Брянский государственный

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Брянский государственный

Технический университет

 

Кафедра «Автомобили и автомобильное хозяйство»

 

 

ОТЧЕТ

ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ

«Система охлаждения.

УАЗ-3151»

 

Студентка гр. 11-ТТП

Халепо О.В

Преподаватель

Извозчиков В.С.

 

 

Система охлаждения двигателя автомобиля УАЗ – 3151.

 

Цель работы: изучение системы охлаждения автомобильного двигателя и её основных приборов и устройств.

Задачи работы:

1. Ознакомление с назначением, классификацией, принципом действия конструкции и работы системы охлаждения в целом и её основных приборов;

2. Изучение процесса движения охлаждающей жидкости по малому и большому кругам циркуляции;

3. Изучение назначения, принципа действия, особенностей устройства и работы приборов системы охлаждения.

Общая часть.

При работе двигателя внутреннего сгорания часть тепла должна отводиться системой охлаждения.

Назначение с.о.:

Система охлаждения предназначена для поддержания оптимального температурного режима узлов и механизмов двигателя путём принудительного отвода части теплоты от нагретых деталей и передачи этой теплоты окружающей среде.

В современных двигателях в полезную работу превращается лишь 25...42 % теплоты, выделяющейся в цилиндрах двигателя, осталь­ная теплота уносится отработавшими газами, охлаждающей жид­костью или воздухом и затрачивается на трение, рассеивание в окружающую среду внешними поверхностями двигателя и др.Наибольшее распространение получила жидкостная система охлаждения.

Классификация:

На современных автомобилях применятся закрытая жидкостная система охлаждения с принудительной циркуляцией охлаждающей жидкости.

Принцип работы с.о.:

Внутренняя полость закрытой системы охлаждения не имеет постоянной связи с окружающей средой, а связь осуществляется через специальные клапаны, находящиеся в пробках радиатора или расширительного бачка системы. Охлаждающая жидкость в такой системе закипает при 110..120 градусах по Цельсию. Принудительная циркуляция охлаждающей жидкости в системе обеспечивается жидкостным насосом.

Система охлаждения состоит из рубашки охлаждения головки и блока цилиндров, радиатора, насоса, термостата, вентилятора, расширительного бачка, соединительных трубопроводов и сливных краников.

Рубашка охлаждения двигателя соединена с радиатором гибкими шлангами. Верхний бачокрадиатора сообщается с рубашкой впуск­ного трубопровода, а нижний бачок — с подводящим патрубкомводяного (жидкостного) насоса.

В левый и правый ряды блок - картера охлаждающая жидкость подается от насоса по двум трубопроводам. В пат­рубке, по которому нагретая охлаж­дающая жидкость подводится к верхнему бачку радиатора, установлен термостат. Рубашка охлаждения компрессорагибкими шлангамипостоянно соединена с системой охлаждения двига­теля. Радиаторотопителя соединен с системой охлаждения двигателя трубка­м;

 

При непрогретом двигателе основной клапан термостата закрыт, и охлаждающая жидкость не поступает в радиатор, так как термостат закрыт. В этом случае жидкость не проходит через радиатор. В этом случае жидкость нагнетается насосом в рубашку охлаждения блока и головки цилиндров двигателя. Из головки блока цилиндров через шланг жидкость поступает вновь в насос. Вследствие циркуляции этой жидкости двигатель быстро прогревается. Благодаря наличию отверстий соответст­вующего диаметра, расположенных в привалочных поверхностях блока цилиндров, головок и дозирующих вставок, ус­тановленных в задних каналах впускного трубопровода, жидкость подается к впуск­ному трубопроводу. Отверстие во вставке ограничивает количество жидкости, посту­пающей в рубашку впускного трубопро­вода. Теплая жидкость, проходящая по рубашке впускного трубопровода, нагре­вает горючую смесь, поступающую из карбюратора (по внутренним каналам трубопровода), что улучшает смесеобра­зование.

 

При прогретом двигателе дополнительный клапан термостата закрыт, а основной клапан открыт. В этом случае большая часть жидкости из головки блока цилиндров попадает в радиатор, охлаждается в нем и через открытый

основной клапан термостата поступает в насос. Меньшая часть жидкости , как и при непрогретом двигателе, циркулирует через обогреватель впускного трубопровода двигателя и отопитель салона кузова.

Количество циркулирующей жидкости в каждом круге зависит от степени открытия клапанов термостата.

 

Основные элементы системы охлаждения УАЗ – 31512 01 изображены на рис.1

Рис. 1 . Система охлаждения:

1, 2 – радиаторы отопителя; 3 – электронасос; 4 – двигатель; 5 – дроссельный патрубок; 6 – термостат; 7 – датчик указателя температуры охлаждающей жидкости; 8 – датчик сигнальной лампы перегрева охлаждающей жидкости; 9 – вязкостная муфта привода вентилятора; 10 – вентилятор; 11 – пробка радиатора; 12 – радиатор; 13 – пробка расширительного бачка; 14 – расширительный бачок; 15 – электровентилятор; 16 – водяной насос; 17 – сливной кран блока цилиндров

Жидкостный насос. Насос системы охлаждения двигателя (рис.2) – центробежного типа, приводится в действие клиновым ремнем от шкива коленчатого вал. Он обеспечивает в системе охлаждения принудительную цир­куляцию жидкости. Корпус и крышка насоса выполнены из алюминиевого сплава. В конструкции насоса применен специальный двухрядный шарикороликовый подшипник.

Кор­пус насоса состоит из двух частей: одна часть корпуса отливается из чугуна и привертывается к другой, изго­товленной заодно с крышкой распредели­тельных зубчатых колес, отлитой из алю­миниевого сплава. Валсо ступицей вентилятора вращается на двух шарико­подшипниках, запрессованных в кор­пус. От смещения шарикоподшипники удерживаются распорной втулкой и сто­порными кольцами. Для удержания в них смазочного материала и для защиты от загрязнения шарикоподшипники имеют уплотнения. От осевого смещения ступица вентилятора и шкива удерживается шай­бой и зашплинтованной корончатой гай­кой. На другом конце вала напрессована пластмассовая крыльчатка, имеющая стальную ступицу. Крыльчатка удерживается от смещения шайбой и болтом, ввернутым в торец вала.

Уплотнение вала в корпусе осуществ­лено самоподжимной манжетой, состоящей из графитизированной текстолитовой шай­бы, резинового уплотнения, двух обойми пружины. Манжета вращается вместе с крыльчаткой и валом насоса. Пружиначерез резиновое уплотнение прижимает шайбук шли­фованной плоскости корпуса, что предотвращает вытекание жидкости из на­соса. Подтекание жидкости черёз конт­рольное отверстие свидетельствует о неисправности самоподжимной манжеты. Шарикоподшипники насоса смазывают пластичным смазочным материалом» кото­рый не вымывается жидкостью.

Привод водяного насоса и вентилятора осуществлен, как правило, от шкива коленчатого вала при помощи клино- ременной передачи. Ремень охватывает шкив водяного насоса и вентилятора, шкив натяжного ролика и шкив колен­чатого вала. Шкив вентилятора — двух- ручейный. Второй ремень от шкива вентилятора перекинут на шкив генера­тора. Натяжение ремня привода водяного насоса регулируют перемещением натяж­ного ролика, а ремня привода генерато­ра — перемещением генератора. При правильном натяжении первого рем­ня прогиб под действием силы 40 Н, приложенной к середине ветви на­тяжной ролик — шкив водяного насоса, должен составлять 10...15 мм, а к сере­дине второго ремня (шкив водяного на­соса— шкив генератора) 10.:.12 мм.

 

 

Рис. 2. Насос системы охлаждения:

1 – корпус насоса; 2 – ремень; 3 – фиксатор; 4 – подшипник; 5 – штуцер подачи охлаждающей жидкости в систему отопления; 6 – корпус; 7 – крыльчатка; 8 – сальник; 9 – контрольное отверстие; 10 – шкив; 11 – ступица;

Термостат .Термостат (рис.3) с твердым наполнителем, двухклапанный, расположен в выходном патрубке головке цилиндров и соединен шлангами с водяным насосом и радиатором.Термостат автоматически поддержи­вает необходимую температуру жидкости в системе охлаждения. Он позволяет быстро прогреть холодный двигатель при пуске. В качестве твердого наполнителя используют церезин с медной стружкой, обладающий большим коэффи­циентом объемного расширения.

К корпусу постоянно прижимает­ся пружиной клапан, шарнирно соединенный со штоком. Последний опирается на резиновую мембрану, которая зажата между баллономи направляющей втулкой. Внутреннее про­странство баллона заполнено твердым наполнителем.

Основной клапан термостата начинает открываться при температуре охлаждающей жидкости 78-82°С. При температуре 94°С он уже полностью открыт. При закрытом основном клапане жидкость в системе охлаждения двигателя циркулирует, минуя радиатор, через открытый дополнительный клапан термостата внутри рубашки охлаждения двигателя. При полностью открытом основном клапане дополнительный клапан закрыт, вся жидкость проходит через радиатор охлаждения.

Рис. 3. Схема работы термостата: а – положение клапанов термостата и направление потока охлаждающей жидкости при прогреве двигателя б – после прогрева.

1 – корпус термостата; 2 – термостат; 3 – прокладка; 4 – крышка патрубка термостата; 5 – дроссельное отверстие; 6 – нижний клапан; 7 – пружина нижнего клапана; 8 – баллон; 9 – пружина верхнего клапана; 10 – верхний клапан; 11 – шток.

Радиатор. Радиатор является теплообменником, в ко­тором теплота от жидкости передается через трубки воздуху, движущемуся через радиатор. Радиатор имеет верхний и нижний бачки, соединенные сердцевиной в один комплект. В верхний бачок впаяны заливная горлови­на,закрываемая пробкой, и патрубок для подсоединения гибкого шланга, под­водящего нагретую жидкость к радиато­ру. Сбоку заливная горловина имеет отверстие для пароотводной трубки. В нижний бачок впаян патрубок отводящего гибкого шланга. К верхнему и нижне­му бачкам припаяны боковые стойки, соединенные пластиной, припаянной к нижнему бачку. Стойки и пластина образуют каркас радиатора. Радиатор соединен с рубашкой охлаж­дения двигателя патрубками и гибкими шлангами, которые прикреплены к пат­рубкам стяжными хомутиками. Такое соединение допускает относительное сме­щение двигателя и радиатора и предохра­няет последний от сильных колебаний. Перед радиатором установлены жалюзи, с помощью которых регулируется коли­чество воздуха, проходящего между труб­ками радиатора. При перемещении рукоят­ки укрепленной в кронштейне, вперед до отказа створки жалюзи полностью открываются и воздух свободно проходит между трубками радиатора.

Рис.4.Радиатор

1— пробка; 2 — горловина; 3, 4 — бачки; 5 — сердцевина; 6 — патрубок; 7,8 — клапаны; 9 — кожух; 10 — уплотнитель

 

Расширительный бачок служит для поддержания постоянного объема циркулирующей жидкости. В нем размещается пробка, а он размещается в самой верхней точке системы охлаждения. Через горловину система заполняется охлаждающей жидкостью, а через клапаны, размещенные в пробке, осуществляется связь внутренней полости бачка и системы охлаждения с атмосферой. В пробке расширительного бачка применяют резиновый клапан, срабатывающий при давлении. При сливе охлаждающей жидкости из системы пробку снимают с расширительного бачка.

 

 

Рис. 5. Пробка радиатора.

1 – корпус пробки; 2 – пружина выпускного клапана; 3 –запорная пружина; 4 – прокладка выпускного клапана; 5 – впускной клапан; 6 - выпускной клапан; 7 – горловина радиатора; 8 – прокладка.

Вентилятор. Вентилятор служит для создания воз­душного потока, охлаждающего жидкость, протекающую по трубкам радиатора. Он состоит из крыльчатки и ступицы со шкивом. Иногда к каркасу радиатора для более интенсивного охлаждения в нем жидкости крепят направляющий диф­фузор, внутри которого вращаются лопа­сти вентилятора. Лопасти вентиляторов штампуют из листовой стали или изготовляют из пластмассы. Самоподжимная манжета, запрессованная в корпус, препятствует вытеканию смазочного материала из под­шипников. На переднем конце вала установлены шкив привода генератора и компрессора, ступицакрыльчаткивентилятора и резиновая упругая муфта. От муфты вращение передается вентилятору. Упругая муфта поглощает силы инерции, возникающие при значи­тельном изменении частоты вращения ко­ленчатого вала, и разгружает вал венти­лятора от дополнительных скручивающих сил.

Рис.6. Муфта привода вентилятора:

1 – крышка; 2 – корпус; 3 – вал; 4 – диск ведущий; 5 – шпилька крепления вентилятора; 6 – подшипник; 7 – компаунд; 8 – жидкость полиметилсилоксановая; 9 – перепускное отверстие; 10 – клапан; 11 – биметаллическая пружина

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Брянский государственный