подборе диаметра воздушного (3) и топливного (7) жикл