Проектирования и конструирование системы охлаждения двигателя автомобиля ВАЗ 2106

 

 

Продольный разрез насоса охлаждающей  жидкости: 1 — корпус; 2 — подшипник; 3 —шкив; 4 — ступица шкива; 5 — стопорный винт подшипника; 6 — крышка; 7 — валик; 8 — сальник; 9 — крыльчатка

Насос охлаждающей жидкости ¾ центробежного типа, приводится в действие от шкива коленчатого вала клиновым ремнем привода генератора. Насос крепится к блоку цилиндров с правой стороны через уплотнительную прокладку. Корпус и крышка насоса отлиты из алюминиевого сплава. В крышке подшипника, который стопорится винтом, установлен валик. Подшипник двухрядный, неразборный, без внутренней обоймы. Подшипник заполнен смазкой при сборке и в дальнейшем не смазывается. На валик с одной стороны напрессована крыльчатка, а с другой ступица шкива привода насоса.

Торец крыльчатки, соприкасающийся с уплотнительным кольцом, закален токами высокой  частоты на глубину 3 мм. Уплотнительное кольцо прижимается к крыльчатке пружиной через резиновую манжету. Сальник неразборный, состоит из наружной латунной обоймы, резиновой  манжеты и пружины. Он запрессован  в крышку насоса. [3, c. 72] Корпус насоса имеет приемный патрубок и окно в сторону блока цилиндров для подачи насосом охлаждающей жидкости. При нормальном натяжении ремня привода насоса прогиб его под усилием 10 кгс должен быть в пределах 10-15 мм.

Электровентилятор. Вентилятор четырехлопастной, изготовлен из пластмассы. Лопасти вентилятора имеют переменный по радиусу угол установки и для уменьшения шума переменный шаг по ступице. Вентилятор устанавливается на вал электродвигателя и прижимается гайкой. Для лучшей эффективности работы вентилятор находится в кожухе, который крепится болтами к кронштейнам радиатора. Электродвигатель в сборе с вентилятором устанавливается на три резиновые втулки и крепится гайками на шпильки кожуха вентилятора. Включение и выключение электровентилятора  осуществляется автоматически в зависимости от температуры жидкости с помощью датчика типа ТМ-108, установленного в нижнем бачке радиатора с левой стороны. Температура замыкания контактов датчика должна быть в пределах 89-95 С, а размыкания в пределах 84-90 С.

Детали радиатора и вентилятора  с электроприводом: 1 — радиатор; 2 — пробка радиатора; 3 - вентилятор; 4 - электродвигатель вентилятора; 5 -кожух вентилятора; 6 - датчик включения электродвигателя; 7 — сливная пробка радиатора; 8 — нижняя опора радиатора

Радиатор. Радиатор с верхним и нижним бачками, с двумя рядами латунных вертикальных трубок и лужеными охлаждающими пластинками крепится четырьмя болтами к передку кузова и опирается на резиновые опоры. Заливная горловина радиатора закрывается пробкой и соединяется шлангом с полупрозрачным пластмассовым, расширительным бачком . Пробка радиатора имеет впускной клапан и выпускной , через которые радиатор соединяется шлангом с расширительным бачком. [1, c. 18]

Впускной  клапан не прижат к прокладке (зазор 0, 5-1,1 мм) и допускает впуск и  выпуск охлаждающей жидкости в расширительный бачок при нагревании и охлаждении двигателя. С 1988 г. на автомобилях устанавливаются  радиаторы с алюминиевой сердцевиной  и пластмассовыми бачками.

Термостат: 1 — входной патрубок (от двигателя); 2 — перепускной клапан; 3 — пружина перепускного клапана; 4 — стакан; 5 — резиновая вставка; 6 ~ выходной патрубок; 7 - пружина основного клапана; 8 - седло основного клапана; 9 - основной клапан; 10 - держатель; 11 — регулировочная гайка; 12 — поршень; 13 — входной патрубок (от радиатора); 14 - наполнитель; 15 - обойма; Д - вход жидкости от двигателя; Р — вход жидкости от радиатора; Н — выход жидкости к насосу

Термостат и работа системы охлаждения. Термостат системы охлаждения ускоряет прогрев двигателя и поддерживает необходимый тепловой режим работы двигателя. При оптимальном тепловом режиме температура охлаждающей жидкости должна быть 85-95 С. Термостат состоит из корпуса и крышки , которые завальцованы вместе с седлом основного клапана.

Термостат имеет входной патрубок для впуска охлажденной жидкости от радиатора, патрубок перепускного шланга  для  перепуска жидкости из головки цилиндров  в термостат и патрубок для  подачи охлаждающей жидкости в насос. [8, c. 38] Основной клапан установлен в стакан термоэлемента, в котором завальцована резиновая вставка. В резиновой вставке находится стальной полированный поршень, закрепленный на неподвижном держателе. Между стенками и резиновой вставкой помещен термочувствительный твердый наполнитель. Основной клапан  прижимается пружиной к седлу. На клапане закреплены две стойки, на которых установлен перепускной клапан, поджимаемый пружиной.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Схема работы коробки передач ВАЗ2106

 

Пятиступенчатая коробка передач создана на базе четырехступенчатой коробки, поэтому  схемы передачи крутящего момента  с первичного вала на вторичный на всех передачах переднего хода, за исключением пятой передачи и  заднего хода, аналогичны с четырехступенчатой коробкой передач. То есть крутящий момент от коленчатого вала двигателя через сцепление передается на первичный вал 1 и через шестерни 3 и 39 постоянного зацепления на промежуточный вал. Блок шестерен промежуточного вала имеет постоянное зацепление с шестернями 7, 8, 11 третьей, второй и первой передач вторичного вала. Поэтому они вращаются от промежуточного вала как при включенной, так и при выключенной передаче. Кроме того, вместе с промежуточным валом вращается блок 28 шестерен, от большого венца которого вращение передается на шестерню 17 пятой передачи. Так как шестерни 7, 8, 11, 17 свободно посажены на вторичном валу 2, то при нейтральном положении рычага переключения передач ни одна из этих шестерен не передает крутящий момент на вторичный вал. При трогании автомобиля с места и преодолении тяжелых участков дороги включается 1 передача (см. схему перемещения рычага 16 переключения передач). При этом скользящая муфта 9, входя в зацепление с зубчатым венцом синхронизатора шестерни 11 первой передачи, соединяет ступицу 32 с шестерней 11. Крутящий момент от шестерни 11 через муфту 9 и ступицу 32 передается на вторичный вал 2. Передаваемый крутящий момент увеличивается в соответствии с передаточным числом первой передачи. При дальнейшем разгоне автомобиля переходят с первой передачи на вторую. В этом случае муфта 9 соединяет ступицу 32 с зубчатым венцом шестерни 8 второй передачи, и крутящий момент от шестерни 8 через муфту 9 и ступицу 32 передается на вторичный вал. Величина крутящего момента несколько снижается и по сравнению с прямой передачей будет увеличена в 2, 1 раза, скорость автомобиля увеличивается. При переходе на третью передачу скользящая муфта 5 другого синхронизатора соединяет ступицу 37 с венцом шестерни 7. Крутящий момент передается от шестерни 7 через муфту 5 и ступицу 37 на вторичный вал 2. Величина крутящего момента несколько снижается, а скоробь увеличивается. [9, c. 63] При включении четвертой передачи муфта 5 входит в зацепление с зубчатым венцом 4 ведущего вала, т.е. соединяет напрямую первичный и вторичный валы коробки передач. В этом случае частота вращения первичного и вторичного валов будет одинаковой, и величина крутящего момента не изменяется. Эта передача называется прямой. При включении пятой передачи скользящая муфта 14 соединяет ступицу 13 с зубчатым венцом шестерни 17. Крутящий момент будет передаваться от первичного вала 1 через шестерни постоянного зацепления 3 и 39 на промежуточный вал. От него на блок 28 шестерен и от большого венца блока на ведомую шестерню 17 пятой передачи, затем через муфту 14 и ступицу 13 на вторичный вал 2. При этом величина крутящего момента будет минимальной, а скорость максимальной. Задняя передача включается перемещением рычага переключения передач вправо, затем нажатием на него вниз и перемещением назад по ходу автомобиля. При этом промежуточная шестерня 27 заднего хода входит в зацепление с малым венцом 26 блока шестерен и с венцом шестерни 12 заднего хода. При перемещении промежуточной шестерни 27 головка штока нажимает на шарик штока включателя 25 и утапливает его. Цепь лампы света заднего хода замыкается, и сигнализирует белым цветом о включенной задней передаче. При включенной передаче, когда вращается вторичный вал 2, происходит передача вращения на ведущую шестерню 20 привода спидометра. От нее вращение передается на ведомую шестерню привода спидометра и через пару косозубых шестерен на валик привода троса спидометра; трос приводит в действие спидометр. Детали коробки передач смазываются трансмиссионным маслом, которое заливается в количестве 1, 55 л. При вращении валов и шестерен образуется масляный туман. Масло через радиальные отверстия в ведомых шестернях 7, 8, 11 и 17 поступает к посадочным пояскам вторичного вала, на которых расположены эти шестерни. За счет канавок на этих поясках образуется масляная пленка, не допускающая прямого контакта металлических поверхностей шестерен и вала. Герметичность картера коробки передач обеспечивается сальниками первичного и вторичного валов и уплотнительными прокладками, которые установлены между картером и нижней и задней крышками. [2, c. 45] Чтобы уменьшить напор масла на сальник вторичного вала, на валу устанавливается маслоотражательная шайба 19. Осевые усилия, возникающие при передаче крутящего момента через косозубые шестерни, воспринимаются шариковыми подшипниками валов, которые фиксируются в своих гнездах установочными кольцами (промежуточный подшипник вторичного вала стопорной пластиной), а на валах пружинными шайбами и стопорными кольцами. Простая конструкция коробки передач, косозубые шестерни постоянного зацепления и синхронизаторы обеспечивают долговечную и бесшумную работу коробки передач. Ее обслуживание сведено к минимуму: проверке уровня и замене масла.

 

 

 

1. Первичный  вал; 

2. Вторичный  вал; 

3. Шестерня  постоянного зацепления первичного  вала;

4. Зубчатый  венец синхронизатора IV передачи;

5. Скользящая  муфта синхронизатора III и IV передач; 

6. Вилка включения  III и IV передач; 

7. Шестерня  и зубчатый венец синхронизатора III передачи;

8. Шестерня  и зубчатый венец синхронизатора И передачи;

9. Скользящая  муфта синхронизатора I и II передач; 

10. Вилка  включения I и II передач; 

11. Шестерня  и зубчатый венец синхронизатора I передачи;

12. Шестерня  заднего пода;

13. Ступица  муфты синхронизатора V передачи;

14. Скользящая  муфта синхронизатора V передач; 

15. Вилка  включения V передачи и заднего  хода;

16. Рычаг  переключения передач; 

17. Шестерня  и зубчатый венец синхронизатора V передачи;

18. Втулка  шестерни V передачи;

19. Маслоотражательная шайба;

20. Ведущая  шестерня привода спидометра;

21. Фланец  эластичной муфты; 

22. Шток вилки  включения V передачи и заднего  хода:

23. Шток вилки  включения III и IV передач; 

24. Шток вилки  включения I и II передач; 

25. Включатель  фонаря заднего хода;

26. Шестерня  заднего хода блока шестерен;

27. Промежуточная  шестерня заднего хода;

28. Блок шестерен V передачи и заднего хода;

29. Ось промежуточной  шестерни заднего хода;

30. Шестерня I передачи промежуточного вала;

31. Блокирующее  кольцо синхронизатора I передачи;

32. Ступица  муфты синхронизатора I и II передач; 

33. Блокирующее  кольцо синхронизатора И передачи;

34. Шестерня И передачи промежуточного вала;

35. Шестерня III передачи промежуточного вала;

36. Блокирующее  кольцо синхронизатора III передачи;

37. Ступица  муфты синхронизатора Ill и IV передач;

38. Блокирующее  кольцо синхронизатора IV передачи;

39. Шестерня  постоянного зацепления промежуточного  вала.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Техническое  обслуживание системы охлаждения  и техника безопасности при  техническом обслуживании системы  охлаждения двигателя а/м ВАЗ 2106

 

2.1 Ремонт  и техническое обслуживание системы  охлаждения двигателя а/м ВАЗ 2106

 

Контроль  герметичности системы охлаждения производится специальным устройством, которое устанавливается вместо пробки на горловину радиатора или расширительного бачка и при помощи насоса устройства создают избыточное давление в системе 0,05...0,07 МПа, при котором не допускается просачивания жидкости из системы. Однако обычно подтекание жидкости легко обнаруживается по мокрым следам на месте стоянки, а также по снижению уровня охлаждающей жидкости в системе охлаждения.

Негерметичность соединений шлангов и фланцев патрубков устраняется подтяжкой их креплений — хомутов и резьбовых деталей. Поврежденные шланги и негерметичные пробки, и краники заменяют на новые.

Подтекание жидкости через трещины в бачках или сердцевине радиатора устраняется заделкой трещин при помощи пайки или заклеивания. Незначительное подтекание жидкости через радиатор может быть устранено при помощи добавления в охлаждающую жидкость специальных гермети-ков. Однако применение герметиков устраняет подтекание жидкости, как правило, лишь на небольшое время и может иметь вредные для системы охлаждения двигателя последствия. [8, c. 39] При добавлении герметика в охлаждающую жидкость его частицы осаждаются не только на поврежденные места, но и на остальные поверхности, увеличивая отложения на внутренних поверхностях элементов системы охлаждения. Это может ухудшить циркуляцию жидкости в системе и соответственно снизить эффективность охлаждения двигателя и работы отопителя. В этом случае помимо замены негерметичного радиатора потребуется тщательно промыть всю систему охлаждения.

В случае вытекания жидкости через дренажное  отверстие корпуса жидкостного насоса необходимо снять его с автомобиля для ремонта (замены деталей сальникового уплотнения) или замены. Если небольшое подтекание из дренажного отверстия обнаружено в период обкатки автомобиля, это может являться результатом незаконченной приработки деталей уплотнения и принимать меры к устранению течи пока нет необходимости. Недопустимо устранять подтекание закрытием отверстия. Это неизбежно приведет попаданию жидкости в подшипники насоса и к их разрушению. [5, c. 142]

Перегрев  двигателя характеризуется повышенной температурой и возможным закипанием охлаждающей жидкости. Возникает он вследствие недостаточного уровня охлаждающей жидкости; пробуксовки или обрыва ремня привода жидкостного насоса и генератора (кроме двигателей ВАЗ-2108 и МеМЗ-245, у которых привод жидкостного насоса от зубчатого ремня газораспределительного механизма); неисправности электровентилятора (не включается из-за неисправности датчика или электродвигателя, который не дает нужной частоты вращения); поломки крыльчатки жидкостного насоса; неисправности термостата (не открывается основной клапан, и жидкость через радиатор не циркулирует); засорения воздушных проходов в сердцевине радиатора; отложения загрязнений и накипи в радиаторе и на стенках рубашки охлаждения.

При перегреве  двигателя охлаждающая жидкость значительно увеличивается в объеме и может происходить ее выход через пробку распределительного бачка. А при сильном (свыше 110°С) перегреве жидкости она может закипеть и вследствие значительного повышения давления в системе охлаждения (особенно при неисправном паровом клапане пробки расширительного бачка или радиатора) может нарушиться герметичность радиатора (радиатор потечет). Кроме того, при перегреве происходят потеря мощности двигателя вследствие ухудшения наполнения цилиндров горючей смесью, а также падение давления и выгорание масла, что приводит к усиленному изнашиванию поршневой группы и цилиндров. При длительной работе с повышенной температурой возможно заклинивание поршней в цилиндрах и выход двигателя из строя, поэтому при первых признаках перегрева необходимо принимать меры к устранению его причин. При снижении уровня охлаждающей жидкости необходимо определить и устранить причину его снижения и долить необходимое количество охлаждающей жидкости. Пробуксовка ремня привода жидкостного насоса (кроме двигателей ВАЗ-2108 и МеМЗ-245) может происходить вследствие его слабого натяжения и (или) замасливания. Ослабление натяжения ремня является следствием его вытягивания, в результате чего частота вращения насоса, вентилятора и генератора отстает от частоты вращения коленчатого вала. Признаками пробуксовки ремня помимо перегрева двигателя являются подергивание стрелки амперметра, а также недозаряд аккумуляторной батареи (более тусклый, чем обычно, свет ламп). [2, c. 43]

Проверка  натяжения ремня привода жидкостного  насоса и генератора осуществляется по прогибу ремня при приложении к нему определенного усилия. Для проверки натяжения могут использоваться линейка с рейкой (рис. 193). При измерении рейку прикладывают к приводным шкивам, а линейку устанавливают посередине рейки и, надавливая на линейку с определенным усилием, измеряют величину прогиба ремня и сравнивают измеренное значение с требуемым. Однако точность измерения при использовании данного способа невысока и в значительной степени зависит от опыта работника, поскольку при данном способе не производится измерения прилагаемого к линейке усилия. Поэтому для более точного измерения натяжения ремня следует использовать специальное динамометрическое устройство, состоящее из динамометра со шкалой и планки. При измерении натяжения ремня с помощью динамометрического устройства его планку опирают на шкивы ремня и, надавливая на ручку до упора буртика штока в упорную втулку, снимают со шкалы значение приложенного к ремню усилия. [20, c. 39]

Натяжение ремня проверяется его прогибом между шкивами генератора и насоса или между шкивами насоса и коленчатого вала. При нормальном натяжении ремня прогиб А под усилием 98 Н (10 кгс) должен быть 10-15 мм, а прогиб В — в пределах 12-17 мм под тем же усилием. Для регулировки натяжения ремня, нужно ослабить гайки крепления генератора, сместить его от двигателя, (для увеличения натяжения) или к двигателю (да уменьшения натяжения) и затянуть гайки крепления. Повернуть коленчатый вал на два оборота по часовой стрелке и проверить натяжение ремня.