Система охлаждения дизеля Д-240Л (с пусковым двигателем)

Охлаждающая жидкость (вода) подается в систему насосом 13 (рис. 15), который засасывает воду через патрубок 20 из нижнего бака 19 радиатора и направляет ее в водораспределительный канал 14. Оттуда по отверстиям 22 вода подается в водяную рубашку блок-картера, омывая каждую гильзу, сначала ее верхний пояс, а затем нижний. Слой воды, охватывающей гильзы в водяной рубашке, должен быть одинаковой толщины. Это способствует их равномерному охлаждению.

Далее охлаждающая жидкость по каналам 24 поступает в водя­ную рубашку 25 головки цилиндра. Здесь вода в первую очередь подается к перемычкам клапанных гнезд и латунным стаканчикам форсунок и затем поступает в полость

корпуса термостата 31. Если температура воды ниже 70°С, то, минуя радиатор, она поступает во всасывающую полость водяного насоса; при более высокой температуре – через термостат в верхний бак радиатора. В первом случае охлаждающая жидкость циркулирует по малому кругу, а во втором - по большому кругу.

 

Рисунок 15. Системна охлаждения дизеля Д-240Л:

1 –паровоздушная трубка; 2 – шкала термометра; 3 – крышка заливной горловины; 4 – датчик термометра; 5 – трос; 6 – труба для вала рулевого управления; 7 – верхний бак радиатора; 8 – маслопровод; 9 – сердцевина радиатора; 10 – кожух вентилятора; 11 – вентилятор; 12 и 32 – шланги; 13 – водяной насос; 14 – водораспределительный канал; 15 – масляный радиатор; 16 – клиновой ремень; 17–шторка; 18 –сливной кран; 19 – нижний бак радиатора; 20, 26 и 28 – патрубки; 21 – амортизатор; 22 – соединительное отверстие; 23, 25 и 27 – водяные рубашки блока, головки цилиндров и пускового двигателя; 24 – соединительные каналы; 29 – водоотводящая трубка пускового двигателя; 30 – корпус термостата; 31 – термостат

 

Опускаясь по трубкам сердцевины 9 радиатора в нижний бак 19, вода отдает теплоту потоку воздуха, создаваемого вентилятором 11. Интенсивность охлаждения по большому кругу регулируют штор­кой 17. Водяная рубашка 27 пускового двигателя соединена с такой же полостью головки цилиндров. При пуске дизеля Д-240Л вода, нагреваясь в водяной рубаш­ке 27 цилиндра пускового двигателя, поднимается в его головку, а оттуда по патрубку 28 и водоотводящей трубке 29 через термостат 31– в рубашку 25 головки цилиндров. Далее через патрубок 26 вода снова подается в водяную рубашку 27 пускового двигателя.

Система охлаждения дизелей А-41 и ЯМЗ-240Б. В этой системе термостат отсутствует. Тепловое состояние дизеля ЯМЗ-240Б регулируется автоматическим управлением вентилятора, который приводится в действие через гидромуфту в зависимости от температуры охлаждающей жидкости, измеряемой термоэлементом.

Система охлаждения дизеля СМД-62. В нее включен воздушный компрессор. Водяная полость воздушного компрессора соединена с водяной рубашкой блок-картера. Нагретая вода отводится по шлангу во всасывающую полость насоса. Для предохранения систем охлаждения перечисленных дизелей от повреждений, возникающих в результате изменения внутреннего давления в ней, на крышке верхнего бачка радиатора установлен паровоздушный клапан. Он автоматически ограничивает максимальное избыточное давление или разрежение.

Система охлаждения дизеля Д-144 – воздушная. Она состоит из вентилятора, кожуха 2 (рис. 16) и щитков (дефлекторов) 4, 7 и 8. Теплота от деталей отводится в результате обдува цилинд­ров 5 и их головок воздухом. Вентилятор состоит из ротора 9 и направляющего аппарата 10, отлитых из алюминиевого сплава.

 

Рисунок 16. Схема движения воздуха в системе дизеля Д-144:

1 – масляный радиатор; 2 – кожух; 3 – замок; 4 –задний дефлектор; 5 – цилиндр; 6 – шпилька крепления среднего дефлектора; 7 – средний дефлектор; 8 – передний дефлектор; 9 – ротор; 10 – направляющий аппарат; 11 – защитная, сетка

При работе дизеля вентилятор, приводимый во вращение через клиноременную передачу от шкива коленчатого вала, засасывает через защитную сетку 11 воздух и направляет его с помощью кожуха 2 к ребристым поверхностям цилиндров и их головок. Оребрение увеличивает поверхность охлаждения цилиндров и их головок. После обдува воздух выходит через окна между дефлек­торами. Масляный радиатор 7, расположенный под кожухом 2, также охлаждается потоком воздуха.

Система воздушного охлаждения проще и удобнее в эксплуата­ции. При этом возможно снижение массы и габаритов дизеля.

Главные недостатки дизеля с воздушным охлаждением–повы­шенная шумность и потери мощности (до 8%) на привод венти­лятора.

 

УСТРОЙСТВО РАДИАТОРА, ТЕРМОСТАТА, ВОДЯНОГО НАСОСА И ВЕНТИЛЯТОРА

Водяной радиатор состоит из сердцевины 9, верхнего 7 (см. рис. 15) и нижнего 19 баков, деталей крепления. Сердцевина представляет собой плоскоовальные латунные трубки, расположенные вертикально в четыре (дизель Д-240), в три (А-41) или в два ряда (ЯМЗ-240Б). Для увеличения поверхности охлаждения и повышения жесткости на трубки надеты и при­паяны к ним тонкие латунные или медные (ЯМЗ-240Б) пластины. По обеим сторонам сердцевины установлены стойки для крепления верхнего и нижнего баков радиатора.

Для смягчения колебаний, передаваемых от рамы трактора к радиатору, в местах соединения радиатора с рамой устанавливают резиновые прокладки–амортизаторы 21. Со стороны дизеля к радиатору крепят направляющий кожух вентилятора. Спереди радиа­торы (масляный и водяной) защищены облицовкой.

К стойкам радиатора дизеля ЯМЗ-240Б, помимо кожуха венти­лятора, прикреплены кронштейны, на которые устанавливают расширительный бак, предназначенный для обеспечения увеличения объема охлаждающей жидкости при нагревании и выделения из нее воздуха и пара. Верхний бак радиатора. В нем находится заливная гор­ловина с крышкой 3, в которую вмонтирован паровоздушный клапан. Паровой клапан 2 (рис. 17) через резиновую прокладку 7 прижат пружиной 3 к уступу горловины, изолируя верхнюю полость бака от атмосферы.

Рисунок 17. Крышка горловины радиатора с паровоздушным клапаном:

1 – пароотводная трубка; 2 – паровой клапан; 3 – пружина парового клапана; 4 – запорная пружина. 5 – корпус крышки; 6 – горловина радиатора; 7 и 8 –резиновые прокладки; 9 – воздушный клапан; 10–пружина воздушного клапана; 11 – седло воздушного клапана

 

В случае избыточного давления (0, 028...0, 033 МПа) пар, преодо­левая сопротивление пружины 3, поднимает клапан 2 и через образовавшуюся щель выходит по трубке 1 в атмосферу. Воздушный клапан 9 пружиной 10 прижат к седлу 11, закрывая отверстие в центре парового клапана. Он предотвращает дефор­мацию трубок радиатора от разрежения, создающегося при остывании воды в системе охлаждения. При этом давление воздуха, про­шедшего через трубку 1, преодолевает сопротивление пружины 10 и через открывшийся клапан 9 воздух поступает в радиатор.

Патрубки радиатора, головки цилиндров и блок-картера соединены гибкими шлангами, зажимаемыми специальными хомутиками.

Термостат автоматически поддерживает температуру воды в определенных пределах и ускоряет прогрев воды при пуске дизелей Д-240 и Д-240Л. Главная часть термостата, установленного в патрубке 3 (рис. 18), отводящем воду в радиатор, – латунный гофрированный цилиндр (сильфон) 5, частично заполненный легко­испаряющейся жидкостью. Нижней тарелкой сильфон припаян к кронштейну в корпусе 9 термостата. К его верхней тарелке припаян вспомогательный клапан 8 и шток 10 с основным клапаном 6. В конической боковой поверхности корпуса 9 сделаны два окна 7.

 

 

Рисунок 18. Схема циркуляции воды в системе охлаждения

с жидкостным термостатом:

а – вода через радиатор не проходит; б – вода проходит через радиатор: 1 – водяной насос; 2 – радиатор; 3 – патрубок, отводящий воду в радиатор; 4 – патрубок, отводящий воду в насос; 5 – сильфон; 6 – основной клапан; 7 – окна; 8 – вспомогательный клапан; 9 – корпус термостата; 10 – шток.

 

При температуре ниже 70°С основной клапан 6 (рис. 18, а) плотно прижат к своему седлу, и вода из головки цилиндра че­рез окно 7 поступает по патрубку 4 в насос 7, а затем–в водяную рубашку блок-картера. В этот период работы дизеля вода не проходит через радиатор 2 и поэтому быстро нагревает­ся. С повышением температуры жидкость в сильфоне начинает переходить в пар, и давление в нем увеличивается. Вследствие этого основной клапан 6 (рис. 18, б) постепенно открывается, а вспомога­тельный 8 прикрывает окна 7. Некоторое время часть воды циркулирует, минуя радиатор, а часть – через него. Когда же основной клапан открывается полностью, вся вода пойдет через радиатор.

Водяные насосы в системах охлаждения дизелей Д-240, А-41 и СМД-62 – центробежные. Они объединены с вентилятором в одну сборочную единицу и прикреплены к передней стенке блок-картера. Схема водяного насоса показана на рисунке 19, а. В кор­пусе 1 на валике 3 установлена крыльчатка 2.

Рисунок 19. Центробежный водяной насос:

а – схема устройства и работы насоса: 1 – корпус насоса; 2 – крыльчатка; 3 – валик; 4 и 5 патрубки; б – водяной насос и вентилятор дизеля Д-240: 1 – вентилятор; 2 – ступица шкив. 3– сегментная шпонка; 4 – валик водяного насоса; 5 – шкив водяного насоса; 6 – стопорное кольцо; 7 - масленка; 8 – упорная пружина сальника; 9 – крыльчатка насоса; 10 – болт; 11 – манжета; 12 – шайба сальника; 13 – каркасный самоподвижной сальник; 14 – корпус насоса 15 – шарикоподшипник; 16 – клиновой ремень; 17 – самоподжимной сальник.

 

Валик 3 приводится во вращение от коленчатого вала через ременную передачу. Вода по патрубку 4 поступает внутрь корпуса 1 к центру крыльчатки. При ее вращении охлаждающая жидкость отбрасывается центробежной силой к стенкам корпуса, а оттуда вытесняется в водяную рубашку дизеля через отводящий патрубок 5, расположен­ный по касательной к корпусу. На дизеле Д-240 водяной насос расположен в корпусе 14 (рис. 19, б). Валик 4 насоса вращается в двух шарикоподшипни­ках 75. На переднем конце валика 4 насажена ступица 2, а на лыске заднего конца болтом закреплена крыльчатка. Задний конец валика уплотнен манжетой 11. Сальники 13 и 17 не дают просо­читься наружу смазке для подшипников 75, впрыскиваемой через масленку 7. К ступице 2 болтами привернут шкив 5, приводимый во вращение ремнем 16 от шкива коленчатого вала дизеля., Вентилятор 7 – осевого типа, с четырьмя лопастями, изготовленными из листовой стали и прикрепленными к шкиву 5 болтами. Устройства водяных насосов и вентиляторов дизелей различных марок незначительно отличается одно от другого. Для более эф­фективного охлаждения на А-41 установлен шестилопастный вен­тилятор. Подшипники насоса дизеля СМД-62 смазываются под давлением маслом, нагнетаемым из главной магистрали смазочной системы. Вентилятор приводится во вращение через два ремня. Центробежный водяной насос дизеля ЯМЗ-240Б выполнен от­дельно от вентилятора и прикреплен к торцевому листу с Левой стороны блок-картера. Привод насоса–шестеренный: через про­межуточную шестерню от коленчатого вала во вращение приводится валик с напрессованной на нем крыльчаткой. Вентилятор установлен на ступице ведомого вала гидромуфты, закрепленной на переднем торце блок-картера. Гидромуфта приводится во вращение через ременный привод от коленчатого вала. Включается вентилятор при температуре охлаждающей жидкости выше 90...95°С. При этом шток термосилового датчика, установленного на трубе для охлаждающей жидкости с правой стороны головок цилиндров, передвигает золот­ник включателя гидромуфты и открывает доступ масла в нее. При понижении температуры до 75...80°С золотник включателя перекрывает доступ масла в муфту и вентилятор отключается.

 

НАЗНАЧЕНИЕ И УСТРОЙСТВО СИСТЕМ ПРЕДПУСКОВОГО ОБОГРЕВА. ОБСЛУЖИВАНИЕ СИСТЕМ ОХЛАЖДЕНИЯ

Назначение. Система предпускового обогрева предназначена для облегчения пуска дизеля при низких температурах. Установлена она на тракторах ДТ-75МВ, Т-150К и К-701. Система обогрева– закрытая, жидкостная, с принудительной циркуляцией. Подключена она параллельно к системе охлаждения.

Устройство. Система предпускового обогрева дизеля А-41 состо­ит из котла 7 (рис. 20) подогревателя; трубы 5, соединяющей котел подогревателя с системой охлаждения дизеля; заливной трубы 2; топливного бачка 4; топливопроводов 12; электромагнитного клапана 3; вентилятора 7; воздуховода 8; кожуха 9 поддона; панели управления 6, на которой смонтированы переключатель; включатель свечи и контрольная спираль. Котел подогревателя установлен под нижним баком радиатора. Он состоит из наружной А и внутренней Б водяных рубашек, сообщающихся между собой, и горелки для приготовления и эффективного сжигания рабочей смеси. В котел 7 топливо из бач­ка 4 поступает через электромагнитный клапан 3, который перекрывает его подачу при выключенном вентиляторе 7, установ­ленном с левой стороны дизеля. Воспламеняется топливо от свечи, расположенной на котле подогревателя. Газы проходят через центральную часть котла, затем–зазор между водяными рубаш­ками и выходят из котла подогревателя через патрубок 77. Пройдя между поддоном дизеля и кожухом 9 поддона, они подогревают масло в картере. Пар и горячая вода из котла 7 подогревателя по трубопроводу 5 подаются в водяную рубашку дизеля и пускового двигателя. По трубке 13 конденсат пара сливается из водяной рубашки дизеля в котел подогревателя в начале его обогрева. Панель управления 6 установлена под капо­том дизеля. Система предпускового обогрева, за исключением отдельных элементов, одинакова для дизелей различных марок.

Рисунок 20. Схема предпускового подогрева дизеля А-41:

1 – котел подогревателя; 2 – заливная труба; 3 – электромагнитный клапан; 4 – топливный бачок; 5 и 13 – трубопроводы; б – панель управления; 7 – вентилятор; 8 – воздуховод; 9 – кожух поддона; 10 – электрические провода; 11 – патрубок; 12 – топливопровод; 14 – краник; А и Б – наружная и внутренняя водяные рубашки.

Техническое обслуживание. Систему охлаждения следует запол­нять только чистой водой. Особое внимание надо обращать на жесткость воды. Жесткая (содержащая много солей кальция и магния) вода образует на стенках водяной рубашки накипь. Накипь затруняет теплообмен, ухудшает эффективность действия системы охлаждения. Чтобы уменьшить количество накипи, нужно заливать в систему охлаждения мягкую воду или смягчить жесткую. Наиболее простой способ смягчения воды-ее кипячение. Хорошие результаты дает умягчение воды тринатрийфосфатом, а также применение антинакипинов. Уровень воды должен поддерживаться в пределах 40...50 мм от верхней плоскости заливной горловины. Его проверяют на хо­лодном дизеле. В случае большого понижения уровня при на­гретом дизеле не следует доливать холодную воду, так как от резкого охлаждения могут появиться трещины в головке цилиндров и водяной рубашке блок-картера. По той же причине нельзя заливать горячую воду (температура выше 70...75°С) в холодный дизель. Доливать воду следует постепенно после прогрева дизеля, когда он уже работает. Нужно следить за тем, чтобы не было утечек из системы охлаждения. Обнаружить их легче на холодном дизеле, так как вытекающая в небольших количествах жидкость не успевает испариться. Важно содержать в чистоте радиатор и резиновые шланги, периодически очищать от пыли и грязи, не допуская попадания на них масла или топлива. Нужно следить за нормальным натяжением ремня вентилятора, которое рекомендовано заводом-изготовителем. Обычно оно должно быть таким, чтобы при нажатии на ремень в средней его части с силой 30...50 Н прогиб был 10...15 мм. Силу нажатия и прогиб измеряют специальным приспособлением. Натяжение ремней вентилятора регулируют на неработающем дизеле изменением положения генератора (дизеля Д-240 и Д-144) или специального натяжного ролика (А-41 и СМД-62).

 

Ход выполнения работы:

1. Ознакомиться с устройством и работой системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания.

2. Изучить конструкцию термостата двигателя СМД-62.

3. Изучить принцип действия термостата двигателя СМД-62