Как включается вентилятор на камазе
Вентилятор осевого типа, пятилопастный, создает дополнительный поток воздуха через сердцевину радиатора системы охлаждения
Он закреплен на ступице 15 ведомого вала гидромуфты и размещен в кожухе
При вращении вентилятора кожух формирует поток воздуха, направленный через сердцевину радиатора, и тем самым повышает эффективность охлаждения.
Привод вентилятора гидравлический, он состоит из гидромуфты и выключателя режима ее работы.
Гидромуфта привода вентилятора обеспечивает передачу крутящего момента от коленчатого вала двигателя к вентилятору и снижение динамических нагрузок, возникающих при резком изменении частоты вращения коленчатого вала.
Выключатель обеспечивает автоматическое включение или выключение вентилятора.
Гидромуфта устанавливается в передней части двигателя соосно с коленчатым валом в полости, образованной передней крышкой 1 блока и корпусом 2 подшипника.
Ведущий вал в сборе с кожухом 3, ведущее колесо 10, вал 12 шкива и шкив 11 генератора, соединенные болтами и вращающиеся в шарикоподшипниках 8, 19, составляют ведущую часть гидромуфты. Она приводится во вращение от коленчатого вала двигателя посредством шлицевого вала 6.
Ведомое колесо 9 в сборе с валом 16 и закрепленной на нем ступицей 15 вентилятора, вращающиеся в шарикоподшипниках 4, 13, составляют ведомую часть гидромуфты.
Гидромуфта уплотнена резиновыми манжетами 17, 20.На внутренних тороидальных поверхностях ведущего и ведомого колес имеются радиальные лопатки, отлитые вместе с колесами. На ведущем колесе их 33, на ведомом — 32.
Межлопаточное пространство колес образует рабочую полость гидромуфты.
Передача крутящего момента с ведущего колеса 10 гидромуфты на ведомое колесо 9 происходит при заполнении рабочей полости маслом.
При работающем двигателе масло, поступающее из нагнетающей секции масляного насоса через канал выключателя, попадает на лопатки вращающегося ведущего колеса, увлекается им, приобретая при этом кинетическую энергию.
В полости колес устанавливается внутренняя циркуляция масла (показано стрелками).
Частицы масла, ударяясь о лопатки ведомого колеса, отдают ему энергию, обеспечивая вращение ведомых деталей и вентилятора.
Частота вращения ведомого колеса зависит от количества масла, поступающего в полость гидромуфты.
Резкое изменение частоты вращения коленчатого вала двигателя сопровождается проскальзыванием ведущего колеса гидромуфты относительно ведомого, что снижает динамические нагрузки в приводе.
Выключатель (рис.2. ), который управляет работой гидромуфты привода вентилятора, установлен в передней части двигателя на патрубке так, что его термосиловой датчик 7 находится в потоке жидкости, подаваемой от насоса к правому ряду цилиндров.
Выключатель имеет три фиксированных положения, определяющих режим работы вентилятора.
Автоматический режим — рычаг установлен в положение А.
В случае повышения температуры охлаждающей жидкости, омывающей термосиловой датчик, активная масса, находящаяся в его баллоне, начинает плавиться и, увеличиваясь в объеме, перемещает шток датчика и шарик 9.
При температуре жидкости 85. 90°С шарик 9 открывает масляный канал в корпусе 5.
Масло из главной магистрали двигателя по каналам в корпусе выключателя, блоке и его передней крышке, трубке 5 (см. рис.3) и каналам в ведущем валу поступает в рабочую полость гидромуфты; при этом крутящий момент от коленчатого вала передается крыльчатке вентилятора.
При температуре охлаждающей жидкости ниже 85°С шарик под действием возвратной пружины перекрывает масляный канал в корпусе и подача масла в гидромуфту прекращается. При этом находящееся в гидромуфте масло через отверстие в кожухе 3 сливается в картер двигателя и вентилятор отключается.
Вентилятор отключен — рычаг установлен в положение О (рис.3), Масло в гидромуфту не подается.
Крыльчатка может вращаться с небольшой частотой под действием сил трения, возникающих при вращении в подшипниках и манжетах гидромуфты.
Вентилятор включен постоянно — рычаг установлен в положение П.
В гидромуфту постоянно подается масло независимо от температуры охлаждающей жидкости, вентилятор вращается постоянно с частотой, приблизительно равной частоте вращения коленчатого вала.
Основной режим работы гидромуфты — автоматический.
При отказе выключателя гидромуфты в автоматическом режиме (характеризуется перегревом двигателя) ее следует включить на постоянный режим (установить рычаг выключателя в положение А) и при первой возможности устранить неисправность выключателя
Если двигатель автомобиля перегреется, то возможен выход агрегата из строя. Конечно, полностью заклинить поршни в цилиндрах могут только при отсутствии охлаждающей жидкости в рубашке, но даже закипание тосола негативно отражается на ресурсе основных деталей дизеля.
Датчик включения вентилятора системы охлаждения КАМАЗ, работает «на опережение» поэтому при достижении опасного уровня повышения температуры, контакты устройства замыкаются, и двигатель автомобиля начинает принудительно охлаждаться. Более подробно об устройстве, принципе работы и возможностях самостоятельной диагностики, будет рассказано в этой статье.
Устройство и принцип работы
Датчик температуры, который включает вентилятор системы охлаждения автомобиля КАМАЗ, состоит из корпуса, в котором находятся электрические контакты. Включение этого элемента происходит в момент, когда температура охлаждающей жидкости достигнет определенного значения.
Принцип работы этой детали основан на разнице в линейном расширении различных металлов. При нагревании биметаллическая пластина, находящаяся внутри корпуса расширяется и приводит к срабатыванию реле.
Для надежного крепления в системе охлаждения на корпусе изделия есть резьба, поэтому правильно установленная деталь способна выдержать значительное давление в системе охлаждения, а также существенные вибрационные нагрузки. Для подключения контактных проводов на корпусе имеются две клеммы.
Схема подключения
Схема подключения датчика включения вентилятора в автомобилях класса евро 4 очень проста: коммутационный элемент последовательно соединяется с электродвигателем вентилятора. Как-либо повлиять на подачу электроэнергии к рабочему элементу водитель не может. Эту особенность следует учитывать при эксплуатации автомобиля. Датчик может включиться в любой момент, в том числе при преодолении водной преграды, что может привести к механическому разрушению крыльчатки вентилятора.
В более поздних моделях, например, в автомобилях КАМАЗ евро 3 и евро 2 вентилятор включается посредством тумблера из кабины. При такой схеме водитель может в любой момент активировать работу системы принудительного охлаждения двигателя, а также отключить ее при необходимости.
Где находится, как проверить и заменить
Заменить эту деталь совсем несложно, но некоторые особенности выполнения такой работы следует обязательно знать до начала выполнения ремонтных операций. Прежде всего, необходимо точно определить местонахождение датчика включения вентилятора, демонтировать его и проверить состояние этой детали.
Находится ДВВ под генератором с правой стороны двигателя. Для демонтажа датчика необходимо использовать удлиненный торцовый ключ, но предварительно следует отключить электрические провода этой детали.
Перед снятием датчика необходимо подставить под двигатель широкую емкость для сбора вытекающей из двигателя охлаждающей жидкости.
Когда датчик будет демонтирован осуществляется его проверка. Для этой цели достаточно использовать мультиметр, который переведен в режим прозвона или измерения сопротивления. При отсутствии нагрева деталь не должна пропускать через себя электрический ток.
Поместив датчик в емкость с кипящей водой и подождав пару минут, его вынимают и сразу осуществляют замеры сопротивления. В нагретом состоянии контакты датчика замыкаются, что отразится на дисплее цифрового измерительного прибора.
При выявлении неисправности на место снятой детали устанавливают новую, подключают контактные провода, заливают охлаждающую жидкость в двигатель до необходимого уровня и проверяют работоспособность этого элемента непосредственно на автомобиле. При нагреве тосола примерно до 85 градусов Цельсия, контакты датчика должны сомкнуться и вентилятор системы охлаждения начнет работать.
Где купить
Запчасти и другие изделия для автомобиля легко доступны для приобретения в автомагазинах вашего города. Но существует другой вариант, который недавно получил ещё и значительные улучшения. Долго ждать посылку из Китая больше не требуется: в интернет-магазине АлиЭкспресс появилась возможность отгрузки с перевалочных складов, расположенных в различных странах. Например, при заказе вы можете указать опцию «Доставка из Российской Федерации».
Система охлаждения автомобилей КамАЗ устроена по классическому принципу. Но имеются и особенности. Одна из них – наличие гидромуфты вентилятора. Благодаря исправной работе этого узла система охлаждения грузового автомобиля под нагрузкой работает максимально эффективно.
Назначение гидромуфты
Важнейший узел для обеспечения эффективного охлаждения двигателя - гидромуфта. КамАЗ без неё имел бы непрерывно работающий вентилятор охлаждения. Смысл ее - в нужное время включать вентилятор, а затем выключать. Ведь в моменты прогрева двигателя, а также в холодное время эксплуатации автомобиля обдув совсем не нужен.
Прямое назначение гидромуфты – в нужное время передать крутящий момент коленчатого вала двигателя вентилятору охлаждения. Также она значительно гасит резкие изменения в работе коленвала и служит хорошим демпфером для привода вентилятора.
Как работает этот уникальный узел системы охлаждения, будет понятно из его строения.
Устройство гидромуфты КамАЗа
Только при наличии внутри рабочего пространства масла будет работать гидромуфта. КамАЗ имеет для этого лучшие конструкции. В основе работы муфты – два колеса: ведущее (9) и ведомое (10). Ведущее колесо имеет 33 лопатки и через шлицевую часть вала (7) связано с коленчатым валом двигателя. Ведомое колесо имеет 32 лопатки и неразрывно связано с ведомым валом (16), который, в свою очередь, приводит в движение вентилятор охлаждения. Ведущий вал (7) крутится в подшипниках 8 и 19, а ведомый, в свою очередь, в подшипниках 4 и 13.
Крыльчатки муфты не соприкасаются друг с другом без масла. То есть в выключенном состоянии вращается только ведущее колесо. Ведомое же может крутиться пассивно, благодаря вращению вентилятора при открытых жалюзях радиатора охлаждения. Надёжным разборным корпусом, состоящим из крышки (1) и кожуха (2), обладает гидромуфта вентилятора. КамАЗ имеет продуманную систему защиты от протечек. Для предотвращения утечки масла гидромуфта имеет два сальника (17, 20) и прокладку (18).
Чтобы масло поступило в гидромуфту в нужный момент, есть выключатель гидромуфты с «флажком» на три положения. Разберем эту простую, но в то же время неотъемлемую составляющую подробнее.
Выключатель гидромуфты
Металлический корпус с термодатчиком, напрямую связанным с охлаждающей жидкостью, - это и есть выключатель гидромуфты. КамАЗ обладает следующим температурным режимом: при повышении температуры тосола или антифриза до 83-86 о С (горячий или холодный выключатель) рабочая масса в датчике начинает плавиться и расширяться, толкая при этом шток. Канал для поступления масла в гидромуфту при этом открывается. При обратном понижении температуры охлаждающей жидкости пружинка возвращает шток открытия выключателя на место.
Что же делают три положения выключателя гидромуфты? «Флажок» выключателя даёт возможность выбрать три основных режима работы:
- автоматический;
- постоянно открытый вариант;
- постоянно закрытый.
Понятно, что автоматический режим является основным рабочим и при исправной гидромуфте вентилятора не переключается в другие положения. В случае возникновения неисправности в выключателе (что вполне возможно), его устанавливают в режим "постоянно открыт". А при первой же возможности выключатель заменяется.
Третий режим выключателя гидромуфты – "постоянно закрыт", используют в случае преодоления автомобилем глубоких бродов. В этих случаях работа вентилятора не просто не нужна, а будет только вредить.
Принцип работы гидромуфты вентилятора
Теперь, после того как стала понятно внутреннее устройство гидромуфты, уяснить, как же это всё работает, совсем просто. В автоматическом режиме гидромуфта приходит в движение, а конкретно, включает вентилятор, при повышении температуры охлаждающей жидкости до 83 о С или 86 о С. Вентилятор, включаясь, обдувает радиатор, тем самым охлаждая антифриз и поддерживая оптимальный температурный режим двигателя.
При понижении температуры тосола выключатель гидромуфты срабатывает, и она выключает вращение вентилятора. После этого он может вращаться только пассивно, от потока входящего воздуха из-за движения автомобиля (при открытых жалюзи радиатора).
Также теперь становиться понятно, как обеспечить бесперебойную работу вентилятора охлаждения. Самый простой способ – установить «флажок» выключателя гидромуфты в положение "постоянно открыт". Вентилятор будет постоянно крутиться, так как масло будет всё время в гидромуфте, и она станет работать в непрерывном режиме, до тех пор пока крутится коленчатый вал двигателя.
Особенности и слабые места гидромуфты
Гидромуфта представляет собой достаточно сложный узел, и может показаться, что это не слишком надёжная конструкция. Но на практике сама гидромуфта практически не ломается. Её надёжность исключительно высока. Слабое место в системе передачи крутящего момента от коленвала - это включение гидромуфты. КамАЗ имеет достаточно слабый выключатель гидромуфты. Он является тем элементом, который может подвести всю охлаждающую систему автомобиля.
В самой гидромуфте теоретически могут износиться сальники и подшипники. Но эти составляющие подобраны исходя из типовых нагрузок, плюс некоторый запас прочности. Для их выхода из строя должно быть незапланированное воздействие. В случаях же равномерной работы автомобиля и при регулярном техническом обслуживании гидромуфта может работать без ремонта и замены.
Преимущества гидромуфты
Если рассматривать другие разновидности муфт в приводе вентилятора, а именно электрическую и вискомуфты, у гидромуфты на лицо явные преимущества.
- Отсутствует целая электрическая цепь для управления и контроля над работой узла.
- Более высокая надёжность конструкции, что увеличивает время безотказной работы во время эксплуатации двигателя.
- Включение и выключение вентилятора у гидромуфты самое быстрое.
Все явные преимущества гидромуфты заметно ухудшает не самый надёжный элемент системы – её выключатель. На практике используют разные способы для поднятия общей надёжности. Один из таких – применение выключателя от "Урал-4320".
Как выявить неисправность?
Есть несколько факторов для того, чтобы обеспечивалась длительная и безотказная работа гидромуфты. КамАЗ очень надёжен, но есть нюансы. В первую очередь это, конечно, рабочий выключатель гидромуфты. На практике большинство проблем возникает именно по причине его некорректной работы. Это превращает данную деталь в расходный элемент, наравне с фильтрами двигателя.
Следующим фактором будет качество моторного масла. Есть хорошее всесезонное моторное масло - будет нормальная эффективная работа гидромуфты. КамАЗ не во всём столь требователен, но не в этом случае. Это обязательно нужно учитывать в зимнее время эксплуатации автомобиля.
Ещё необходимо отметить регулярный осмотр системы охлаждения двигателя на предмет протечек. Любые следы охлаждающей жидкости или масла необходимо своевременно устранять. Самая незначительная течь без вмешательства способна вывести из строя весь двигатель.
Ухудшение работы гидромуфты можно легко определить по снижению оборотов вентилятора охлаждения. Если же он совсем не крутится на горячем двигателе – поломка очевидна. Хорошо, если просто износился или ослаб ремень привода вентилятора. Если же это сальник гидромуфты, КамАЗ потребует большей трудоёмкости работ.
Как заменить гидромуфту?
Долго работает без какого-либо вмешательства гидромуфта. КамАЗ-740 может это себе позволить. Но рано или поздно всё изнашивается. Если это произошло и дальнейшая эффективность работы системы охлаждения под вопросом, необходимо произвести демонтаж элемента.
Место установки привода вентилятора и гидромуфты значительно осложняет работу по замене. В первую очередь необходимо получить доступ к двигателю. В случае автомобиля КамАЗ это делается путём подъёма кабины. Последовательность работ по замене гидромуфты может выглядеть следующим образом:
- слить моторное мало;
- снять ремень навесного оборудования;
- открутить вентилятор охлаждения;
- снять масляный поддон;
- снять радиатор охлаждения;
- снять масляный радиатор;
- демонтировать масляный фильтр;
- обеспечить доступ к передней крышке блока, путём приподнимания двигателя;
- снять переднюю крышку вместе с гидромуфтой.
После того как гидромуфта снята, выявляется степень износа и виды дефектов. При возможности производится замена некоторых элементов. Но учитывая трудоёмкость операции по замене муфты, рекомендуется заменить весь узел целиком. Ещё лучше и проще сделать замену гидромуфты в сборе с передней крышкой блока.
После того как произведена обратная процедура по сборке, необходимо проверить герметичность системы и затем только работоспособность гидромуфты. При замене узла необходимо выбирать оригинальную деталь и не искать приключений при подборе каких-либо аналогов.
Профилактика и техническое обслуживание
Достаточно долгое время обеспечивает правильную и бесперебойную работу привод гидромуфты. КамАЗ в целом обладает хорошим запасом надёжности. И для того чтобы это продолжалось как можно дольше, нет нужды в специальном обслуживании. Профилактика неисправностей заключается в общем регулярном осмотре, плановом техническом обслуживании с качественной заменой масел и других технических жидкостей.
Также при эксплуатации и обслуживании гидромуфты всегда следует уделять внимание её слабым местам – выключателю. Своевременная замена неисправного выключателя сможет сильно облегчить эксплуатацию узла в целом.
Вместо заключения
Надёжный узел в системе охлаждения - гидромуфта. КамАЗ при своевременном техническом обслуживании позволяет ей безотказно проработать весь цикл эксплуатации двигателя. В случае же замены муфты рекомендуется произвести полную замену оригинального узла в сборе с передней крышкой блока цилиндров.
Система охлаждения автомобиля необходима, чтобы поддерживать рабочую мощность двигателя. Во время работы детали мотора соприкасаются с раскаленными газами, что вызывает сильный нагрев деталей двигателя. Если не охлаждать элементы, то между ними произойдет выгорание смазки, а затем их заедание. У автомобилей КАМАЗ охлаждающая жидкость имеет температуру от 80°С до 120°С, причем двигатель может нагреваться до 220°С. Необходимый тепловой режим у КАМАЗа обеспечивается автоматически с помощью вентилятора охлаждения.
Особенности системы охлаждения КАМАЗ
КАМАЗы имеют дизельные двигатели, которые оборудованы двухконтурной системой охлаждения. В ее состав входят: насос водяной, радиатор и вентилятор охлаждения двигателя КАМАЗ, система трубопроводов, а также несколько датчиков.
В отличие от системы охлаждения легкого автомобиля, КАМАЗ имеет 2 термостата. Данная особенность связана со строением двигателя, который представляет собой V-образную восьмерку с двумя головками блоков цилиндров.
Еще одной отличительной особенностью КАМАЗа является наличие жалюзи на радиаторе. Зимой они закрыты, поэтому двигатель прогревается быстрее. Но в летнее время радиатор не всегда работает слаженно. В жаркие дни отвод избыточного тепла ухудшается, что нередко приводит к перегреву. Данную проблему решает вентилятор, который направляет потоки воздуха на радиатор, тем самым рассеивая лишнее тепло. Без вентилятора охлаждения КАМАЗ ЕВРО-4 эксплуатировать практически невозможно.
Схема работы системы охлаждения
Система охлаждения КАМАЗ – замкнутая, с принудительной циркуляцией охлаждающей жидкости. Водяной насос приходит в движение от вращения коленвала, после чего в приемной полости возникает разряжение. Из нижнего бачка радиатора антифриз направляется в насос, а из него проходит через головки блоков цилиндров.
Следующая локация — термостат. В зависимости от температуры нагрева жидкость направится либо к насосу, либо к радиатору. Антифриз минует радиатор, если его температура менее 75°С. Если охлаждающая жидкость нагрелась до 95°С, то радиатор охлаждает ее, и только потом она завершает большой круг.
На КАМАЗ 65115 и других моделях самосвала работу вентилятора охлаждения обеспечивает муфта привода, которая выполняет несколько функций.
Основным преимуществом системы закрытого типа является возможность увеличить температуру кипения жидкости охлаждения, устранив ее потери от испарения.
Основные узлы системы охлаждения
Система охлаждения двигателя рассчитана на постоянное использование низкозамерзающих жидкостей. Слаженную работу системы обеспечивают основные узлы, включающие в себя несколько компонентов.
Радиатор
Радиатор трубчато-ленточный элемент, расположенный перед двигателем. Бывает трех- или четырехрядный.
Радиатор состоит из:
- нижнего бачка;
- сердцевины;
- верхнего бачка.
Сердцевина состоит из вертикальных трубок, расположенных в несколько рядов. Между трубками находятся пластины, придающие элементу жесткости. Кроме этого, пластины способны увеличивать поверхность охлаждения.
Нижний и верхний бачок припаены к остову. К бачкам также прикреплены стальные пластины, образующие каркас радиатора. Подводящий подтрубок впаян в верхний бачок, а отводящий — в нижний.
В радиаторе отсутствует заливная горловина. Жидкость для охлаждения заполняют через расширительный бачок. Найти его можно с правой стороны от мотора.
Радиатор крепят на КАМАЗ на резиновых подушках в трех точках. С двух сторон он закреплен кронштейнами, а снизу — с поперечиной рамы.
Вентилятор
Вентилятор представляет собой крыльчатку с пятью лопастями, прикрепленную к ступице. Привод элемента осуществляется при помощи гидравлической муфты. Муфта автоматически включается или выключается в зависимости от температуры мотора. Если муфта выключена, то вентилятор вращается пассивно от воздушного потока.
Для усиления обдува на вентиляторе имеется кожух. Он изготовлен из металлического листа. Благодаря ему воздух поступает исключительно на радиатор и не рассеивается по бокам.
Гидравлическая муфта
Гидромуфта, в отличие от электрического привода вентилятора, работает более стабильно.
В системе охлаждения двигателя она выполняет несколько функций:
- Подключает и отключает вентилятор от коленвала.
- Подавляет колебания, возникающие в процессе изменения работы силовой установки.
В совокупности с регулятором-выключателем гидромуфта решает еще ряд важных задач:
- При достижении высокой температуры двигателя автоматически включает и отключает крыльчатку вентилятора.
- Обеспечивает оптимальную скорость вращения вентилятора, исходя из температуры силовой установки.
Совместная работа муфты и регулятора помогает управлять вентилятора и всей системой в целом.
Водяной насос
Водяной насос — это элемент, необходимый для постоянного обеспечения циркуляции охлаждающей жидкости в системе. Насос находится в передней части блоков цилиндров. Привод осуществляется через ремень, от шкива коленвала.
Насос состоит из корпуса, сальника, подшипников и крыльчатки. Внутренние полости защищены уплотнителями. Когда крыльчатка начинает вращаться, антифриз из нижнего бачка радиатора направляется к корпусу насоса и отбрасывается к стенкам. Оттуда жидкость в полость охлаждения блоков цилиндров.
Термостат
Термостаты — имеют твердый наполнитель, предназначены для управления потоком антифриза. Термостат автоматически регулирует тепловой режим двигателя и ускоряет его прогрев после пуска.
Элементы размещены в коробку. Для контроля за поведением охлаждающей жидкости на коробке установлены два датчика температуры.
Первый — датчик температуры охлаждающей жидкости выводит все значения на щиток приборов КАМАЗа. Второй датчик, сигнализирующий о перегреве жидкости. Если температура антифриза повышается до 98 °С, то на панели загорается предупреждающая лампочка.
Жалюзи
Жалюзи — механическая система, состоящая из металлических пластин, закрепленных на каркасе. Данный элемент выполняет роль регулятора проходящего воздуха через радиатор. Жалюзи приводят в действие с помощью тяг и рычагов, прямо из кабины.
Вытянутая ручка указывает на то, что жалюзи открыты, и наоборот. В холодное время года они помогают мотору быстрее прогреваться.
Контроль температурного режима двигателя
В каждом автомобиле присутствуют датчики, помогающие следить за состоянием работы системы охлаждения двигателя. В КАМАЗе присутствуют датчик вентилятора и температуры жидкости.
Датчик включения вентилятора
Датчик включения вентилятора КАМАЗа — чувствительный прибор, который подает сигнал на включение или отключение элемента в зависимости от температуры охлаждающей жидкости.
Данное устройство есть только в автомобилях, которые оснащены вентиляторами охлаждения с электрическим приводом.
Датчик температуры охлаждающей жидкости
ДТОЖ — это электронный датчик, который измеряет температуру жидкости для охлаждения (ЖО) двигателя КАМАЗа. Полученные результаты помогают решить несколько важных задач:
- Так как данные выводятся на приборную панель, водитель может визуально контролировать изменение температуры силового агрегата.
- Также данные с ДТОЖ подаются на электронный блок управления, который корректирует работу систем двигателя.
Таким образом, датчик помогает контролировать температуру ЖО и поддерживать ее при разных погодных условиях.
Обслуживание системы охлаждения
Двигатель КАМАЗа будет работать слаженно, если соблюдать температурный режим. Перегрев мотора влияет на его мощность и потребление топлива.
Для предотвращения поломок, необходимо регулярно проводить профилактику системы охлаждения:
- Следить за температурой жидкости.
- Регулярно проверять конструкцию на герметичность.
- При возникновении нарушения температурного режима, проследить за состоянием термостатов и гидромуфты.
- Ежедневно проверять уровень охлаждающей жидкости.
Желательно каждый сезон подтягивать болты крепления радиатора, а также менять старую жидкость на новую. В летнее время продувать сжатым воздухом, либо промывать сердцевину радиатора.
В грузовиках Камского автозавода привод вентилятора охлаждения реализован в виде особого устройства — гидравлической муфты, расположенной в передней части силового агрегата. О том, как устроена и работает гидромуфта и связанные с ней компоненты, а также о ее эксплуатации, обслуживании и особенностях ремонта читайте в этой статье.
Общий взгляд на систему охлаждения силовых агрегатов КАМАЗ
Дизельные двигатели камских грузовиков оборудуются двухконтурной жидкостной системой охлаждения, построенной по традиционной схеме. В ее состав входит водяная рубашка (система полостей и каналов) в блоке цилиндров и в ГБЦ, жидкостный насос (помпа), несколько термостатов, радиатор, система трубопроводов и различные датчики. Также в данную систему входит вентилятор, обеспечивающий отвод излишнего тепла от радиатора на определенных режимах работы мотора.
Функционирование системы сводится к следующему. При запуске мотора сразу начинает работать помпа, которая обеспечивает циркуляцию антифриза в первом (малом) контуре, в обход радиатора. При прогреве силовой установки срабатывает термостат, который открывает путь охлаждающей жидкости в радиатор, что обеспечивает охлаждение и поддержание определенной температуры двигателя.
Однако радиатор не всегда работает эффективно — на высоких оборотах, а также в жаркую погоду отвод избыточного тепла в атмосферу значительно ухудшается, что чревато перегревом и поломкой мотора. Решает проблему входящий в систему охлаждения вентилятор — он создает поток воздуха, который обдувает радиатор, обеспечивая отвод лишнего тепла. Без вентилятора нормальная эксплуатация автомобиля, особенно в теплое время года, была бы невозможной.
Работу вентилятора обеспечивает специальный узел — муфта привода вентилятора. До недавнего времени в автомобилях КАМАЗ использовалась исключительно гидравлическая муфта (гидромуфта) в паре с регулятором-выключателем. Сегодня все чаще камские грузовики оснащаются более простыми вязкостными муфтами (вискомуфтами). Здесь мы обратим внимание только на гидромуфту — решение, которое все еще пользуется популярностью и имеет ряд преимуществ перед вискомуфтой.
Назначение гидромуфты и ее роль в системе охлаждения
Гидромуфта имеет несколько несомненных плюсов и преимуществ перед вискомуфтой и электрическим приводом вентилятора, что и определяет ее широчайшее распространение. В сравнении с вискомуфтой, гидромуфта работает более надежно и эффективно, она более четко включается и выключается, обеспечивая надежное охлаждение радиатора. А в сравнении с электрическим приводом, гидравлическая муфта делает ненужной целую электрическую цепь со своими предохранителями, реле, датчиками и проводкой. При этом более сложная конструкция гидромуфты полностью окупается ее надежностью и эффективностью, которые недоступны вязкостной муфте и электродвигателю.
Гидравлическая муфта выполняет несколько функций:
• Отбор мощности от коленчатого вала на вентилятор;
• Плавное подключение и отключение вентилятора охлаждения от коленвала;
• Демпфирование нагрузок и реактивных моментов, возникающих в моменты подключения и отключения вентилятора, а также при изменении режима работы силовой установки.
Однако сразу нужно отметить, что гидромуфта сама по себе — узел малоэффективный, нормально свои функции она может выполнять только в паре с регулятором-выключателем. Данный узел осуществляет управление работой гидравлической муфты, и решает несколько задач:
• Включение и отключение вентилятора в автоматическом режиме при достижении пороговой температуры;
• Постоянное включение или отключение вентилятора независимо от степени нагрева мотора;
• Обеспечение оптимальной частоты вращения крыльчатки в зависимости от текущей температуры силовой установки.
Работая в паре, муфта и регулятор управляют работой вентилятора и всей системы охлаждения дизеля в целом. Так что данные узлы играют важную роль, но при этом не отличаются сложным устройством и дороговизной.
Конструкция гидромуфты КАМАЗ
Гидравлическая муфта имеет несложное устройство. Ее основу составляет ведущее колесо, выполненное в виде разрезанного вдоль тора («бублика»), и посредством нескольких болтов соединенное с кожухом. Сам кожух жестко смонтирован на ведущем валу, который, в свою очередь, с помощью подшипника монтируется на задней стенке муфты. Ведущий вал имеет шлицевое соединение с валом привода муфты, играющим роль посредника между муфтой и коленвалом. С внешней стороны к ведущему колесу крепится кольцевая ступица шкива и сам шкив привода генератора.
Внутри кожуха расположено ведомое колесо, которое также представляет собой разрезанный тор, повернутый плоской стороной к ведущему колесу. Во внутренних поверхностях обоих колес, имеющих тороидальную форму, предусмотрены лопатки, расположенные по радиусу. Колеса являются цельнолитыми (с лопатками), что значительно повышает их надежность и прочность. В ведущем колесе муфты насчитывается 33 лопатки, в ведомом — на одну меньше. Между колесами имеется небольшой зазор, который необходим для подачи и удаления масла. Пространство между колесами и их повернутые друг к другу внутренние поверхности образуют рабочую полость гидравлической муфты.
С ведомым колесом жестко соединен ведомый вал, который пропущен через отверстие в центре ведущего колеса и через ступицу шкива, и оканчивается ступицей вентилятора. Крыльчатка вентилятора монтируется на ступицу с помощью болтов и при необходимости ее можно снять. Ведомый вал опирается на один подшипник, расположенный внутри ступицы шкива, второй опорой служит подшипник в кожухе.
Весь узел в сборе монтируется в передней крышке блока цилиндров, гидромуфта находится на одной оси с коленчатым валом двигателя. С внешней стороны выходят шкив привода генератора и ступица вентилятора, с внутренней стороны гидромуфта закрыта крышкой, в которой смонтирован подшипник, удерживающий ведущий вал (поэтому данную деталь часто называют корпусом подшипника гидромуфты).
Регулятор-выключатель также имеет несложное устройство. Его основу составляет корпус, внутри которого находятся масляные каналы, клапан золотникового типа и термосиловой датчик, изменяющий свою длину в зависимости от температуры. Данный узел устанавливается на правый блок цилиндров, на впускной патрубок (через него охлаждающая жидкость подается в водяную рубашку, в данном месте она имеет минимальную температуру), при этом его масляные каналы соединены с главной масляной магистралью двигателя (которая непосредственно соединена с нагнетательной секцией масляного насоса) и масляными каналами в блоке и в корпусе подшипника гидромуфты.
Гидромуфта и регулятор-выключатель всегда работают сообща и лишь в крайних случаях требуют вмешательства водителя.
Принципы действия гидравлической муфты
Гидропривод вентилятора охлаждения может работать в трех различных режимах:
• Автоматический режим — подключение и отключение вентилятора охлаждения производится автоматически при достижении пороговой температуры мотора;
• Принудительное постоянное отключение — вентилятор всегда выключен (однако в этом режиме крыльчатка может медленно крутиться, так как на нее воздействует набегающий поток воздуха, также вращение может возникать из-за трения внутри подшипников муфты);
• Принудительное постоянное включение вентилятора — крыльчатка всегда вращается.
Переключение между режимами осуществляется с помощью рычажка на регуляторе-выключателе. Автоматический режим обозначен буквой «А» или «В» (зависит от конкретного типа регулятора), постоянное отключение — буквой «О» («отключен»), постоянное включение — буквой «П» («подключен»). Нас наиболее всего интересует первый режим.
В автоматическом режиме работы температура охлаждающей жидкости отслеживается с помощью термосилового датчика, который представляет собой запаянный герметичный баллон малого объема, заполненный активной массой, изменяющей свой объем при плавлении. В качестве активной массы обычно выступает гранулированный воск, смешанный с гранулами металлов, графита и других материалов. То есть, здесь используется то же техническое решение, что и в термостате.
При незначительном нагреве мотора (менее 85°C) датчик имеет малый объем, поэтому клапан закрыт и перекрывает доступ масла к гидромуфте. При нагреве двигателя до 85°C или выше (зависит от регулировки) заполняющая датчик смесь плавится, длина датчика увеличивается, и он воздействует на клапан, в результате чего в регуляторе открываются масляные каналы — в этом случае масло из главной магистрали под давлением поступает в переднюю крышку блока цилиндров, где по каналу и специальной трубке в корпусе подшипника подводится к ведущему валу гидромуфты, а через каналы в нем — в рабочую полость гидромуфты.
Масло под давлением полностью заполняет рабочую полость муфты, где оно под действием движущихся лопаток ведущего колеса начинает вращаться — этот поток взаимодействует с лопатками, расположенными на ведомом колесе, передает им часть своей кинетической энергии, и тоже заставляет вращаться. В итоге, оба колеса начинают вращаться практически как единое целое, а вместе с ними во вращение приводится и крыльчатка вентилятора. Однако масло не обеспечивает жесткую связь колес, поэтому при изменении частоты вращения коленвала ведомое колесо за счет вязкости масла изменяет свою угловую скорость постепенно, предотвращая удары и неравномерность работы вентилятора.
Выключатель-регулятор работает таким образом, что количество масла, поступающего на гидромуфту в каждый момент времени, зависит от температуры двигателя — чем она выше, тем больше масла. Поэтому чем горячее мотор, тем быстрее вращается вентилятор. Также в регуляторе предусмотрена возможность регулировки пороговой температуры включения и отключения гидромуфты в пределах от 85 до 90°C.
При падении температуры силового агрегата ниже 85°C смесь в датчике вновь затвердевает, ее объем сокращается, что приводит к закрытию клапана. Масло перестает поступать в муфту, а то масло, что осталось между колес, под действием центробежных сил через специально предусмотренное в кожухе отверстие постепенно сливается в масляный поддон. При сокращении количества масла ведущее колесо престает воздействовать на ведомое, и крыльчатка прекращает свое вращение.
Важно отметить, что ведущая часть гидромуфты (она включает в себя вал привода гидромуфты и ведущий вал, ведущее колесо с кожухом, а также ступицу шкива и сам шкив генератора) вращается всегда независимо от температуры двигателя. Этим достигается постоянный привод генератора, даже если гидромуфта отключена или вышла из строя.
Как нетрудно понять, принудительное включение и отключение гидромуфты обеспечивается открытием или закрытием масляных каналов в регуляторе-выключателе. Принудительное открытие и закрытие каналов производится поворотом пробки с отверстиями, расположенной в верхней части регулятора. При положении рычага (и пробки) в режимах «О» и «П» клапан продолжает работать, однако не оказывает влияния на работу регулятора.
Эксплуатация, обслуживание и ремонт гидромуфты
Гидравлическая муфта не нуждается в каком-либо специальном техническом обслуживании — она может на протяжении многих лет бесперебойно работать, обеспечивая надежное включение и отключение вентилятора. Однако с течением времени детали гидромуфты подвергаются износу, в результате чего весь узел может выйти из строя. В этом случае вентилятор может вращаться с пониженной скоростью или вовсе не включаться, что чревато перегревом мотора. При поломке гидромуфту необходимо как можно скорее заменить.
Обычно гидравлическую муфту меняют в сборе с передней крышкой блока — этот вариант наиболее простой, он требует минимальных затрат времени и сил. Дело в том, что снятие, разборка, ремонт и сборка гидромуфты — дело довольно сложное и требующее применения специального инструмента. Кроме того, после сборки гидромуфты необходимо провести ее испытания и регулировку на стенде, что доступно только сервисам. Следует отметить, что для замены крышки в сборе с гидромуфтой требуется частичное снятие и подъем двигателя, однако эту операцию провести гораздо проще, чем ремонт гидромуфты.
Если гидромуфта не нуждается в каком-либо обслуживании, то выключатель-регулятор гидромуфты время от времени требует вмешательства водителя. В частности, можно изменять пороговую температуру, при которой включается гидромуфта. Это делается изменением количества регулировочных колец, расположенных между термосиловым датчиком и корпусом регулятора. Но чаще всего приходится уменьшать количество колец, но только в том случае, если температура силового агрегата во время работы не снижается меньше 105°C.
Также может потребоваться принудительное постоянное включение и отключение вентилятора. Включать его рекомендуется при чрезмерном росте температуры мотора, отключать — при падении температуры ниже нормы. Обычно такие ситуации возникают при различных поломках системы охлаждения, так что указанные режимы считаются аварийными. При возникновении таких ситуаций необходимо как можно скорее выявить и устранить неисправность.
В целом, привод вентилятора на основе гидравлической муфты отличается надежностью и эффективно выполняют свои функции, он обладает значительным ресурсом и обычно не доставляет проблем водителю грузовика.
Читайте также: