Chladiaci systém motora je kvapalinový, uzavretý, s núteným obehom kvapaliny. Nútený obeh chladiacej kvapaliny (Tosol-A) v systéme je zabezpečený čerpadlom a spojenie chladiaceho systému s atmosférou sa vykonáva pomocou špeciálnych ventilov (pri určitom tlaku a vákuu), umiestnené v zátke chladiča a expanznej nádrže.
Chladiaci systém motora obsahuje chladiaci plášť hlavy a bloku valcov, chladič, čerpadlo, termostat, ventilátor, expanznú nádrž, spojovacie potrubia a vypúšťacie kohúty. Okrem toho chladiaci systém obsahuje vyhrievanie karosérie auta a vyhrievanie sacieho potrubia a telesa škrtiacej klapky karburátora.
Základná schéma chladiaceho systému motora automobilu Niva VAZ-2121 je znázornená na kresba 9.
Kresba 9. Schematický diagram chladiaceho systému motora:
1 - ohrievač; 2 - okraj ohrievača; 3 - Karburátor; 4 - hlava valcov; 5 - čerpadlo; 6 - uzáver chladiča; 7 - expanzná nádrž; 8 - radiátor; 9 - obtokové potrubie: 10 - termostat; 11 - blok valcov.
Keď motor nie je zahriaty, hlavný termostatický ventil 10 je zatvorený a chladiaca kvapalina neprechádza cez chladič 8. V tomto prípade je kvapalina čerpaná čerpadlom 5 do chladiaceho plášťa bloku 11 a hlavy 4 valcov. Z hlavy valca cez obtokové vedenie 9 vstupuje kvapalina do prídavného termostatického ventilu a opäť vstupuje do čerpadla. V dôsledku cirkulácie tejto časti kvapaliny sa motor rýchlo zahreje. Súčasne menšia časť kvapaliny prúdi z hlavy valcov do ohrievača (plášťa) sacieho potrubia a škrtiacej klapky karburátora 3 a keď je kohútik 2 otvorený, do ohrievača 1 karosérie vozidla.
Keď je motor teplý, ventil prídavného termostatu je zatvorený a hlavný ventil je otvorený. V tomto prípade väčšina kvapaliny z hlavy valcov vstupuje do chladiča, ochladzuje sa v ňom a cez otvorený hlavný termostatický ventil vstupuje do čerpadla. Menšia časť kvapaliny, ako pri nezahriatom motore, cirkuluje cez ohrievač karburátora a ohrievač karosérie.
V určitom teplotnom rozsahu sú súčasne otvorené hlavné a prídavné termostatické ventily a chladiaca kvapalina v tomto prípade cirkuluje v dvoch kruhoch. Množstvo cirkulujúcej kvapaliny v každom okruhu závisí od stupňa otvorenia ventilov termostatu, čo zabezpečuje automatické udržiavanie optimálnej teploty motora.
Expanzná nádrž 7, naplnená chladiacou kvapalinou, komunikuje s atmosférou cez gumený ventil inštalovaný na uzávere nádrže. Nádrž je pripojená hadicou k plniacemu hrdlu chladiča, ktoré má zátku s ventilmi. Nádrž kompenzuje zmeny objemu chladiacej kvapaliny a v systéme sa udržiava konštantný objem cirkulujúcej kvapaliny.
Čerpadlo chladiacej kvapaliny (kresba 10) odstredivého typu, zabezpečuje nútenú cirkuláciu kvapaliny v chladiacom systéme motora. Hriadeľ 5 čerpadla je osadený v kryte 6 v dvojradovom nerozoberateľnom ložisku 4. Obežné koleso 8 a náboj 3 ventilátora sú nalisované na hriadeľ čerpadla. Keď sa hriadeľ čerpadla otáča, chladiaca kvapalina prúdi do stredu obežného kolesa, je zachytená jeho lopatkami, pôsobením odstredivej sily je vrhaná na teleso čerpadla a smeruje do chladiaceho plášťa bloku valcov motora. Tesniace zariadenie 7, namontované na hriadeli čerpadla, zabraňuje vniknutiu kvapaliny do ložiska hriadeľa. Čerpadlo a ventilátor sú poháňané klinovým remeňom z remenice namontovanej na prednom konci kľukového hriadeľa. Tento remeň tiež otáča remenicu generátora.
Kresba 10. Čerpadlo chladiacej kvapaliny:
1 - remenica čerpadla; 2 - ventilátor; 3 - náboj; 4 - ložisko; 5 - hriadeľ; 6 - veko; 7 - tesnenie; 8 - obežné koleso; 9 - telo.
Termostat (kresba 11) pomáha urýchliť zahrievanie motora a v určitých medziach reguluje množstvo chladiacej kvapaliny prechádzajúcej cez chladič. Termostat je automatický ventil. Má pevnú výplň, je nerozoberateľná, má dve prívodné potrubia 1 a 13, výstupné potrubie 6, dva ventily (hlavná 9, doplnková 2) a citlivým prvkom. Termostat je inštalovaný pred vstupom čerpadla chladiacej kvapaliny a je k nemu pripojený cez potrubie 6. Cez potrubie 1 je termostat pripojený k hlave valca motora a cez potrubie 13 - k spodnej nádrži chladiča. Citlivý prvok termostatu obsahuje valec 4, gumovú membránu 5 a tyč 12. Vo vnútri valca medzi jeho stenami a gumovou membránou je pevná výplň (jemný kryštalický vosk), s vysokým koeficientom objemovej rozťažnosti. Hlavný termostatický ventil 9 sa začne otvárať, keď je teplota chladiacej kvapaliny vyššia ako 80°C. Pri teplotách pod 80°C hlavný ventil uzatvára výstup kvapaliny z chladiča a prúdi z motora do čerpadla cez otvorený prídavný ventil 2 termostatu. Keď teplota chladiacej kvapaliny stúpne nad 80°C, tuhé plnivo v citlivom prvku sa roztopí a jeho objem sa zväčší. Výsledkom je, že tyč vychádza z valca a valec sa pohybuje nahor. Prídavný ventil sa začne zatvárať a pri teplote nad 94°C blokuje prechod chladiacej kvapaliny z motora do čerpadla. Hlavný ventil sa v tomto prípade úplne otvorí a chladiaca kvapalina cirkuluje cez chladič.
Kresba 11. Termostat:
1 - prívodné potrubie z motora; 2 - prídavný ventil; 3 - prídavná ventilová pružina; 4 - valec; 5 - gumená membrána; 6 - výstupné potrubie; 7 - pružina hlavného ventilu; 8 - sedlo hlavného ventilu; 9 - hlavný ventil; 10 - držiak; 11 - nastavovacia matica; 12 - tyč; 13 - prívodné potrubie chladiča 14 - plnivo; 15 - klip.
Radiátor (kresba 12) zabezpečuje odvod tepla z chladiacej kvapaliny do atmosféry. Je to rúrkový doskový typ, má vertikálne rúrky a horizontálne chladiace platne. Nádrže a rúrky chladiča sú z mosadze a chladiace dosky sú z pocínovanej ocele. V hornej nádrži 3 chladiča je hrdlo 4, cez ktoré je chladiaci systém naplnený kvapalinou. Hrdlo je hermeticky uzavreté zátkou 5, ktorá má dva ventily (vstup 7 a výstup 8). Výstupný ventil sa otvára pri pretlaku v systéme 0,5 kgf/cm² (0,05 MPa) a uvarené chladivo sa vypúšťa cez potrubie 6 a spojovaciu hadicu do expanznej nádrže. Vstupný ventil nemá pružinu a zabezpečuje spojenie medzi chladiacim systémom a atmosférou cez expanznú nádrž a gumový ventil v jeho zátke, ktorý pracuje pri tlaku blízkom atmosférickému. Vstupný ventil uvoľňuje kvapalinu z expanznej nádrže, keď sa jej objem v systéme zníži (pri chladení) a pri zvýšení objemu prechádza do expanznej nádrže (pri zahrievaní kvapaliny).
Kresba 12. Radiátor:
1 - spodná nádrž; 2 - jadro; 3 - horná nádrž; 4 - plniace hrdlo; 5 - uzáver chladiča; 6 - potrubie na odvod pár; 7 - vstupný ventil; 8 - výfukový ventil; 9 - kryt ventilátora.
Na usmernenie prúdenia vzduchu cez chladič a na efektívnejšiu prevádzku ventilátora je za chladičom inštalovaný kryt ventilátora 9 pozostávajúci z dvoch polovíc.
Ventilátor (pozri kresba 10) zvyšuje rýchlosť a množstvo vzduchu prechádzajúceho cez chladič. Ventilátor má šesť lopatiek a je vyrobený z plastu. Lopatky majú zaoblené konce a sú umiestnené pod uhlom k rovine otáčania ventilátora. Ventilátor je pripevnený k náboju 4 na hriadeli čerpadla chladiacej kvapaliny. Remenica 1 pohonu čerpadla chladiacej kvapaliny je inštalovaná medzi ventilátorom a nábojom.