Строительные машины и оборудование, справочник






Устройство системы жидкостного охлаждения


Категория:
   Тракторы-2


Устройство системы жидкостного охлаждения

Радиатор. Конструкция радиатора типична для всех систем жидкостного охлаждения тракторных двигателей. Он состоит из сердцевины, верхнего и нижнего штампованных баков. Все эти части изготовлены из латуни, обладающей высокой теплопроводностью, достаточной прочностью и меньше, чем сталь, подверженной коррозии.

Сердцевина образована четырьмя рядами плоскоовальных трубок, которые пропущены сквозь тонкие горизонтальные пластины, предназначенные для увеличения поверхности охлаждения. Концы трубок впаяны в крайние утолщенные (опорные) пластины так, что немного выступают из них. К опорным пластинкам через резиновые прокладки болтами прикреплены баки, при этом стальные пластины под головками болтов и под гайками увеличивают жесткость стыкового соединения. Баки дополнительно скреплены боковинами, которые придают жесткость всей конструкции радиатора и защищают края сердцевины. На шпильках, приваренных к боковинам, закреплен масляный радиатор. Спереди оба радиатора защищены облицовкой.

Поток горячей воды, поступающей по шлангу в верхний бак радиатора, распределяется по трубкам сердцевины на большое число потоков, поэтому поверхность охлаждения во много раз увеличивается, а скорость потока уменьшается. В верхнем баке радиатора находится заливная горловина с крышкой. Конец горловины расположен ниже соединительного патрубка, поэтому холодная вода не попадает через шланг в водяную рубашку горячего двигателя, что могло бы привести к образованию трещин в головке цилиндров.



Между водяным и масляным радиаторами помещена брезентовая шторка. При вытягивании троса она вместе со стержнем, на котором намотана, поднимается вверх и закрывает сердцевину падиатора, ограничивая этим поток воздуха. При опускании троса шторка пружиной снова наматывается на стержень.

Радиаторы систем охлаждения автомобильных двигателей в основном подобны рассмотренному. В них (для облегчения конструкции) с опорными пластинами сердцевину соединяют не болтами, а припаивают. Вместо охлаждающих пластин у большинства автомобильных радиаторов между трубками впаяны гофрированные ленты, которые еще больше (чем пластины) увеличивают охлаждаемую поверхность. Для регулирования количества воздуха, проходящего через сердцевину, используют жалюзи. Их штампованные из листовой стали створки шарнирно закреплены в каркасе и через соединительную планку могут поворачиваться при перемещении рукоятки, которая имеет несколько фиксированных положений.

Чтобы предотвратить разрушение радиатора от тряски (как на тракторах, так и на автомобилях), его крепят на эластичных опорах, а с двигателем соединяют резиновыми шлангами.

В некоторых системах охлаждения герметично закрытый верхний бак радиатора соединен с расширительным баком. Благодаря этой дополнительной емкости и улучшению условий конденсации пара уменьшается необходимость доливать воду.

Паровоздушный клапан, который обычно помещается в крышке заливной горловины, соединяет систему охлаждения с атмосферой, когда давление в системе больше или меньше допустимого.

Паровой клапан через резиновую прокладку прижат к уступу и изолирует тем самым полость верхнего бака от атмосферы.

В центре парового клапана сделано отверстие, которое закрыто резиновым воздушным клапаном. Когда давление в системе больше атмосферного на 0,028…0,033 МПа (в некоторых системах до 0,1 МПа), паровой клапан, преодолевая сопротивление пружины, перемещается по штоку вверх. Через образовавшуюся щель пар выходит в полость горловины и далее по пароотводной трубке наружу. Если при остывании двигателя в результате уменьшения объема жидкости и конденсации пара в системе создается разрежение, то воздух поступает в радиатор через открывшийся воздушный клапан, благодаря чему предотвращается сплющивание трубок радиатора атмосферным давлением.

Рис. 1. Крышка заливной горловины: 1 — воздушный клапан; 2 — горловина Радиатора; 3 — прокладка; 4 — паровой клапан; 5 — пробка; 6 — шток; 7 — пружина; 8 — пароотводная трубка

Водяной насос и вентилятор. В жидкостных системах охлаждения применяют центробежные насосы, выполненные в большинстве случаев в общем узле с вентилятором. Корпус насоса через уплотнительную прокладку притянут болтами к тщательно обработанной площадке на передней стенке блок-картера. В корпусе на шариковых подшипниках установлен валик. На переднем его конце шпонкой и гайкой закреплен шкив, к торцу которого привинчена крестовина лопастей вентилятора. Последний расположен внутри кожуха, прикрепленного к радиатору.

Шкив вентилятора получает вращение через клиновой ремень от шкива коленчатого вала. Лопасти вентилятора, расположенные под углом к плоскости вращения, захватывают воздух и отбрасывают его от радиатора. Поэтому внутри кожуха создается разрежение, под действием которого холодный воздух непрерывно просасывается сквозь сердцевину радиатора. В некоторых вентиляторах концы лопастей немного отогнуты вперед, что улучшает условия обтекания двигателя потоком воздуха, увеличивает подачу воздуха вентилятором.

Рис. 2. Водяной насос двигателя А-41 (а), схема работы насоса (б): 1 — крыльчатка; 2 — корпус; 3— масленка; 4 — резиновый чехол; 5— пружина; 6 – шайба; 7—втулка; 8—валик; 9 — шкив; 10 — подшипник; 11 — сальники

На заднем конце валика посажена крыльчатка, расположенная в заполненной водой полости корпуса. При вращении крыльчатки вода, находящаяся в промежутках между ее лопастями, центробежной силой, выбрасывается в полость нагнетания. Эта полость расширяется по спирали в направлении вращения крыльчатки, поэтому скорость поступающей сюда воды уменьшается, а давление ее увеличивается. Зона Б наибольшего давления находится против водораспределительного канала К блока цилиндров, куда и нагнетается вода.

Вследствие выхода воды из промежутков между лопастями в центре крыльчатки (зона В) создается разрежение, под действием которого сюда непрерывно поступает вода из полости А всасывания, патрубком и шлангом соединенной с нижним баком радиатора.

При работе насоса в пространстве за диском крыльчатки создается повышенное давление, а перед крыльчаткой — разрежение. Чтобы разгрузить подшипники от действия осевой силы, возникающей в результате такой разности давления, в диске крыльчатки выполнены отверстия Г.

Утечка воды из полости насоса в зазор между корпусом и валиком предотвращается специальным уплотнением. Шайба, изготовленная из графитизированного текстолита или из другого хорошо прирабатывающегося и износостойкого материала, своими выступами входит в пазы ступицы крыльчатки и вращается вместе с ней. Пружиной 5 эта шайба плотно прижимается к шлифованному торцу втулки, запрессованной в корпус насоса. Доступ воде в зазор между валиком и шайбой перекрыт резиновым чехлом, который плотно надет на валик. Просочившаяся через уплотнение вода вытекает наружу по дренажному каналу.

Подшипники смазывают солидолом, который периодически нагнетают через масленку до появления из контрольного отверстия в корпусе. Сальники предотвращают утечку солидола в зазоры между валиком и корпусом.

На двигателях ЯМЗ-240Б и КамАЗ-740 вентилятор выполнен отдельно от водяного насоса и приводится в действие через гидравлическую муфту, которая обеспечивает автоматическое отключение и включение вентилятора.

Гидромуфта двигателя ЯМЗ-240Б смонтирована в разъемном корпусе, который своим кронштейном прикреплен к блок-картеру. В корпусе на шариковых подшипниках вращается трубчатый вал. К его фланцу привинчено насосное колесо, а на передний шлицевой конец посажена ступица, к которой привинчен шкив, приводимый во вращение от шкива коленчатого вала через четыре клиновых ремня.

Ведомый вал, пропущенный внутри ведущего, опирается на него через два шариковых подшипника. На шлицевых концах ведомого вала гайками закреплены ступицы с фланцами. К задней ступице привинчено турбинное колесо, а к передней прикреплены крыльчатка вентилятора (на рисунке не показана).

Рис. 3. Привод вентилятора двигателя ЯМЗ-240Б: 1 и 3 — ступицы; 2 — ведомый вал; 4 — шкив; 5 — труб чатый вал; 6 — насосное колесо; 7 — корпус; 8 — кожух. 9 — турбинное колесо; 10 и 14 —гайки; 11 и 17 — пружины; 12 — втулка; 13 — термосиловой датчик; 15 регулировочные прокладки; 16 —трубка; 18 корпус включателя; 19 — золотник; 20 — водоотводящая труба; 21 – маслоотводящая трубка

Рабочей жидкостью для гидромуфты служит масло. Оно нагнетается из смазочной системы двигателя через каналы в корпусе включателя, по трубке к втулке, которая пружиной прижимается к торцу вала. По сверлениям А, Б и В в валах масло заполняет полость Д, где подхватывается лопатками насосного колеса, выбрасывается на лопатки турбинного колеса, увлекая его во вращение вместе с ведомым валом и закрепленным на нем вентилятором. При этом в полости Д колес устанавливается внутренняя циркуляция масла (показано стрелками). Вытекающее из этой полости масло по трубке сливается в поддон двигателя.

Включатель гидромуфты закреплен на трубе так, что его термосиловой датчик находится в потоке воды, отводимой из головки правого ряда цилиндров. Когда двигатель не прогрет, золотник пружиной смещен вниз и закрывает доступ маслу в гидромуфту, поэтому она выключена, ее ведомые части вместе с вентилятором прокручиваются лишь слегка (вследствие трения в уплотнениях и в подшипниках). Когда температура воды достигнет 90…95 °С, шток термосилового датчика переместит золотник-вверх, в результате откроется путь маслу в гидромуфту и она после наполнения включит вентилятор в работу.

К подшипникам масло подводится по сверлению Г и через зазор между ведущим и ведомым валами. Утечка масла предотвращается самоподжимными сальниками.

Термостат необходим для ускорения прогрева двигafeля и поддержания наивыгоднейшего его теплового состояния за счет изменения количества воды, проходящей через радиатор. Для заполнения термосиловых элементов термостатов используют смесь церезина (нефтяного воска) с медным или алюминиевым порошком, которая сильно расширяется при нагревании. Жидкостные термостаты на современных двигателях не устанавливают, так как на их работу существенно влияет изменение давления в закрытых системах охлаждения.

Термосиловой элемент надет на стержень, закрепленный гайкой в скобе, которая припаяна к корпусу термостата. Пружина, нажимая на опорную шайбу, надетую на термосиловой элемент, удерживает его в нижнем положении (показано на рисунке). При этом основной клапан закрывает горловину корпуса и таким образом не позволяет воде проходить в радиатор. Через боковые окна корпуса неохлажденной она поступает к водяному насосу.

Рис. 4. Термостат: 1 — стержень; 2 — корпус; 3 — перепускной клапан; 4 – цилиндр; 5 — основной клапан; 6 -вставка; 7 и 9 пружины; 8— наполнитель; 10 — скоба; 11 — шток; 12 — компенсационная пружина

В термостатах дизелей СМД-62 и КамАЗ-740 (рис. 4, в) элемент, нагреваясь, скользит вместе с клапанами по стержню вниз. При этом основной клапан отходит от горловины корпуса, открывая путь воде в радиатор, а перепускной клапан закрывает канал патрубка, по которому вода отводится к водяному насосу (пока двигатель не прогрет). Клапан не препятствует дальнейшему движению термосилового датчика и после того, как упрется в кромку отверстия, так как шток свободно проходит в отверстии клапана, сжимая компенсационную пружину.

Читать далее:

Категория: - Тракторы-2

Главная → Справочник → Статьи → Форум



Разделы

Строительные машины и оборудование
Для специальных земляных работ
Дорожно-строительные машины
Строительное оборудование
Асфальтоукладчики и катки
Большегрузные машины
Строительные машины, часть 2,
Дорожные машины, часть 2
Ремонтные машины
Ковшовые машины
Автогрейдеры
Экскаваторы
Бульдозеры
Скреперы
Грейдеры Эксплуатация строительных машин
Эксплуатация средств механизации
Эксплуатация погрузочных машин
Эксплуатация паровых машин
Эксплуатация экскаваторов
Эксплуатация подъемников
Эксплуатация кранов перегружателей
Эксплуатация кузовов машин
Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины