Тема 1.2 «Устройство и основы теории двигателя»
Урок № 1.2.46. Тема: «Конструктивные особенности приборов и механизмов систем охлаждения»
Привод вентилятора двигателя КамАЗ-740 гидравлический с автоматическим поддержанием оптимального температурного режима двигателя. Он состоит из гидромуфты и регулятора-выключателя режима ее работы.
Регулятор-выключатель обеспечивает автоматическое изменение частоты вращения вентилятора, а следовательно, и его производительности в зависимости от температуры жидкости в системе охлаждения путем регулирования количества масла, поступающего в полость гидромуфты, а также при необходимости включение или выключение вентилятора.
Гидромуфта устанавливается в передней части двигателя соосно с коленчатым валом в полости, образованной передней крышкой блока (см. рис. 1) и корпусом подшипника.
Рис. 1. Гидромуфта привода вентилятора: 1—передняя крышка: 2—корпус подшипника; 3— кожух; 4, 7, 13, 17— шарикоподшипники; 5 — трубка корпуса подшипника; 6 — шлицевой вал привода ведущих частей гидромуфты; 8 — уплотнительное кольцо; 9 — ведомое колесо; 10 — ведущее колесо; 11 — шкив; 12 — ступица шкива; 14 — ступица вентилятора; 15— ведомый вал; 16, 18 — уплотнения.
Ведущий вал в сборе с кожухом, ведущее колесо, ступица шкива и шкив генератора, соединенные болтами и вращающиеся в шарикоподшипниках, составляют ведущую часть гидромуфты. Она приводится во вращение от коленчатого вала двигателя посредством шлицевого вала. Ведомое колесо в сборе с валом и закрепленной на нем ступицей вентилятора, вращающиеся в шарикоподшипниках, составляют ведомую часть гидромуфты. Гидромуфта уплотнена резиновыми манжетами.
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 гидромуфты на ведомое колесо происходит при заполнении рабочей полости маслом. При работающем двигателе масло, поступающее из нагнетающей секции масляного насоса через канал регулятора-выключателя (см. рис. 2), попадает на лопатки вращающегося ведущего колеса, увлекается им, приобретая при этом кинетическую энергию. В дальнейшем частицы масла, ударяясь в лопатки ведомого колеса, отдают им энергию, обеспечивая вращение ведомых деталей и вентилятора.
Частота вращения ведомого колеса с вентилятором при постоянной частоте вращения ведущего 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.
Регулятор-выключатель (рис. 2) золотникового типа установлен на патрубке, подводящем жидкость к правому блоку Цилиндров.
| Рис. 2. Регулятор-выключатель: В — автоматический режим; а — общий вид выключателя; б — разрез выключателя; 1 — крышка; 2 — корпус; 3 — шайба; 4 — возвратная пружина; 5 — золотник; 6, 7 — уплотнительные кольца; 8 — пробка; 9 — рычаг; 10 — пружина; 11 — фиксатор; 12 — крышка; 13 — регулировочная шайба; 14 — гайка; 15 — термосиловой датчик; положение рычага: О — вентилятор отключен; П — вентилятор включен постоянно; Г — отверстие для подвода масла к гидромуфте; С — входное отверстие (поступление масла из системы смазки) |
Основными частями регулятора-выключателя являются: золотник с возвратной пружиной, термссиловой датчик и переключатель, содержащий пробку 8, рычаг и фиксатор. В гнезде силового элемента установлены регулировочные прокладки, позволяющие при необходимости регулировать температуру срабатывания регулятора-выключателя. Термосиловой датчик, установленный внутри патрубка трубопровода, постоянно омывается охлаждающей жидкостью, циркулирующей от водяного насоса в полость правого блока цилиндров.
Гидравлический привод обеспечивает работу вентилятора в трех режимах (рис. 3): автоматического управления, принудительного включения и принудительного отключения. Основной режим работы вентилятора — автоматический.
Рис. 2. Схема работы выключателя гидромуфты: а) – положение «В»; б) – положение «О»;
в) – положение «П»
При работе вентилятора в режиме автоматического управления рычаг устанавливается в положение «В». С повышением температуры охлаждающей жидкости, омывающей термосиловой элемент датчика, активная масса, находящаяся в баллоне термодатчика, начинает плавиться и, увеличиваясь в объеме, перемещает шток датчика и золотник. Последний, перемещаясь, открывает подводящий канал в корпусе регулятора-выключателя, связанный с нагнетательной магистралью масляного насоса, и сообщает его с отводящим каналом, обеспечивая поступление масла в полость гидромуфты и вращение вентилятора. Нагрев жидкости до температуры 85…..90 °С приводит к полному открытию подводящего канала, максимальной подаче масла и предельной производительности вентилятора.
Снижение температуры охлаждающей жидкости ниже 85 °С приводит к уменьшению объема термосилового элемента датчика, и пружина, смещая золотник, уменьшает или прекращает подачу масла в гидромуфту. При этом масло, находящееся в гидромуфте, через отверстие в кожухе сольется в поддон двигателя и вентилятор отключается или будет медленно вращаться за счет сил трения, возникающих при вращении подшипников и манжеты гидромуфты, а также от встречного потока воздуха при движении автомобиля.
Благодаря автоматическому регулированию частоты вращения вентилятора в зависимости от температуры охлаждающей жидкости в двигателе поддерживается оптимальный тепловой режим, а затраты мощности на привод вентилятора снижаются.
Работа вентилятора в режиме принудительного включения вызывается необходимостью в случае неисправности термосилового датчика, что характеризуется перегревом двигателя. Рычаг в этом режиме работы вентилятора устанавливается в положение «П», т. е. в режим постоянного нерегулируемого вращения. При этом в гидромуфту постоянно подается масло независимо от температуры охлаждающей жидкости и вентилятор вращается; с частотой, примерно равной частоте вращения коленчатого вала. Длительная работа вентилятора в этом режиме нежелательна, и поэтому при первой возможности необходимо восстановить работоспособность регулятора-выключателя.
Работа вентилятора в режиме, принудительного отключения необходима при преодолении глубоких бродов. Рычаг в этом случае устанавливается в положение «О» и масло в гидромуфту не подается, отключая вентилятор.
