Механизмы и системы двигателя

1-й вопрос: Устройство приборов системы охлаждения и ее работа. Предпусковой подогреватель двигателя.
2-й вопрос: Назначение, компоновка и работа системы смазывания. Вентиляция картера двигателя.
УЧЕБНЫЕ ВОПРОСЫ:

Учебная литература:
Устройство, техническое обслуживание и ремонт автомобилей: учебник, инв. № 412у;
Устройство и эксплуатация автотранспортных средств: учебник, инв. № 477у;
Автомобиль КамАЗ 6х6. Техническое описание и инструкция по эксплуатации, инв. №305;
Автомобиль ЗИЛ-131 и его модификации. Техническое описание и инструкция по эксплуатации: Воениздат, 1975г.;
Автомобили УАЗ: техническое обслуживание и ремонт: инв.№ 411у;
В.М. Подчинок. Эксплуатация военной автомобильной техники, части 1- 3.

1-й вопрос:
Устройство приборов системы охлаждения и ее работа. Предпусковой подогреватель двигателя.

Система охлаждения предназначена для принудительного отвода от деталей двигателя лишней теплоты и передачи ее окружающему воздуху, а также для поддержания наиболее выгодного теплового режима работы двигателя.
Теплоту в двигателях отводят двумя способами:
- жидкостью (жидкостная система охлаждения);
воздухом (воздушная система охлаждения).
Температура охлаждающей жидкости, находящейся в головке блока цилиндров должна быть равна 80 – 90о С. Такой температурный режим является оптимальным, обеспечивает нормальную работу двигателя и не должен меняться в зависимости температуры окружающего воздуха и нагрузки двигателя.

В закрытой системе, где поддерживается избыточное давление (0,38 кг/с) 38 КПа повышается температура кипения охлаждающей жидкости до 106 – 108о С уменьшается ее вытекание и образование накипи. Жидкость подается в двигатель насосом под давлением.
КамАЗ-4310, ЗИЛ-131, УАЗ-452, ВАЗ-21213, имеет жидкостную систему охлаждения. Система охлаждения закрытая с принудительной циркуляцией жидкости.
В данной системе внутреннее пространство только периодически сообщается с окружающей средой при помощи парового и воздушного клапанов, расположенных в пробке радиатора, герметически закрывающей жидкостной контур.

Заправочные объемы системы охлаждения:
- ВАЗ -21213 – 10,7 л;
- УАЗ-452В – 13,0 л;
- ЗИЛ-131 – 29,0 л;
- КамАЗ – 35 л.
Система охлаждения двигателя состоит:
- рубашки охлаждения;
- водяного насоса;
- радиатора с пробкой;
- вентилятора;
- термостата;
- жалюзи;
- соединительные трубопроводы и шланги;
- расширительный бачок;
- сливные краники;
- контрольные приборы (датчики и указатели);
- ремень привода вентилятора (ЗИЛ).

Водяная рубашка охлаждения
Вокруг цилиндров двигателя и головки блока имеется пространство с двойными стенками (водяная рубашка), где циркулирует охлаждающая жидкость. Водяная рубашка состоит из рубашки блока цилиндров и рубашки головки блока, соединенных между собой отверстиями в поверхностях блока и головки и в прокладке между ними.
Водяной насос
служит для обеспечения принудительной циркуляции охлаждающей жидкости системе охлаждения. Водяной насос центробежного типа, установлен на переднем торце блока цилиндров.
Принцип действия центробежного насоса состоит в том, что масса жидкости попадая в межлопаточное пространство вращающейся крыльчатки, получает закрутку и под влиянием центробежной силы устремляется к периферии.

Водяной насос состоит:
- корпуса 15;
- подшипников 4, 6;
- вал 9;
- крыльчатки 14;
- шкива водяного насоса 1;
- уплотнительное
кольцо с обоймой 8;
- манжета 7;
- пресс-масленки 5;
- болт 2;

Термостаты с твердым наполнителем и прямым ходом клапана предназначены для автоматической регулировки теплового режима двигателя, размещены в коробке, закрепленной на переднем торце, правого ряда блока цилиндров.

На холодном двигателе охлаждающая жидкость циркулирует, минуя радиатор, что ускоряет прогрев двигателя.
При достижении температуры охлаждающей жидкости (80 ± 2) °С активная масса (церезин) плавится, увеличиваясь в объеме. При этом открывает клапан. Охлаждающая жидкость начинает циркулировать через радиатор. В диапазоне температур 80—93 °С охлаждающая жидкость проходит через радиатор частично. При температуре охлаждающей жидкости (93о ± 2) °С клапан открывается полностью, при этом вся жидкость циркулирует через радиатор.

Вентилятор
Для создания воздушного потока охлаждающего жидкость, протекающую по трубкам радиатора, служит вентилятор.
Вентилятор состоит из крыльчатки и ступицы со шкивом. Лопасти штампуют из листовой стали.
Вентилятор заключен в установленный на рамке радиатора кожух-диффузор, наличие которого способствует увеличению скорости потока воздуха, проходящему через радиатор, что способствует лучшему охлаждению в нем жидкости.
На автомобиле КамАЗ вентилятор осевого типа установлен на ведомом валу гидромуфты.

Гидромуфта КамАЗа:
Крутящий момент с ведущего колеса гидромуфты на ведомое передается при заполнении рабочей полости маслом. Частота вращения ведомой части зависит от количества масла, поступающего в гидромуфту.

При повышении температуры охлаждающей жидкости, омывающей термосиловой датчик, активная масса, находящаяся в его баллоне, начинает плавиться и, увеличиваясь в объеме, перемещает шток датчика и шарик.
При температуре жидкости 85—90 °С шарик открывает масляный канал в корпусе включателя. Масло из главней, магистрали двигателя поступает в рабочую полость гидромуфты; при этом крутящий момент от коленчатого вала передается крыльчатке вентилятора.
При температуре охлаждающей жидкости ниже 85 °С шарик 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 сливается в картер двигателя, и вентилятор отключается.

Включатель управляет работой гидромуфты привода вентилятора. Через него масло поступает в гидромуфту. Включатель 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 включателя установлен в положение А.
вентилятор отключен — рычаг включателя установлен в положение О;
вентилятор включен постоянно — рычаг включателя установлен в положение В;
Основной режим работы гидромуфты автоматический.

Радиатор -
Теплообменник, в котором теплота от жидкости передается через трубки воздуху.
Радиатор должен иметь высокую теплорассеивающую способность при минимальных габаритах, обладать минимальным весом, быть надежным и долговечным, иметь малое аэродинамическое сопротивление.
Радиатор автомобиля ЗИЛ-131 трубчато-ленточный , с трубкой овального сечения, трехрядный.
Радиатор состоит:
-верхнего и нижнего бачков;
-сердцевины радиатора.

Горловину радиатора герметически закрывает пробка радиатора, изолирующая систему охлаждения двигателя от окружающей среды.
Пробка радиатора состоит:
- корпуса;
- парового и воздушного клапанов (выпускной и впускной);
- запирающей пружины.

Пусковой подогреватель двигателя предназначен для прогрева двигателя перед его пуском при низкой температуре окружающего воздуха,
Подогреватель П-100 установлен на двигателе с правой стороны и состоит из:
- котла;
- топливного бачка;
- регулятора подачи топлива с электромагнитным клапаном;
- электродвигателя с вентилятором;
- пульта управления;
- наливной воронки;
- сливных кранов;
- соединительных трубок и шлангов.

Переключатель имеет три положения:
положение 0 - все выключено (ручка переключателя нажата до отказа);
положение I - включен электродвигатель вентилятора (ручка вытянута на половину хода);
положение II - включены электродвигатель вентилятора и магнитный клапан (ручка вытянута до отказа).

Техническая характеристика системы охлаждения

2-й вопрос:
Назначение, компоновка и работа системы смазывания. Вентиляция картера двигателя.

Система смазывания двигателя КамАЗ-740 предназначена для подвода масла к трущимся деталям с целью уменьшения трения, частичного их охлаждения и удаления продуктов износа.
Разбрызгивается масло коленчатым валом и другими вращающимися деталями. Пространство картера двигателя при этом заполняется мельчайшими частицами масла, которые осаждаются на деталях и проникают в зазоры между трущимися деталями.
Система смазывания двигателя КамАЗ 740 комбинированная, с «мокрым» картером.
Заправочная емкость – 30,5 литра;
Применяемые масла – летнее М-10-Г2к , зимнее М-8-Г2к, или заменитель всесезонное масло М-63/10-В.

Система смазывания двигателей автомобилей должна обеспечивать:
бесперебойную подачу масла к трущимся деталям при работе в различных скоростных и нагрузочных режимах, подъемах до 35% и кренах до 25%, температуре окружающего воздуха от +500 до – 500С;
достаточную степень очистки масла от механических примесей;
возможность длительной работы двигателя под нагрузкой без перегрева масла;
простую конструкцию;
- небольшие трудозатраты на техническое обслуживание.

Система смазывания двигателя КамАЗ-740 включает в себя:
- масляный насос;
- фильтр очистки масла;
- центробежный фильтр очистки масла;
- масляный картер двигателя;
- воздушно-масляный радиатор;
- масляные каналы в блоке и головках цилиндров;
- передней крышке и картера маховика;
- клапаны для обеспечения нормальной работы системы;
- контрольные приборы;
масляные трубки;
масляный щуп;
- масло-заливную горловину.

Масло под давлением подается к:
коренным и шатунным подшипникам коленчатого вала;
подшипникам распределительного вала,;
втулкам коромысел;
ТНВД;
компрессору;
верхним сферическим опорам штанг толкателей.
Остальные детали и сборочные единицы двигателя смазываются разбрызгиванием и масляным туманом, также предусмотрена пульсирующая подача масла к верхним сферическим опорам штанг толкателей.

1 – корпус радиаторной секции;
2 – ведущее зубчатое колесо радиаторной секции;
3 – проставка;
4 – ведущее зубчатое колесо нагнетающей секции;
5 – корпус нагнетающей секции;
6 – ведомое зубчатое колесо привода насоса;
9 – ведомое зубчатое колесо нагнетающей секции;
10 – ведомое зубчатое колесо радиаторной секции.
Масляный насос

Фильтр очистки масла
укреплен на правой стороне блока цилиндров.
Состоит из:
- корпуса,
- двух колпаков,
- сменных фильтрующих элементов,
- перепускной клапан с сигнализатором засоренности элементов,
- два, резьбовых отверстия для монтажа преобразователей давления и сигнализации о недопустимом понижении, [ниже 70 кПа (0,7 кгс/см2)] давления масла в главной магистрали,
- детали крепления и уплатнения.

Центробежный масляный фильтр с активно-реактивным приводом ротора установлен на передней крышке блока цилиндров с правой стороны двигателя.
Состоит из:
1 – корпус;
2 – колпак ротора;
3 – ротор;
4 – колпак фильтра;
5 – гайка крепления колпака ротора;
6 – упорный шариковый подшипник;
7 – упорная шайба;
8 – гайка крепления ротора;
9 – гайка крепления колпака фильтра;
10 – верхняя втулка ротора;
11 – ось ротора;
12 – экран;
13 – нижняя втулка ротора;
14 – палец стопора;
15 – пластина стопора;
16 – пружина стопора;
17 – трубка отвода масла;
18 – кран включения масляного радиатора.

Масляный картер закреплен на нижней плоскости блока цилиндров болтами. Между картером и блоком установлена резино-пробковая прокладка, для обеспечения герметичности соединения. Для предотвращения быстрого перетекания масла при движении автомобиля в картер вварена перегородка.
Воздушно-масляный радиатор, для поддержания масла в требуемом диапазоне используют радиаторы, которые установлены перед радиатором системы охлаждения двигателя, состоит из двух секций, каждая из которых представляет собой алюминиевую трубку, изогнутую в виде змеевика. Секции соединены параллельно с помощью соединительных патрубков.
Воздушно-масляный радиатор должен быть постоянно включен, отключать его следует только при температуре окружающего воздуха ниже 00 С (отключается краном).
Маслопроводы выполнены в виде латунных или прорезиненных трубок, соединяющих отдельные участки системы смазывания и каналов, высверленных в блоке цилиндров, коленчатом валу, шатунах, осях, коромыслах, корпусах фильтров и др.
Контроль над уровнем масла в двигателе осуществляется масломерной линейкой имеющих отметки «max» и «min». Нормальный уровень масла соответствует метке «max» через 2-3 минуты после остановки прогретого двигателя.

Система вентиляции картера
предназначена для удаления прорвавшихся в картер отработавших газов, что способствует увеличению срока службы масла, а также предотвращению возникновения в картере повышенного давления, которое может привести к течи масла через сальники и прокладки..
СОСТОИТ:
маслоуловитель;
клапан вентиляции картера;
кран вентиляции картера;
соединительные трубопроводы;
воздушный фильтр вентиляции картера.

Вентиляция картера на дизеле КамАЗ открытая, без отсоса газов.
Вентиляция картера двигателей ЗиЛ-508, УМЗ-417 и ВАЗ-2121 принудительная, закрытая, осуществляется за счет отсоса газов в воздухоочиститель или смесительную камеру карбюратора.