Тема. Розбирання, вивчення будови й роботи, складання вузлів і приладів охолодної системи.
Мета заняття: Ознайомитись з будовою й роботою охолодної системи двигуна; одержати практичні навички розбирання й складання вузлів і приладів охолодної системи.
Матеріальне забезпечення: Укомплектований двигун ЗІЛ-130 або ЗМЗ-53 приладами охолодної системи, комплектний радіатор охолодної рідини; насос рідини разом із вентилятором; схеми і плакати охолодної системи різних автомобільних двигунів; необхідна література. Інструменти, обладнання й пристрої: знімач для знімання маточини шківа вентилятора; ключі гайкові двосторонні 9, 12, 14, 17, 19, 22 мм; торцевий ключ 24 мм; коловоротний ключ із змінною головкою; бородок 3 мм; викрутка; плоскогубці; молоток 0,5 кг; мідна (дерев'яна вибиванка довжиною 10 см , діаметром 2,5 см); ганчірки; слюсарний верстат; солідолонагнітач. Вказівки до роботи: знятий з двигуна насос рідини розбирати й складати на верстаку, користуючись лещатами й пристроєм для знімання маточини. Після складання насоса перевіряють легкість обертання вала в підшипниках.
Порядок виконання роботи
Завдання І. Вивчити теоретичну частину
Користуючись схемами з плакатами й підручниками, ознайомтесь з будовою й роботою охолодної системи двигунів ЗІЛ-130 і ЗМЗ-53 (автомобілі ЗІЛ-130 , ГАЗ-53А).
Охолодна система забезпечує примусове відведення від деталей двигуна зайвого тепла й передачі його навколишньому середовищу. В результаті цього створюється певний температурний режим двигуна в межах 85-95° С незалежно від його навантаження й температури навколишнього середовища.
Примусове відведення тепла від автомобільних двигунів може здійснюватися за допомогою рідини або повітря. За цією ознакою розрізняють рідинну й повітряну охолодні системи. На сучасних автомобілях поширена рідинна охолодна система.
Двигуни автомобілів ГАЗ-53А, ГАЗ-53-12, ЗІЛ-130, МАЗ-5335, КамАЗ-5320 і багато інших мають закриту рідинну охолодну систему з примусовою циркуляцією рідини, яка створюється відцентровим насосом.
В залежності від теплового стану двигуна циркуляція рідини в системі проходить по великому або малому колу і забезпечується насосом охолодної рідини 9 (Мал.3.1), який приводиться в рух від шківа 20, що з'єднаний клиновидним пасом із шківом колінчастого вала. При нормальному тепловому режимі роботи двигуна охолодна рідина циркулює по великому колу.
При цьому клапан термостата 12 відкритий і рідина через патрубок 21, шланг радіатора 7 подається до верхнього бачка 1 радіатора, далі по трубах серцевини 22 радіатора вона поступає в нижній його бачок 23.
Рідина, яка проходить через радіатор, охолоджується повітрям, що подається під тиском вентилятором 18 і потоком повітря, яке виникає при русі автомобіля і регулюється за допомогою жалюзі 19. Охолодна рідина через нижній патрубок 24 і
відвідний шланг 16 радіатора подається до насоса 9, а далі до сорочки охолодження 15 блока циліндрів і головки блока 25.
При запуску й роботі непрогрітого двигуна, коли температура охолодної рідини нижча 72° С, її циркуляція проходить по малому колу. В цьому випадку рідина не поступає в радіатор, так як клапан термостата закритий, а проходить по сорочці блока 15 і головці циліндра 25, через перепускний канал 10, обмиваючи термостат 12, знову поступає до насоса, забезпечуючи цим швидкий прогрів двигуна. По мірі підвищення температури охолодної рідини клапан термостата відкривається, і вона починає циркулювати по великому колу.
Температуру охолодної рідини контролюють за допомогою дистанційних магнітоелектричних термометрів, які складаються 3 покажчиків і датчиків 13, які вмонтовані в охолодну систему.
Про перегрів рідини в охолодній системі показує контрольна лампочка, яка вмонтована в панелі приладів і з'єднана з датчиком, який вкручений у верхній бачок радіатора.
Насос рідини (гідронасос) відцентрового типу призначений для примусової циркуляції охолодної рідини в охолодній системі. Гідронасос двигуна автомобіля ГАЗ-53А, ГАЗ-53-12, ЗІЛ-130 конструктивно об'єднаний з вентилятором і закріплюється на передньому торці блока циліндрів. Він складається з корпуса 7 (рис. 3.2,а) крильчатки 5 і корпуса 10 підшипників, які з'єднуються між собою через прокладку 6. Вал насоса обертається на двох кульових підшипниках 3, сальники яких забезпечують втримування мастила. Передній підшипник фіксується упорним кільцем 2, а задній — утримується від переміщення дистанційною втулкою 11.
Пластмасова крильчатка 5 кріпиться на задньому кінці вала за допомогою металевої маточини. При обертанні крильчатки рідина з патрубка 9 поступає до її центру, потім захоплюється лопатями і під дією відцентрової сили відкидається до стінок корпуса 7, а звідти через порожнисті припливи 8 подається в сорочку охолодження двигуна.
Вал 2 (рис. 3.2,6) у корпусі ущільнений самопіджимним сальником, який складеться з графітованої текстолітової шайби 12, гумової манжети 11 і обойм 9, 10 із пружиною 8. Сальник обертається разом з крильчаткою й валом насоса. Пружина 8 через гумову манжету притискує шайбу 12 до шліфованої площини корпуса 3, чим запобігає витіканню рідини з насоса. Своїми виступами шайба сальника 12 входить у пази обойм сальника 9,10, які аналогічно закріплюються в пазах крильчатки.
На передньому кінці вала 4 (рис. 3.2,а) за допомогою втулки 12 встановлюється маточина 13, до якої кріпиться шків 14 приводу насоса й вентилятора.
Вентилятори, які встановлюються на двигунах, мають 4, 5 і 6 лопаті 15 (рис. 3.2,а), виготовляють із листової сталі або пластмаси (в автомобілів ВАЗ-2106 "Жигулі", "Москвич-2140" і т. ін.).
На ряді двигунів лопаті вентилятора розміщуються в напрямному кожусі (дифузорі), який поліпшує вентиляцію підкапотного простору і збільшує кількість повітря, яке проходить через радіатор. Для цієї цілі лопаті 15 вентиляторів двигунів ЗМЗ-53, ЗІЛ-1 ЗО та інші виготовляють із загнутими кінцями вбік радіатора.
Термостат. Для прискорення прогріву холодного двигуна й автоматичної підтримки його теплового режиму в заданих межах служить термостат. Конструктивно він являє собою клапан, який регулює циркуляцію охолодної рідини по великому або малому колу охолодної системи.
На автомобільних двигунах застосовують термостати з рідким і твердим наповнювачем. В рідинні термостати наливають рідину, яка легко випаровується (суміш 70% етилового спирту і 30% води). В якості твердого наповнювача використовують церезин із мідною стружкою, що має великий коефіцієнт об'ємного розширення.
Рідинний термостат (Мал.3.3,а) складається з корпусу 7 із вікнами, гофрованого балончика 2 і клапана 5. Нижня частина гофрованого балончика жорстко з'єднана з кронштейном 8 корпусу. Шток може переміщуватися в напрямній корпусу. Іноді на клапані термостата роблять невеличкий отвір, через який виходить повітря коли наливають рідину в охолодну систему. В запаяному гофрованому балончику знаходиться рідина, яка займає приблизно половину внутрішнього об'єму. Повітря з балона викачане і при нормальних умовах балон стиснутий, а клапан закритий. Схема роботи термостата показана (Мал. 3.3,в). І
Будову й схему роботи термостата з твердим наповнювачем дивись на рисунку (Мал.3.3,б).
Радіатор служить для охолодження рідини шляхом віддачі тепла оточуючому повітрю (охолодник). Складається з верхнього 9 (Мал.3.4,а) і нижнього 15 бачків, що з'єднані серцевиною радіатора 12. У верхній бачок впаяна наливна горловини 8, яка закривається пробкою 7, і патрубок, до якого приєднують гнучкий рукав, через який підводиться нагріта рідина до радіатора. Збоку заливна горловина (Мал.3.4,в) має отвір 17 для паровідвідної трубки. В нижній бачок також впаяний патрубок, до якого приєднується гнучкий рукав 13 (Мал.3.4,а), через який подається охолоджена рідина до гідронасоса, а також зливний краник 14. До верхнього й нижнього бачків прикріплені бокові стійки, з’єднані пластиною, які припаяні до нижнього бачка. Стійки й пластина створюють каркас радіатора.
Кількість повітря, що проходить через серцевину радіатора, регулюють створами жалюзі 2, які розміщуються в спеціальній рамці (каркасі) 1 і прикріплені до радіатора. Вони виконані у вигляді набору вузьких пластин із спеціального заліза і забезпечені шарнірним пристроєм, котрий приводиться в дію із салону водія за допомогою рукоятки 4, з'єднаної тягою 3.
Серцевини радіатора автомобілів можуть бути трубчастопластинчасті й трубчасто-стрічкові. Серцевина трубчасто-пластинчастого (Мал.3.4,б) радіатора складається з декількох рядів трубок, кінці яких впаяні у верхній і нижній бачки. На трубки надіті тонкі охолодні пластинки, що виготовляються з латуні, алюмінію або міді (двигуни автомобілів ГАЗ-24 "Волга", ЗІЛ-13О, ГАЗ-53А; КамАЗ-5320, ГАЗ-3102 "Волга" і т. ін.).
Радіатор з'єднується із сорочкою охолодження двигуна штангами (рукавами), які прикріплені до патрубків стяжними хомутиками. Таке з'єднання допускає відносне зміщення двигуна й радіатора.
Горловина 8 (Мал.3.4,в) герметичне закривається пробкою, яка відокремлює охолодну систему двигуна від навколишнього середовища. Пробка радіатора складається з корпуса 18, парового 22 і повітряного 25 клапанів і запірної пружини 21.На стійці 20, з допомогою якої до корпусу прикріплена запірна пружина, встановлено паровий клапан притиснутий пружиною 19. Повітряний клапан 25 притискується пружиною 26 до сідла 27, запресованого в паровому клапані. Щільне з'єднання клапанів із сідлами досягається встановленням гумових прокладок 23 і 24.
У випадку закипання рідини в охолодній системі тиск пари в радіаторі зростає. При значному тиску відкривається паровий клапан 22, стискуючи пружину 19. Охолодна система двигуна сполучається з навколишнім середовищем, і пара виходить із радіатора через паровідвідну трубку 17. Після зупинки двигуна рідина охолоджується, пара конденсується, і в охолодній системі створюється розрідження. При значному розрідженні (до 1-13 кПа) відкривається клапан повітря 25, і в радіатор через отвір 28 і клапан починає поступати повітря, яке проходить по паровідвідній трубці. Клапани пари й повітря запобігають можливому пошкодженню радіатора як дією зовнішнього атмосферного тиску, так і внутрішнього тиску в охолодній системі.
Завдання 2. Вивчити будову радіатора
Ознайомтесь з будовою радіатора й кріпленням штанг (рукавів) до підвідних і відвідних патрубків.
Розберіться, як кріпляться трубки й пластинки серцевини радіатора.
Зніміть пробку наливної горловини радіатора й ознайомтесь з будовою й роботою парового та повітряного клапанів.
Огляньте наливну горловину, знайдіть місце розміщення паровідвідної трубки і поставте пробку горловини на місце.
Огляньте місце розміщення зливних краників радіатора, ознайомтесь з їх будовою й принципом роботи.
Огляньте місце встановлення й кріплення радіатора на автомобілі і виясніть спосіб його з'єднання із сорочкою охолодження двигуна.
Виясніть місце розміщення, конструкцію й керування жалюзями радіатора.
Завдання 3. Розібрати насос рідини
Викрутіть чотири болти кріплення вентилятора, зніміть вентилятор і шків із маточини.
Відкрутіть торцевим ключем гайки кріплення корпуса підшипників до корпусу насоса, роз'єднайте їх, легко постукуючи молотком, зніміть прокладку, обережно відділіть її від корпуса викруткою.
Викрутіть болт кріплення крильчатки на валі насоса і, притримуючи викруткою від прокручування, за допомогою знімача зніміть крильчатку з вала насоса (Мал.3.5).
Розшплінтуйте гайку кріплення маточини і зніміть, як показано (Мал.3.6), маточину шківа насоса рідини.
5. Викрутіть за допомогою викрутки ущільнювач у зборі із гнізда крильчатки, роз'єднайте гумову ущільнюючу манжетку з пружиною.
За допомогою плоскогубців зніміть замикальне кільце переднього підшипника.
Встановіть корпус насоса на губку лещат і, злегка постукуючи молотком по дерев'яній вибивці, яку встановити в торець валика з боку крильчатки, випресуйте валик із корпусу.
Завдання 4. Скласти насос рідини
Складання проведіть у послідовності, зворотній до розбирання. Напресуйте маточину шківа насоса рідини (Мал.3.7).
Завдання 5. Скласти опис деталей насоса рідини (гідронасоса) і заповнити таблицю
№ п/п
Назва деталі
Призначення
Матеріал
Кількість
Контрольні запитання
Які вузли і прилади складають охолодну систему, яке призначення кожного з них?
Яке призначення парового й повітряного клапанів у кришці наливної горловини, коли і як діють кожен із них?
Які переваги закритої охолодної системи?
Яка будова насоса рідини і самопритискного сальника? Яке їх призначення?
Яку будову має термостат і як він працює?
Яка будова радіатора? Яке його призначення?
Яку будова вентилятора? Яке його призначення?
Яка послідовність розбирання насоса рідини та самопритискного сальника?
