Система охлаждения КамАЗ-4310

3.4.10. Система охлаждения

Система охлаждения двигателя жидкост­ная, закрытого типа, с принудительной циркуляцией охлаж­дающей жидкости. Основными элементами системы (рис. 39) являются водяной насос 8, крыльчатка вентилятора 10, гидро­муфта привода вентилятора, термостаты 22, выключатель 15 гидромуфты, расширительный бачок 20, соединительные тру­бы, радиатор и жалюзи.

Рис. 39. Схема системы охлаждения: 1 — перепускная трубка от двигателя к расширительному бачку; 2 — соединительная трубка от компрессора к бачку; 3 — компрессор; 4 — водосборная правая труба; 5 — водяная соединительная труба; 6 — водосборная левая труба; 7 — перепускная труба термостатов; 8 — водяной насос; 9 — колено отводящего патрубка водяного трубопровода; 10 — крыльчатка вентилятора; 11 — кран сливной системы охлаждения; 12 — подводящая труба правого полублока; 13— патрубок подводящей трубы; 14 — головка цилиндров; 15 — выключатель гидромуфты привода вентилятора; 16 — коробка термостатов; 17 — патрубок отвода воды из бачка в водяной насос; 18 — патрубок отбора воды в отопитель; 19 — кран контроля уровня охлаждающей жидкости; 20 — расширительный бачок; 21 — паровоздушная пробка; 22 — термостат

Во время работы двигателя циркуляция охлаждаю­щей жидкости в системе создается центробежным насосом. Жидкость из насоса нагнетается в полость охлаждения ле­вого ряда цилиндров, а через трубу 12 — в полость охлажде­ния правого ряда цилиндров. Омывая наружные поверхности гильз цилиндров, охлаждающая жидкость через отверстия в верхних привалочных плоскостях блока цилиндров поступает в полости охлаждения головок цилиндров. Из головок цилин­дров горячая жидкость по водосборным трубам 4 и 6 посту­пает в коробку 16 термостатов, из которой в зависимости от температуры направляется в радиатор или на вход водяного насоса.

Номинальная температура охлаждающей жидкости в си­стеме при работе двигателя 75—98°С. Тепловой режим дви­гателя регулируется автоматически термостатами и выключа­телем гидромуфты привода вентилятора, которые управляют направлением потока жидкости и работой вентилятора в за­висимости от температуры охлаждающей жидкости в двига­теле.

Водяной насос (рис. 40) центробежного типа установлен на передней части блока цилиндров слева.

Рис. 40. Водяной насос: 1 — пылеотражатель; 2 — упорное кольцо; 3 и 4 — шарикоподшипники; 5 — манжета; 6 — крыльчатка; 7 —сальник; 8 — вал; 9 — уплотнительное резиновое кольцо; 10 — упорное кольцо; 11— шайба; 12 — колпачковая гайка; 13 — обойма; 14 — корпус; 15 — шкив

Вал 8 вращается в шарикоподшипниках 3 и 4 с односто­ронним резиновым уплотнением.

При эксплуатации периодически пополняйте смазку Литол-24 в подшипниках через пресс-масленку в корпусе насо­са до появления смазки из дренажного отверстия.

Сальник 7 препятствует вытеканию охлаждающей жидко­сти из водяной полости насоса. Он состоит из корпуса 1 (рис. 41), резиновой уплотнительной манжеты 2, разжимной пружины 3 и графитового кольца 4. Сальник запрессован в корпусе 14 (рис. 40) водяного насоса, а его графитовое коль­цо постоянно прижато к упорному стальному кольцу 10. Ме­жду упорным кольцом и крыльчаткой установлено уплотни­тельное резиновое кольцо 9 в обойме 13. Высокое качество изготовления торцов графитового и стального упорных колец обеспечивает надежное контактное уплотнение водяной полости насоса.

Для контроля исправности торцевого уплотнения в кор­пусе насоса имеется дренаж­ное отверстие. Заметная течь жидкости через это отверстие свидетельствует о неисправно­сти уплотнения насоса. Необ­ходимо помнить, что закупор­ка отверстия приводит к вы­ходу из строя подшипников.

Рис. 41. Сальник водяного насоса: 1 — корпус; 2 — резиновая манжета; 3 — пружина; 4 — графитовое кольцо

Вентилятор осевого типа, пятилопастный, установлен на ведомом валу гидромуфты; вращается в установленном на рамке радиатора диффузоре, который уменьшает подсос воздуха лопастями с боков и тем самым способствует уве­личению потока воздуха, про­сасываемого вентилятором че­рез радиатор.

Гидромуфта привода венти­лятора (рис. 42) передает кру­тящий момент от коленчатого вала к вентилятору и гасит инерционные нагрузки, возникающие при резком изменении частоты вращения коленчатого вала. Гидромуфта распола­гается соосно с коленчатым валом.

Рис. 42. Гидромуфта привода вентилятора: 1 — передняя крышка; 2 — корпус подшипника; 3 — кожух; 4, 8, 13, 19 — шарикоподшипники; 5 —трубка корпуса подшипника; 6 — ведущий вал; 7 — вал привода гидромуфты; 9 — ведомое колесо; 10 — ведущее колесо; 11 — шкив; 12 — вал шкива; 14 — упорная втулка; 15 — ступица вентилятора; 16 — ведомый вал; 17, 20 — манжеты; 18 — прокладка; 21 — маслоотражатель

Передняя крышка 1 блока и корпус 2 подшипника соеди­нены винтами и образуют полость, в которой установлена гидромуфта.

Ведущий вал 6 в сборе с кожухом 3, ведущее колесо 10, вал 12 и шкив 11, соединенные болтами, составляют ведущую часть гидромуфты, которая вращается в шарикоподшипни­ках 8 и 19. Ведущая часть гидромуфты приводится во враще­ние от коленчатого вала через шлицевый 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 внутренних тороидальных поверхностях ведущего и ве­домого колес отлиты радиальные лопатки. На ведущем ко­лесе их 33, на ведомом — 32. Межлопаточное пространство колес образует рабочую полость гидромуфты.

Передача крутящего момента с ведущего колеса 10 гидро­муфты на ведомое колесо 9 происходит при заполнении ра­бочей полости маслом. Частота вращения ведомой части за­висит от количества масла, поступающего в гидромуфту.

Масло поступает через выключатель (рис. 43), который управляет работой гидромуфты привода вентилятора. Он установлен в передней части двигателя на патрубке, подво­дящем охлаждающую жидкость к правому ряду цилиндров.

Рис. 43. Выключатель гидромуфты: 1 — рычаг пробки; 2 —крышка; 3 и 8 —шарики; 4 — пробка; 5 — корпус выключателя; 6 — клапан термосиловой; 7 — термосиловой датчик; 9 — уплотнительные кольца; 10 — пружина

Выключатель имеет три фиксированных положения и обеспечивает работу вентилятора в одном из режимов:

— автоматический — рычаг установлен в положение А (рис. 44).

Рис. 44. Схема работы выключателя гидромуфты в зависимости от положения рычага: положение А — автоматический режим; положение 0 — вентилятор отключен; положение П — вен­тилятор включен постоянно

При повышении температуры охлаждающей жидкости, омывающей термосиловой датчик 7 (рис. 43), активная мас­са, находящаяся в баллоне датчика, начинает плавиться и, увеличиваясь в объеме, перемещает шток датчика и шарик 8.

При температуре жидкости 85—90°С шарик 8 открывает масляный канал в корпусе выключателя. Масло из главной масляной магистрали двигателя по каналам в корпусе вы­ключателя, блоке и его передней крышке, трубке 5 (рис. 42) и каналам в ведущем валу поступает в рабочую полость гид­ромуфты; при этом крутящий момент от коленчатого вала передается крыльчатке вентилятора.

При температуре охлаждающей жидкости ниже 85° С ша­рик 8 под действием возвратной пружины перекрывает мас­ляный канал в корпусе и подача масла в гидромуфту прекра­щается; при этом находящееся в гидромуфте масло через отверстие в кожухе 3 сливается в картер двигателя и венти­лятор отключается;

— вентилятор отключен — рычаг установлен в поло­жение 0 (рис. 44), масло в гидромуфту не подается, при этом крыльчатка может вращаться с небольшой частотой под дей­ствием сил трения, возникающих при вращении подшипников и манжеты гидромуфты;

— вентилятор включен постоянно — рычаг уста­новлен в положение П (рис. 44), при этом в гидромуфту по­стоянно подается масло независимо от температуры охлаж­дающей жидкости, вентилятор вращается постоянно с часто­той, приблизительно равной частоте вращения коленчатого вала.

Основной режим работы гидромуфты — автоматический.

При отказе выключателя гидромуфты в автоматическом режиме (характеризуется перегревом двигателя) следует включить гидромуфту в постоянный режим (установить ры­чаг выключателя в положение П) и при первой возможности устранить неисправность выключателя.

Термостаты (рис. 45) с твердым наполнителем и прямым ходом клапана предназначены для автоматического регули­рования теплового режима двигателя, размещены в короб­ке 16 (рис. 39), закрепленной на переднем торце правого ряда блока цилиндров.

На холодном двигателе вход жидкости в радиатор пере­крыт клапаном 12 (рис. 45), а вход в перепускную трубу к водяному насосу открыт клапаном 4. Охлаждающая жидкость циркулирует, минуя радиатор, что ускоряет прогрев двига­теля.

Рис. 45. Термостат: 1 и 8 — стойки; 2 —баллон; 3 — активная масса (церезин); 4 и 12 — клапаны; 5 и 7 — пружины; 6 и 10 — регулировочные гайки; 9 — шток; 11 — резиновая вставка с шайбой; 13 — основание

При достижении температуры охлаждающей жидкости 80°С±2°С активная масса (церезин) 3, заключенная в бал­лоне 2, плавится, увеличиваясь в объеме. При этом баллон 2 перемещается вправо, открывая клапан 12, а клапан 4 за­крывает вход в перепускную трубу к водяному насосу. Охлаждающая жидкость начинает циркулировать через ра­диатор. В диапазоне температур от 80 до 93°С охлаждающая жидкость циркулирует через радиатор и перепускную трубу на вход насоса, клапаны 4 и 12 открыты частично.

При температуре 93°С±2°С происходит полное открытие клапана 12 и закрытие клапана 4, при этом вся жидкость циркулирует через радиатор.

При снижении температуры охлаждающей жидкости до 80°С и ниже объем церезина уменьшается и клапаны 4 и 12 под действием пружин 5 и 7 термостата занимают первона­чальное положение.

Расширительный бачок установлен над двигателем с пра­вой стороны по ходу автомобиля и соединен с коробкой тер­мостатов, верхним бачком радиатора, водяной полостью бло­ка и компрессором. Расширительный бачок служит для ком­пенсации изменения объема охлаждающей жидкости при ее расширении от нагревания, а также позволяет контролиро­вать степень заполнения системы охлаждения и способствует удалению из нее воздуха и пара.

В горловине расширительного бачка установлена паро­воздушная пробка 21 (рис. 39) с клапанами впускным (воз­душным) и выпускным (паровым). Выпускной клапан, на­груженный пружиной, поддерживает в системе охлаждения избыточное давление до 0,65 кгс/см², впускной клапан, нагру­женный более слабой пружиной, препятствует созданию в системе разрежения при остывании двигателя. Впускной кла­пан открывается и сообщает систему охлаждения с атмосфе­рой при разрежении 0,01—0,13 кгс/см².

Охлаждающая жидкость заливается в двигатель че­рез заливную горловину расширительного бачка. Верхний уровень жидкости в системе охлаждения должен находиться на ²/₃ высоты расширительного бачка (определяется визуаль­но). Нижний уровень контролируется краном 19 контроля уровня.

Контроль за температурой охлаждающей жидкости в си­стеме осуществляется указателем на щитке приборов. При возрастании температуры в системе охлаждения до 98°С в указателе загорается контрольная лампа аварийного пере­грева охлаждающей жидкости.