Устройство камаза

Введение

Во время работы автомобильного двигателя температура в течение  рабочего процесса изменяется от минимальной 80—120° С в конце впуска до максимальной 2000—2200° С в конце сгорания смеси.

 

Если не охлаждать двигатель, то от действия газов будут сильно нагреваться стенки цилиндров и  камер сгорания, головка цилиндров, поршни и клапаны. В этих условиях возможно преждевременное воспламенение  рабочей смеси (в карбюраторном  двигателе) или заклинивание деталей, т. е. выход двигателя из строя. При  высокой температуре уменьшается  вязкость масла и оно удерживается на рабочей поверхности цилиндров, поршневых колец и поршней. В результате увеличивается трение и износ трущихся поверхностей взаимно сопрягаемых деталей. Из-за сильного нагрева деталей уменьшается наполнение цилиндров смесью или воздухом и снижается мощность двигателя.

 

Для того чтобы избежать отрицательных  явлений, вызываемых перегревом двигателя, его необходимо охлаждать, для чего служит система охлаждения. Нормальная работа системы охлаждения способствует получению наибольшей мощности двигателя, уменьшению расхода топлива и  увеличению срока службы двигателя  без ремонта.

 

Чрезмерное охлаждение двигателя  автомобиля также нежелательно, так  как оно вызывает перерасход топлива. Горючая смесь, поступающая в  цилиндр, частично конденсируется на холодных стенках цилиндра, стекает по ним  и смывает смазку. Часть топлива  в жидком виде проникает в картер и разжижает масло. Качество масла  при этом ухудшается и сроки смены  его сокращаются. Трение и износ  деталей возрастают, а мощность двигателя  снижается.

 

Рассмотрим систему охлаждения двигателя автомобиля КАМАЗ.

 

1. Общее устройство системы  охлаждения двигателя КАМАЗ

Система охлаждения двигателя  жидкостная за­крытого типа с принудительной циркуляцией ох­лаждающей жидкости. Основными элементами си­стемы (рис. 1) являются водяной насос 8, радиатор, термостаты 22, вентилятор 10, гидромуфта привода вентилятора, включатель 15 гидромуфты, расшири­тельный бачок 20, перепускные трубы, жалюзи.

 

 

 

Рис. 1. Схема системы охлаждения:

 

1

- труба перепус­кная от радиатора к расширительному бачку; 2 - трубка соединительная от компрессора к бачку; 3 - компрессор; 4, 6 - трубы водосборные; 5 - труба соединительная водяная; 7 - труба перепускная термостатов; 8 - насос водяной; 9 - колено отводящего патрубка водяного трубопровода; 10 - вентилятор; 11 - экран сливной системы охлаждения; 12 - труба подводящая правого ряда цилиндров; 13 - патрубок подводящей трубы; 14 -головка цилиндров; 15 - включатель гидромуфты приво­да вентилятора; 16 - коробка термостатов; 17 - патрубок отвода охлаждающей жидкости из бачка в водяной насос; 18 - патрубок отвода охлаждающей жидкости в отопитель; 19 - кран контроля уровня охлаждающей жидкости; 20 - бачок расширительный; 21- пробка паровоздушная; 22 - термостат; I - из радиатора; II - в насос при закрытых термостатах; III - в радиатор при открытых термостатах

 

 

 

Рис. 2. Термостат: 1,5- клапаны; 2, 4 - пружины; 3, 6 -стойки; 7, 12 - гайки регулировочные; 8 - шток; 9 -баллон; 10 - масса активная (церезин); 11 - вставка резиновая с  шайбой

 

 

          Во время работы двигателя  циркуляция охлаж­дающей жидкости в системе создается центробеж­ным насосом. Жидкость нагнетается в водяную по­лость левого ряда цилиндров, а через трубу 12 — в водяную полость правого ряда цилиндров. Омывая наружные поверхности гильз цилиндров, ох­лаждающая жидкость через отверстия в верхних привалочных плоскостях блока цилиндров поступает в водяные полости головок цилиндров. Из головок цилиндров горячая жидкость по водяным трубам 4 и 6 поступает в коробку 16 термостатов, из которой в зависимости от температуры направ­ляется в радиатор или на вход водяного насоса.

 

Температура охлаждающей  жидкости в системе плюс 8О...98°С. Тепловой режим двигателя регулиру­ется автоматически термостатами и включателем гидромуфты привода вентилятора, которые управ­ляют направлением потока жидкости и работой вентилятора в зависимости от температуры охлажда­ющей жидкости в двигателе.

 

Для ускорения прогрева двигателя, а также поддер­жания температурного режима двигателя в холодное время года перед радиатором установлены жалюзи.

 

Термостаты (рис. 2) с твердым  наполнителем и прямым ходом клапана, предназначенные для авто­матического регулирования теплового режима двига­теля, размещены в коробке (см. рис. 1), закрепленной на переднем торце правого ряда блока цилиндров.

 

На холодном двигателе  вход жидкости в радиатор перекрыт клапаном 5 (см. рис. 2), а вход в перепус­кную трубу к водяному насосу открыт клапаном 1. Охлаждающая жидкость циркулирует, минуя радиа­тор, что ускоряет прогрев двигателя.

 

При достижении температуры  охлаждающей жид­кости 80 "С активная масса — церезин 10, за­ключенная в баллоне 9, плавится, увеличиваясь в объеме. При этом баллон 9 начинает перемещаться вправо, открывая клапан 5 и закрывая клапан 1. Охлаждающая жидкость начинает циркулировать через радиатор. При диапазоне температур 80.... 93 "С охлаждающая жидкость продолжает поступать через перепускную трубу на вход насоса и через радиатор, клапаны 1 и 5 открыты частично.

При температуре 93°С происходит полное от­крытие клапана 5, при этом вся жидкость цирку­лирует через радиатор.

 

При снижении температуры  охлаждающей жид­кости до 80 "С и ниже объем церезина уменьшается, и клапаны под действием пружин 2 и 4 термостата занимают первоначальное положение.

 

Гидромуфта привода вентилятора (рис. 3) пере­дает крутящий момент от коленчатого вала к венти­лятору.

 

Передняя крышка 1 блока  и корпус 2 подшипника соединены винтами и образуют полость, в которой установлена гидромуфта. Ведущий вал 6 в сборе с кожухом 3, ведущее колесо 10, вал 12 и шкив 11, соединенные болтами, составляют ведущую часть гидромуфты, которая вращается в шариковых под шипниках 8, 19. Ведущая часть гидромуфты приво­дится во вращение от коленчатого вала через шлицевой вал 7. Ведомое колесо 9 в сборе с валом 16, на котором закреплена ступица 15 вентилятора, состав­ляет ведомую часть гидромуфты, вращающуюся в шарикоподшипниках 4, 13. Гидромуфта уплотнена резиновыми манжетами 17, 20.

На внутренних тороидальных поверхностях ве­дущего и ведомого колес отлиты радиальные лопатки. На ведущем колесе тридцать три лопатки, на ведо­мом — тридцать две. Межлопаточное пространство колес образует рабочую полость гидромуфты.

Рис. 3. Гидромуфта привода  вентилятора:

 

1

- крышка передняя; 2 - корпус  подшипника; 3 - кожух; 4, 8, 13, 19 -подшипники  шариковые; 5 - трубка корпуса подшипника; 6 - вал ведущий; 7 - вал привода  гидромуфты; 9 - колесо ведомое; 10 - колесо  ведущее; 11 - шкив: 12 - вал шкива; 14 - втулка  упорная; 15 - ступица вентилятора; 16 - вал ведомый; 17, 20 - манжета с пружинами; 18 - прокладка; 21 – маслоотражатель

 

 

 

Рис. 4. Включатель гидромуфты:

 

1

-рычаг пробки; 2 - крышка; 3, 8 -шарики; 4 - пробка; 5 - корпус вклю­чателя; 6 - клапантермосиловой(кор­пус); 7-датчик термосиловой; 9 - коль­цо

 

уплотнительное; 10 – пружина.

Передача крутящего момента  с ведущего колеса 10 гидромуфты на ведомое  колесо 9 происходит при заполнении рабочей полости маслом. Частота  вра­щения ведомой части гидромуфты зависит от коли­чества масла, поступающего в гидромуфту.

 

Масло поступает через  включатель (рис. 4), кото­рый управляет работой гидромуфты привода венти­лятора. Он установлен в передней части двигателя на патрубке, подводящем охлаждающую жидкость к правому ряду цилиндров.

 

Включатель имеет три  фиксированных положения и обеспечивает работу вентилятора в одном из режимов:

 

— автоматический — рычаг  установлен в положение А

 

При повышении температуры  охлаждающей жид­кости, омывающей термосиловой датчик, активная масса, находящаяся в баллоне датчика, начинает плавиться и, увеличиваясь в объеме, перемещает шток датчика и шарик 8 (см. рис. 4).

 

При температуре жидкости 86...90°С шарик 8 открывает масляный канал. Масло из главной мас­ляной магистрали двигателя по каналам в корпусе включателя, блоке и его передней крышке, трубке 5 (см. рис. 3), каналам в ведущем валу поступает в рабочую полость гидромуфты; при этом крутящий момент от коленчатого вала передается крыльчатке вентилятора.

 

При температуре охлаждающей  жидкости ниже 86 "С шарик под  действием возвратной пружины пере­крывает масляный канал и подача масла в гидромуфту прекращается; при этом находящееся в гидромуф­те масло через отверстие в кожухе 3 сливается в картер двигателя и вентилятор отключается.

 

— вентилятор отключен—рычаг установлен в положение О (см. рис. 5), масло в гидромуфту не подается, при этом крыльчатка может вращаться с небольшой частотой, увлекаясь трением в подшипниках и уплотнениях гидромуфты и набегающим на вентилятор потоком воздуха при движении автомобиля.

 

— вентилятор включен постоянно  — рычаг установлен в положение II; при этом в гидромуфту постоянно  подается масло независимо от температурного режима двигателя, вентилятор вращается  постоянно с частотой, приблизительно равной частоте вращения коленчатого  вала.

 

 

 

 

Рис. 5. Положения выключателя  гидромуфты привода вентилятора:

 

I

-подача масла из системы  смазывания двигателя; II - в гидромуфту

Основной режим работы гидромуфты — авто­матический. При отказе включателя гидромуфты в автоматическом режиме (характеризуется перегревом двигателя) включите гидромуфту в постоянный ре­жим (установите рычаг включателя в положение II) и при первой возможности устраните неисправность.

 

При форсировании глубоких бродов рычаг вклю­чателя гидромуфты установите в положение О.

 

Насос водяной (рис. 6) центробежного  типа, установлен на передней части  блока цилиндров слева. На шкив 1 насоса крутящий момент пере­дается ремнями от шкива гидромуфты, который вращается с угловой скоростью, равной частоте вращения коленчатого вала.

 

Валик 9 вращается в подшипниках 4 и 6 полу­закрытого типа. Смазывание подшипников в про­цессе эксплуатации проводится через пресс-мас­ленку 5. Манжета 7 предохраняет подшипники от попадания охлаждающей жидкости при нарушении герметичности уплотнения 13. Шкив Дополнительно закреплен болтом 2.

Для контроля исправности  уплотнения в корпусе насоса выполнено  дренажное отверстие. Заметное подтекание охлаждающей жидкости через это отвер­стие является признаком неисправности уплотнения.

 

Радиатор водяной —  трубчато-ленточный, трех­рядный, с трубками овального сечения, расположен перед двигателем. Он состоит из верхнего и нижнего бачков, остова и каркаса.

 

Верхний и нижний бачки  припаяны к остову, состоящему из трубок, расположенных в три ряда.. Промежутки между трубками заполнены гофри­рованной медной лентой, изогнутой змейкой и при­паянной к трубкам. К верхнему и нижнему бачкам припаяны две боковые стойки, представляющие собой стальные пластины. Вместе с нижней пласти­ной образуют они каркас радиатора.

 

В верхний бачок впаян  подводящий патрубок, в нижний —  отводящей патрубок.

 

Радиатор крепят на автомобиле в трех точках на резиновых подушках, степень затяжки которых ог­раничивается распорными втулками.

Жалюзи — створчатые, управляются  из кабины водителя ручкой, расположенной  под щитком при­боров, справа от рулевой колонки. Чтобы закрыть жалюзи, надо потянуть ручку на себя. Закрывать жалюзи следует при прогревании двигателя, а также при движении в случае понижения температуры охлаждающей жидкости.

 

Жалюзи радиатора предназначены  для регу­лирования потока воздуха, прокачиваемого через решетку радиатора. Они выполнены в виде набора горизонтальных пластин из оцинкованного железа, объединены общей рамкой и снабжены шарнирным устройством, обеспечивающим одновременный по­ворот их около осей. Жалюзи прикрепляют к карка­су радиатора перед охлаждающей решеткой.

 

Вентилятор — осевого  типа, пятилопастный, установлен на ведомом валу гидромуфты. Венти­лятор вращается в установленном на рамке радиа­тора диффузоре, который уменьшает подсос ло­пастями воздуха с боков и тем самым способствует увеличению потока воздуха, просасываемого венти­лятором через радиатор.

 

Бачок расширительный установлен на двигателе с правой стороны  по ходу автомобиля и соединен с  коробкой термостатов, верхним бачком радиатора и компрессором. Расширительный бачок служит для компенсации  изменения объема охлаждающей жид­кости  при ее расширении от нагревания, а  также позволяет контролировать степень заполнения сис­темы охлаждения и способствует удалению из нее воздуха и пара.

 

В горловине расширительного  бачка установлена паровоздушная  пробка 21 (см. рис. 4) с впускным (воздушным) и выпускным (паровым) клапанами. Выпускной клапан, нагруженный пружиной, под­держивает в системе охлаждения избыточное давле­ние до 56,9... 78,5 кПа (0,58... 0,80 кгс/см2), впускной клапан, нагруженный более слабой пружиной, пре­пятствует созданию в системе разрежения при осты­вании двигателя.

 

Впускной клапан открывается  и сообщает систему охлаждения с  атмосферой при разрежении 0,98... 12,7

 

Охлаждающая жидкость заливается в двигатель через горловину  расширительного бачка. Уровень  жидкости в расширительном бачке  контролируется краником 19 контроля уровня, который должен находиться выше крана  контрольного уровня, при этом верхний  уровень жидкости в бачке должен быть 1/2...2/3

 

Контроль за температурой охлаждающей жид­кости в системе  осуществляется указателем на щит­ке приборов. При возрастании температуры в систе­ме охлаждения до 98 "С в указателе загорается конт­рольная лампа аварийного перегрева охлаждающей жидкости.

 

 

 

Рис. 6. Насос водяной:

 

1

- шкив; 2 - болт; 3, 10 - шайбы; 4, 6 - подшипники; 5 - пресс-масленка; 7 - манжета; 8 -кольцо уплотнительное с обоймой; 9 - валик; 11- гайка колпачковая; 12 - кольцо упорное; 13 - уплотнение (сальник); 14 - крыльчатка; 15 - кольцо стопорное; 16 -пылеотражатель

.