Описание системы охлаждения
Система охлаждения — обычная, закрытого типа, работает под повышенным давлением (рис.2.1). Циркуляция охлаждающей жидкости осуществляется под воздействием центробежного охлаждающего насоса, приводимого в движение от коленчатого вала при помощи ремня. Направление потока охлаждающей жидкости регулируется термостатом с восковым рабочим элементом, который направляет жидкость из двигателя либо обратно к насосу, либо к радиатору, в зависимости от температуры. В системе имеется расширительный бачок, в который вытесняется расширяющаяся при нагревании охлаждающая жидкость и пузыри воздуха. Пробка расширительного бачка снабжена клапанами, обеспечивающими повышенное давление в системе охлаждения при горячем двигателе и поступление атмосферного воздуха в расширительный бачок, когда давление в системе снижается ниже атмосферного при остывании двигателя.
На дизельных двигателях вентилятор с вязкостной муфтой установлен отдельно от охлаждающего насоса, а также установлен широкий многодорожечный приводной ремень, общий для генератора, охлаждающего насоса и вентилятора, который установлен отдельно и имеет собственный шкив.
Радиатор с горизонтальным расположением трубок имеет алюминиевую сердцевину и боковые бачки из пластмассы. Термостат находится под водяным патрубком в передней части головки цилиндров. Для отопления кабины используется тепло жидкости от системы охлаждения двигателя.
Система охлаждения двигателя работает следующим образом:
Холодная жидкость из нижней части радиатора проходит через нижний шланг к охлаждающему насосу, который нагнетает ее в каналы водяной рубашки блока и головки цилиндров, а также впускного коллектора. После охлаждения цилиндров, камер сгорания и седел клапанов нагретая жидкость поступает в корпус термостата, который остается закрытым до тех пор, пока жидкость не нагреется до определенной температуры — при этом небольшая часть жидкости отводится по тонкому шлангу в расширительный бачок, а основной поток направляется обратно к охлаждающему насосу. Когда двигатель прогреется до рабочей температуры, термостат открывается, и основной поток охлаждающей жидкости поступает через верхний шланг в радиатор, где охлаждается потоком воздуха, возникающим при движении машины, и дополнительно усиленным вентилятором радиатора. Пройдя через радиатор, остывшая жидкость возвращается к охлаждающему насосу.
Независимо от положения клапана термостата, часть горячей жидкости от двигателя проходит через впускной коллектор, корпус биметаллической пружины автоматического пускового устройства карбюратора и матрицу (радиатор) отопителя кабины, нагревая их.
Вязкостная муфта вентилятора радиатора
На автомобилях с дизельным двигателем и с бензиновым двигателем 2.0 л вентилятор радиатора закреплен на вязкостной муфте, которая плавно изменяет крутящий момент, передаваемый от шкива к вентилятору, в зависимости от температуры воздуха за радиатором. Управление муфтой осуществляется при помощи биметаллической пружины.
Когда воздух за радиатором достигает определенной температуры, биметаллическая пружина нагревается и открывает нагнетательной клапан, позволяя силиконовой жидкости циркулировать внутри муфты. Муфта состоит из двух основных частей: ротора, закрепленного на отдельном шкиве вентилятора, и корпуса, свободно вращающегося на роторе; при этом ротор находится на минимальном расстоянии от внутренней поверхности корпуса. Снаружи к корпусу муфты болтами прикреплен вентилятор радиатора. Крутящий момент передается от ротора к корпусу муфты за счет вязкости силиконовой жидкости, поступающей в узкое пространство между ротором и внутренней поверхностью корпуса. Для увеличения поверхности трения на роторе и внутренней поверхности корпуса имеются концентрические перегородки.
При снижении температуры биметаллическая пружина закрывает нагнетательный клапан, и циркуляция силиконовой жидкости прекращается. Гидродинамическое трение между ротором и корпусом муфты уменьшается, и вентилятор начинает вращаться менее интенсивно.
Крутящий момент, передающийся вентилятору радиатора, зависит от гидродинамического трения внутри муфты, которое в свою очередь зависит от температуры и скорости вращения двигателя. Поэтому вентилятор интенсивно работает только тогда, когда в этом действительно есть необходимость (т.е. при высокой температуре и больших оборотах двигателя), а в остальное время вращается за счет трения в подшипниках с небольшой скоростью. По сравнению с вентилятором непрерывного действия, такая конструкция способствует экономии топлива, снижению шума при работе двигателя и уменьшению износа приводного ремня.
Отопление и вентиляция кабины
Для отопления кабины используется горячая жидкость из системы охлаждения двигателя, которая нагревает поступающий в кабину воздух, проходя через матрицу (радиатор) отопителя. Температура и распределение потока воздуха в кабине (на стекла или на ноги водителя и пассажиров) регулируется при помощи воздушных заслонок отопителя. Поток воздуха (холодного, горячего или смешанного, в зависимости от положения заслонок) через отопитель обеспечивается либо вентилятором отопителя, либо напором набегающего воздуха при движении автомобиля.