Система Охлаждения Двигателя Газ 53
Техническое обслуживание системы охлаждения двигателя
Наивыгоднейший тепловой режим работы двигателя создается его системой охлаждения. Однако автомобильный двигатель не обладает свойством саморегулирования теплового режима, в связи с чем в процессе работы двигателя возникают его перегрев или переохлаждение.
Перегрев двигателя приводит к уменьшению наполнения цилиндров, возникновению детонации и калильного зажигания, повышению угара масла и образованию нагара, повышенному износу цилиндров, выплавлению подшипников и заклиниванию поршня в цилиндре.
Переохлаждение двигателя приводит к снижению его экономичности, осмолению системы вентиляции, повышению жесткости работы и износам двигателя вследствие смывания и разжижения смазки в картере двигателя топливом или к повышению вязкости смазочных материалов под влиянием низких температур, особенно в период пуска.
Жидкостные системы охлаждения подразделяются на открытые (сообщенные с атмосферой) и закрытые (герметизированные). Закрытая система обеспечивает повышение температуры кипения воды в системе охлаждения до 120°. При этом затраты мощности на привод вентилятора становятся меньше почти в 4 раза, а уменьшение температурных перепадов приводит к снижению тепловой напряженности деталей двигателя. Нормальная температура охлаждающей жидкости в открытых системах охлаждения должна быть в пределах 80 — 95°, а в закрытых 100 — 105°.
В случае применения для охлаждения двигателя специальных охлаждающих жидкостей, имеющих теплоемкости в 1, 5 раза меньшие теплоемкости воды, прогрев двигателя после пуска будет ускоренным.
Система охлаждения должна быть полностью заполнена охлаждающей жидкостью. Если емкость на 5 — 7% не заполнена, то может прекратиться циркуляция жидкости, что при низких температурах приведет к образованию ледяных пробок в системе или ее размораживанию, а при высоких температурах — к перегреву двигателя.
Регулирование температурного состояния современных двигателей осуществляется применением электромагнитных муфт привода вентилятора, разборных вентиляторов и термостатов с твёрдым наполнителем.
. Водяной насос ЗМЗ-53 с электромагнитной муфтой привода вентилятора: 1 — ступица вентилятора; 2 — пластинчатая пружина; 3 — электромагнитная муфта; 4 — контрольное отверстие для выхода смазки из корпуса; 5 — шкив привода водяного насоса; 6 — шкив привода генератора; 7 — масленка для смазки подшипников водяного насоса; 8 — крыльчатка насоса; 9 — валик привода насоса вентилятора; 10 — сальник крыльчатки; 11 — отверстие для выхода охлаждающей жидкости, просочившейся через сальник; 12 — якорь ступицы вентилятора; 13 — ступица привода насоса и вентилятора
Более подробно на: motorzlib.ru
Варианты тюнинга ГАЗ 53
Грузовики ГАЗ 53 давно не выпускаются с конвейера, и те модели, которые еще ездят по дорогам, нуждаются в различных доработках. Конструкция автомобиля уже не отвечает современным требованиям – не достаточно тяговит двигатель, дизайн не отвечает современным требованиям. Одним словом, модели ГАЗ 53 требуется тюнинг.
Переделка и тюнинг грузовика под внедорожник с жилым отсеком
Охлаждение двигателя
Температура газов в камере сгорания в момент воспламенения смеси превышает 2000° C. Такая температура при отсутствии искусственного охлаждения привела бы к сильному нагреву деталей и их разрушению. Поэтому необходимо воздушное или жидкостное охлаждение двигателя.
При воздушном охлаждении не требуются радиатор, водяной насос и трубопроводы, отпадает опасность «размораживания» двигателя зимой. Поэтому, несмотря на повышенную затрату мощности на приведение в действие вентиляторов и затрудненный пуск при низкой температуре, воздушное охлаждение применяют на микролитражном автомобиле 3A3-968 «Запорожец».
При жидкостном охлаждении система заполняется водой или антифризом, т. е. жидкостью, замерзающей при низкой температуре.
При сильном переохлаждении двигателя увеличиваются потери теплоты с охлаждающей жидкостью, неполностью испаряется и сгорает топливо, которое в жидком виде проникает в картер и разжижает масло. Это приводит к снижению мощности и экономичности двигателя и быстрому износу деталей, а в дизельных двигателях, кроме того, к засмолению поршней, поршневых колец и выпускных клапанов.
При перегреве двигателя происходят разложение и коксование масла, ускоряющие отложения нагара, вследствие чего ухудшается отвод теплоты; из-за расширения деталей уменьшаются температурные зазоры; увеличиваются трение и износ деталей; ухудшается наполнение, а следовательно, и мощность двигателя. Желательно, чтобы температура охлаждающей жидкости при полной нагрузке была равна 85—90° C.
Схема и устройство приборов системы охлаждения.
В современных автомобильных двигателях применяют принудительные закрытые системы охлаждения.
В двигателях ЯМЗ центробежный водяной насос подает охлаждающую жидкость в полость, имеющуюся в крышке распределительных шестерен, откуда она по каналам направляется в рубашки охлаждения правого и левого блоков цилиндров. В рубашки охлаждения головок цилиндров жидкость подается по направляющим каналам в первую очередь к наиболее нагретым местам — выпускным клапанам и стаканам форсунок. Из каждого блока цилиндров охлаждающая жидкость поступает в радиатор через отдельный водосборный трубопровод с термостатом.
Радиаторы автомобилей ГАЗ-66 и ЗИЛ-131 трубчато-ленточные со змейковыми охлаждающими пластинами (лентами), расположенными между рядами трубок.
В пробках радиаторов при закрытой системе охлаждения устанавливают по два клапана: выпускной и впускной. Выпускной открывается при избыточном давлении, например, для двигателя ЗМЗ-66, 0,45—0,55 кГ/см2, когда температура кипения воды повышается до 109—110° C, и служит для того, чтобы вода в системе при работе в тяжелых условиях закипала реже и, таким образом, меньше расходовалась. Впускной клапан предохраняет радиатор от сжатия давлением наружного воздуха и открывается при остывании воды, когда в системе охлаждения создается небольшое разрежение (давление снижается на 0,01—0,10 кГ/см2).
На автомобилях ЗИЛ-131 может устанавливаться расширительный бачок. В этом случае клапаны помещают в пробке бачка, а пробку радиатора выполняют без клапанов.
При сливе жидкости из, системы охлаждения надо открывать сливные краны блоков цилиндров, патрубка радиатора и расширительного бачка, а также пробку радиатора (или расширительного бачка). Сливные краны блоков цилиндров и патрубка радиатора имеют дистанционное управление — рукоятки кранов выведены в подкапотное пространство над двигателем.
Для изменения количества воздуха, проходящего через радиатор, служат жалюзи створчатого типа, управляемые рукояткой, выведенной в кабину водителя.
Вентиляторы имеют четыре или шесть лопастей, располагаемых попарно под разными углами для уменьшения шума; приводятся во вращение обычно ремнем от шкива коленчатого вала. Вентилятор двигателей ЯМЗ имеет шестеренчатый привод (см. рис. 11).
На некоторых автомобилях в приводе вентилятора устанавливают электромагнитную муфту (ГАЗ-24 «Волга»), которая включает или выключает вентилятор в зависимости от температуры в системе охлаждения.
Рис. 15. Водяной насос с вентилятором: 1 — ступица шкива вентилятора; 2 — шкив вентилятора; 3 — ступица шкива водяного насоса; 4 — шкив водяного насоса; 5 — пробка контрольного отверстия смазки; 6 — корпус подшипников; 7 — водосбрасыватель; 8 — корпус насоса; 9 — крыльчатка; 10 — сальник; 11 — текстолитовая шайба; 12 — конусная втулка; 13 — валик насоса; 14 — обойма сальника.
Натяжение ремней регулируют винтом, ввернутым в отверстие оси вентилятора, или отклонением генератора, или при помощи натяжного устройства (ГАЗ-53А, ЯМЗ).
Лопасти вентиляторов автомобилей ГАЗ-66 и ЗИЛ-131 имеют отогнутые концы, что улучшает вентиляцию подкапотного пространства.
Производительность таких вентиляторов выше. Они расположены в кожухах, которые способствуют увеличению скорости воздуха, просасываемого через радиатор.
Водяной насос центробежного типа (рис. 15) обладает высокой производительностью при небольших размерах и создает сравнительно небольшой напор (1,4 —2,5 кГ/см2), допускающий установку термостатов.
Для уплотнения насоса и предупреждения вытекания жидкости устанавливают сальник, не требующий подтяжки, и текстолитовую шайбу 11.
Ступица 3 шкива 4 привода водяного насоса двигателя ЗИЛ-131 установлена на валике 13 посредством конусной втулки 12. Ступица 1 шкива вентилятора установлена на переднем конце валика 13 в подшипниках. Такая конструкция позволяет при преодолении автомобилем глубоких бродов отключать вентилятор ослаблением приводного ремня, не нарушая привода к водяному насосу, компрессору и насосу гидроусилителя рулевого управления.
Поддержание устойчивого теплового режима двигателя.
При пуске необходимо ускорять прогрев двигателя и регулировать дальнейший его тепловой режим в зависимости от нагрузки и температурных условий работы. Эту задачу автоматически выполняет термостат, установленный при выходе охлаждающей жидкости из рубашки охлаждения двигателя.
Гофрированный цилиндр 3 термостата (рис. 16, а) заполнен жидкостью, кипящей при 75—85° С. Когда основной клапан 6 термостата закрыт, вода циркулирует в рубашке охлаждения двигателя, минуя радиатор, и поступает обратно в водяной насос 1 через два окна 8 и перепускной канал 2, чем достигается быстрый и равномерный прогрев цилиндров. При температуре выше 78° С основной клапан 6 термостата начинает подниматься, перепускной клапан 5 постепенно перекрывает окна 8; при температуре около 90° С основной клапан 6 полностью открывается, окна 8 закрываются, и вода по патрубку 7 направляется в радиатор.
Рис. 16. Термостаты: а — жидкостного типа; б — с твердым наполнителем
1 — водяной насос; 2 —перепускной канал; 3 — гофрированный цилиндр; 4 — корпус термостата; 5 — перепускной клапан; 6 — основной клапан; 7—патрубок; 8 — окно перепускного клапана; 9 — медный баллон; 10 — активная масса; 11 — резиновая мембрана; 12 — корпус штока; 18 — шток; 14 — рычаг; 15 — пружина; 16 — седло клапана; 17 — резиновый буфер
На двигателях ЗИЛ-131 устанавливают термостаты с твердым наполнителем (рис. 16, б). Толстостенный медный баллон 9 заполнен активной массой 10, содержащей церезин и медный порошок, и. закрыт резиновой мембраной 11.
При температуре 70—83° С активная масса плавится и, расширяясь, перемещает вверх мембрану 11, буфер 17 и шток 13. При этом преодолевается сопротивление пружины 15 и открывается клапан 6, охлаждающая жидкость начинает циркулировать через радиатор. При снижении температуры активная масса затвердевает и уменьшается в объеме. Под действием возвратной пружины 15 клапан 6 закрывается, а шток 13, буфер 17 и мембрана 11 опускаются вниз.
Термостат с твердым наполнителем более надежен в работе и позволяет повысить избыточное давление в системе охлаждения.
У автомобилей ГАЗ-66 и ЗИЛ-131 для контроля за температурой жидкости в системе охлаждения служат сигнальные лампы, а у автомобилей КрАЗ — указатель температуры, расположенный на щитке приборов. Датчики контрольных приборов располагаются в головках цилиндров или в верхнем бачке радиатора (ГАЗ-66).
Антифризы.
В качестве жидкости, замерзающей при низкой температуре, для заправки системы охлаждения двигателей зимой применяют водный раствор этиленгликоля. Эту жидкость выпускают под марками 40 и 65, указывающими соответственно температуру ее замерзания.
При заполнении системы охлаждения антифризом в радиаторе должно оставаться свободное пространство (5—8% объема). В случае понижения уровня доливать в радиатор следует только воду, так как этиленгликоль почти не испаряется.
Возможно применение водо-спиртовых или водо-глицериновых жидкостей, замерзающих при низкой температуре, например смеси, состоящей из 43% воды, 42% этилового спирта (денатурата) и 15% глицерина, которая не замерзает до температуры — 32° С.
Пусковые подогреватели.
Подогреватель двигателя ЗИЛ-131 устанавливают с правой стороны двигателя. Он представляет собой неразборный котел, имеющий камеру сгорания, жаровую трубу и две жидкостные рубашки, соединенные с системой охлаждения двигателя. Топливо подается в камеру сгорания самотеком из топливного бачка, воздух — вентилятором. Смесь воспламеняется свечой зажигания, а когда наступит устойчивое горение в камере сгорания — пламенем горящих газов. Проходя по жаровой трубе, горячие газы нагревают воду, залитую в котел. Из выпускного патрубка отработавшие газы специальным кожухом направляются на обогрев масла в картере двигателя.
Рис. 17. Пусковой подогреватель двигателя автомобиля ГАЗ-66
1 — наливная воронка; 2 — контрольный кран; 3 — топливный бак; 4 — переключатель магнитного клапана и электродвигателя вентилятора; 5 — пульт управления; 6 — вентилятор; 7 — магнитный запорный клапан; 8 — свеча зажигания; 9 — котел; 10 — сливной кран; 11 — направляющий кожух
Пульт управления пусковым подогревателем установлен на щите двигателя.
Пусковой подогреватель автомобиля ГАЗ-66 (рис. 17) имеет котел 9, включенный в систему охлаждения двигателя. В камеру сгорания котла топливо подается самотеком из бака 3. Поступление топлива дозируется регулировочной иглой магнитного запорного клапана 7. Воздух подается вентилятором 6. Смесь воспламеняется свечой 8. В цепь свечи включено дополнительное сопротивление, установленное на пульте управления подогревателя. По накалу спирали сопротивления судят о работе свечи. Когда в камере сгорания котла будет достигнуто устойчивое горение, свечу выключают (топливо будет воспламеняться от ранее зажженного пламени).
Исследования Научно-исследовательского института автомобильного транспорта (НИИАТ) и Научно-исследовательского автомоторного и автомобильного института (НАМИ) показали, что при использовании пусковой жидкости и маловязких масел возможен пуск холодного двигателя без его разогрева при температуре до -30° С. Например, жидкость «Арктика» имеет состав: 45—60% серного эфира, 35— 55% газового бензина, противоизносные и противозадирные присадки.
Пусковое приспособление, состоящее из ручного воздушного насоса, эмульсатора-смесителя и распылителей, впрыскивает жидкость во впускной трубопровод двигателя в виде тумана.
В.М. Кленников, Н.М. Ильин
Статья из книги «Устройство грузового автомобиля».
Ремонт ГАЗ
Здравствуй Уважаемые друзья! В данной статье мы с Вами ознакомимся с системой охлаждения двигателя ЗмЗ 511 и модификаций. Двигатель ЗмЗ 511 в основном устанавливается на грузовики марки Газ: такие как Газ 53, Газ 3307, а также полноприводные грузовики марки Газ: Газ 66 и Газ 3308. Ну конечно грузовики Газ разных модификации. И так, давайте разберемся, что из себя представляет система охлаждения двигателя ЗмЗ 511.
Система охлаждения двигателя грузовиков Газ — жидкостная, закрытая, с принудительной циркуляцией жидкости, заполняется низкозамерзающей жидкостью Тосол. Система охлаждения Газ состоит из водяной рубашки двигателя, водяного насоса, радиатора, термостата, вентилятора с кожухом, жалюзи, пробки радиатора и соединительных патрубков. Емкость системы — 21,5 л.
Температурный режим. Наиболее выгодный температурный режим работы двигателя находится в пределах 80 — 90 °С. Указанная температура поддерживается при помощи термостата, действующего автоматически, и жалюзи, управляемых водителем.
Схема системе охлаждения двигателя ЗмЗ 511. (рис. 1.)
1 — радиатор; 2 — датчик сигнализатора перегрева двигателя; 3 — водяной насос; 4 — перепускной шланг; 5 — шланг радиатора подводящий; 6 — термостат; 7 — датчик указателя температуры охлаждающей жидкости; 8 — штуцер подсоединения подогревателя; 9 — водяная рубашка блока цилиндров; 10 — шланг радиатора отводящий; 11 — кран сливной радиатора; 12 — вентилятор; 13 — жалюзи; 14 — кожух вентилятора; 15 —пробка радиатора.
Для контроля температуры охлаждающей жидкости, в кабине водителя, на щитке приборов, имеется указатель температуры, датчик 7 (ТМ100-В) которого устанавливается в водяной рубашке впускной трубы. Кроме того, на щитке приборов в указателе температуры, имеется сигнальная лампа, которая загорается красным светом, при повышении температуры охлаждающей жидкости до 104—109 °С.
Датчик 2 сигнализатора (ТМ104-Т) ввернут в верхний бачок радиатора. При загорании лампы красного света, в указателе температуры, следует немедленно остановить двигатель, выяснить и устранить причину его перегрева.
Термостат Газ 6 (рис .1.) с твердым наполнителем, одноклапанный ТС 108. Устанавливается в специальной полости на выходе охлаждающей жидкости из впускной трубы. Клапан термостата Газ начинает открываться при температуре 78—82 °С, а при температуре 93 — 95 °С он полностью открыт.
Водяной насос (помпа) Газ. (Рис.2.)
Водяной насос (помпа) Газ центробежного типа (рис.2). Валик 2 водяного насоса вращается в двух шариковых подшипниках, на концах имеет лыски. На один конец вала напрессовывается крыльчатка помпы Газ, а на другой — ступица. Крыльчатка закреплена болтом, ввернутым в резьбовое отверстие в торце вала. Ступица закреплена гайкой, навернутой на резьбовой конец вала.
Шариковые подшипники с находящейся между ними распорной втулкой, зажаты между ступицей шкива и упорным кольцом; имеют с наружных торцов войлочные сальники, вмонтированные в наружные обоймы подшипников, закрепленных в корпусе запорным кольцом.
Полость помпы Газ, в которой циркулирует охлаждающая жидкость, отделена от полости, в которой вмонтированы подшипники, резиновым самоподвижным сальником с уплотняющей шайбой из графитосвинцовой композиции.
В углубление крыльчатки помпы устанавливаются пружина 8, латунные обоймы 9 и 10, манжета 11, уплотняющая шайба 12 и запираются кольцом 13. Жидкость, просачивающаяся через сальник, стекает наружу через отверстие 7 в корпусе 3.
Через пресс-масленку 5, ввернутую в корпус водяного насоса (помпы) Газ, подшипники смазываются до тех пор, пока смазка не покажется в контрольном отверстии 4. Излишки смазки следует немедленно убрать во избежание попадания ее на ремни привода вентилятора и водяного насоса и ручьи шкива.
Замасленные ремни и ручьи необходимо протереть тряпкой, слегка смоченной в бензине. Для смазывания подшипников используется смазка Литол-24. В качестве дублирующей допускается использовать жировой смазочный материал.
Радиатор Газ, системы охлаждения (см. рис.1.) — трубчато-ленточный, медно-латунный, состоит из латунных (верхнего и нижнего) бачков, набора вертикальных латунных плоско-овальных трубок с располагаемыми между ними гофрированными медными лентами, пластин крепления радиатора, пробки радиатора и сливного краника.
К верхнему и нижнему бачкам радиатора Газ припаяны две стальные боковые стойки-пластины, с помощью которых радиатор и крепится, и они же придают радиатору необходимую жесткость, а также обеспечивают возможность крепления к нему кожуха вентилятора.
Радиатор Газ в нижней части крепится к специальным кронштейнам на раме посредством резиновых прокладок и в верхней части — двумя тягами. Пробка радиатора имеет два клапана: паровой, открывающийся при избыточном давлении 45 — 60 кПа, и воздушный, открывающийся при разрежении 1 — 10 кПа.
Вентилятор на грузовиках Газ 53 — шестилопастный, металлический, состоит из двух крестовин, между которыми вклепаны лопасти, крепится совместно со шкивом четырьмя болтами к ступице валика помпы. а на грузовиках Газ 3307 и модификации шестилопастной, пластмассовый, цельный, отлитый. Так же крепится совместно со шкивом четырьмя болтами к ступице валика помпы.
Базовый ГАЗ-53 с двигателем ЗМЗ-53
С лета 1964 года началось производство небольшими партиями более современной версии ГАЗ-53 — с восьмицилиндровым двигателем ЗМЗ-53. Кроме нового двигателя машина получила сцепление иной конструкции и усовершенствованное электрооборудование. Машина комплектовалась модернизированной подвеской и задним мостом с главной парой с гипоидным профилем зубьев шестерен. Из внешних отличий самым заметным стало изменение облицовки радиатора. Если на ГАЗ-53Ф фары стояли вверху облицовки, то на ГАЗ-53 они сместились вниз.
ЗМЗ-53 получил блок цилиндров, отлитый из алюминиевого сплава АЛ4. Этот блок стал первым в мире блоком двигателя, изготовленным методом литья под давлением. Благодаря такой технологии удалось снизить вес детали более чем на 20 кг и габаритную длину более чем на 45 мм. В остальном ЗМЗ-53 представлял собой классический V-образный четырёхтактный двигатель с распределительным валом в развале блока цилиндров. Привод клапанов – штанговый. Основные технические характеристики двигателя ГАЗ-53 — при рабочем объёме цилиндров 4254 куб. см двигатель развивал крутящий момент до 29 кг/м в диапазоне 2000-2500 об/мин. Мощность из-за ограничителя оборотов не превышала 115 л. с. (при 3200 оборотах). Двигатель имел невысокую степень сжатия 6,7 единиц и работал на бензине А76. Техническая характеристика автомобиля ГАЗ 53
| Длина автомобиля | 6395 мм |
| Ширина автомобиля | 2380 мм |
| Высота автомобиля (по крыше кабине, без нагрузки) | 2220 мм |
| Длина платформы | 3740 мм |
| Ширина платформы | 2170 мм |
| Высота бортов платформы | 680 мм |
| Максимальный вес прицепа | 4000 кг |
| Снаряжённая масса | 3200 кг |
| Грузоподъёмность, не более | 4000 кг |
Стоит отметить, что в течение всего производства двигателей ГАЗ-53 технические характеристики и параметры многих узлов оставались неизменными (например, размеры цилиндра (92 мм х 80 мм)).
Питание топливом принудительное с помощью бензонасоса Б9Д. Бензонасос устанавливался на картере двигателя ГАЗ-53. Технические характеристики насоса — диафрагменного типа с производительностью до 140 л/ч. Для фильтрации топлива стоял щелевой фильтр с отстойником и дополнительно перед карбюратором ставился сетчатый фильтр тонкой очистки. Запас бензина 90 литров находился в бензобаке на раме под кабиной.
Первые версии ЗМЗ-53 оснащались двухкамерным карбюратором К 126Б с падающим потоком. Карбюратор оснащался механическими экономайзером и ускорительным насосом, а также пневматическим ограничителем оборотов двигателя. Воздух для двигателя проходил очистку в инерционно-масляном фильтре с двухступенчатой очисткой воздуха. Фильтрующий сменный элемент изготавливался из капрона.
Смазка двигателя комбинированной схемы – под давлением и разбрызгиванием. Для очистки масла применялась центрифуга. Давление масла создавалось шестерёнчатым насосом, с забором масла из поддона двигателя. Двигатель оснащался масляным радиатором с воздушным охлаждением. Радиатор монтировался перед основным радиатором жидкостной системы охлаждения. Опционально мог быть установлен жидкостный подогреватель ПЖБ12.


