Система охлаждения предназначена для обеспечения оптимального теплового режима работы двигателя.
Система охлаждения двигателя — жидкостная, закрытого типа, с принудительной циркуляцией охлаждающей жидкости.
К основным агрегатам и узлам системы охлаждения относятся: радиатор, вентилятор с вязкостной муфтой привода, кожух вентилятора, обечайка вентилятора, корпус водяных каналов, водяной насос, термостаты, каналы и соединительные трубопроводы для прохода охлаждающей жидкости.
Схема системы охлаждения с соосным коленчатому валу вентилятором и с вязкостной муфтой привода вентилятора приведена на рисунке 1.
Во время работы двигателя циркуляция охлаждающей жидкости в системе создаётся водяным насосом 8.
Охлаждающая жидкость из насоса 8 нагнетается в полость охлаждения левого ряда цилиндров через канал 9 и через канал 14 — в полость охлаждения правого ряда цилиндров.
Омывая наружные поверхности гильз цилиндров, охлаждающая жидкость через отверстия в верхних привалочных плоскостях блока цилиндров поступает в полости охлаждения головок цилиндров.
Из головок цилиндров нагретая жидкость по каналам 4, 5 и 6 поступает в водяную коробку корпуса водяных каналов 17, из которой, в зависимости от температуры, направляется в радиатор или на вход насоса.
Часть жидкости отводится по каналу 15 в масляный теплообменник 16, где происходит передача тепла от масла в охлаждающую жидкость.
Из теплообменника охлаждающая жидкость направляется в водяную рубашку блока цилиндров в зоне расположения четвёртого цилиндра.
Тепловой режим двигателя регулируется автоматически:
- двумя термостатами, которые управляют направлением потока жидкости в зависимости от температуры охлаждающей жидкости на выходе из двигателя. Номинальная температура охлаждающей жидкости на выходе из двигателя должна находиться в пределах 85–90 °C;
- вязкостной муфтой привода вентилятора в зависимости от температуры воздуха на выходе из радиатора.
Корпус водяных каналов (рисунок 1) отлит из чугунного сплава и закреплён болтами на переднем торце блока цилиндров.
В корпусе водяных каналов отлиты входная 7 и выходная 11 полости водяного насоса, соединительные каналы 5 и 12, каналы 9 и 14, подводящие охлаждающую жидкость в блок цилиндров, каналы 4 и 6, отводящие охлаждающую жидкость из головок цилиндров, перепускной канал 13, канал 15 отвода в масляный теплообменник, полости водяной коробки 17 для установки термостатов, канал 10 подвода охлаждающей жидкости в водяной насос из радиатора.
Насос водяной (рисунок 2) центробежного типа, установлен на корпусе водяных каналов.
В корпус 1 запрессован радиальный двухрядный шарико-роликовый подшипник с валиком 6. С обеих сторон торцы подшипника защищены резиновыми уплотнениями. Смазка в подшипник заложена заводом-изготовителем.
Пополнение смазки в эксплуатации не требуется.
Упорное кольцо 8 препятствует перемещению наружной обоймы подшипника в осевом направлении. На концы валика подшипника напрессованы крыльчатка 3 и шкив 7.
Сальник 2 запрессован в корпус насоса, а его кольцо скольжения постоянно прижато пружиной к кольцу скольжения 5, которое вставлено в крыльчатку через резиновую манжету 4.
В корпусе насоса между подшипником и сальником выполнено два отверстия: нижнее и верхнее.
Верхнее отверстие служит для вентиляции полости между подшипником и сальником, а нижнее — для контроля исправности торцового уплотнения.
Подтекание жидкости из нижнего отверстия свидетельствует о неисправности уплотнения.
В эксплуатации оба отверстия должны быть чистыми, так как их закупорка приведёт к выходу из строя подшипника.
Сальник водяного насоса (рисунок 3) состоит из латунного наружного корпуса 1, в который вставлена резиновая манжета 2.
Внутри манжеты размещена пружина 3 с внутренним 4 и наружным 5 каркасами. Пружина поджимает кольцо скольжения 6.
Кольцо скольжения изготовлено из графито-свинцового твердопрессованного антифрикционного материала.
Вентилятор и муфта вязкостная (рисунок 4).
Девятилопастной вентилятор 1 диаметром 710 мм изготовлен из стеклонаполненного полиамида, ступица вентилятора 3 — металлическая.
Для привода вентилятора применяется автоматически включаемая муфта 2 вязкостного типа, которая крепится к ступице вентилятора 3.
Принцип работы муфты основан на вязкостном трении жидкости в небольших зазорах между ведомой и ведущей частями муфты. В качестве рабочей жидкости используется силиконовая жидкость с высокой вязкостью.
Муфта неразборная и не требует технического обслуживания в эксплуатации.
Включение муфты происходит при повышении температуры воздуха на выходе из радиатора до 61–67 °C.
Управляет работой муфты термобиметаллическая спираль 4.
Вентилятор размещён в неподвижной кольцевой обечайке, жёстко прикреплённой к двигателю.
Кожух вентилятора, обечайка вентилятора способствуют увеличению расхода потока воздуха, нагнетаемого вентилятором через радиатор.
Кожух вентилятора и обечайка вентилятора соединены кольцевым резиновым уплотнителем П-образного сечения.
Радиатор (автомобилей КАМАЗ) медно-паяный, для повышения теплоотдачи охлаждающие ленты выполнены с жалюзийными просечками, крепится боковыми кронштейнами через резиновые подушки к лонжеронам рамы, а верхней тягой — к объединительному воздушному коллектору.
Термостаты (рисунок 5) позволяют ускорить прогрев холодного двигателя и поддерживать температуру охлаждающей жидкости не ниже 75 °C путём изменения её расхода через радиатор.
В водяной коробке 5 корпуса водяных каналов установлено параллельно два термостата с температурой начала открытия (80 + 2) °C.
При температуре охлаждающей жидкости ниже 80 °C основной клапан 12 прижимается к седлу корпуса 14 пружиной 11 и перекрывает проход охлаждающей жидкости в радиатор.
Перепускной клапан 6 открыт и соединяет водяную коробку корпуса водяных каналов по перепускному каналу 4 с входом водяного насоса.
При температуре охлаждающей жидкости выше 80 °C наполнитель 9, находящийся в баллоне 10, начинает плавиться, увеличиваясь в объёме.
Наполнитель состоит из смеси 60 % церезина (нефтяного воска) и 40 % алюминиевой пудры.
Давление от расширяющегося наполнителя через резиновую вставку 8 передаётся на поршень 13, который, выдавливаясь наружу, перемещает баллон 10 с основным клапаном 12, сжимая пружину 11.
Между корпусом 14 и клапаном 12 открывается кольцевой проход для охлаждающей жидкости в радиатор.
При температуре охлаждающей жидкости 93 °C происходит полное открытие термостата, клапан поднимается на высоту не менее 8,5 мм.
Одновременно с открытием основного клапана вместе с баллоном перемещается перепускной клапан 6, который перекрывает отверстие в водяной коробке корпуса водяных каналов, соединяющее её с входом водяного насоса.
При понижении температуры охлаждающей жидкости до 80 °C и ниже под действием пружин 7 и 11 происходит возврат клапанов 12 и 6 в исходное положение.
Для контроля температуры охлаждающей жидкости на водяной коробке корпуса водяных каналов установлено два датчика температуры 1 и 2.
Датчик 1 выдаёт показания текущего значения температуры на щиток приборов, датчик 2 служит сигнализатором перегрева охлаждающей жидкости.
При повышении температуры до 98–104 °C на щитке приборов загорается контрольная лампа аварийного перегрева охлаждающей жидкости.
Расширительный бачок 1 (рисунок 1) установлен на двигателе автомобилей КАМАЗ с правой стороны по ходу автомобиля.
Расширительный бачок соединён перепускной трубой 19 с входной полостью водяного насоса, пароотводящей трубкой 2 с верхним бачком радиатора и с трубкой отвода жидкости из компрессора 3.
Расширительный бачок служит для компенсации изменения объёма охлаждающей жидкости при её расширении от нагрева, а также позволяет контролировать степень заполнения системы охлаждения и способствует удалению из неё воздуха и пара.
Расширительный бачок изготовлен из полупрозрачного сополимера пропилена.
На горловину бачка навинчивается пробка расширительного бачка (рисунок 6) с клапанами: впускным 6 (воздушным) и выпускным (паровым).
Выпускной и впускной клапаны объединены в блок клапанов 8. Блок клапанов неразборный.
Выпускной клапан, нагруженный пружиной 3, поддерживает в системе охлаждения избыточное давление 65 кПа (0,65 кгс/см²), впускной клапан 6, нагруженный более слабой пружиной 5, препятствует созданию в системе разряжения при остывании двигателя.
Впускной клапан открывается и сообщает систему охлаждения с окружающей средой при разряжении в системе охлаждения 1–13 кПа (0,01–0,13 кгс/см²).
Заправка двигателя охлаждающей жидкостью производится через заливную горловину расширительного бачка.
Перед заполнением системы охлаждения надо предварительно открыть кран системы отопления.
Для слива охлаждающей жидкости следует открыть сливные краны теплообменника и насосного агрегата предпускового подогревателя, отвернуть пробки на нижнем бачке радиатора и расширительного бачка.
Не допускается открывать пробку расширительного бачка на горячем двигателе, так как при этом может произойти выброс горячей охлаждающей жидкости и пара из горловины расширительного бачка.
Эксплуатация автомобиля без пробки расширительного бачка не допускается.
Регулировку натяжения (рисунок 7) ремня поликлинового 2 привода генератора и водяного насоса для двигателей с расположением вентилятора по оси коленчатого вала выполнить следующим образом:
- ослабить болт 11 крепления задней лапы генератора, гайку 10 крепления передней лапы генератора, болт 8 крепления планки генератора, болт 5 крепления натяжного болта;
- перемещением гайки 6 обеспечить необходимое натяжение ремня; гайкой 7 зафиксировать положение генератора;
- затянуть болты 5, 8 и 11, затянуть гайку 10.
После регулировки проверить натяжение:
- правильно натянутый ремень 2 при нажатии на середину наибольшей ветви усилием 44,1 ± 5 Н (4,5 ± 0,5 кгс) должен иметь прогиб 6–10 мм.
