Układ chłodzenia silnika (VAZ-2101)

Postanowienia ogólne

Układ chłodzenia silnika - cieczowy, zamknięty (hermetycznie zamknięty), z wymuszonym obiegiem czynnika chłodzącego.

Układ napełniony jest całorocznym płynem chłodzącym TOSOL A-40, który posiada dodatki antykorozyjne i przeciwpienne. Temperatura, w której ciecz zaczyna gęstnieć, nie jest wyższa niż -40°C.

Układ chłodzenia jest napełniony taką ilością płynu chłodzącego (około 9,6 l), aby po rozgrzaniu silnika do temperatury 80-90°C i po jego chłodzenia silnika i poziom płynu chłodzącego w zbiorniczku wyrównawczym został zamontowany nie mniej niż 3 cm powyżej ryzyka MIN (minimum). Fabrycznie ustawiony jest okres wymiany płynu chłodzącego przez dwa lata eksploatacji lub po 60 000 km przebiegu samochodu. W tym okresie płyn chłodzący zachowuje wszystkie właściwości wymagane w celu zapewnienia prawidłowej pracy systemu chłodzenia.

W przypadku nieoczekiwanej utraty płynu niezamarzającego (na przykład z powodu wycieku lub podczas prac przy silniku wymagających odłączenia elementów układu chłodzenia itp.) zakład zaleca dodanie do układu chłodzenia środka TOSOL A-40, aby w okresie zimowym nie było wątpliwości co do temperatury zamarzania czynnika chłodzącego dodawanego do układu.

Reżim cieplny silnika uważa się za normalny, gdy temperatura płynu chłodzącego w silniku wynosi od +80 do +100°C (strzałka wskaźnika temperatury znajduje się na początku czerwonego pola skali). Gdy strzałka przesunie się w czerwoną strefę skali, oznacza to podwyższoną temperaturę silnika. W normalnych warunkach jazdy może to być spowodowane problemem z układem chłodzenia (niewystarczająca ilość płynu chłodzącego, uszkodzony termostat, luźny naciąg paska wentylatora). Przy działającym układzie chłodzenia reżim temperaturowy wzrasta ze względu na trudne warunki jazdy (pokonywanie stromego, długotrwałego wzniesienia, poruszanie się po piasku, holowanie itp.).



Gdy strzałka przesunie się na prawą stronę czerwonego pola skali, oznacza to nadmierne przegrzanie silnika. W takim przypadku należy natychmiast przerwać jazdę, nie wyłączając silnika (powinien pracować na biegu jałowym). Jeżeli przegrzanie nie zostanie wyeliminowane, należy wyłączyć silnik, znaleźć przyczynę przegrzania i ją usunąć.

Aby spuścić płyn niezamarzający z układu chłodzenia, należy zamontować korki spustowe: jeden w lewym rogu dolnego zbiornika chłodnicy, drugi w bloku cylindrów, po lewej stronie patrząc w kierunku jazdy pojazdu.

Elementy układu chłodzenia

Otwórz duży obraz w nowej karcie »

---

Grzejnik jest pionowy, rurowo-płytowy, z dwoma rzędami rur mosiężnych 16 i stalowych płyt cynowanych 17. Górny 15 i dolny 22 zbiornik oraz ich dna wykonane są z mosiądzu i połączone ze sobą za pomocą lutowania, a także z rurami i płytami. Płyty i wsporniki 14 służące do mocowania grzejnika i obudowy 20 oraz wentylatora 18 są wykonane ze stali i połączone z kołnierzami dolnej części grzejnika poprzez spawanie kontaktowe. Chłodnica zamocowana jest do wsporników nadwozia na dwóch gumowych poduszkach 21 i zabezpieczona dwoma śrubami za pomocą stalowych podkładek i gumowych tulei.

Korek chłodnicy 11 posiada wylot 13 i wlot (wentylacja) 12 zaworów. Pod wpływem ciepła czynnik chłodzący rozszerza się i przepływa przez zawór odpowietrzający i rurę spustową 10 do zbiornika wyrównawczego 7. Poziom cieczy w nim wzrasta. Gdy temperatura spada, następuje proces odwrotny.

Gdy czynnik chłodniczy się zagotuje, przepustowość otworów zaworów odpowietrzających jest niewystarczająca i pod wpływem wzrostu różnicy ciśnień na płytce zaworu zamyka się, odłączając układ chłodzenia od zbiornika wyrównawczego. Ciśnienie w układzie wzrasta, co powoduje wyższą temperaturę płynu chłodzącego, a tym samym większy transfer ciepła przez chłodnicę.

Gdy ciśnienie w układzie wzrośnie powyżej 0,5 kgf/cm², zawór wylotowy otwiera się, a płyn chłodzący zostaje odprowadzony do zbiornika wyrównawczego. W takim przypadku nadmiar pary wodnej może wydostać się do atmosfery przez szczelinę w gumowej uszczelce korka zbiornika wyrównawczego 9.

Zbiornik wyrównawczy 7 wykonany jest z tworzywa sztucznego, półprzezroczystego i przymocowany jest do wspornika 32 korpusu za pomocą dwóch zacisków 33, z których jeden (zewnętrzny) jest sprężynowy.

Zbiornik wyrównawczy służy do kompensacji zmian objętości płynu chłodzącego, które występują przy zmianie jego temperatury podczas pracy silnika, do kontrolowania ilości płynu chłodzącego w układzie, a także zawiera pewną rezerwę płynu na wypadek jego naturalnej utraty i ewentualnych strat podczas eksploatacji.

Zbiornik wyrównawczy łączy się z chłodnicą za pomocą plastikowej rurki 10, którą po podgrzaniu zakłada się na rury zbiornika i króciec wlewu chłodnicy i zabezpiecza opaskami zaciskowymi.


Otwórz duży obraz w nowej karcie »

---

Pompa wodna jest typu odśrodkowego z żeliwnym wirnikiem 10. Koniec wirnika, który styka się z pierścieniem uszczelniającym 1 uszczelnienia, poddawany jest hartowaniu wysokoczęstotliwościowemu.

Korpus 9 i pokrywa 4 pompy wykonane są ze stopu aluminium. Korpus wykonany jest jako jedna całość z rurą wlotową 11 i kołnierzem służącym do podłączenia rury odprowadzającej ciecz z grzejnika.

Uszczelnienie pompy jest nierozłączne i składa się z obudowy 2, gumowego mankietu 8 umieszczonego na dwóch teleskopowych kołnierzach mosiężnych oraz pierścienia uszczelniającego 1 wykonanego z kompozytu grafitowego, dociskanego do końca wirnika sprężyną cylindryczną przez ścianki boczne mankietu. Uszczelka jest wciskana w pokrywę pompy wodnej.

Łożysko pompy jest łożyskiem kulkowym dwurzędowym, nierozłącznym. Rolę wewnętrznego pierścienia łożyska pełni wał 6, na który z jednej strony naciśnięty jest wirnik, a z drugiej strony piasta 5 koła pasowego napędu wentylatora i pompy wodnej. Łożysko montuje się w pokrywie pompy i mocuje za pomocą śruby blokującej 7. Łożysko jest wypełniane smarem podczas montażu i nie jest wymagane żadne dalsze smarowanie.

Wentylator jest wykonany z plastiku i ma cztery łopatki. Łopatki profilu lotniczego nierównomiernie rozmieszczone wokół piasty. Wentylator jest przymocowany do piasty razem z kołem napędowym za pomocą trzech śrub. Aby zwiększyć wydajność, wentylator wyposażono w stalową obudowę, która jest przymocowana do chłodnicy i ma wycięcie u dołu, umożliwiające montaż i złożenie.

Wentylator i pompa wody napędzane są paskiem klinowym od koła pasowego wału korbowego.

Napięcie paska uzyskuje się poprzez obrót generatora i kontroluje się je poprzez wielkość ugięcia. Ugięcie powinno mieścić się w granicach 10-15 mm przy sile około 10 kgf.

Termostat i działanie układu chłodzenia

Wymagany reżim cieplny silnika zapewnia termostat. Termostat ma konstrukcję nierozłączną i posiada dwie rury dolotowe: jedną (dolną 17) podłączoną do dolnego zbiornika chłodnicy, a drugą (12 najlepszych) — z rurą odprowadzającą płyn chłodzący z głowicy cylindra do wlotu chłodnicy. Rura wylotowa 14 termostatu podłączona jest do wlotu pompy.

Element termoczuły termostatu składa się z kubka 23 z wtłoczoną w niego wkładką gumową 21, przy czym między ściankami kubka i wkładką umieszczony jest stały wypełniacz 24, a wewnątrz wkładu znajduje się polerowany stalowy tłok 16, zamocowany w sztycy siedziska 18 zaworu głównego 20. Zawór główny jest umieszczony na kubku termoelementu i jest dociskany wraz z nim do gniazda sprężyną stożkową 22. Dwa słupki 25 zaworu obejściowego 26 zamocowane są na zaworze głównym, który w skrajnym górnym położeniu jest na nich podparty sprężyną 27, opierającą się o dno kubka elementu termoczułego. Główne gniazdo zaworu, zmontowane z elementem wrażliwym na temperaturę, sprężynami 22, 27 i zaworami 20, 26, jest przetoczone przez gumową uszczelkę 19 w dwóch obudowach: górnej 13 i dolnej 15.

Gdy temperatura płynu chłodzącego spadnie poniżej 80°C, zawór główny zamyka wylot płynu z chłodnicy. Zawór obejściowy jest otwarty, a płyn chłodzący krąży w małym obiegu, omijając chłodnicę, co zapewnia szybkie rozgrzanie silnika.

W temperaturach powyżej 80°C stały wypełniacz, rozszerzając się, ściska wkładkę gumową, zmuszając ją do oderwania się od tłoka i, pokonując opór sprężyny zaworu głównego, przesuwa miseczkę termoelementu w górę wraz z zaworem głównym. Zawór obejściowy również przesuwa się w górę i jest dociskany sprężyną do końca rury wlotowej. W tym przypadku bezpośredni przepływ cieczy z głowicy cylindra do pompy (w małym kółku) zamyka się, a ciecz zaczyna krążyć w chłodnicy, intensywnie ją chłodząc.

Przy temperaturach powyżej 94°C zawór główny jest całkowicie otwarty, zawór obejściowy jest zamknięty, a cała ciecz przepływa przez chłodnicę; w temperaturach pośrednich (80-94°C) płyn chłodzący krąży zarówno przez zawory główne, jak i obejściowe, których stopień otwarcia zapewnia stopniowe mieszanie się schłodzonej cieczy w chłodnicy z cieplejszą cieczą opuszczającą silnik. Dzięki temu możliwe jest osiągnięcie najlepszych warunków pracy silnika pod względem temperatury.

Układ chłodzenia silnika obejmuje podgrzewacz korpusu 1 oraz układ podgrzewania przepustnicy gaźnika, do którego ciecz dostaje się wężem 4 z płaszcza grzewczego rury dolotowej i jest odprowadzana do pompy wężem 3 i rurą wylotową 31 podgrzewacza.

Ciecz dostaje się do podgrzewacza z głowicy cylindra przez rurę 2 i kran 31, a następnie jest odprowadzana do pompy przez wąż 30 i rurę stalową 28.

Układ chłodzenia z wentylatorem elektrycznym

W samochodach VAZ-2103 w układzie chłodzenia silnika, zamiast wentylatora umieszczonego na wałku pompy wodnej i napędzanego paskiem klinowym od koła pasowego wału korbowego silnika, zamontowano wentylator napędzany pojedynczym silnikiem elektrycznym.

Silnik elektryczny zmontowany z wentylatorem zamontowany jest na trzech gumowych tulejach z dystansami w specjalnie zaprojektowanej obudowie. Obudowa jest przymocowana w trzech punktach bezpośrednio do chłodnicy, która w przeciwieństwie do konwencjonalnej chłodnicy posiada zmodyfikowane uchwyty montażowe do korpusu.

Wentylator elektryczny wyłączany jest automatycznie przez czujnik zamontowany w dolnym zbiorniku chłodnicy oraz przekaźnik. Kalibracja czujnika jest dobrana w taki sposób, aby włączał się (podczas testowania na specjalnym stanowisku) przy temperaturze 92°C i wyłącza się przy 84±2°C.

Należy pamiętać, że czujnik temperatury płynu chłodzącego zamontowany jest w głowicy cylindrów i jego warunki temperaturowe w trakcie pracy silnika są różne. W związku z tym nie jest możliwe sprawdzenie temperatury roboczej czujnika przełącznika wentylatora elektrycznego za pomocą przyrządów pokładowych pojazdu. Kontrola musi być przeprowadzona (w razie potrzeby) na stacjach paliw przy wykorzystaniu specjalistycznego sprzętu i urządzeń.