Давление в системе охлаждения двигателя маз

Давление в системе охлаждения автомобиля, и на что оно влияет – одна из популярных тем автомобильных интернет-холиваров, хотя по накалу страстей ей, конечно, далеко до «масляных тёрок» или дискуссий типа «греть – не греть». Тем не менее вопрос этот важный и интересный, и хотелось бы расставить в нем точки над i.

Температура кипения воды при атмосферном давлении – всем известные и каноничные 100 °С. Этиленгликолевого антифриза в тех же условиях – 105-107 °С.

Но, поскольку при повышении давления температура кипения охлаждающей жидкости становится выше, в системе охлаждения двигателя целенаправленно создается давление около 1,2-1,5 атм.

Благодаря этому предел кипения антифриза сдвигается к значениям 120-125 °С и даже выше, и «горячие» моторы (которых в последние 10 лет стало большинство) успешно поддерживают стабильную температуру без риска закипания охлаждающей жидкости в нормальных условиях. 

Давление, превышающее атмосферное, – норма для систем охлаждения 99,9% современных двигателей. Его главная и единственная задача – обеспечить отсутствие кипения антифриза, если рабочая температура мотора выше, чем температура кипения охлаждающей жидкости при атмосферном давлении.

Кипение порождает обильное парообразование, которое мешает лопастям помпы эффективно прокачивать жидкость, а пузырьки пара, встающие барьером между жидкостью и омываемой ей поверхностью, резко ухудшают теплоотвод. Два этих процесса тесно связаны, взаимно поддерживают друг друга и стремительно прогрессируют.

Результат – быстрый перегрев двигателя, не сразу останавливающийся даже после глушения и по этой причине редко обходящийся совсем без последствий. 

Собственно, рабочая температура двигателей внутреннего сгорания росла на протяжении всей их эволюции, и этот процесс продолжается и сейчас. Условно «этапы роста» можно обозначить так:

• «80-85 °С» (давно ушедшие температурные характеристики, свойственные моторам середины ХХ века)

• «95-105 °С» (характеристики, являющиеся нормой последние несколько десятилетий и по-прежнему актуальные для относительно простых двигателей) 

• «120-130 °С» (температуры, при которых работают самые продвинутые современные моторы, находящиеся на пике топливной экономичности и экологических норм) 

Эти цифры – приблизительные, приведенные просто для понимания, о каких значениях идет речь. Встречаются и исключения, где «все наоборот», но они редки и лишь подтверждают правило.

Нас же сейчас интересует ранний период развития автопрома – те самые 80-85 °С. Как мы видим, эта температура ниже температуры кипения воды при атмосферном давлении, и тем более – ниже температуры кипения антифриза в тех же условиях. Стало быть, давление в системе охлаждения этим двигателям было не нужно? Совершенно верно – его там и не было!

Староглиняные времена – эпоха моторов с открытой системой охлаждения! Пробки в радиаторах машин того периода, конечно же, были, но они не обеспечивали герметичность, а служили лишь для предотвращения разбрызгивания воды, когда автомобиль трясло на колдобинах.

Все остальное не отличалось существенно от современных моторов: помпа так же крутилась и гнала своей крыльчаткой жидкость по кругу через рубашку двигателя и радиатор, а расширяющаяся при нагреве вода вытеснялась в компенсационный объем, которым служил верхний бачок не заполненного до конца радиатора. 

Несмотря на приличную общую мощность, эти моторы работали в мягких условиях невысоких оборотов и небольшой мощности, снимаемой с каждого литра кубатуры.

Блоки и головки были чугунными, массивными, с большими объемами масла в картерах, с крупными радиаторами и постоянно вращающимися крыльчатками охлаждения, установленными непосредственно на шкиве помпы или коленвала, без всяких термодатчиков и вискомуфт.

Поэтому даже на максимальной нагрузке температура воды в системе охлаждения без давления не приближалась к ста градусам, и исправный мотор не кипел.

И даже при начальной стадии неисправностей (не до конца открывающийся термостат, пониженный уровень жидкости, частично забитый радиатор и т. п.) проблема не вставала ребром сразу – у мотора имелся большой запас по «мясу», и довести его до изрыгания пара было не так-то просто.

Впрочем, обратной стороной медали и неотъемлемыми спутниками характеристик таких двигателей была топливная прожорливость и низкая экологичность.

Эти два момента впоследствии потребовали проведения реформ в моторном инжиниринге, и двигатели стали уменьшаться в размерах, кушать меньше, отдавать с литра больше, а рабочая температура их возросла.

Открытые системы охлаждения исчезли, уступив место герметичным – температура повысилась, и давление антифриза взяло на себя основную роль в защите его от закипания.

Соответственно, под капотом появилась такая деталь, как пробка расширительного бачка с тарированным клапаном, на который возлагалась большая ответственность – держать давление на строго обозначенном пределе. А при его превышении в случае неисправности в системе охлаждения – открываться и выпускать пар и антифриз наружу, дабы не полопались шланги и радиаторы.

Однако, несмотря на то что в работе системы охлаждения после внедрения давления ничего принципиально не изменилось, кроме смещения температуры в более высокую зону, многие автолюбители стали ошибочно считать давление необходимым условием для самых разных процессов.

На автофорумах очень часто можно встретить высказывания, что если по причине неисправности или отсутствия пробки расширительного бачка в системе исчезнет давление, то не сможет нормально работать помпа, не откроется термостат, двигатель не наберет рабочую температуру (!) и тому подобные фантазии. 

Это не так. Помпа гоняет жидкость и не знает, под каким она давлением или вообще без оного. На качество циркуляции влияет только целостность крыльчатки, натяжение ремня, чистота каналов в радиаторе и вязкость антифриза.

Термостат открывается лишь от температуры охлаждающей жидкости и ни от чего иного. При достижении антифризом в зоне термостата температуры открытия термостата последний откроется, даже если помпа вообще не будет вращаться.

Да, повышение рабочей температуры двигателей стало одним из неизбежных мероприятий, обеспечивающих современные требования к экологичности и экономичности. Но у системы охлаждения, работающей под давлением, имеются и два весьма существенных недостатка… 

Первый – это повышенный риск утечек антифриза. Пока автомобиль новый, никаких проблем, разумеется, нет, но с возрастом в системе охлаждения начинают появляться слабые места. Ослабевают пружинные хомуты, теряют эластичность и покрываются трещинами резиновые патрубки. Пластиковые элементы (переходные соединители, штуцеры, корпуса термостатов и т. п.

) становятся хрупкими и ломкими. А где тонко – там и рвется. Давление охлаждающей жидкости начинает выгонять ее наружу при первой же возможности.

«Возрастная» система охлаждения непредсказуема в своих сюрпризах, цена которых весьма высока – если не «крякнет» от перегрева мотор, то уж на эвакуатор как минимум придется раскошелиться, поскольку без антифриза даже после остывания далеко не уедешь… 

Второй недостаток отчасти является разновидностью первого. У современных моторов практически нет запаса по «мясу», куда ни ткни, не исключая и теплоемкость системы охлаждения.

Повышенное давление ускоренно выгоняет антифриз на асфальт при появлении малейшей негерметичности, и там где старый мотор (даже с системой охлаждения, работающей под давлением, не говоря уже об открытой!) какое-то время держался бы, теряя жидкость постепенно, современный двигатель лишается ее опасными темпами. Вернее, темпы-то те же самые, но результат разный. Система охлаждения современного автомобиля B-класса вмещает вдвое меньше антифриза, чем даже у классического «жигуля», и если за полчаса каждый из автомобилей потеряет литр, то у первого это будет 10% потери, а у второго – уже 20%… Пропорционально падает «живучесть» машины, пропорционально же возрастает и риск последствий перегрева. 

Можно ли с этим бороться? Можно, но сложно… «Газелисты» со стажем, к слову, могут припомнить достаточно массовую историю конца 90-х, когда качество сборки было таким, что победить утечки антифриза даже рукастым водилам не удавалось месяцами.

И только приоткручивание пробки расширительного бачка и перевод системы охлаждения в режим «без давления» позволяло избавиться от бесконечных синих луж на асфальте поутру… Но такой трюк прокатывал лишь с древними ЗМЗ-шными движками, прародители которых как раз спокойно работали без давления воды. 

На современных авто во избежание перегрева переводить герметичную систему охлаждения в открытый вариант, к сожалению, нельзя.

Поэтому, приобретая машину с возрастом 7-10 лет и/или с большим пробегом, крайне желательно провести полную замену всей системы охлаждения – как минимум всех резиновых шлангов, хомутов, большинства пластиковых деталей (переходных соединительных патрубков между шлангами и т.п.), термостата и пробки расширительного бачка.

Вот только даже с использованием приличного неоригинала подобная процедура оказывается весьма недешевой, и редкие покупатели подержанных авто решаются на подобные превентивные меры без явных поломок…

Опрос

А ваша система охлаждения в порядке?

Система охлаждения и система смазки двигателя ЯМЗ-238 — Сайт ЦентрТТМ

9 марта 2017

Система охлаждения дизельного двс ЯМЗ-238

Система охлаждения дизеля ЯМЗ-238 автомобилей Маз, Краз, Урал, трактора К-700 (рис. 1) — жидкостная, циркуляционная, включающая в себя водяной насос, жидкостно-масляный теплообменник, вентилятор, термостаты.

• Рис. 1 — Схема системы охлаждения дизельного двигателя ЯМЗ-238
• 1 – водяной насос; 2 – полость блока охлаждения гильз; 3 – водяная полость в головке блока; 4 – продольный водяной канал; 5 – турбокомпрессор; 6 – правая водяная труба; 7 – труба соединительная; 8 – патрубок впускной; 9 – термостат; 10 – тройник с соединительными трубками; 11 – трубка перепускная; 12 –заглушка; 13 – впускной патрубок жидкостно-масляного теплообменника; 14 – вентилятор; 15 – поперечный водяной канал; А – подвод охлаждающей жидкости от водяного радиатора; Б – к отопителю кабины; В – выпуск воздуха; Г – подача наддувочного воздуха к охладителю типа “воздух-воздух”; Д, Ж – к радиатору; Е – от охладителя наддувочного воздуха типа “воздух-воздух” в цилиндры
• Кроме того, система охлаждения дизеля ЯМЗ-238 включает водяной радиатор, охладитель наддувочного воздуха типа “воздух-воздух” и дистанционный термометр, устанавливаемые на автомобиле.
• Во время работы дизельного двигателя ЯМЗ-238 циркуляция охлаждающей жидкости в системе охлаждения создается центробежным насосом.
• Из водяного насоса двигателя ЯМЗ-238 автомобилей Маз, Краз, Урал, трактора К-700 (1) жидкость поступает в поперечный канал 15 и далее по правому продольному каналу 4 в водяную полость правого ряда цилиндров, а в левый ряд цилиндров – через впускной патрубок жидкостно-масляного теплообменника 13, охлаждая масло в двух элементах, далее в левый продольный канал.
• Для того чтобы охлаждающая жидкость проходила через жидкостно-масляный теплообменник, в переднюю крышку шестерен распределения запрессована заглушка 12.
• Далее охлаждающая жидкость из водяных полостей цилиндров по направляющим каналам поступает в головки цилиндров к наиболее нагретым поверхностям – выпускным каналам и стаканам форсунок и затем собирается в водосборных трубах 6.
• При нагреве холодного двигателя ЯМЗ-238 каналы, соединяющие водосборные трубы с радиатором, перекрыты клапанами термостатов 9.
• Охлаждающая жидкость циркулирует по тройнику с соединительными трубками 10 и перепускной трубке 11 к водяному насосу, минуя радиатор, что ускоряет прогрев двигателя.
• По достижении в системе водяного охлаждения двс ЯМЗ-238 температуры 80°С клапаны термостатов открываются, нагретая жидкость поступает в водяной радиатор, где отдает тепло потоку воздуха, создаваемому вентилятором 14, после чего снова идет к водяному насосу.
• Когда температура охлаждающей жидкости понижается, термостаты автоматически направляют весь ее поток непосредственно к водяному насосу, минуя радиатор.
• Таким образом, посредством термостатов обеспечивается оптимальный тепловой режим работы двигателя ЯМЗ-238.
• Водяной насос дизельного двигателя ЯМЗ-238
• Водяной насос (помпа) двс ЯМЗ-238 центробежного типа, установлен на передней стенке блока цилиндров и приводится во вращение клиновым ремнем от шкива, установленного на переднем конце коленчатого вала.
• Конструкция помпы дизеля ЯМЗ-238 автомобилей Маз, Краз, Урал, трактора К-700 приведена на рисунке 2.
• Рис. 2 — Водяной насос (помпа) дизеля ЯМЗ-238
• 1 – шкив привода; 2 – стопорное кольцо; 3 – подшипники; 4 – валик; 5 – водосбрасыватель; 6 – уплотнение торцевое; 7 – корпус насоса; 8 – кольцо уплотнительное; 9 – патрубок водяного насоса; 10 – крыльчатка; 11 – заглушка крыльчатки; 12 – кольцо уплотнительное; 13 – втулка уплотнительного кольца; А – торцевое уплотнение; Б – дренажное отверстие
• В чугунном корпусе 7 насоса вращается напрессованная на валик 4 крыльчатка 10, создающая поток охлаждающей жидкости.
• Валик водяного насоса ЯМЗ-238 установлен на двух шарикоподшипниках 3 с односторонним уплотнением.
• Полость подшипников при сборке насоса заполняется смазкой Литол на весь срок службы насоса без дополнительной смазки.
• Уплотнение подшипниковой полости помпы двс ЯМЗ-238 осуществляется торцевым самоподжимным уплотнением.
• Для контроля за герметичностью торцевого уплотнения в корпусе насоса имеется дренажное отверстие «Б».
• Шкив привода 1 напрессован на валик насоса.
• Водяной насос дизельного двигателя ЯМЗ-238 имеет маркировку на корпусе 236-1307010-Б1.
• Дизельные двигатели ЯМЗ-238 автомобилей Маз, Краз, Урал, трактора К700 комплектуются фрикционным приводом вентилятора, предназначенным для включения и выключения вентилятора в зависимости от условий эксплуатации.
• Применение фрикционного привода дизеля ЯМЗ-238 позволяет:

Обеспечить оптимальный тепловой режим двигателя. Снизить расход топлива за счет снижения потерь мощности на работу вентилятора. Повысить надежность шестеренчатого привода двигателя за счет снижения динамических нагрузок на шестерни. Сократить время прогрева двигателя. Улучшить комфортабельность за счет поддержания надлежащего микроклимата в кабине и снижения шумности.

Система смазки дизельного двс ЯМЗ-238

Система смазки дизельного двигателя ЯМЗ-238 автомобилей Маз, Краз, Урал, трактора К-700 – смешанная, с «мокрым» картером (рис. 3).

Рис. 3 — Схема системы смазки дизельного двигателя ЯМЗ-238 с односекционным масляным насосом и жидкостно-масляным теплообменником

1 – масляный картер; 2 – маслозаборник; 3 – масляный насос; 4 – редукционный клапан; 5 – жидкостно-масляный теплообменник; 6 – масляный фильтр; 7 – перепускной клапан; 8 – сигнальная лампа фильтра; 9 – фильтр центробежной очистки масла; 10 – распределительный вал; 11 – ось толкателей; 12 – коленчатый вал; 13 – дифференциальный клапан; 14 – форсунка охлаждения поршней; 15 – клапан системы охлаждения поршней; 16 – турбокомпрессор; 17 – перепускной клапан теплообменника; 18 – включатель привода вентилятора; 19 – привод вентилятора; 20 – ТНВД

Масляный насос 238Б-1011014-А производительностью 140 л/мин (рис. 4) через всасывающую трубу с заборником засасывает масло из картера и подает его в систему через последовательно включенный жидкостно-масляный теплообменник.

1. Рис. 4 — Масляный насос двс ЯМЗ-238
2. 1 – промежуточная шестерня; 2 – ось промежуточной шестерни; 3 – вал-шестерня ведущая; 4 – крышка корпуса; 5 – вал-шестерня ведомая; 6 – корпус; 7 – шестерня привода; 8 – шпонка; 9 – фланец упорный
3. В корпусе теплообменника (пластинчатого) установлен перепускной клапан.
4. Когда разность давлений до и после теплообменника достигает 274±40 кПа (2,8±0,40 кгс/см2), клапан открывается и часть масла подается непосредственно в масляную магистраль.
5. Из жидкостно-масляного теплообменника масло поступает в каналы блока через дифференциальный клапан, предназначенный для поддержания постоянного давления в системе.
6. При повышении давления свыше 520 кПа (5,2 кгс/см2) часть масла сливается в картер.
7. Далее через каналы в блоке часть масла через клапан системы охлаждения поршней дизеля ЯМЗ-238 поступает к форсункам охлаждения поршней и затем сливается в картер.

Клапан системы охлаждения поршней автомобилей Маз, Краз, Урал, трактора К-700 прекращает подачу масла к форсункам при давлении масла в системе смазки ниже 130 — 165 кПа (1,30 — 1,65 кгс/см2). Другая часть поступает в масляный фильтр (рис. 5).

• Рис. 5 — Масляный фильтр дизеля ЯМЗ-238
• 1 – корпус фильтра; 2 – прокладка колпака; 3 – замковая крышка; 4 – колпак фильтра; 5 – фильтрующий элемент; 6 – головка колпака; 7 – прокладка фильтрующего элемента; 8 – плунжер клапана; 9 – пружина клапана; 10 – пружина сигнализатора; 11 – подвижный контакт сигнализатора; 12 – неподвижный контакт; 13 – клемма
• В корпусе фильтра установлен перепускной клапан.
• Когда разность давлений до и после фильтра достигает 200 — 250 кПа (2,0 — 2,5 кгс/см2), клапан открывается и часть неочищенного масла подается непосредственно в масляную магистраль.
• К моменту начала открытия перепускного клапана произойдет замыкание подвижного и неподвижного контактов сигнализатора.
• В этот момент в кабине водителя загорается сигнальная лампочка, соединенная с клеммой сигнализатора.
• Такое повышение давления может произойти тогда, когда засорен элемент фильтр или масло имеет большую вязкость (например, при пуск двигателя в холодное время года).
• Фильтрующий элемент масляного фильтра ЯМЗ-238 изготавливается либо из нетканого материала, натянутого на металлический каркас, либо из специальной фильтровальной бумаги.
• Из фильтра масло поступает в центральный масляный канал, а оттуда через систему каналов в блоке – к подшипникам коленчатого и распределительного валов.
• От подшипников коленчатого вала ЯМЗ-238 автомобилей Маз, Краз, Урал, трактора К-700 через масляные каналы в коленчатом валу и шатунах масло подается к подшипникам верхних головок шатунов.
• От распределительного вала дизеля ЯМЗ-238 масло пульсирующим потоком направляется в ось толкателей, а оттуда по каналам толкателей, полостям штанг и коромысел поступает ко всем трущимся парам привода клапанов, а по наружной трубе – к подшипникам турбокомпрессора, регулятора частоты вращения и топливного насоса высокого давления.
• Под давлением смазывается также подшипник промежуточной шестерни привода масляного насоса ЯМЗ-238.
• Шестерни привода агрегатов, кулачки распределительного вала, подшипники качения, гильзы цилиндров смазываются разбрызгиванием.
• На переднем фланце отводящей трубы масляного насоса ЯМЗ-238 установлен редукционный клапан, перепускающий масло обратно в картер при давлении на выходе из насоса свыше 700 — 800 кПа (7,0 — 8,0 кгс/см2).
• Для стабилизации давления в систему смазки двигателя ЯМЗ-238 включен дифференциальный клапан, отрегулированный начало открытия 490 — 520 кПа (4,9 — 5,2 кгс/см2).
• Контроль давления масла осуществляется в центральном масляном канале.
• Рис. 6 — Фильтр центробежной очистки масла ЯМЗ-238
• 1 – колпак фильтра; 2, 7 – шайбы; 3 – колпачковая гайка; 4 – гайка крепления ротора; 5 – упорная шайба; 6 – гайка ротора; 8, 14 – втулки ротора; 9 – колпак ротора; 10 – ротор; 11 – отражатель; 12 – уплотнительное кольцо; 13 – прокладка колпака; 15 – ось ротора; 16 – корпус фильтра; 17 – сопло ротора; А – из системы под давлением; Б – слив масла в картер

Фильтр центробежной очистки масла ЯМЗ-238 (рис. 22), включенный в смазочную систему параллельно после масляного фильтра, пропускает до 8% масла, проходящего через систему смазки.

1. Фильтр ЯМЗ-238 автомобилей Маз, Краз, Урал, трактора К700 предназначен для тонкой фильтрации масла.
2. Масло очищается под действием центробежных сил при вращении ротора.
3. Струи масла, выходящие с большой скоростью из сопла, создают момент, приводящий ротор во вращение.
4. Механические примеси, находящиеся в масле, под действием центробежных сил отбрасываются «к стенке» колпака 9 ротора, образуя на его внутренних поверхностях плотный слой отложений, который следует периодически удалять.

Очищенное масло сливается в картер. Дополнительная центробежная очистка масла производится и в полостях шатунных шеек коленчатого вала ЯМЗ-238.

• Турбокомпрессор дизельного двигателя ЯМЗ-238
• Дизельный двигатель ЯМЗ-238 автомобилей Маз, Краз, Урал, трактора К700 оборудован турбокомпрессором, использующим энергию выхлопных газов для наддува двигателя.
• Увеличивая массу воздуха, поступающего в цилиндры, турбокомпрессор ЯМЗ-238 способствует более эффективному сгоранию увеличенной дозы топлива.
• За счет этого повышается мощность двигателя при умеренной тепловой напряженности.
• Устройство турбокомпрессора дизельного двигателя ЯМЗ-238

Турбокомпрессор дизеля ЯМЗ-238 (рис. 7) состоит из одноступенчатого центробежного компрессора и радиальной центростремительной турбины.

1. Рис. 7 — Турбокомпрессор ЯМЗ-238
2. 1 – гайка крепления колеса компрессора; 2 – подшипник упорный; 3 – болт; 4 – корпус компрессора; 5 – вставка; 6 – крышка корпуса компрессора; 7 – кольцо уплотнительное; 8 – пластина компрессора; 9 – болт; 10 – болт-стопор; 11 – пластина турбины; 12 – корпус подшипника; 13 – проставка корпуса турбины; 14 – колесо турбины с валом; 15 – корпус турбины; 16 – кольца уплотнительные; 17 – втулка; 18 – болт; 19 – экран маслосбрасывающий; 20 – шайбы упорные; 21 – кольцо уплотнительное; 22 – винт; 23 – колесо компрессора
3. Колесо турбины 14 и колесо компрессора 23 расположены на противоположных концах вала ротора консольно по отношению к втулке подшипника 17.

Рабочее колесо 23 центробежного компрессора — полуоткрытого типа, с загнутыми против вращения лопатками, отлито из алюминиевого сплава. Оно напрессовано на вал и закреплено гайкой 1, установленной с герметиком.

Рабочее колесо турбины 14 — полуоткрытого типа, с радиальными лопатками, изготовлено методом литья из жаропрочного сплава. Оно соединено с валом методом сварки трением.

• Корпус турбины ЯМЗ-238 изготовлен из жаропрочного чугуна.
• Газ подводится к колесу турбины двумя суживающимися каналами.
• На торце корпуса турбины имеются шпильки для крепления выпускного трубопровода.
• Корпус компрессора 4, вставка и крышка корпуса подшипника 6 изготовлена из алюминиевого сплава.
• Крышка корпуса подшипника 6 крепится к корпусу подшипника болтами 3 с применением герметика.
• В турбокомпрессоре дизеля ЯМЗ-238 применен подшипник скольжения 17 в виде втулки, изготовленной из алюминиевого сплава.
• Она установлена в расточке чугунного корпуса подшипника 12 и удерживается от осевых перемещений болтом-стопором 10.
• Смазывание втулки турбокомпрессора ЯМЗ-238 осуществляется под давлением из системы смазки двигателя.
• Тщательно отбалансированный ротор установлен во втулке 17.
• Осевые усилия, действующие на ротор, воспринимаются упорным подшипником 2.
• На каждом конце вала ротора установлены разрезные уплотнительные кольца 16, изготовленные из специального чугуна.
• Турбокомпрессор дизеля ЯМЗ-238 крепится к выпускным коллекторам корпусом турбины.
• Выходной патрубок корпуса компрессора соединен через патрубки и охладитель наддувочного воздуха со впускными коллекторами двигателя.
• Все необходимые детали можно приобрести в нашем каталоге

Система охлаждения МАЗ

• Система охлаждения двигателя (рис.1) жидкостная, закрытого типа, с принудительной циркуляцией охлаждающей жидкости
• Она состоит из следующих основных элементов; радиатора, расширительного бачка, водяного насоса 7, вентилятора, термостатов 2 и дистанционного термометра
• При работающем двигателе циркуляция охлаждающей жидкости в системе охлаждения создается центробежным насосом.
• Насос забирает жидкость из нижнего бачка радиатора и нагнетает ее через каналы в крышке шестерен распределения в правую и левую водяные рубашки блока цилиндров.

Здесь жидкость омывает наружную поверхность гильз цилиндров ч. поглощая тепло, нагревается, затем из блока цилиндров поступает в водяные рубашки головок цилиндров и в первую очередь к наиболее нагревающимся местам выпускным клапанам и стаканам форсунок.

Из рубашки охлаждения головок цилиндров жидкость поступает в водосборные трубопроводы, а из них через проходы в термостатах в радиатор, где отдает тепло потоку воздуха, создаваемому вентилятором. Охлажденная в радиаторе жидкость вновь поступает к водяному насосу.

Водяной насос (рис. 2). Лопастный, центробежного типа — для предотвращения попадания жидкости в полость со смазкой устанавливают манжету 8 из маслобензостойкой резины, которая обоймами прижимается к валу, а пружиной к текстолитовому упорному кольцу 6.

Радиатор трубчато-ленточный (змейковый) с трубками овального сечения, трехрядный, устанавливается на раму через резиновые подушки.

На расширительном бачке установлена пробка с паровоздушным клапаном. Выпускной клапан пробки открывается при избыточном давлении 0,5 кгс/см2, что соответствует закипанию воды около 119˚ С.

Впускной клапан пробки открывается при падении давления в системе до 0,13 кгс/см2.

1. Термостаты
2. Служат для ускорения прогрева холодного двигателя и предохранения его от переохлаждения в пути.
3. Когда температура жидкости системы охлаждения снижается до 70˚ С, термостаты автоматически направляют весь ее поток непосредственно к водяному насосу по так называемому малому кругу циркуляции, минуя радиатор, и тем самым создают благоприятные условия для ее быстрого прогрева.
4. Шторка радиатора может фиксироваться в любом промежуточном положении и управляется из кабины водителя.
5. Вентилятор шестилопастной, с шестеренным приводом, вращается в кожухе радиатора.

Техническое обслуживание системы охлаждения

• Для обеспечения нормальной работы системы охлаждения необходимо:
• — заполнять систему охлаждения специальной всесезонной жидкостью тосол — А 40 (состав по объему: тосол-А — 56%, чистая вода — 44%) или тосолА65 (тосол-А — 65%, чистая вода — 35%).
• — заливать жидкость через воронку с сеткой, пользуясь чистой посудой;
• — следить за температурой охлаждающей жидкости, которая должна быть в пределах 75—98 ˚ С;

— регулярно проверять уровень охлаждающей жидкости через горловину пробки на расширительном бачке и при необходимости доливать. Замер производить при холодном двигателе.

Минимальный уровень охлаждающей жидкости должен быть 10 мм от днища расширительного бачка;

— в летнее время года следить за состоянием воздушных каналов сердцевины радиатора и обязательно прочищать их при значительной засоренности. Чистку можно производить струей сжатого воздуха, направляемой в воздушные каналы сердцевины радиатора со стороны кожуха;

— своевременно смазывать подшипники водяного насоса.

Проверка герметичности системы

1. Значительная часть неисправностей в системе охлаждения происходит из-за утечки охлаждающей жидкости.
2. Наиболее вероятными местами подтекания являются сальники водяного насоса, соединения шлангов с патрубками и трубок радиатора с его бачками, а также спускные краники.

3. Герметичность системы охлаждения следует проверять ежедневно.
4. При неисправном сальниковом уплотнении крыльчатки водяного насоса жидкость будет вытекать наружу через дренажное отверстие на корпусе, что предохранит подшипники вала насоса от разрушения.

Не разрешается устранять течь жидкости из насоса закупоркой дренажного отверстия. Насос с неисправным сальником необходимо ремонтировать.

Подтекание в местах сопряжения шлангов устраняется подтяжкой хомутиков, а при повреждении шлангов — их заменой.

Регулировка натяжения приводного ремня водяного насоса. Нормально натянутый ремень при нажатии большим пальцем руки на середину ремня с усилием 3 кгс должен прогибаться на 10 — 15 мм.

Натяжение ремня регулируют прокладками. При слабом натяжении ремня нужно отвернуть гайки крепления боковины шкива и снять одну — две регулировочные прокладки, поставить их на наружную сторону боковины и завернуть гайки, проворачивая после подтяжки каждой гайки, затем проверить натяжение ремня.

Регулировочные прокладки снимать со шкива не следует, так как при замене старого ремня новым все прокладки необходимо снова установить между ступицей и съемной боковиной шкива.

Проскальзывание ремня может происходить из-за попадания на него масла. В этом случае замасленный ремень протирают тряпкой, слегка смоченной в бензине.

Промывка системы охлаждения

С целью удаления накипи, ржавчины и осадков систему охлаждения необходимо промывать. Когда отложения накипи незначительны, для промывки можно использовать промывочный пистолет.

Двигатель и радиатор промывают отдельно. Чтобы ржавчина, накипь и осадок из рубашки охлаждения двигателя не засоряли радиатор, термостаты перед промывкой с двигателя снимают. Направление струи должно быть обратным направлению движения воды при нормальной циркуляции.

• Перед промывкой радиатора следует убедиться в том, что он не засорен, так как в противном случае сильная струя воды может вызвать повреждение радиатора.
• При промывке шланги радиатора отсоединяют от двигателя и при закрытой пробке подводят воду сначала к верхнему патрубку радиатора, чтобы удалить грязь, скопившуюся в нижнем бачке, а затем изменяют направление потока воды на обратное и промывают до тех пор, пока выходящая из верхнего бачка вода не будет совершенно чистой.
• Накипь из системы охлаждения удаляют раствором технического трилона Б (ТУ 6431-71) в воде (20 г трилона на 1 л воды).

Трилон — порошок белого цвета, не ядовит, легко растворяется в воде, не вызывает вспенивания воды при ее нагревании и кипении. Излишнее количество трилона не вредит деталям системы охлаждения.

Раствор трилона заливают в систему охлаждения.

После 1 дня работы двигателя (не менее 6 — 7 ч) отработавший раствор сливают и заливают свежий. Промывка продолжается 4 — 5 дней.

При отсутствии трилона Б накипь из системы охлаждения допускается удалять раствором, состоящим из кальцинированной (стиральной) соды в количестве 0,5 кг на 10 л воды и керосина 1,0 кг на 10 л воды.

Раствор залейте в систему охлаждения на 24 часа, из которых двигатель не менее 8 часов должен работать на эксплуатационном режиме, после чего слейте раствор в горячем состоянии, а после охлаждения двигателя промойте систему охлаждения чистой водой.

Система охлаждения двигателей ЯМЗ-238ПМ и ЯМЗ-238ФМ

От эффективности работы системы охлаждения в значительной степени зависят топливная экономичность, мощность двигателя и срок его службы.

Повышенные требования предъявляются к системе охлаж­дения двигателя с турбонаддувом, при которой тепловой режим рабо­ты двигателя более напряженный.
Оптимальная температура охлаждающей жидкости на выходе из головки цилиндров 75 — 98°С.

Двигатель при данном тепловом режи­ме развивает максимальную мощность, расходует наименьшее коли­чество топлива и работает с минимальными износами.

При температуре ниже 75°С ухудшается процесс сгорания топлива и увеличивается износ деталей поршневой группы. Впрыснутое в ка­меру сгорания топливо сгорает не полностью.

Часть несгоревшего топ­лива превращается в мелкие твердые частицы кокса (черный дым) часть конденсируется и смывает масляную пленку с деталей, двигате­ля.

При перегреве двигателя падает давление в смазочной системе ухудшаются смазывающие свойства масла, возможны задиры поверхностей трения, коробление и трещины деталей, имеющих высокую рабочую температуру (головка блока).

Система охлаждения двигателей ЯМЗ-238ПМ и ЯМЗ-238ФМ (рис. 10) жидкостная, закрытого типа, с принудительной циркуляцией охлаждающей жидкости.

В качестве охлаждающей жидкости применяется специальная всесезонная жидкость на основе концентрата TOCOЛ-A Основными агрегатами системы охлаждения яв 1яются трубчато ленточный, четырехрядный радиатор 7, расширительный бачок 5, водяной насос 70, вентилятор, термостаты 7, дистанционный термометр и шторка радиатора.

Рис. 10.

Система охлаждения: 1 — термостат; 2 — пароотводящая трубка; 3 — пробка заливной горловины бачка; 4 — соединительный шланг радиатора с бачком; 5 — расширительный бачок; б — горловина для заливки охлаждающей жидкости; 7 — радиатор; 8 — соединительный шланг бачка с патрубком водяного насоса; 9 — патрубок водяного насоса; 10 — водяной насос; 11 — перепускная трубка; 12 — отверстие для установки датчика термометра; I — выпуск воздуха при заполнении системы охлаж¬дения во время прогрева предпусковым подогревателем; II — отвод охлаждающей жидкости в радиатор; III — подвод охлаждающей жидкости из радиатора; IV — подвод охлаждающей жидкости к компрессору пневмотормозов; У — от¬вод горячей воды к отопителю кабины

Система охлаждения работает следующим образом. Водяной на­сос забирает жидкость из нижнего бачка радиатора и нагнетает ее по каналам в крышке распределительных зубчатых колес в водяные ру­башки соответственно правого и левого рядов цилиндров. Далее по каналам каждой из водяных рубашек жидкость поднимается вверх, смывает наружную поверхность гильз цилиндров и поглощая теплоту, нагревается.

Под напором, создаваемым насосом, жидкость поднима­ется выше и поступает в водяные рубашки головок цилиндров по на­правляющим отверстиям и, в первую очередь, к наиболее нагревающим­ся зонам — выпускным клапанам и стаканам форсунок. Омывая и охлаждая наружные поверхности камер сгорания, выпускных трубо­проводов, направляющих клапанов и стаканов форсунок, жидкость дополнительно нагревается.

Из головки цилиндров нагретая жидкость выходит по двум кана­лам в водосборные трубопроводы, имеющиеся на обоих рядах цилинд­ров блока.

Из водосборных трубопроводов через термостаты нагре­тая жидкость по двум шлангам поступает в верхний бачок радиатора, из которого по трубкам опускается в нижний бачок.

Проходя по труб­кам радиатора, жидкость охлаждается потоком воздуха, создаваемым вентилятором. Охлажденная в радиаторе жидкость вновь нагнетает­ся из нижнего бачка водяным насосом в водяные рубашки дви­гателя.

Когда температура охлаждающей жидкости ниже 70°С, а также в начале прогрева двигателя (температура жидкости не достигла еще 70°С) термостаты автоматически направляют поток жидкости к водя­ному насосу по перепускной трубке (минуя радиатор).

При такой циркуляции жидкости с отключенным радиатором двигатель быстро прогревается за счет теплоты, выделяющейся при сгорании топлива.

При повышении температуры жидкости выше 70° С термостаты открываются, и жидкость из водосборных трубопроводов поступает вновь в радиатор, а затем в водяной насос.

Температуру охлаждающей жидкости регулируют (кроме термо­статов) также с помощью шторки радиатора, управление которой осу­ществляется из кабины водителя. Температура охлаждающей жидкос­ти контролируется дистанционным указателем температуры жидкос­ти, установленным на щитке приборов в кабине водителя.

Расширительный бачок предназначен для улучшения теплового режима работы двигателя путем повышения статического напора на всасывание водяного насоса и тем самым увеличения его подачи в ре­зультате предотвращения кавитации.

Для этого расширительный ба­чок соединен с водораспределительным патрубком насоса посредст­вом шланга.

Расширительный бачок служит также для компенсации изменения объема охлаждающей жидкости при ее расширении, позво­ляет контролировать степень заполнения системы охлаждающей жид­костью, а также обеспечивает удаление из системы воздуха.

На расширительном бачке установлена паровоздушная пробка с двумя клапанами — впускным (воздушным) и выпускным (паро­вым). Выпускной клапан поддерживает в системе охлаждения избы­точное давление, равное 50 кПа, а впускной — препятствует созданию в системе разрежения при остывании двигателя. Впускной клапан от­крывается и сообщает систему охлаждения с атмосферой при разре­жении 1 — 13 кПа.

Водяной насос (рис. 11) — центробежного типа; приводится в дейст­вие ремнем от шкива коленчатого вала. Внутри корпуса из алюмини­евого сплава вращается крыльчатка 9, отлитая из серого чугуна. Крыль­чатка напрессована на валик 11, из.

котором с противоположной сто­роны закреплен разборный регулируемый шкив, состоящий из ступи­цы 23 и боковины 24 шкива.

Между ступицей и боковиной установле­ны стальные регулировочные прокладки 25 толщиной 1 мм, посред­ством которых регулируется натяжение ремня привода насоса.

Рис. 11. Водяной насос: 1 — сальник; 2 — корпус насоса; 3 — втулка; 4 — шпилька крепления подводящего патрубка; 5 — стопорное кольцо сальника; 6 — упорное кольцо сальника; 7 — пружина сальника; 8 — манжета сальника; 9 — крыльчатка; 10 — крышка; 11 — валик; 12 — гайка; 13 — стопорная шайба; 14 — перепускной ниппель трубки водяных термостатов; 15 и 16 — шарикоподшипники; 17 — прокладки; 18 — корпус сальника; 19 — втулка сальника; 20 — гайка крепления боковины шкива; 21 — замковая шайба; 22 — гайка; 23 — ступица шкива; 24 — боковина шкива; 25 — регулировочные прокладки; 26 — пресс-масленка

Для предотвращения попадания жидкости в полость со смазоч­ным материалом на часть вала, находящуюся внутри крыльчатки, уста­новлен сальник торцового типа (манжета 8). Упорное кольцо 6 имеет четыре выступа, входящие в соответствующие прорези крыльчатки, и вращается вместе с валом 11.

Кольцо прижато пружиной 7 к поли­рованному торцу втулки 3 из коррозионно-стойкой стали, запрессован­ной в корпус, и создает подвижное уплотнение.
Манжета из маслобензостойкой резины с одной стороны обоймами прижата к валу, а с другой — пружиной 7 к кольцу б. Таким образом уменьшается зазор между кольцом и валом.

Манжета, пружина и коль­цо, вставленные в крыльчатку, зафиксированы стопорным пружинным кольцом 5.

Давление в системе охлаждения двигателя: что нужно знать

Вопрос касательно давления в системе охлаждения двигателя является достаточно частым, так как проблемы с указанной системой или нарушения в работе ее отдельных компонентов нередко приводят к перегреву двигателя, разрыву патрубков, шлангов,  радиатора, расширительного бачка и т.д.

Простыми словами, часто от автолюбителей можно услышать, что шланг или бачок лопнул от высокого давления. В этой статье мы рассмотрим, как работает система охлаждения мотора, откуда в ней берется давление и почему оно образуется. 

Какое давление в системе охлаждения двигателя

Итак, двигатели внутреннего сгорания являются тепловой машиной, то есть энергия сгорания топлива преобразуется в механическую работу. При этом КПД двигателей данного типа (особенно бензиновых) достаточно низкий, так как полезная энергия в большой степени расходуется на нагрев и трение сопряженных деталей.

Что касается нагрева, двигатель нуждается в эффективном охлаждении. Если детали перегреются, зазоры между ними уменьшаются в результате температурного расширения. В том случае, когда силовой агрегат сильно перегрет, мотор попросту заклинивает.

Для отвода избыточного тепла в современных ДВС используется комбинированная система охлаждения, которая состоит из воздушной и жидкостной систем. В жидкостной системе реализована циркуляция специальной охлаждающей жидкости (тосол, антифриз) по каналам в блоке и ГБЦ.

Под воздушной системой следует понимать вентилятор системы охлаждения, который включается при определенном нагреве и охлаждает двигатель путем его обдува потоком воздуха. Что касается жидкостной системы, охлаждающая жидкость циркулирует в данной системе под определенным давлением.

Примечательно то, что давление внутри системы охлаждения создается не специально (принудительно), а является результатом особенностей работы данной системы. Кстати, для поддержания нормального температурного баланса для двигателя важно не давление, а нормальная циркуляция ОЖ по системе.

Так вот, охлаждающая жидкость в системе нагревается. От нагрева происходит расширение, уровень  жидкости в системе поднимается. С учетом того, что жидкостная система является закрытой, не трудно догадаться, что с нагревом ДВС и самой жидкости антифриз/тосол сильно расширяется и увеличивается в объеме (до 20%). В результате образуется давление внутри.

Более того, герметичность и давление в системе позволяет повысить температуру кипения охлаждающей жидкости. Простыми словами, если при атмосферном давлении ОЖ или вода закипит при 100 градусах по Цельсию, то с учетом повышенного давления точка кипения сдвигается в большую сторону.

Например, давление в 1.5 атмосферы  означает, что ОЖ закипит при 110 градусах, увеличение давления еще на 0.5 атм. отодвинет точку кипения еще на 10 градусов  и т.д.

Если добавить, что в современных антифризах пакет присадок позволяет улучшить также свойства самой жидкости, температурой кипения  нередко является отметка около 130-140 градусов при нужном давлении.

Это позволяет увеличить температуру срабатывания термостата, делая моторы более «горячими», производительными и одновременно экологичными.

Идем далее. На разных двигателях рабочее давление внутри системы охлаждения  может отличаться  от 1.2 до 2.0 атм. или даже больше (другими словами, от 1.2 до 2.0 Бар). Данный показатель зависит от конструктивных особенностей ДВС,  свойств самой ОЖ, температуры термостатирования и т.д. При этом давление создает сама жидкость при нагреве в замкнутом контуре.

При этом избытки давления сбрасывает в атмосферу специальный клапан, который находится в крышке расширительного бачка. Обратите внимание, важно понимать, что от данного клапана и общей герметичности самой системы напрямую зависит ее работоспособность и эффективность охлаждения мотора.

Простыми словами, если система герметична, клапан контролирует давление внутри системы, не допуская образования избыточного давления, что и препятствует разрыву патрубков, радиатора или самого расширительного бачка и т.п.

Еще одной функцией крышки бачка является выравнивание давления после того, как двигатель заглушен и ОЖ начинает остывать.

Уровень остывающей ОЖ понижается, во время остывания в закрытой системе неизбежно образуется разрежение. Вполне очевидно, что это также приведет к проблемам.

Чтобы выровнять давление, клапан в крышке  расширительного бачка открывается, через него происходит забор наружного воздуха.

Советы и рекомендации

Итак, если в процессе эксплуатации ТС было замечено, что антифриз выдавливает в каком-либо месте, частой причиной является избыточное давление в системе охлаждения двигателя. При этом если явной течи антифриза нет, тогда диагностику необходимо начинать с крышки расширительного бачка.

Особенно часто проблемы с  крышкой проявляются таким образом, что антифриз или тосол выдавливает из-под самой крышки (как при работе  горячего ДВС, так и после остывания силовой установки). Также частой ситуацией является такая, когда в результате нарушения давления в системе срывает какие-либо патрубки или шланги. 

Напоследок отметим, что подсос воздуха в системе охлаждения, а также попадание газов из камеры сгорания в расширительный бачок являются достаточно распространенными неисправностями, которые также нарушают работоспособность жидкостной системы охлаждения и часто становятся причинами снижения уровня ОЖ и перегрева двигателя.

Как правило, нарушение герметичности по причине недостаточно затянутых хомутов на патрубках, трещины шлангов и патрубков и т.д. приводят к тому, что рабочее давление в системе охлаждения понижается и антифриз начинает кипеть. Это часто сопровождается бурлением в расширительном бачке.

Если же газы из цилиндров попадают в систему, нередко происходит критическое повышение давления, в результате чего давит тосол или антифриз, патрубки или радиатор может попросту разорвать.  В этом случае частой причиной оказывается пробитая прокладка ГБЦ, трещины в самом блоке или головке блока цилиндров.