Автор работы: Пользователь скрыл имя, 12 Марта 2012 в 17:12, лабораторная работа
Цель работы: Ознакомиться с устройством и принципом работы системы охлаждения двигателя ВАЗ 2106.
Министерство образования и науки Республики Казахстан
Северо-Казахстанский Государственный Университет им. М.Козыбаева
Кафедра «Автомобильный транспорт»
Лабораторная работа №4
Тема: «Система охлаждения двигателя»
Петропавловск 2009
Цель работы: Ознакомиться с устройством и принципом работы системы охлаждения двигателя ВАЗ 2106.
Содержание работы:
1. Принцип работы системы охлаждения.
1 – шланг подвода охлаждающей жидкости в радиатор отопителя;
2 – шланг отвода охлаждающей жидкости из радиатора отопителя;
3 – кран отопителя;
4 – радиатор отопителя;
5 – трубка отвода жидкости;
6 – шланг отвода охлаждающей жидкости от впускной трубы;
7 – расширительный бачок;
8 – подводящий шланг радиатора;
9 – пробка радиатора;
10 – верхний бачок радиатора;
11 – трубка радиатора;
12 – электровентилятор;
13 – нижний бачок радиатора;
14 – отводящий шланг радиатора;
15 – насос охлаждающей жидкости;
16 – шланг подачи охлаждающей жидкости в насос;
17 – термостат;
18 – перепускной шланг термостата.
Основными элементами этой системы являются: рубашка охлаждения, центробежный насос охлаждающей жидкости, трубопроводы, радиатор, вентилятор, расширительный бачок, термостат и датчик с указателем температуры охлаждающей жидкости.
Система охлаждения двигателя жидкостная, закрытого типа, с принудительной циркуляцией жидкости. Вместимость системы 9,85 л, включая систему отопления салона кузова. Система охлаждения состоит из следующих элементов: насоса охлаждающей жидкости, радиатора, расширительного бачка, трубопроводов и шлангов, электровентилятора, рубашек охлаждения блока и головки блока цилиндров.
При работе двигателя жидкость, нагретая в рубашках охлаждения, поступает через выпускной патрубок по шлангам и в радиатор или термостат в зависимости от положения клапанов термостата. Далее охлаждающая жидкость всасывается насосом и подается вновь в рубашки охлаждения. Проверка уровня охлаждающей жидкости осуществляется на холодном двигателе (при температуре плюс 15- 20 С) по уровню жидкости в расширительном бачке 8, который должен быть на 3-4 мм выше метки "MIN". Для контроля температуры охлаждающей жидкости имеется датчик, установленный в головке цилиндров, и указатель на щитке приборов.
При нормальном температурном режиме работы двигателя стрелка указателя стоит у начала красного поля шкалы в пределах 80- 100 С. Переход стрелки в красную зону указывает на повышенный тепловой режим двигателя, который может быть вызван неполадками в системе охлаждения (ослабление ремня привода насоса, недостаточное количество охлаждающей жидкости, неисправности термостата или электровентилятора), а также тяжелыми дорожными условиями.
Слив жидкости из системы осуществляется через сливные отверстия, закрываемые пробками: одна - в левом углу нижнего бачка радиатора, другая - в блоке цилиндров слева по ходу движения автомобиля. К системе охлаждения подключен отопитель салона автомобиля. Нагретая жидкость из головки цилиндров поступает по шлангу через кран в радиатор отопителя, а по шлангу и трубке отсасывается насосом.
При температуре охлаждающей жидкости ниже 80 ° С основной клапан термостата закрыт, а перепускной открыт. Охлаждающая жидкость циркулирует из рубашки охлаждения через патрубок по перепускному шлангу, через перепускной клапан термостата и шланг в насос и далее в рубашку охлаждения (по малому кругу), минуя радиатор. Этим обеспечивается быстрый прогрев двигателя.
Если температура жидкости выше 94 °С, жидкость циркулирует по большому кругу: из рубашки охлаждения через шланг, радиатор, шланг, термостат и насос поступает в рубашку охлаждения.
В диапазоне температур 80—94 °С жидкость циркулирует как по большому, так и по малому кругам (клапаны термостата находятся в промежуточном положении). Увеличение степени открытия основного клапана обеспечивает постепенное подмешивание охлажденной в радиаторе жидкости и поддерживает наилучший тепловой режим работы двигателя.
При закипании жидкости или резком увеличении температуры жидкость не успевает проходить через впускной клапан пробки заливной горловины в расширительный бачок и закрывает его, разобщая систему с расширительным бачком. Давление при этом может возрастать до 0,5 кгс/см, пока не откроется выпускной клапан, и часть охлаждающей жидкости выйдет в расширительный бачок. Бачок закрыт пробкой с резиновым клапаном, срабатывающим при давлении, близком к атмосферному.
При пуске холодного двигателя термосиловой элемент термостата находится в крайнем левом положении, при котором основной клапан закрыт, а перепускной открыт. При работе двигателя крыльчатка центробежного насоса, приводимая во вращение через ременную передачу от шкива коленчатого вала, захватывает охлаждающую жидкость из патрубка и нагнетает ее в рубашку блока и головки блока цилиндров двигателя. При этом жидкость отнимает излишнее тепло от нагретых частей, нагревается сама и через открытый перепускной клапан термостата будет снова поступать к насосу, т. е. циркуляция будет происходить по малому кругу, минуя радиатор, что ускоряет нагрев двигателя. По мере прогрева двигателя термосиловой элемент термостата нагревается и перемещает клапаны вправо, постепенно закрывая перепускной и открывая основной клапаны. При этом циркуляция жидкости будет происходить как прежде по малому кругу и одновременно частично по большому кругу через радиатор по патрубкам. Когда двигатель полностью прогреется и температура жидкости достигнет 85… 95°С, перепускной клапан полностью закроется, а основной откроется и циркуляция жидкости будет происходить только по большому кругу в следующей последовательности: от крыльчатки насоса в рубашку блока и головки блока цилиндров, по патрубку в верхний бачок радиатора, через сердцевину в нижний.
2. Устройство радиатора, его составные части.
Еще один важным элементом системы охлаждения автомобиля ВАЗ 2106 является радиатор – вертикальный с трубчато-пластинчатой основой, в которую входят два ряда трубок и стальные луженые пластины. Заливная горловина радиатора закрыта пробкой, которая в свою очередь имеет впускной и выпускной клапаны.
Радиатор состоит из двух вертикальных пластмассовых бачков и двух горизонтальных рядов алюминиевых трубок с напрессованными на них охлаждающими пластинами. Для повышения эффективности охлаждения пластины штампуются с насечками. Трубки соединены с бачками через резиновую прокладку. Жидкость поступает в радиатор через верхний патрубок, а отводится через нижний. Оба патрубка расположены на радиаторе автомобиля в правом бачке. В верхней части левого бачка радиатора расположен тонкий патрубок пароотводной трубки, соединяющей радиатор с расширительным бачком. Из радиатора жидкость сливают, отсоединяя шланг от металлического штуцера, ввернутого в резьбовое отверстие в нижней части левого бачка.
Герметичность системы обеспечивается впускным и выпускным клапанами в пробке расширительного бачка. Выпускной клапан поддерживает давление в системе на горячем двигателе, за счет чего повышается температура кипения жидкости и уменьшаются ее паровые потери. Впускной клапан открывается при понижении давления в системе относительно атмосферного на остывающем двигателе. Расширительный бачок изготовлен из полупрозрачного полиэтилена, что позволяет визуально контролировать количество жидкости в системе охлаждения (ее уровень на холодном двигателе должен быть не ниже отметки MIN на стенке расширительного бачка). Впускной клапан не прижат к прокладке (зазор 0, 5-1,1 мм) и допускает впуск и выпуск охлаждающей жидкости в расширительный бачок при нагревании и охлаждении двигателя. С 1988 г. на автомобилях устанавливаются радиаторы с алюминиевой сердцевиной и пластмассовыми бачками.
4. Жидкостной насос. Принцип его работы.
Насос охлаждающей жидкости - центробежного типа, приводится в действие от шкива коленчатого вала клиновым ремнем привода генератора. Насос крепится к блоку цилиндров с правой стороны через уплотнительную прокладку. Корпус и крышка насоса отлиты из алюминиевого сплава. В крышке подшипника, который стопорится винтом, установлен валик. Подшипник двухрядный, неразборный, без внутренней обоймы. Подшипник заполнен смазкой при сборке и в дальнейшем не смазывается. На валик с одной стороны напрессована крыльчатка, а с другой ступица шкива привода насоса.
Торец крыльчатки, соприкасающийся с уплотнительным кольцом, закален токами высокой частоты на глубину 3 мм. Уплотнительное кольцо прижимается к крыльчатке пружиной через резиновую манжету. Сальник неразборный, состоит из наружной латунной обоймы, резиновой манжеты и пружины. Он запрессован в крышку насоса. Корпус насоса имеет приемный патрубок и окно в сторону блока цилиндров для подачи насосом охлаждающей жидкости. При нормальном натяжении ремня привода насоса прогиб его под усилием 10 кгс должен быть в пределах 10-15 мм.
4. Термостат. Назначение и принцип его работы.
Термостат: а - перепускной клапан открыт, основной - закрыт (жидкость циркулирует по малому кругу); б - перепускной клапан закрыт, основной - открыт (жидкость циркулирует по большому кругу); 1 - входной патрубок (от двигателя); 2 - перепускной клапан; 3 - пружина перепускного клапана; 4 - стакан; 5 - резиновая вставка; 6 - выходной патрубок; 7 - пружина основного клапана; 8 - седло основного клапана; 9 - основной клапан; 10 - держатель; 11 - регулировочная гайка; 12 - поршень; 13 - входной патрубок (от радиатора); 14 - термочувствительный наполнитель; 15 - обойма; Д - вход жидкости от двигателя; Р. - вход жидкости от радиатора; Н - выход жидкости к насосу охлаждающей жидкости.
Термостат служит для ускорения прогрева двигателя после пуска и автоматического поддержания оптимального режима двигателя при движении.
Термостат имеет входной патрубок для впуска охлажденной жидкости от радиатора, патрубок перепускного шланга для перепуска жидкости из головки цилиндров в термостат и патрубок для подачи охлаждающей жидкости в насос. Основной клапан установлен в стакан термоэлемента, в котором завальцована резиновая вставка. В резиновой вставке находится стальной полированный поршень, закрепленный на неподвижном держателе. Между стенками и резиновой вставкой помещен термочувствительный твердый наполнитель. Основной клапан прижимается пружиной к седлу. На клапане закреплены две стойки, на которых установлен перепускной клапан, поджимаемый пружиной.
Принцип работы термостата. На холодном двигателе основной клапан термостата перекрывает патрубок, ведущий к радиатору, и жидкость циркулирует только по малому кругу. При температуре 82±3°С (для термостата ТС102) основной клапан начинает открываться, перепуская часть жидкости через радиатор. При температуре 90±3 °С (для термостата ТС 102) основной клапан термостата полностью открывается, а байпасный закрывается, и через радиатор начинает циркулировать уже вся жидкость. Ход основного клапана у обоих термостатов должен составлять не менее 6 мм.
5.Вентилятор. Принцип его работы.
Вентилятор четырехлопастной, изготовлен из пластмассы. Лопасти вентилятора имеют переменный по радиусу угол установки и для уменьшения шума переменный шаг по ступице. Вентилятор устанавливается на вал электродвигателя и прижимается гайкой. Для лучшей эффективности работы вентилятор находится в кожухе, который крепится болтами к кронштейнам радиатора. Электродвигатель в сборе с вентилятором устанавливается на три резиновые втулки и крепится гайками на шпильки кожуха вентилятора. Включение и выключение электровентилятора осуществляется автоматически в зависимости от температуры жидкости с помощью датчика типа ТМ-108, установленного в нижнем бачке радиатора с левой стороны. Температура замыкания контактов датчика должна быть в пределах 89-95 С, а размыкания в пределах 84-90 С.
Датчик включения электровентилятора системы охлаждения типа 661.3710 расположен в левом бачке радиатора. Датчик включает электровентилятор через реле, установленное на левом брызговике. Контакты датчика замыкаются при температуре 92±3 °С, а размыкаются при температуре 87±3 °С. Электродвигатель вентилятора с крыльчаткой установлен на металлическом направляющем кожухе, прикрепленном к бачкам радиатора.
Датчик, предназначенный для контроля температуры охлаждающей жидкости и связанный с указателем температуры в комбинации приборов. На двигателе ВАЗ-2106 датчик установлен в головке цилиндров двигателя вблизи свечи четвертого цилиндра.