Система охолодження дизельного двигуна
Загальний пристрій. Система охолодження призначена для примусового відведення теплоти від нагрітих деталей (гільзи, блоку, головок циліндрів) і підтримки необхідного температурного режиму дизеля.
У дизелях СМД-31 та СМД-23/24 застосована рідинна примусова система охолодження. Як охолоджувальну рідину використовують воду або антифриз.
У системі охолодження дизеля СМД-24 (з пусковим двигуном) частково застосовується природна (термосифонна) циркуляція охолоджуючої рідини через різну щільність гарячої та холодної рідини. Така циркуляція рідини відбувається у нижній частині сорочки блок-картера та водяній сорочці пускового двигуна (при роботі його в режимі холостого ходу).
На малюнку 56 наведено схему системи охолодження дизеля СМД-31. Основні складальні одиниці системи – водяний насос із вентилятором, радіатор та термостати. Вода з нижнього бачка радіатора засмоктується водяним насосом і водоподводящими каналами блок-картера подається у водяну сорочку блоку циліндрів і головок циліндрів. По каналу вода з водяної сорочки блоку циліндрів підводиться до водомасляного теплообмінника, а каналом відводиться у водяну сорочку передньої головки циліндрів. З головок циліндрів по трубах, з'єднаних між собою шлангом, вода надходить у верхній бачок радіатора. Пройшовши трубками серцевини радіатора, вода охолоджується потоком повітря, створюваним вентилятором.
Температура води в системі охолодження при повному навантаженні дизеля та температурі навколишнього повітря не більше 40 °С має бути 85...100 °С. Допускається короткочасне (трохи більше 3 хв) підвищення температури води до 105 °З. На водяній трубі передньої головки циліндрів передбачені дві бонки з різьбовими отворами під установку датчика температури тасигналізатора аварійної температури води
Для регулювання тиску в системі в пробці заливної горловини радіатора 8 встановлений пароповітряний клапан. Паровий клапан служить для відведення з радіатора пари води, що утворюються, а повітряний - для повідомлення системи з навколишнім середовищем.
З системи охолодження вода зливається через краник, встановлений на корпусі водомасляного теплообмінника, а з водяного радіатора через краник на нижньому бачку радіатора.
Конструкція системи охолодження дизелів СМД-23/24 аналогічна системі дизеля СМД-31, тільки в ній відсутні водомасляний теплообмінник та водяний канал, а на дизелі СМД-24 ще підключена система охолодження пускового двигуна (забір води з нижньої частини сорочки блок-картера та відведення із головки пускового двигуна у водяну трубу).
Для примусової циркуляції води у системі охолодження дизелів СМД-31 та СМД-23/24 служить водяний насос 72.13002.00-02, змонтований на передньому торці блоку циліндрів. Потік повітря на радіатор нагнітається вентилятором, що об'єднаний в один агрегат з водяним насосом. У чавунному корпусі (рис. 57) на двох кулькових підшипниках обертається валик насоса. На передній кінець валика насаджена маточина, яка зафіксована від провертання на валу сегментною шпонкою. До маточини болтами прикріплені шків і шестилопатевий вентилятор. На дизелі СМД-31 встановлений вентилятор 72.13010.01, а на СМД-23/24 – вентилятор 60-13010.11 (відмінність – розміри та кути нахилу лопат).
Для змащування підшипників водяного насоса з масляного каналу блок-картера трубкою 6 подається моторне масло. Гумові манжети оберігають від просочування мастила назовні.
На задньому кінці валика встановлена крильчатка, ущільнення якої з корпусом забезпечується сальником,уніфікованим із сальником водяного насосу двигунів ВАЗ. Для контролю за роботою сальника в корпусі насоса виконано дренажний отвір. Поява води з отвору свідчить про зношування сальника.
Привід вентилятора та водяного насоса здійснюється двома ременями. Натяг ременів регулюють натяжним роликом (рис. 58), що обертається на двох кулькових підшипниках, запресованих на осі ролика. Між підшипниками розташоване розпірне кільце. Ролик встановлюють на нерухому вісь та фіксують стопорним кільцем. Підшипники закриті кришками, що прикріплені до ролика гвинтами. Підшипники ролика постійно змащуються. Ролик може вільно переміщатися вздовж осі, що дозволяє самовстановлюватися при натягу ременів.
Для скорочення часу прогріву дизеля та підтримання оптимального температурного режиму незалежно від навантаження та температури навколишнього повітря на дизелі встановлено два термостати марки ТС-107. Вони розміщені у загальному корпусі, порожнина якого повідомляється з водяною трубою, верхнім бачком радіатора та водяним насосом.
Термостат є нероз'ємною конструкцією, що складається з латунного корпусу, стійки і тримача, скріплених між собою чотирма вусиками, які виконані на стійці, пропущені через пази в корпусі і тримачі, відігнуті і припаяні до тримача.
У корпусі термостата розміщені два клапани (основний та перепускний) та балон, усередині якого знаходяться поршень та гумова вставка. Простір між гумовою вставкою та балоном заповнений спеціальним наповнювачем, що представляє суміш церезину з алюмінієвим порошком. Пружина встановлена врозпір і щільно притискає основний клапан до корпусу.
Після пуску дизеля, доки вода не прогріється до температури 80 °С, основні клапани термостатів закриті.Вода, що надходить у корпус термостатів з водовідвідних труб головок циліндрів, минаючи радіатор, трубою прямує в насос і знову потрапляє в блок-картер. При температурі води понад 80 °С наповнювач, нагріваючись, розширюється в обсязі і тисне на гумову вставку, яка, у свою чергу, стискаючи, прагне виштовхнути поршень. При зусиллі на поршень, що перевищує опір пружини, основний клапан переміщається вниз щодо поршня, утворюючи кільцевий зазор між клапаном і корпусом, і вода частково починає циркулювати через радіатор. Коли температура води досягає 90 ° С, клапан повністю відкривається і весь потік води проходить через радіатор.
Одночасно при переміщенні основного клапана переміщається вниз клапан перепуску, перекриваючи канал для проходу води до водяного насоса.
Технічне обслуговування системи охолодження полягає в щозмінній перевірці та доливці охолоджувальної рідини в радіатор, перевірці та при необхідності регулювання натягу ременів приводу вентилятора через кожні 60 мотогодин.
Натяг ременів перевіряють за допомогою пристрою КІ-8920 ДЕРЖАННЯ в такому порядку: – приведіть пристрій у вихідне положення, встановивши кнопкою покажчик навантаження на нуль і розсунувши рухомі сегменти так, щоб їх нижні торці знаходилися на одній лінії; – встановіть пристрій сегментами на ремінь, що перевіряється, в середині прольоту між шківами і натисніть на корпус-ручку, стежачи за показом покажчика навантаження. При навантаженні ременя сегменти провертаються щодо своєї осі на кут, пропорційний стрілі прогину. Як тільки навантаження на ремінь досягне 40 Н (4 кгс), зніміть пристрій та визначте прогин ременя за шкалою, нанесеною на сегментах. Якщо прогин ременя не відповідає необхідному значенню, відрегулюйте йогонатяг.
У разі відсутності пристрою прогин можна визначити натисканням на ремінь пружинним динамометром або вантажем. При цьому зусилля має бути прикладене в середині прогину між шківами і складатиме 40 Н.
Пам'ятайте, що за недостатнього натягу ремені пробуксовують і швидко зношуються, а дизель перегрівається. Надмірний натяг призводить до їх витягування, а також викликає прискорене зношування підшипників водяного насоса.
Регулювати натяг ременів приводу вентилятора слід у такому порядку: – послабте затягування гайки, що фіксує положення кронштейна, та пересуньте кронштейн з натяжним роликом, відвертаючи або загортаючи гайки на тязі до отримання необхідного натягу ременів; - Затягніть гайку. Перевірте натяг ременів. Прогин ременів на гілки шків вентилятора – натяжний ролик має бути 5…10 мм.
Перевірку натягу ременів приводу вентилятора та насоса, їх регулювання та заміну у разі надмірної витяжки або обриву одного з них проводять одночасно. При встановленні нових ременів різниця між їх довжинами має бути не більше 4 мм.
Для системи охолодження необхідно використовувати лише чисту воду (кип'ячену, дощову або снігову), з якої виділяється найменша кількість накипу. Осідаючи у сорочці блоку циліндрів дизеля, на стінках гільз головки циліндрів та трубках радіатора, вона погіршує роботу та технічний стан системи. Тому не можна часто міняти воду в системі охолодження, а також необхідно своєчасно визначати та ліквідувати витік води. Зливати воду із системи слід у чисту ємність для її повторного використання.
Система охолодження має бути заповнена повністю, для чого воду заливають до появи в горловині радіатора. Потім пускають дизель і дають йому працювати3…5 хв. Це необхідно для видалення повітряних бульбашок із важкодоступних порожнин системи. Після зупинки дизеля при необхідності доливають воду в систему.
Робота дизеля з повністю заповненою системою не допускається, оскільки це може призвести до перегріву і, як наслідок, до заклинювання поршнів.
Антифризи слід застосовувати в холодну пору року (при температурі 5 ° С і нижче).
Об'єм антифризу, що заливається, повинен бути менше заправної ємності системи охолодження, так як він має більший, ніж вода, коефіцієнт об'ємного розширення.
8 у разі випаровування води з антифризу (зменшення рівня в радіаторі) до системи доливають чисту прісну воду, періодично перевіряючи щільність розчину, яка повинна бути не нижче 1,055 г/см3.
Рекомендовані марки антифризів - Тосол-А40 і Тосол-А65, температура замерзання яких -40 і -65 °С.
Якщо в систему взимку залита вода, то при короткочасних зупинках не можна допускати зниження температури нижче 40 °С, а при тривалих зупинках потрібно обов'язково її зливати. При цьому необхідно стежити, щоб вся вода була злита і не замерзла в зливних краниках радіатора і блок-картері, для чого слід прочистити їх дротом. Після зливу води краніки залишають відкритими, а для повного видалення води провертають на кілька обертів колінчастий вал дизеля.
При нагріванні охолоджувальної рідини понад 100 °С не можна відразу відкривати пробку радіатора, оскільки це може призвести до різкого зниження тиску в системі, закипання охолоджуючої рідини і викиду її з радіатора, що дуже небезпечно для обслуговуючого персоналу. Спочатку охолоджують дизель, перевівши його на холостий хід, і лише потім відчиняють пробку.
Якщо система охолодження перебуває у справному стані, тозабезпечується оптимальний тепловий режим, отже, і нормальна робота дизеля.
Найбільш складний агрегат системи охолодження – водяний насос. Відновлення його працездатності потребує певної кваліфікації та навичок.
Нижче наведено технологію заміни ущільнення водяного насоса 72-13002.00-02 у такому порядку: – відкрутіть гайки та зніміть кришку водяного насоса; – відкрутіть болт кріплення крильчатки; – спресуйте знімачом крильчатку з валиком перевірте стан торця опорної втулки крильчатки. У разі наявності рисок або нерівномірного зношування прошліфуйте торець втулки. Допускається зменшення частини втулки, що виступає, за висотою на 0,5 мм; - відігніть три вусика на корпусі сальника і витягніть з латунного корпусу ущільнювальну шайбу і манжету сальника з пружиною; – встановіть у латунний корпус нову манжету сальника з пружиною та ущільнювальну шайбу. Фіксуючі вусики можна не загинати; – встановіть крильчатку на валик і затягніть болт [момент затяжки 14…15 Н-м(1,4…1,5 кгс-м)].
У разі пошкодження латунного корпусу сальника ущільнення його необхідно замінити. Для цього проведіть усі вищезгадані операції з розбирання водяного насоса та додатково витягніть з корпусу насоса латунний корпус сальника ущільнення. Новий сальник у зборі запресуйте у корпус.