Система охлаждения двигателя

Общие положения

Система охлаждения двигателя — жидкостная, закрытая (герметичная), с принудительной циркуляцией охлаждающей жидкости.

Система заполняется всесезонной охлаждающей жидкостью ТОСОЛ А-40, которая имеет антикоррозийные и антивспенивающие присадки. Температура начала загустевания жидкости не выше —40°С.

В систему охлаждения заправляется такое количество охлаждающей жидкости (примерно 9,6 л), чтобы после прогрева двигателя до температуры 80—90°С и после его охлаждения уровень охлаждающей жидкости в расширительном бачке устанавливался не менее чем на 3 см выше риски MIN (минимум). Заводом установлен срок замены охлаждающей жидкости через два года эксплуатации или после 60 000 км пробега автомобиля. В этот период охлаждающая жидкость сохраняет все необходимые свойства для обеспечения нормальной работы системы охлаждения.

В случае непредвиденной потери антифриза (например, из-за утечки либо при выполнении работ на двигателе, связанных с отъединением элементов системы охлаждения и т. д.) завод рекомендует доливать в систему охлаждения ТОСОЛ А-40, чтобы с наступлением холодного времени года не было сомнений в отношении температуры замерзания охлаждающей жидкости, заправленной в систему.

Тепловой режим двигателя считается нормальным в том случае, при котором температура охлаждающей жидкости в двигателе находится в пределах от +80 до +100°С (стрелка указателя температуры стоит у начала красного поля шкалы). Переход стрелки в красную зону шкалы указывает на повышенный температурный режим двигателя. При нормальных условиях движения автомобиля это может быть вызвано неполадками в системе охлаждения (недостаточным количеством охлаждающей жидкости, неисправностью термостата, ослаблением натяжения ремня вентилятора). При исправной системе охлаждения температурный режим повышается из-за тяжелых условий движения (преодоление крутого затяжного подъема, движение по песку, буксировка и т. д.).

Переход стрелки в правую часть красного поля шкалы указывает на чрезмерный перегрев двигателя. В этом случае необходимо немедленно прекратить движение, не останавливая двигатель (он должен работать на оборотах холостого хода). Если перегрев не устраняется, необходимо выключить двигатель, выяснив причину перегрева, и устранить ее.

Для слива антифриза в системе охлаждения установлены сливные резьбовые пробки: одна в левом углу нижнего бачка радиатора, другая в блоке цилиндров, слева по ходу движения автомобиля.

Элементы системы охлаждения

Радиатор — вертикальный трубчато-пластинчатый с двумя рядами латунных трубок 16 и стальными лужеными пластинками 17. Верхний 15 и нижний 22 бачки и их донышки изготовляются из латуни и соединяются пайкой между собой, а также с трубками и пластинами. Пластины и кронштейны 14 крепления радиатора и кожуха 20, вентилятора 18 стальные и соединяются с фланцами донышек радиатора контактной сваркой. Радиатор устанавливается на кронштейны кузова на две резиновые подушки 21 и крепится двумя болтами через стальные распорки и резиновые втулки.

Пробка радиатора 11 имеет выпускной 13 и впускной (вентиляционный) 12 клапаны. При нагревании охлаждающая жидкость, расширяясь, перетекает через вентиляционный клапан и отводную трубку 10 в расширительный бачок 7. Уровень жидкости в нем повышается. При понижении температуры происходит обратный процесс.

При закипании охлаждающей жидкости пропускной способности отверстий вентиляционного клапана не хватает и под воздействием возросшего перепада давлений на тарелке клапана он закрывается, разобщая систему охлаждения с расширительным бачком. Давление в системе повышается, обеспечивая более высокую температуру охлаждающей жидкости и, следовательно, большую теплоотдачу через радиатор.

При увеличении давления в системе выше 0,5 кгс/см 2 выпускной клапан открывается и охлаждающая жидкость отводится в расширительный бачок. При этом избыток пара может выходить в атмосферу через прорезь в резиновой прокладке пробки 9 расширительного бачка.

Расширительный бачок 7 — пластмассовый, полупрозрачный, крепится к кронштейну 32 кузова двумя хомутами 33, один из которых (наружный) подпружинен.

Расширительный бачок служит для компенсации изменений объема охлаждающей жидкости, происходящих при изменении ее температуры в процессе работы двигателя, для контроля количества охлаждающей жидкости в системе, а также содержит некоторый резерв жидкости на ее естественную убыль и возможные потери при эксплуатации.

Расширительный бачок соединяется с радиатором пластмассовой трубкой 10, которая надевается в нагретом состоянии на патрубки бачка и заливной горловины радиатора и крепится ленточными хомутами.

Водяной насос — центробежного типа с чугунной литой крыльчаткой 10. Торец крыльчатки, соприкасающийся с уплотнительным кольцом 1 сальника, подвергнут закалке ТВЧ.

Корпус 9 и крышка 4 насоса отлиты из алюминиевого сплава. Корпус отлит заодно с приемным патрубком 11 и фланцем для присоединения патрубка, отводящего жидкость из радиатора отопителя.

Сальник насоса неразборный, состоит из корпуса 2, резиновой манжеты 8, надетой на две телескопические латунные обоймы, и уплотнительного кольца 1 из графитовой композиции, поджимаемого к торцу крыльчатки цилиндрической пружиной через боковые стенки манжеты. Сальник запрессован в крышку водяного насоса.

Подшипник насоса шариковый двухрядный, неразборный. Роль внутренней обоймы подшипника выполняет валик 6, на который с одной стороны напрессована крыльчатка, а с другой — ступица 5 шкива привода вентилятора и водяного насоса. Подшипник устанавливается в крышку насоса и фиксируется в ней стопорным винтом 7. Подшипник заполняется смазкой при сборке, и дальнейшей смазки не требуется.

Вентилятор — пластмассовый, четырехлопастной. Лопасти крылового профиля, неравномерно расположенные по втулке. Вентилятор крепится к ступице вместе со шкивом привода тремя болтами. Для увеличения эффективности работы вентилятор снабжен стальным кожухом, который крепится к радиатору и имеет в нижней части вырез для монтажа и сборки.

Привод вентилятора и водяного насоса осуществляется клиновым ремнем от шкива коленчатого вала.

Натяжение ремня осуществляется поворотом генератора и контролируется величиной прогиба. Прогиб должен находиться в пределах 10—15 мм при усилии примерно в 10 кгс.

Термостат и работа системы охлаждения

Необходимый тепловой режим двигателя обеспечивается термостатом. Термостат неразборной конструкции имеет два входных патрубка: один (нижний 17) соединен с нижним бачком радиатора, а другой (верхний 12) — с патрубком, отводящим охлаждающую жидкость из головки блока на вход в радиатор. Отводной патрубок 14 термостата соединен со входом в насос.

Термочувствительный элемент термостата состоит из стакана 23 с завальцованной в него резиновой вставкой 21, при этом между стенками стакана и вставкой помещается твердый наполнитель 24, а внутри вставки находится стальной полированный поршень 16, закрепленный в стойке седла 18 основного клапана 20. Основной клапан надет на стакан термоэлемента и поджимается вместе с ним к седлу конической пружиной 22. На основном клапане закреплены две стойки 25 байпасного клапана 26, который поддерживается на них в крайнем верхнем положении пружиной 27, упирающейся в дно стакана термочувствительного элемента. Седло основного клапана в сборе с термочувствительным элементом, пружинами 22, 27 и клапанами 20, 26 завальцовывается через резиновый уплотнитель 19 в двух корпусах: верхнем 13 и нижнем 15.

При температуре охлаждающей жидкости ниже 80 С основной клапан закрывает выход жидкости из радиатора. Байпасный клапан при этом открыт и охлаждающая жидкость циркулирует по малому кругу, минуя радиатор, чем обеспечивается быстрый прогрев двигателя.

При температуре выше 80°С твердый наполнитель, расширяясь, сжимает резиновую вставку, заставляет ее сходить с поршня и, преодолевая сопротивление пружины основного клапана, перемещает вверх стакан термоэлемента вместе с основным клапаном. Байпасный клапан также перемещается вверх и прижимается пружиной к торцу входного патрубка. При этом непосредственный проход жидкости от головки блока к насосу (по малому кругу) закрывается и жидкость начинает циркулировать через радиатор, интенсивно охлаждаясь.

При температуре выше 94°С основной клапан полностью открыт, байпасный закрыт и вся жидкость проходит через радиатор; при промежуточных температурах (80—94°С) охлаждающая жидкость циркулирует как через основной, так и через байпасный клапаны, степень открытия которых обеспечивает постепенное подмешивание охлажденной в радиаторе жидкости к более горячей, выходящей из двигателя. Этим достигаются наилучшие условия работы двигателя по температурному режиму.

В систему охлаждения двигателя включены отопитель кузова 1 и система подогрева корпуса дроссельных заслонок карбюратора, жидкость в которую поступает по шлангу 4 из рубашки подогрева впускной трубы и отводится в насос через шланг 3 и отводной патрубок 31 отопителя.

Жидкость в отопитель поступает из головки блока через патрубок 2 и кран 31, а отводится в насос по шлангу 30 и стальному патрубку 28.

Система охлаждения с электровентилятором

На автомобилях ВАЗ-2103 в систему охлаждения двигателя вместо вентилятора, расположенного на валике водяного насоса и получающего привод клиновым ремнем от шкива коленчатого вала двигателя, устанавливается вентилятор с приводом от индивидуального электродвигателя.

Электродвигатель в сборе с вентилятором устанавливается на три резиновые втулки с дистанционными распорками в кожух специальной конструкции. Кожух крепится в трех точках непосредственно к радиатору, который в отличие от радиатора обычного типа имеет измененные кронштейны крепления к кузову.

Электровентилятор выключается автоматически с помощью датчика, установленного в нижнем бачке радиатора, и реле. Тарировка датчика подобрана таким образом, что он включается (при проверке на специальном стенде) при температуре 92°С, а выключается при 84±2°С.

Следует помнить, что датчик указателя температуры охлаждающей жидкости установлен в головке блока цилиндров и его температурные условия при работе двигателя другие. Поэтому проверять по автомобильному прибору температуру срабатывания датчика включения электровентилятора нельзя. Проверку необходимо проводить (при надобности) на станциях технического обслуживания с применением специального оборудования и приборов.

Схема системы охлаждения двигателя автомобилей ВАЗ 2105, 2107

Основные элементы системы охлаждения двигателя автомобилей ВАЗ 2105, 2107

— Рубашка охлаждения двигателя

Полости вокруг цилиндров двигателя, в головке блока и впускном коллекторе по которым циркулирует охлаждающая жидкость (ОЖ), отводя от них избыточное тепло.

— Помпа (водяной насос)

Предназначена для обеспечения принудительной циркуляции жидкости по системе охлаждения. Представляет собой вал с крыльчаткой, вращающийся на подшипнике в алюминиевом корпусе. Приводится в движение ременным приводом от шкива генератора и коленчатого вала. Рекомендуется периодически проверять натяжение ремня, так как при его проскальзывании помпа не может обеспечить эффективную циркуляцию ОЖ и двигатель будет перегреваться. Прогиб ремня под усилием 10 кгс должен находиться в пределах 10-15 мм.

— Радиатор

Предназначен для охлаждения жидкости при движении автомобиля. Состоит из двух бачков и двух рядов трубок соединяющих бачки. Имеет пробку с впускным и выпускным клапанами на заливной горловине. Выпускной клапан открывается при сильном нагреве жидкости и повышении давления в системе. При этом часть жидкости через него выбрасывается в расширительный бачок.

— Расширительный бачок

Предназначен для отвода из основной системы сильно нагретой и находящейся под давлением охлаждающей жидкости. Имеет пробку на заливной горловине. В пробке клапан, открывающийся при превышении давления в системе.

— Термостат

Термостат предназначен для поддержания нормального температурного режима двигателя путем соединения или разобщения малого и большого кругов системы охлаждения. На холодном двигателе ОЖ циркулирует по малому кругу (помпа, головка блока, блок цилиндров, печка, верхняя часть термостата). Температура ее быстро повышается. После прогрева ОЖ до 80 гр. срабатывает термоэлемент термостата, открывая его перепускной клапан. Жидкость начинает поступать через нижнюю часть термостата в радиатор (большой круг), где несколько охлаждается. От исправности термостата зависит нормальная и эффективная работа системы охлаждения двигателя вцелом.

— Вентилятор системы охлаждения

С четырехлопастной крыльчаткой объединенной с электродвигателем. Установлен на радиаторе. Предназначен для принудительного охлаждения жидкости, проходящий через радиатор. Включается при срабатывании термодатчика (ТМ-108), установленного в нижнем бачке радиатора, слева. Замыкающего свои контакты при температуре охлаждающей жидкости выше 89-95 гр., размыкающего при 84-90 гр.

— Печка (радиатор отопителя салона)

Предназначена для обогрева салона автомобиля. Входит в состав малого круга системы охлаждения, поэтому прогревается в первую очередь. Имеет кран, перекрывающий циркулирующую через нее жидкость. Кран управляется рычагом из салона автомобиля.

— Патрубки и шланги

Предназначены для обеспечения циркуляции ОЖ по системе.

Для контроля водителем за температурным состоянием двигателя на панели приборов имеется стрелочный указатель температуры охлаждающей жидкости, соединенный с датчиком температуры ввернутым в головку блока цилиндров двигателя.

Примечания и дополнения

— Рабочая температура двигателя, поддерживаемая его системой охлаждения, находится в пределах 80-94 гр.

— На холодном двигателе необходимо всегда проверять уровень охлаждающей жидкости. От ее объема напрямую зависит температурный режим двигателя и соответственно правильность его работы. При температуре воздуха 18-20 гр. уровень охлаждающей жидкости должен находиться на 4 см выше метки MIN в расширительном бачке.

— Периодичность замены охлаждающей жидкости на двигателях автомобилей ВАЗ 2105, 2107 составляет 30.000 км пробега.

Система охлаждения 2108

Содержание

Система охлаждения

Система охлаждения двигателя ВАЗ-21083

1 – расширительный бачок;
2 – пробка расширительного бачка;
3 – пароотводящий шланг;
4 – шланг от расширительного бачка к термостату;
5 – подводящий шланг радиатора;
6 – отводящий шланг радиатора;
7 – левый бачок радиатора;
8 – алюминиевые трубки радиатора;
9 – датчик включения электровентилятора;
10 – правый бачок радиатора;
11 – сливная пробка;
12 – сердцевина радиатора;
13 – кожух электровентилятора;
14 – крыльчатка электровентилятора;
15 – электродвигатель;
16 – зубчатый шкив насоса;
17 – крыльчатка насоса;
18 – зубчатый ремень привода распределительного вала;
19 – отводящий патрубок радиатора отопителя;
20 – подводящая труба насоса;
21 – кран;
22 – радиатор отопителя;
23 – шланг отвода жидкости от подогрева впускной трубы к блоку подогрева карбюратора;
24 – блок подогрева карбюратора;
25 – выпускной патрубок;
26 – подводящий патрубок отопителя;
27 – шланг отвода жидкости от подогрева впускной трубы и блока подогрева карбюратора;
28 – датчик указателя температуры охлаждающей жидкости;
29 – термостат.

Система охлаждения двигателя ВАЗ-2111 (с системой впрыска топлива)

1 – расширительный бачок;
2 – пробка;
3 – пароотводящий шланг;
4 – шланг от расширительного бачка к термостату;
5 – датчик температуры охлаждающей жидкости в выпускном патрубке;
6 – дроссельный узел;
7 – подводящий шланг радиатора;
8 – отводящий шланг радиатора;
9 – левый бачок радиатора;
10 – правый бачок радиатора;
11 – сливная пробка;
12 – сердцевина радиатора;
13 – кожух электровентилятора;
14 – крыльчатка электровентилятора;
15 – электродвигатель;
16 – зубчатый шкив насоса;
17 – крыльчатка насоса;
18 – зубчатый ремень привода распределительного вала;
19 – отводящий патрубок радиатора отопителя;
20 – подводящая труба насоса;
21 – кран;
22 – радиатор отопителя;
23 – шланг отвода охлаждающей жидкости от дроссельного патрубка;
24 – шланг подвода охлаждающей жидкости к дроссельному патрубку;
25 – датчик указателя температуры охлаждающей жидкости;
26 – выпускной патрубок;
27 – подводящий патрубок отопителя;
28 – термостат;
29 – датчик уровня охлаждающей жидкости.

Описание конструкции

Система охлаждения — жидкостная, закрытого типа, с принудительной циркуляцией. Герметичность системы обеспечивается впускным и выпускным клапанами в пробке расширительного бачка. Выпускной клапан поддерживает давление в системе на горячем двигателе (за счет этого повышается температура кипения жидкости, уменьшаются паровые потери), он открывается при давлении около 1,1 кгс/см2. Впускной клапан открывается при понижении давления в системе относительно атмосферного на 0,03–0,13 кгс/см2 (на остывающем двигателе). Тепловой режим работы двигателя поддерживается термостатом и электровентилятором радиатора.

Насос охлаждающей жидкости —лопастной, центробежного типа, приводится от шкива коленчатого вала зубчатым ремнем привода распределительного вала. Корпус насоса — алюминиевый. Валик вращается в двухрядном подшипнике с «пожизненным» запасом смазки. Наружное кольцо подшипника стопорится винтом. На передний конец валика напрессован зубчатый шкив, на задний — крыльчатка. Расстояние от привалочной поверхности крышки насоса до наружного торца шкива должно быть 52±0,5 мм, а до наружного (обращенного к блоку) торца крыльчатки — 39,8±0,1 мм. К противоположному торцу крыльчатки прижато упорное кольцо из графитосодержащей композиции, под которым находится сальник. При выходе насоса из строя рекомендуется заменять его в сборе.

Перераспределением потоков жидкости управляет термостат с твердым термочувствительным элементом. На холодном двигателе клапан термостата перекрывает патрубок, ведущий к радиатору, и жидкость циркулирует только по малому кругу (через байпасный патрубок термостата), минуя радиатор. На двигателях ВАЗ-2108, -21081, -21083 малый круг включает радиатор отопителя, впускной коллектор, блок подогрева дроссельного узла карбюратора (на двигателях с полуавтоматом пуска — и жидкостную камеру полуавтоматического пускового устройства). На двигателе -2111 жидкость подается к отопителю и блоку подогрева дроссельного узла.

При температуре 87±2 °С клапан термостата начинает перемещаться, открывая основной патрубок, при этом часть жидкости циркулирует по большому кругу, через радиатор. При температуре около 102 °С основной клапан полностью открывается, а байпасный — закрывается, и вся жидкость циркулирует через радиатор двигателя. Ход основного клапана должен составлять не менее 8 мм.

Радиатор состоит из двух вертикальных пластмассовых бачков (левый — с перегородкой) и двух горизонтальных рядов круглых алюминиевых трубок с напрессованными охлаждающими пластинами. Для повышения эффективности охлаждения пластины штампуются с насечкой. Трубки соединены с бачками через резиновую прокладку. Жидкость подается через верхний патрубок, а отводится через нижний. Рядом с впускным патрубком расположен тонкий патрубок пароотводной трубки.

Электровентилятор радиатора на двигателях ВАЗ-2108, -21081, -21083 включается датчиком-выключателем, ввернутым в правый бачок радиатора. Его контакты замыкаются при температуре 99±3 °С, а размыкаются при 94±3 °С. На автомобилях, выпущенных до 1998 г. (со старым блоком предохранителей), устанавливался другой датчик (ТМ-108), управляющий электродвигателем вентилятора через реле 113.3747 в монтажном блоке. На двигателе -2111 вентилятор включается по сигналу электронного блока управления двигателем (через реле).

Расширительный бачок изготовлен из полупрозрачного полиэтилена, что позволяет визуально контролировать уровень жидкости. В верхней его части выполнен штуцер для пароотводящего шланга от радиатора охлаждения двигателя.

Для контроля температуры охлаждающей жидкости в головку цилиндров двигателя ввернут датчик, связанный с указателем температуры на приборной панели. В выпускном патрубке двигателя -2111 установлен дополнительный датчик температуры, выдающий информацию для электронного блока управления двигателем.

При перегреве двигателя блок управления включает сигнализатор «Проверьте двигатель» в комбинации приборов (см. Органы управления и приборы).

Система отопления описана в главе Система отопления и вентиляции.