Системата за охлаждане на двигателя е течна, затворена, с принудителна циркулация на течността. Принудителната циркулация на охлаждащата течност (Tosol-A) в системата се осигурява от помпа, а връзката на охладителната система с атмосферата се осъществява чрез специални клапани (при определено налягане и вакуум), разположени в пробките на радиатора и разширителния съд.
Системата за охлаждане на двигателя включва охлаждаща риза за главата и блока на цилиндъра, радиатор, помпа, термостат, вентилатор, разширителен съд, съединителни тръби и изпускателни кранове. В допълнение, охладителната система включва нагревател на каросерията на автомобила и нагревател за всмукателния колектор и тялото на дросела на карбуратора.
Основната схема на системата за охлаждане на двигателя на автомобил Niva VAZ-2121 е показана на фиг. 9.
Фиг. 9. Схематична диаграма на системата за охлаждане на двигателя:
1 - нагревател; 2 - ръб на нагревателя; 3 - Карбуратор; 4 - цилиндрова глава; 5 - помпа; 6 - капачка на радиатора; 7 - разширителен резервоар; 8 - радиатор; 9 - байпасен тръбопровод: 10 - термостат; 11 - цилиндров блок.
Когато двигателят не е загрял, главният термостатен клапан 10 е затворен и охлаждащата течност не преминава през радиатора 8. В този случай течността се изпомпва от помпа 5 в охлаждащата риза на блок 11 и главата на цилиндъра 4. От главата на цилиндъра, през байпасния тръбопровод 9, течността навлиза в допълнителния термостатен вентил и отново влиза в помпата. Благодарение на циркулацията на тази част от течността двигателят се загрява бързо. В същото време по-малка част от течността тече от главата на цилиндъра в нагревателя (кожуха) на всмукателния колектор и тялото на дросела на карбуратора 3, а когато кран 2 е отворен, в нагревателя 1 на тялото на автомобила.
Когато двигателят е загрял, клапанът на допълнителния термостат е затворен, а главният клапан е отворен. В този случай по-голямата част от течността от главата на цилиндъра навлиза в радиатора, охлажда се в него и през отворения главен термостатен вентил влиза в помпата. По-малка част от течността, както при незагрят двигател, циркулира през нагревателя на карбуратора и нагревателя на купето на автомобила.
В определен температурен диапазон главният и допълнителният термостатен вентил са отворени едновременно и охлаждащата течност в този случай циркулира в два кръга. Количеството циркулираща течност във всяка верига зависи от степента на отваряне на вентилите на термостата, което осигурява автоматично поддържане на оптималната температура на двигателя.
Разширителен резервоар 7, пълен с охлаждаща течност, комуникира с атмосферата чрез гумен клапан, монтиран в капачката на резервоара. Резервоарът е свързан с маркуч към гърловината за пълнене на радиатора, която има тапа с клапани. Резервоарът компенсира промените в обема на охлаждащата течност и в системата се поддържа постоянен обем на циркулиращата течност.
Помпа за охлаждаща течност (фиг. 10) центробежен тип, осигурява принудителна циркулация на течност в охладителната система на двигателя. Валът 5 на помпата е монтиран в капака 6 в двуредов неразглобяем лагер 4. Работното колело 8 и главината 3 на вентилатора са притиснати към вала на помпата. Когато валът на помпата се върти, охлаждащата течност тече към центъра на работното колело, улавя се от неговите лопатки, хвърля се към тялото на помпата под действието на центробежна сила и се насочва към охлаждащата риза на цилиндровия блок на двигателя. Уплътнителното устройство 7, монтирано на вала на помпата, предотвратява навлизането на течност в лагера на вала. Помпата и вентилаторът се задвижват от клиновиден ремък от шайба, монтирана в предния край на коляновия вал. Този ремък също върти шайбата на генератора.
Фиг. 10. Помпа на охлаждащата течност:
1 - шайба на помпата; 2 - вентилатор; 3 - главина; 4 - лагер; 5 - вал; 6 - капак; 7 - уплътнение; 8 - работно колело; 9 - тяло.
Термостат (фиг. 11) спомага за по-бързото загряване на двигателя и регулира в определени граници количеството охлаждаща течност, преминаваща през радиатора. Термостатът е автоматичен вентил. Има твърд пълнител, неотделя се, има две входни тръби 1 и 13, изходяща тръба 6, два клапана (основни 9, допълнителни 2) и чувствителен елемент. Термостатът е монтиран пред входа на помпата на охлаждащата течност и е свързан към него чрез тръба 6. Чрез тръба 1 термостатът е свързан към главата на цилиндъра на двигателя, а през тръба 13 - към долния резервоар на радиатора. Чувствителният елемент на термостата включва цилиндър 4, гумена диафрагма 5 и прът 12. Вътре в цилиндъра, между стените му и гумената диафрагма, има твърд пълнител (фин кристален восък), притежаващ висок коефициент на обемно разширение. Главният термостатен вентил 9 започва да се отваря, когато температурата на охлаждащата течност е над 80°C. При температури под 80°C главният клапан затваря изхода на течността от радиатора и тя тече от двигателя към помпата, преминавайки през отворения допълнителен клапан 2 на термостата. Когато температурата на охлаждащата течност се повиши над 80°C, твърдият пълнител в чувствителния елемент се стопява и обемът му се увеличава. В резултат на това прътът излиза от цилиндъра и цилиндърът се движи нагоре. Допълнителният клапан започва да се затваря и при температура над 94°C блокира преминаването на охлаждащата течност от двигателя към помпата. Главният клапан в този случай се отваря напълно и охлаждащата течност циркулира през радиатора.
Фиг. 11. Термостат:
1 - входна тръба от двигателя; 2 - допълнителен клапан; 3 - допълнителна пружина на клапана; 4 - цилиндър; 5 - гумена диафрагма; 6 - изходяща тръба; 7 - основна пружина на клапана; 8 - основно седло на клапана; 9 - главен клапан; 10 - държач; 11 - регулираща гайка; 12 - прът; 13 - входна тръба на радиатора 14 - пълнител; 15 - клипс.
Радиатор (Фиг. 12) осигурява отстраняването на топлината от охлаждащата течност в атмосферата. Той е тип тръбна плоча, има вертикални тръби и хоризонтални охлаждащи плочи. Резервоарите и тръбите на радиатора са месингови, а охлаждащите плочи са калайдисана стомана. В горния резервоар 3 на радиатора има гърловина 4, през която охладителната система се пълни с течност. Гърлото е херметично затворено с тапа 5, която има два клапана (вход 7 и изход 8). Изпускателният клапан се отваря при свръхналягане в системата от 0,5 kgf / cm² (0,05 MPa) и преварената охлаждаща течност се изпуска през тръба 6 и свързващия маркуч в разширителния резервоар. Входящият вентил е без пружина и осигурява връзка между охладителната система и атмосферата чрез разширителния съд и гумената клапа в пробката му, която работи при налягане близко до атмосферното. Входящият вентил изпуска течност от разширителния резервоар, когато обемът му в системата намалее (при охлаждане) и преминава в разширителния съд, когато обемът се увеличи (при нагряване на течност).
Фиг. 12. Радиатор:
1 - долен резервоар; 2 - ядро; 3 - горен резервоар; 4 - гърловина за пълнене; 5 - капачка на радиатора; 6 - тръба за изпускане на пара; 7 - входящ клапан; 8 - изпускателен клапан; 9 - корпус на вентилатора.
За насочване на въздушния поток през радиатора и за по-ефективна работа на вентилатора зад радиатора е монтиран корпус на вентилатора 9, състоящ се от две половини.
Вентилатор (виж фиг. 10) увеличава скоростта и количеството на въздуха, преминаващ през радиатора. Вентилаторът е с шест перки и е изработен от пластмаса. Лопатките са със заоблени краища и са разположени под ъгъл спрямо равнината на въртене на вентилатора. Вентилаторът е прикрепен към главина 4 на вала на помпата за охлаждаща течност. Ролка 1 на задвижването на помпата за охлаждаща течност е монтирана между вентилатора и главината.