Наибольшее применение в радиаторах получили труб-чато-пластинчатые или труб-чато-ленточные сердцевины. В трубчато-пластинчатом радиаторе сердцевина состоит из нескольких рядов латунных трубок, концы которых впаяны в верхний и нижний бачки. Для лучшего охлаждения воды трубки делают плоскими и располагают в рядах в шахматном порядке. Поперек трубок установлены в большом количестве тонкие латунные пластины, называемые охлаждающими ребрами, которые увеличивают поверхность охлаждения сердцевины и способствуют более интенсивной отдаче тепла от воды воздуху, проходящему через сердцевину.

В трубчато-ленточном радиаторе сердцевина также состоит из нескольких рядов плоских латунных трубок, но располагаемых в глубину одна за другой. Между соседними рядами трубок впаяна гофрированная широкая лента из красной меди, обычно имеющая специальные выдавки и просечки. При такой конструкции сердцевины охлаждающая поверхность ее при тех же размерах возрастает, вследствие чего такие радиаторы получают все большее распространение.

Имеют также некоторое применение радиаторы с пластинчатой сердцевиной. В пластинчатом радиаторе сердцевина образуется несколькими плоскими широкими гофрированными трубками, расположенными по всей глубине сердцевины радиатора и спаянными между собой. Между трубками впаивают иногда дополнительно охлаждающие пластины.

Для придания радиатору большей прочности с обеих его сторон припаивают жесткие стальные боковины.

С задней стороны сердцевины радиатора обычно закрепляют направляющий кожух, в котором вращаются лопасти вентилятора. Кожух обеспечивает более интенсивное просасывание воздуха через сердцевину.

Радиатор вставляют в рамку, к которой боковины его прикрепляют винтами. При помощи рамки или специальных скоб радиатор закрепляют на раме автомобиля впереди двигателя.

Рамку или скобы радиатора соединяют с кронштейнами или поперечиной рамы с помощью болтов на резиновых подушках, которые обеспечивают мягкость и эластичность крепления.

Патрубки бачков радиатора соединены с патрубками двигателя гибкими прорезиненными шлангами, плотно закрепленными на патрубках стяжными хомутиками. Вследствие гибкого соединения патрубков двигатель и радиатор без нарушения соединения могут иметь некоторые относительные смещения.

Для регулировки количества циркулирующего воздуха через сердцевину радрттора перед радиатором обычно располагают металлические поворачивающиеся створки-жалюзи с ручным или автоматическим управлением.

При системе охлаждения открытого типа верхний бачок радиатора непосредственно сообщается с атмосферой через пароотводную трубку. В случае закипания воды пары из радиатора выходят через пароотводную трубку к давление в системе не возрастает.

При системе охлаждения закрытого типа горловину радиатора плотно закрывают специальной пробкой с двойным паровоздушным клапаном. Пароотводная трубка впаяна сбоку в горловину над клапанами пробки. Воздушный клапан пробки нагружен слабой пружиной п пропускает внутрь радиатора атмосферный воздух, что устраняет возможность возникновения в бачке радиатора разрежения (более 0,01 кГ/см2), появляющегося при конденсации паров воды, и предохраняет бачок от смятия. Паровой клапан нагружен более сильной пружиной и открывается для выпуска пара только тогда, когда давление в радиаторе превышает атмосферное и достигает 1,30—1,50 кГ/см2 (рис. 2, б). При этом вследствие повышенного давления температура кипения воды в радиаторе повышается примерно до 110 °С. Поэтому при тяжелых условиях работы, когда двигатель перегревается, в закрытой системе охлаждения вода закипает реже, вследствие чего значительно уменьшается ее расход. Кроме того, с повышением температуры кипения воды несколько повышается эффективность действия системы охлаждения без увеличения размера радиатора. В связи с этим на автомобилях некоторых марок давление в системе охлаждения увеличено до 2,0 кГ/см2 при повышении температуры закипания воды до 119 —120 °С (двигатели ЗИЛ-130).

Пробка с паровоздушным клапаном унифицирована для большинства отечественных автомобилей.

Водяной насос

Водяной насос служит для создания циркуляции воды в принудительной системе охлаждения. Для этой цели применяют насосы центробежного типа.

У большинства моделей двигателей водяной насос, установленный на одном валике с вентилятором, располагается в верхней передней части блока двигателя и приводится в действие от коленчатого вала с помощью ременной передачи.

Основными деталями такого насоса являются: чугунный или алюминиевый корпус с подводящим патрубком; валик с фланцем крепления ступицы вентилятора, установленный на двух шарикоподшипниках в приливе корпуса или в кронштейне, прикрепленном к корпусу болтами; крыльчатка, закрепленная на внутреннем конце валика, и уплотняющее устройство. Крыльчатки изготовляются из чугуна, алюминиевого сплава или пластмассы. Корпус насоса с торца закрывается крышкой или непосредственно крепится на прокладке к передней плоскости блока двигателя.

Вода по подводящему патрубку поступает внутрь корпуса и подводится к центру вращающейся крыльчатки. Вода, увлекаемая крыльчаткой, приобретает вращательное двюкение, под действием центробежной силы отбрасывается к стенкам корпуса и через выходной канал или через два выходных канала (в V-образных двигателях) под напором поступает в водяную рубашку двигателя.

Утечка воды в месте выхода валика из корпуса насоса устраняется самоподжимным уплотняющим устройством, состоящим из резиновой манжеты с обоймами, плотно надетой на валик, и уплотняющей шайбы, входящей выступами в пазы крыльчатки и плотно прижимаемой пружиной к торцовой полированной поверхности корпуса. Шайба изготовляется из текстолита, стеклотекстолита, графито-металлической композиции и других материалов, обеспечивающих хорошую приработку шайбы к упорной поверхности корпуса и незначительный ее износ. Уплотняющее устройство, закрепленное в крыльчатке стопорным кольцом, вращается вместе с крыльчаткой, и вследствие плотного прижатия хорошо приработанной поверхности шайбы к торцу корпуса предотвращается подтекание воды.

Шарикоподшипники, на которых установлен валик, закреплены в корпусе и на валике стопорными кольцами и по бокам защищены сальниками. Между подшипниками поставлена распорная втулка. Подшипники смазывают густой смазкой через масленку, в которую смазка подается до появления из контрольного отверстия. Для избежания попадания воды в подшипники в случае просачивания ее через уплотняющее устройство в корпусе насоса имеется сливное отверстие.

При расположении насоса в передней части блока для более равномерного распределения охлажденной воды во всей водяной рубашке и направления ее к более нагретым частям в блоке или головке через переднее отверстие рубашки вставляют водораспределительную трубу с прорезями, проходящую около патрубков клапанов, или эту трубу отливают непосредственно в блоке или головке. Нагнетаемая насосом в трубу вода поступает через прорези в водяную рубашку, омывая в первую очередь места блока или головки, подвергающиеся наибольшему нагреву. Далее вода омывает стенки цилиндров и проходит в рубашку головки, охлаждая камеры сгорания.

У дизелей ЯМЗ водяной насос расположен на блоке сбоку в нижней части и имеет ременный привод отдельно от вентилятора.

Вентилятор

Вентилятор служит для обеспечения тяги воздуха через сердцевину радиатора. Вентилятор у большинства моделей двигателей объединен с водяным насосом. Основными частями вентилятора являются валик со шкивом и лопастями. Валик установлен на подшипниках в общем корпусе с водяным насосом или в его крышке. На наружном конце валика закрепляется фланец, к которому крепятся шкив и вентилятор.

Лопасти вентилятора имеют некоторый изгиб относительно плоскости вращения, чем обеспечивается тяга воздуха. Количество лопастей может быть разное. Наибольшее применение имеют четырехлопастные вентиляторы с крестообразным или Х-образпым расположением лопастей. В случае X-образного расположения лопастей, когда угол между ними не равен 90°, лопасти вентилятора получаются более жесткими, а также устраняются резонансные явления, вследствие чего при вращении вентилятора уменьшаются вибрации лопастей и их шум, что важно для быстроходных двигателей. Применяются также пяти- и шестилопастные вентиляторы. Вращающаяся часть вентилятора тщательно балансируется.

Ременный привод вентилятора состоит из двух шкивов и соединяющего их одного или двух ремней из прорезиненной ткани. Ведущий шкив закреплен на конце коленчатого вала, а ведомый — на ступице вентилятора. На шкиве вентилятора, кроме канавки (ручья) для основного приводного ремня, иногда имеются канавки для ремней привода компрессора или других вспомогательных устройств автомобиля. Для устранения буксования применяют ремень, имеющий в поперечном сечении трапециевидную форму.

Вентилятор и ременная передача работают нормально только при правильном натяжении ремня, поэтому в приводе вентилятора установлено специальное натяжное устройство.

При совмещенной конструкции вентилятора с водяным насосом их приводной ремень охватывает обычно также шкив генератора системы электрооборудования. Натяжение ремня в этом случае производится некоторым перемещением генератора путем поворота его вокруг крепящего болта. В установленном полоясении генератор закрепляют болтом в направляющей планке. У некоторых моделей двигателей натяжение ремня изменяется специальным натяжным роликом.

У некоторых моделей двигателей через шкив вентилятора вращение часто передается шкивам других устройств: шкиву насоса гидроусилителя рулевого механизма, шкиву воздушного компрессора и др.

У двухтактных дизелей ЯМЗ вентилятор установлен отдельно от водяного насоса в специальном кронштейне перед блоком двигателя. Для натяжения шкив привода вентилятора снабжается электромагнитной муфтой с обмоткой, а сам вентилятор со ступицей устанавливается свободно на подшипниках валика привода водяного насоса. Обмотка муфты через контактное кольцо, щетку и температурный датчик, расположенный в верхнем бачке радиатора, может соединяться проводом с источниками тока. Другой конец обмотки замкнут на массу.

При нормальной температуре воды в системе охлаждения температурный датчик размыкает электрическую цепь муфты, и вращение от шкива на вентилятор не передается — вентилятор выключен. При повышении температуры воды до 90—95° С датчик замыкает электрическую цепь, включая муфту, которая, намагничиваясь, притягивает ступицу вентилятора, и последний начинает вращаться вместе со шкивом.

Термостат

Термостат служит для автоматической регулировки температуры воды в системе охлаждения двигателя и для ускорения его прогрева после пуска.

Двигатель работает с наиболее высокими показателями в том случае, если температура охлаждающей воды, выходящей из двигателя, поддерживается в пределах 85—90 °С.

При закипании водгл мощность двигателя и его экономичность снижаются. Если вода чрезмерно холодна, то увеличивается конденсация топлива, вы-знвяющяя смывание смазки со стенок цилиндров и разжижение ее в картере, а также возрастают тепловые потери, что ведет к снижению мощности двигателя и увеличению расхода топлива. Особенно сильно конденсируется топливо в процессе пуска карбюраторных двигателей в холодное время года, что приводит к усиленному износу деталей двигателя.

ремня имеется специальное натяжное устройство. У четырехтактных дизелей ЯМЗ вентилятор имеет шестеренчатый привод.

В целях снижения потерь мощности двигателя на привод вентилятора и улучшения работы системы охлаждения разработаны и применяются отключаемые вентиляторы с автоматизированным приводом.

Термостат представляет собой клапан, установленный в верхнем патрубке блока, автоматически регулирующий циркуляцию воды через радиатор и поддерживающий наивыгоднейшую ее температуру.

Наиболее распространены термостаты жидкостного тина (сильфонные) с двойным клапаном. Такой термостат состоит из закрытого гофрированного латунного цилиндра, внутри которого находится небольшое количество легкокипящей жидкости, обычно смеси из 1/3 этилового спирта и 2/3 дистиллированной воды. К верхней части цилиндра прикреплен стержень с клапанами. Нижняя часть цилиндра закреплена на скобе корпуса термостата. Термостат установлен в верхнем водяном патрубке, имеющем ответвление в виде перепускного канала к водяному насосу.

Когда двигатель холодный, цилиндр термостата сжат; при этом оба клапана опущены вниз и основной клапан закрыт, а перепускной открыт. Вода, нагнетаемая насосом в водяную рубашку блока и головки, через окна перепускного клапана проходит по перепускному каналу обратно к насосу, не попадая в радиатор, в результате этого двигатель после пуска быстро прогревается.

По мере нагрева воды жидкость, находящаяся в цилиндре термостата, закипает, и давление внутри цилиндра повышается, вследствие чего он раздв51гается, и клапаны перемещаются. При полном прогреве двигателя основной клапан открывается, а перепускной закрывается, и вода через верхний патрубок направляется в радиатор, обеспечивая интенсивное охлаждение двигателя. Основной клапан начинает открываться при температуре около 70 °С и полностью открывается при 81 — 85 °С.

При работе двигателя вследствие изменения положения клапанов термостат непрерывно регулирует циркуляцию воды через радиатор и поддерживает наивыгоднейшее тепловое состояние двигателя.

Термостат, показанный на рис. 5, унифицирован для большинства автомобилей различных марок. На некоторых автомобилях («Москвич») применяют термостат с одинарным клапаном. На холодном двигателе этот клапан закрыт, вследствие чего отсутствует циркуляция воды в системе охлаждения. В тарелке клапана обычно делают отверстие, служащее для выхода воздуха из водяной рубашки при заполнении ее водой, когда клапан полностью закрыт.

Жидкостные термостаты применяют также для автоматического управления жалюзи радиатора, регулирующими количество воздуха, проходящего через радиатор (автомобили ЗИЛ-111).

Получают также распространение термостаты с твердым наполнителем.

В случае повышенного давления в системе охлаждения термостат сильфонного типа может оказаться недостаточно надежным, поэтому на некоторых моделях автомобилей (ЗИЛ-130 и др.) получил применение более надежно работающий термостат с твердым наполнителем. Такой термостат состоит из медного баллона, закрытого крышкой, между которыми герметично закреплена резиновая мембрана. Внутренность баллона заполнена активной массой, состоящей из церезина (нефтяной воск), перемешанного с медным порошком. Объем активной массы при нагревании увеличивается. Наибольшее расширение массы происходит при температуре 75—83 °С.

На мембрану опирается шток, расположенный в направляющей части крышки. Шток шарнирно соединен с клапаном, который установлен на шарнирной опоре и расположен в горловине водяного патрубка. Клапан постоянно прижимается к краям горловины пружиной.