2.8. Система охлаждения

Система охлаждения двигателя жидкостная закрытого типа с принудительной циркуляцией охлаждающей жидкости. Главными элементами системы (рис. 56) являются водяной насос 8, радиатор, термостаты 22, вентилятор 10, гидромуфта привода вентилятора, включатель 15 гидромуфты, расширительный сосуд 20, перепускные трубы, жалюзи.
Во время работы двигателя циркуляция охлаждающей жидкости в системе создается центробежным насосом. Жидкость нагнетается в водяную полость левого ряда цилиндров, а через трубу 12 — в водяную полость правого ряда цилиндров. Омывая наружные поверхности гильз цилиндров, охлаждающая жидкость через отверстия в верхних привалочных плоскостях блока цилиндров поступает в водяные полости головок цилиндров. Из головок цилиндров горячая жидкость по водяным трубам 4 и 6 поступает в коробку 16 термостатов, из которой в зависимости от температуры направляется в радиатор или на вход водяного насоса.
Температура охлаждающей жидкости в системе плюс 80-98°с. Тепловой режим двигателя регулируется автоматически термостатами и включателем гидромуфты привода вентилятора, которые управляют направлением потока жидкости и работой вентилятора в зависимости от температуры охлаждающей жидкости в двигателе.
Для ускорения прогрева двигателя, а также для поддержания температурного режима двигателя в холодное время года перед радиатором установлены жалюзи.

Термостаты (рис. 57) с жестким наполнителем и прямым ходом клапана, предназначены для автоматического регулирования теплового режима двигателя, размещены в коробке (см.рис.56), закрепленной на переднем торце правого ряда блока цилиндров.
На холодном двигателе вход жидкости в радиатор перекрыт клапаном 5 (см.рис.57), а вход в перепускную трубу к водяному насосу открыт клапаном 1. Охлаждающая жидкость циркулирует, минуя радиатор, что ускоряет прогрев двигателя.
При достижении температуры охлаждающей жидкости 80°С активная масса — церезин 10, заключенная в баллоне 9, плавится, увеличиваясь в объеме. При этом баллон 9 начинает перемещаться вправо, открывая клапан 5 и закрывая клапан 1. Охлаждающая жидкость начинает циркулировать через радиатор. При диапазоне температур 80-93°С охлаждающая жидкость продолжает поступать через перепускную трубу на вход насоса и через радиатор, клапаны 1 и 5 открыты частично.
При температуре 93°С происходит полное открытие клапана 5, при этом вся жидкость циркулирует через радиатор.
При снижении температуры охлаждающей жидкости до 80°С и ниже размер церезина уменьшается, и клапаны под влиянием пружин 2 и 4 термостата занимают первоначальное расположение.

Гидромуфта привода вентилятора (рис.58) передает крутящий момент от коленчатого вала к вентилятору.
Передняя крышка 1 блока и основание 2 подшипника соединены винтами и образуют полость, в которой расположена 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 шариковых подшипниках 8, 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, 13. Гидромуфта уплотнена резиновыми манжетами 17, 20.
На внутренних тороидальных поверхностях основного и ведомого колес отлиты радиальные лопатки. На ведущем колесе тридцать три лопатки, на ведомом — тридцать две. 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 гидромуфты зависит от количества масла, поступающего в гидромуфту.

Масло поступает через включатель (рис.59), который управляет работой гидромуфты привода вентилятора. Он установлен в передней части двигателя на патрубке, подводящем охлаждающую жидкость к правому ряду цилиндров.
Включатель имеет три фиксированных положения и обеспечивает работу вентилятора в одном из режимов:
— автоматический — рычаг установлен в положение А (рис. 60).
При повышении температуры охлаждающей жидкости, омывающей термосиловой датчик, активная масса, находящаяся в баллоне датчика, начинает плавиться и, увеличиваясь в объеме, передвигает шток датчика и шарик 8 (см.рис.59).
При температуре жидкости 86-90°С шарик 8 открывает масляный канал. Масло из главной масляной магистрали двигателя по каналам в корпусе включателя, блоке и его передней крышке, трубке 5 (см.рис.58), каналам в ведущем валу поступает в рабочую полость гидромуфты; при этом крутящий момент от коленчатого вала передается крыльчатке вентилятора.
При температуре охлаждающей жидкости ниже 86°С шарик под влиянием возвратной пружины перекрывает масляный канал 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 О (см.рис.60), масло в гидромуфту не поступает, при этом крыльчатка может крутиться с маленький частотой, увлекаясь трением в подшипниках и уплотнениях гидромуфты и набегающим на вентилятор потоком воздуха при движении автомобиля.
— вентилятор включен всегда — рычаг установлен в положение II; при этом в гидромуфту всегда поступает масло независимо от температурного режима двигателя, вентилятор вращается всегда с частотой, ориентировочно равной частоте вращения коленчатого вала.
Основной режим работы гидромуфты — автоматический. При отказе включателя гидромуфты в автоматическом режиме (характеризуется перегревом двигателя) включите гидромуфту в постоянный режим (установите рычаг включателя в положение II) и при первой возможности устраните неисправность.
При форсировании глубоких бродов рычаг включателя гидромуфты установите в положение О.

Насос водяной (рис.61) центробежного типа, установлен на передней секции блока цилиндров с левой стороны. На шкив 1 насоса крутящий момент передается ремнями от шкива гидромуфты, который вращается с угловой скоростью, равной частоте вращения коленчатого вала.
Валик 9 вращается в подшипниках 4 и 6 полузакрытого типа. Смазывание подшипников в процессе эксплуатации производится через пресс-масленку 5. Манжета 7 предохраняет подшипники от попадания охлаждающей жидкости при нарушении герметичности уплотнения 13. Шкив 1 добавочно закреплен болтом 2.
Для контроля исправности уплотнения в корпусе насоса сделано дренажное отверстие. Увеличение течи охлаждающей жидкости через это отверстие является признаком неисправности уплотнения.

Радиатор водяной — трубчато-ленточный, трехрядный, с трубками овального сечения, размещен перед двигателем. Он состоит из верхнего и нижнего бачков, остова и каркаса.
Верхний и нижний бачки припаяны к остову, состоящему из трубок, размещенных в три ряда. Промежутки между трубками заполнены гофрированной медной лентой, изогнутой змейкой и припаянной к трубкам. К верхнему и нижнему бачкам припаяны две боковые стойки, представляющие собой стальные планки. Вместе с нижней пластиной они образуют каркас радиатора.
В верхний сосуд впаян подводящий патрубок, в нижний — отводящей патрубок.
Радиатор крепят на автомобиле в трех точках на резиновых подушках, величину затяжки которых ограничивается распорными втулками.

Жалюзи — створчатые, управляются из кабины водителя ручкой, расположенной под щитком приборов, справой стороны от рулевой колонки. Чтобы закрыть жалюзи, надо потянуть ручку на себя.
Закрывать жалюзи следует при прогревании двигателя, а также при движении в случае понижения температуры охлаждающей жидкости.
Жалюзи радиатора предназначены для регулирования потока воздуха, прокачиваемого через решетку радиатора. Они сделаны в виде набора горизонтальных пластин из оцинкованного железа, объединены общей рамкой и снабжены шарнирным устройством, обеспечивающим одновременный поворот их около осей. Жалюзи прикрепляют к каркасу радиатора перед охлаждающей решеткой.

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

Бачок расширительный установлен на двигателе с правой стороны по ходу автомобиля и соединен с коробкой термостатов, верхним бачком радиатора 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 (см.рис.56) с впускным (воздушным) и выпускным (паровым) клапанами. Выпускной клапан, нагруженный пружиной, поддерживает в системе охлаждения избыточное давление до 56,9-78,5кПа(0,58-0,80кгс/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 0,98-12,7кПа (0,01-0,13 кгс/см²).
Охлаждающая жидкость заливается в силовой агрегат через горловину расширительного бачка. Уровень жидкости в расширительном бачке контролируется краником 19 контроля уровня, который обязан находиться выше крана контрольного уровня, при этом верхний уровень жидкости в бачке обязан быть 1/2-2/3 высоты бачка.
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.