Теплообменник камаз принцип работы

Добавил пользователь Валентин П.
Обновлено: 20.09.2024

В разное время на автомобилях марки КАМАЗ использовались отличающиеся системы охлаждения масла в двигателе. На фоне современных стандартов производитель грузовиков остановился на оптимальном по стоимости, весу и производительности кожухотрубном жидкостно-масляном теплообменнике.

Из чего состоит и как работает теплообменник жидкостно-масляного типа

Внутри корпуса алюминиевой детали находится сердцевина с дефлектором и масляными фильтрами, от которой отходят подводящий и отводящий патрубки для перекачки охлаждающей жидкости. Подводящий патрубок (коллектор) отвечает за подачу ОЖ с блока цилиндров на охлаждение, отводящий — за возвращение ОЖ обратно в водяную рубашку. Также, важным элементом конструкции считается перепускной клапан для аварийной работы в обход дефлектора, в случае его засорения или других проблем в работе.

Сердцевина разделена металлическими пластинами на 4 изолированные секции. Их наличие позволяет направлять поток масла и ОЖ внутри работающей системы. Этим же занимается фланец, плотно зафиксированный внутри корпуса уплотнительными кольцами с одного конца и упертый в торцевую стенку — с другого. За направление потока моторного масла в конструкции отвечает дефлектор.

Принцип работы жидкостно-масляного охладителя в общем виде выглядит так:

при нагреве двигателя до 95–100 градусов открывается термосиловой клапан ЖМТ;

через клапан часть масла с фильтров поступает в кожух;

внутри масло проходит через все 4 блока сердцевины, в процессе отдавая тепло и остывая;

остывшее масло постепенно возвращается в систему через отводящий коллектор.

В случае перегрева двигателя до 100–115 градусов через теплообменник проходит весь поток масла из системы. ЖМТ эффективен при температуре нагрева двигателя до 115 градусов. В случае перегрева на приборной панели КАМАЗа начинает мигать аварийный индикатор, сигнализирующий о необходимости заглушить мотор до полного остывания, и выполнить диагностику системы на предмет поиска причины достижения критического уровня температуры.

Влагоотделитель КамАЗа — это устройство, защищающее системы транспортного средства от смеси масляной жидкости и влаги, которая вызывает коррозию механизмов.

Как устроен

Устройство влагоотделителя включает в себя такие элементы, как:

Компрессор. Это механизм, который используется для повышения уровня давления и сжатия воздушного потока. Изготавливается из алюминия. Выходное давление не должно превышать 0,82 кгс/см² .
Радиатор. Сюда попадает сжатый воздух из компрессорной части. Механизм необходим для рассеивания тепла в воздухе. Сам радиатор оборудован системой охлаждения воздушного типа.
Корпус и стакан, которые вместе составляют внутреннюю полость конструкции.
Дефлектор. Это аэродинамический механизм, который используется для усиления тягового момента в системе транспорта.
Фильтрующий элемент. Удерживает мелкие частицы пыли. Некоторые фильтры состоят из уплотнительных колец для более качественного удержания частиц пыли и грязи.
Заслонка. Необходима для отделения спокойной зоны от загрязнений.
Клапан и пробка. С их помощью удаляются скопившиеся загрязнения во внутренней части конструкции осушителя воздуха.
Крыльчатка. Это вращающаяся часть, оснащенная лопастями. Необходима для закручивания воздушного потока и отбрасывания его на стенки корпуса и стакана.

Как работает

Принцип работы влагомаслоотделителя основан на физическом процессе конденсации. Лишняя жидкость, которая есть в воздухе, оседает на холодной поверхности корпуса и стакана устройства. Температура этой поверхности не должна превышать точку росы.

При помощи вентилятора воздушный поток проходит через 2 теплообменных механизма, которые находятся на одной линии и соединены последовательно между собой. Они должны быть заполнены фреоном или любым другим хладагентом. Во время прохождения через длинную и тонкую трубу фреон под давлением начинает охлаждаться, после чего поступает в теплообменное устройство. Попадая в него, фреон начинает охлаждать механизм.

Проходя через первое теплообменное устройство в пневмосистеме, воздух отдает часть влаги, из-за чего образуется большое количество конденсата. Вода начинает стекать в стакан осушителя. Во время испарения хладагент попадает на регулятор давления. В это время мембрана перемещается в верхнюю часть конструкции. Клапан, отвечающий за слив конденсата, открывается, и вся накопившаяся смесь из воды и масла выходит в атмосферу через устройство вывода.

Все влагоотделители изготавливаются в соответствии с международными экологическими стандартами Евро-1, 2, 3, 4 или 5.

Неисправности и ремонт

Несмотря на то, что во время эксплуатации масловлагоотделитель практически не нуждается в каком-либо обслуживании, необходимо соблюдать ряд требований для повышения времени использования самого устройства и его отдельных частей. Во-первых, требуется корректно произвести установку отделителя. Чтобы избежать появления ржавчины, шланг слива нужно расположить по направлению вниз. При самостоятельной установке рекомендуется следовать видео-инструкции. Во-вторых, необходимо уделить внимание герметичности всей конструкции. В первую очередь, это касается бывших в употреблении деталей. Приобретение новых элементов уплотнения позволит улучшить герметичность. Последнее правило имеет большое значение, поскольку основная причина поломки устройства – это именно нарушение герметизации.

Неисправности влагоотделителя и их причины:

Жидкость вытекает из резервуара, нестабильная работа автоматики. Это может быть связано с нарушением целостности или деформацией корпуса или стакана из-за механического воздействия.
Не срабатывает переключатель. Причиной поломки может стать износившийся элемент, который находится под постоянным воздействием пара.
Измеритель уровня влажности отображает неверные данные. Это может быть связано с повреждением измерительного прибора.
Нарушение теплового режима. Такая поломка может быть вызвана сбоями в работе автоматики.
Устройство не справляется со своими функциями. В этом случае причиной поломки становятся износившиеся фильтрующие элементы.

Порядок действий при проведении ремонтных работ:

Демонтировать заднюю и переднюю панель всего механизма.
Снять верхнюю крышку.
Разобрать заднюю панель.
Открутить фиксирующие болты с рамы.
Убрать 4 винта с панели.
Осмотреть на наличие повреждений и дефектов компрессор и блок управления.
Заменить износившиеся и поврежденные детали на новые. Заменить лопасти фильтров.
Проверить датчик уровня воды и индикатор давления.

Модели влагоотделителей КамАЗ евро

Одним из вариантов влагоотделителей является модификация 14.3512010-10. Далее пойдет описание данной модели устройства. Данный отделитель влаги и масла в своей конструкции располагает регулятором давления воздуха. Такому устройству находится применение в пневматической системе торможения различных грузовых автомобилей, общественного транспорта, а именно автобусов или троллейбусов, а также колесных тягачей.

Функциональная часть этого устройства заключается в выделении лишней влаги и масла из сжатого воздуха, а также их сливе из автомобиля, который происходит автоматически. Кроме того, среди функции влаговыделителя расположилось регулирование давления сжатого воздуха, который поступает в автомобильную систему торможения. От предыдущей модели устройство отличается наличием гладкой трубы повышенной длины, которая используется для исключения снижения теплопередачи вследствие засоров, появляющихся в ребрах трубы. Такое устройство полностью соответствует стандарту экологических характеристик Евро-2.

Как установить

Перед началом необходимо надеть защитные очки и маску.

Инструменты, которые потребуются в ходе работы:

гаечный ключ;
отвертка;
сварочный аппарат (если нужно будет подогнать размер трубок);
молоток.

Установка влагоотделителя выполняется следующим образом:

Устанавливают транспортное средство на специальную платформу.
Демонтируют кронштейн автомобиля.
Откручивают крепежные винты, которые фиксируют корпус радиатора.
Демонтируют кольца и уплотнительную прокладку.
При помощи крепежных болтов прикручивают устройство к раме.
Трубу, идущую от компрессора, подсоединяют к влагоотделителю.
Проверяют плотность мембраны.
Проводят осмотр клапанов.
Проверяют уровень давления и степень сжатия воздушного потока.
Устанавливают уплотнительные кольца на фильтрующий элемент.
Устанавливают верхнюю крышку.
Собирают механизм, выполняя действия в обратном порядке.

Устанавливать оборудование можно только в вертикальном положении; все фиксирующие элементы должны быть надежно закреплены. Во время подключения необходимо провести диагностику и установить, в каком направлении движется воздушный поток.

Стоимость нового влагоотделителя без регулятора давления воздуха начинается от 3000 рублей и заканчивается в районе 5000 рублей. Данная же запчасть с регулятором давления воздуха в среднем немного дороже, зато такие устройства можно найти по цене от 2500 рублей. Также возможен и ремонт влагоотделителя квалифицированными специалистами. Замена фильтра в среднем обойдется в 350 рублей, полная же замена устройства – менее 2000 рублей. Кроме того, установка отделителя влаги и масла обычно стоит так же около 2000 рублей.

В процессе работы двигателя внутреннего сгорания выделяется большое количество тепла, часть которого отводится штатной системой охлаждения. Некоторые детали, работающие в напряженном температурном режиме (коленвал, шатуны, пальцы и др.), охлаждаются маслом системы смазки двигателя, которое тоже должно отдать полученное тепло окружающему воздуху. Для этих целей предназначен жидкостно-масляный теплообменник (ЖМТ) КамАЗ.

Устройство и принцип работы

При работе автомобильного двигателя вместе с деталями нагревается и масло. Чем мощнее двигатель, тем больше образуется тепла и тем выше поднимается температура масла. При достижении предельных значений этого параметра теряются свойства смазочной жидкости, что приводит к выходу из строя элементов и всего мотора. Для отвода избыточного тепла от масла в системе смазки применяются теплообменники.

На грузовых автомобилях КамАЗ устанавливаются кожухотрубные (трубчатые) ЖМТ. Они состоят из литого алюминиевого корпуса и сердцевины. Последняя представляет собой пучок тонкостенных трубок, в большинстве случаев медных, развальцованных во фланцах, одновременно являющимися торцевыми крышками масляной полости. Для увеличения площади теплопередачи внешняя сторона трубок имеет оребрение, выполненное в виде пластин.

На стенке алюминиевого корпуса находятся специальные каналы, которые осуществляют связь с масляными фильтрами. Подводящий и отводящий коллекторы служат циркуляции охлаждающей жидкости от системы охлаждения к теплообменнику и наоборот. На одной из частей сердечника находится дефлектор, направляющий поток масла в нужную сторону.

Внутри трубок циркулирует антифриз системы охлаждения. Масло подается через фланцы в корпус теплообменника. Благодаря установленным перегородкам оно 4 раза пересекает трубный пучок, что намного повышает эффективность охлаждения среды. В связи с тем, что температура масла не может быть ниже температуры жидкости системы охлаждения, это снижает термонапряжение смазываемых деталей.

Теплообменник устанавливается на корпус блока фильтров. В нем размещен термоклапан (термостат) подключения теплообменника. При температуре +93°С и ниже, основной поток масла проходит мимо ЖМТ. Повышение параметра выше +95°С приводит к перемещению поршня термоклапана. Поток рабочей жидкости системы смазки направляется в теплообменник. При температуре +115°С наступает перегрев масла, о чем сигнализирует красный индикатор, расположенный на приборном щитке водителя. После этого машина должна быть остановлена и приняты меры по приведению значений параметра в норму.

Где находится на КамАЗе

Где находится и зачем нужен теплообменник? ЖМТ встроен в систему жидкостного охлаждения дизельных двигателей КамАЗ.

Этот узел необходим для того, чтобы моторное масло сохраняло вязкость и смазывающие свойства. Масло, проходя через теплообменник, связанный с системой жидкостного охлаждения, остывает, тем самым помогает сохранять рабочие качества двигателя.

Назначение масляного теплообменника КамАЗ и его отличие от радиатора

Основные функции масляного теплообменника:

Охлаждение моторного масла до 100-110°С.
Убирает излишки масла
Делает расход масла более экономичным

Способствует поддерживанию температурного режима

Главное отличие ЖМТ от радиатора в том, что радиатор охлаждает за счет потоков воздуха, а теплообменник использует охлаждающую жидкость. Такой режим охлаждения более эффективен, однако, при нарушении работы узла (смешивании охлаждающей жидкости и масла) может выйти из строя весь силовой агрегат.

Обслуживание

Техническое обслуживание жидкостно-масляного теплообменника заключается в своевременной промывке детали от загрязнений. В процессе работы возникает осадок, который засоряет сердечник. Также изнашиваются прокладки, соединительные элементы, что приводит к потере герметичности.

Все эти неисправности приводят к перегреву двигателя, снижению его мощности.

Регулярное ТО с демонтажом теплообменника поможет продлить срок эксплуатации устройства. Необходимо очищать пространство между пластинами от осадка, регулярно менять прокладки, при необходимости произвести замену сердечника. Очень важно использовать качественное масло, рекомендованное производителем. При любых работах с теплообменником обязательно сливается охлаждающая жидкость.

Почему возникают сбои в работе теплообменника КамАЗ

Основная неисправность, которая может случиться с теплообменником – смешивание охлаждающей жидкости с маслом. Такая проблема может вывести из строя весь двигатель, потому что нарушится система охлаждения, а кроме того, масло потеряет свои смазочные свойства, что приведет к быстрому износу деталей.

Проблема возникает из-за разгерметизации какого-либо из участков теплообменника: неплотное соединение трубок, трещины на корпусе, пробой прокладок, неверная регулировка клапанов.

Обнаружить проблему можно по некоторым косвенным признакам:

Двигатель стал перегреваться
Снижается давление моторной смазки из-за того, что смесь масла и охлаждающей жидкости очень плотная и засоряет фильтры
Изменяется цвет охлаждающей жидкости

Как снять и разобрать

Для проведения планового технического обслуживания или устранения дефекта ЖМТ необходимо демонтировать. Снять теплообменник на КамАЗе своими руками трудно, но возможно. Для этого необходимо демонтировать узлы, мешающие свободному доступу к устройству. Затем отсоединяются водяные патрубки и только после этого масляные. Все отверстия на двигателе закрывают чистой ветошью, чтобы в полости не попала грязь.

Разборка теплообменника предполагает демонтаж сердцевины для последующей чистки или устранения возникших дефектов. После демонтажа обязательно снимите, а если не получится, соскоблите с фланцев старые паронитовые прокладки. Необходимо помнить, что в трубках может остаться тосол, а в корпусе остатки масла. Снятый теплообменник осматривается на предмет наличия трещин, загрязненности поверхности охлаждения.

В связи с тем, что корпус ЖМТ выполнен из алюминия, применять при демонтаже молоток не рекомендуется.

Ремонт

Основными неисправностями теплообменника являются потеря герметичности трубного пучка и снижение мощности устройства из-за заиливания проточной части одной или обеих полостей. При таких поломках работоспособность устройства восстанавливается путем чистки, сварки или глушением трубок. Однако порой возникают дефекты, когда их устранение нецелесообразно. В такой ситуации проводят агрегатную замену ЖМТ.

В большинстве случаев течь в трубной системе происходит в районе крепления теплообменных трубок к торцевым фланцам. Признаками течи является появление масляной суспензии в системе охлаждения двигателя. Места выявленных дефектов запаиваются. Если же свищ появился в самой трубке, то ее глушат. Допускается вывод из действия не более 10% охлаждающих элементов. После устранения неисправности теплообменник опрессовывают, проверяя тем самым качество выполненных работ.

Очистку трубок от накипи проводят в большинстве случаев механическим способом при помощи шарошки или специальных винтовых насадок, устанавливаемых в дрель. При невозможности очистить ЖМТ таким способом, проводят химическую промывку при помощи моющих жидкостей. Для этого применяют 5% водный раствор соляной кислоты. Сердцевину замачивают в нем и оставляют в таком состоянии на 30-40 минут. После этого деталь тщательно промывают в 3% растворе бикарбоната натрия.

Очистку проводят до тех пор, пока грязь не удалится. После этого сердцевина промывается горячей водой и хорошо просушивается (продувается воздухом).

Многие водители считают, что при потере герметичности устройства или неплотности трубок теплообменник нужно заменить на исправный, т.к. через некоторое время этот же дефект возникает повторно.

При любой разборке ЖМТ необходимо устанавливать только новые прокладки.

Как установить

Сборка теплообменника проводится после получения положительных результатов проверки устранения дефекта. Перед установкой устройства на штатное место необходимо подготовить посадочные поверхности масляной системы на блоке фильтров. Для этого удаляют остатки старых уплотнений, очищаются фланцы. Паронитовые прокладки устанавливают на консистентную смазку и затягивают болты крепления. Использовать герметик не рекомендуют.

После установки ЖМТ на штатное место его подсоединяют к системе охлаждения двигателя. После этого заполняются рабочими средами масляная и водяная полости. Затем запускают двигатель, и проверяют отсутствие протечек и параметры работы ремонтируемых систем. После проведенной проверки ремонт теплообменника считается завершенным.

Каталог моделей ЖМТ: для каких КамАЗов применяются

Теплообменники для дизельных двигателей КамАЗ серии 740 бывают универсальными, а бывают подходящими конкретному типу двигателя.

Например, длинный масляный теплообменник для Евро-1 подойдет только 55111, 65115 и другим моделям с таким классом двигателя.

Универсальные теплообменники бывают нескольких типов:

Для двигателя Евро-2,3
Для Евро-3,4
Для Евро-2,3,4

Перед покупкой универсального ЖМТ обязательно необходимо уточнить перечень моделей КамАЗ, которым подойдет такое устройство.

ЖМТ, рассчитанные на Евро-2 подойдут следующим моделям: 6520, 4326, 43115, 53229, 6540 и др.

Теплообменник для Евро-3 подойдет для двигателей 740.60, 740.61, 740.62 и 740.63. Модели КамАЗ с такими двигателями: 6520, 5460, 65116 и другие.

Модели КамАЗ Евро-4: 43502,4308, 65116, 65111, 65222 и т.д.

Теплообменник КамАЗ Евро-1

ЖМТ применяется для охлаждения масла в дизельном двигателе КамАЗ. Такую деталь можно встретить только на КамАЗовских двигателях серии 740.

Популярная модель грузовых автомобилей 65115 имеет двигатель экологического класса Евро-1, который оснащен теплообменником 740.11-1013200. Такой ЖМТ является универсальным и подойдет для любых двигателей КамАЗ 740. Эта деталь является короткой модификацией, отличается от другой модели устройством отводящего коллектора.

Теплообменник КамАЗ Евро-2, 3

Длинная модификация теплообменника 740.20-1013200 отличается способом подключения. Фиксация шланга к патрубку осуществляется хомутом.

Такой теплообменник подходит для двигателей Евро-2, Евро-3. Применяется на различных моделях грузовиков с двигателями такого класса, например, самосвал КамАЗ 6520.

При возникновении неисправностей, возникает вопрос как снять ЖМТ. Прежде всего, необходимо слить охлаждающую жидкость, отключить от источника электроэнергии. Далее нужно ослабить хомут и другие фиксирующие элементы.

Новый ЖМТ стоит по-разному (в зависимости от модификации). Средняя цена длинного теплообменника для Евро-1 – 13 тыс. руб. Универсальный теплообменник 740.11-1013200, подходящий практически ко всем моделям КамАЗ, стоит 13-14 тыс. руб. Приобретая узел оптом, можно сэкономить около 2-3 тысяч рублей.

Теплообменник КАМАЗ масляный: защита масла от перегрева

На актуальных модификациях двигателей КАМАЗ предусмотрена система охлаждения масла, построенная на одном узле — масляном теплообменнике. Все о данных деталях, их типах, конструкции, принципе работы и применяемости, а также о верном выборе, ремонте и замене теплообменников — читайте в данной статье.

Что такое масляный теплообменник КАМАЗ?

Масляный теплообменник (жидкостно-масляный теплообменник, ЖМТ) — узел систем смазки и охлаждения дизельных силовых агрегатов высокой мощности; встраиваемый в систему жидкостного охлаждения двигателя теплообменник специальной конструкции, обеспечивающий охлаждение моторного масла за счет теплообмена с потоком охлаждающей жидкости.

Система смазки мощных дизельных агрегатов КАМАЗ работает в тяжелых условиях, масло постоянно подвергается действию высоких температур и постепенно теряет свои качества. На определенных режимах моторное масло может перегреваться, что ведет к уменьшению его вязкости и смазывающей способности, а также к интенсивному разложению и выгоранию. В конечном итоге перегретое масло ухудшает работу двигателя и даже может стать причиной его выхода из строя. Эта проблема решается введением в систему смазки двигателей КАМАЗ элемента для охлаждения масла — теплообменника.

Масляный теплообменник является составной частью систем смазки и охлаждения мотора, он обеспечивает отвод излишнего тепла от масла за счет активного теплообмена с омывающим потоком охлаждающей жидкости (ОЖ). Именно поэтому устройства данного типа называются жидкостно-масляными теплообменникам, или ЖМТ. Данный агрегат выполняет несколько функций:

Частичное охлаждение масла при температуре двигателя менее 100 градусов;
Охлаждение всего поступающего на мотор масла при температуре в пределах 100-110 градусов;
Сокращение расхода масла на угар и продление его ресурса;
Обеспечение оптимального температурного режима различных систем двигателя — благодаря ЖМТ температура масла никогда не падает ниже температуры ОЖ, что способствует более равномерному прогреву деталей мотора, снижению механических напряжений и т.д.;
Упрощение конструкции системы охлаждения масла и сокращение стоимости двигателя при обеспечении нормальных характеристик его работы.

Сегодня теплообменники устанавливаются в большинстве дизелей КАМАЗ, соответствующих нормам Евро-2 и выше, они играют важную роль в обеспечении нормальных характеристик силового агрегата на всех режимах работы. Неисправный теплообменник подлежит скорейшему ремонту или полной замене, но прежде, чем покупать новую деталь, следует разобраться в конструкции и работе этих устройств.

Устройство и принцип действия масляных теплообменников КАМАЗ

Конструкция масляного теплообменника КАМАЗ

На двигателях КАМАЗ в настоящее время находят применение только ЖМТ кожухотрубного (трубчатого) типа различных модификаций. Конструктивно данный агрегат довольно прост, он состоит из следующих деталей:

Корпус (кожух);
Сердцевина с дефлектором;
Подводящий коллектор;
Отводящий коллектор.

Основу конструкции составляет алюминиевый цилиндрический корпус (кожух), на стенке которого выполнены каналы и привалочные поверхности для присоединения к блоку масляных фильтров (установка выполняется через прокладки). Торцы кожуха закрываются специальными крышками с патрубками — подводящим и отводящим коллекторами, первый обеспечивает подачу охлаждающей жидкости из водяной рубашки блока цилиндров внутрь корпуса, а второй отводит жидкость обратно в систему охлаждения двигателя. На корпусе выполнены сверления и каналы под установку перепускных клапанов, обеспечивающих перепуск масла в обход теплообменника при засорении его сердечника.

Внутрь корпуса устанавливается сердцевина — сборка тонкостенных медных или латунных трубок, помещенных в пакет поперечных металлических пластин. На сердцевине расположено пять пластин с выступающей частью, которые делят всю деталь на четыре секции, что обеспечивает изменение направления потока масла. С одной стороны сердцевины располагается фланец, который при монтаже упирается в торец корпуса, с противоположной стороны фланец имеет такой диаметр, чтобы плотно входить внутрь кожуха, на нем же располагается несколько уплотнительных колец. Такая конструкция обеспечивает разделение потока охлаждающей жидкости и масла, препятствуя их смешиванию. А для правильного направления потока масла с одной стороны сердцевины располагается дефлектор — незамкнутое металлическое кольцо с щелью.

В собранном ЖМТ образуется теплообменник с двумя изолированными потоками: по трубкам сердечника протекает ОЖ, а по пространству между трубками и стенками кожуха протекает масло. Благодаря разделению сердечника на четыре секции путь потока масла увеличивается, чем достигается более эффективная отдача тепла охлаждающей жидкости.

ЖМТ монтируется на двигатель в сборе с блоком масляных фильтров (здесь же размещается термосиловой клапан, регулирующий поток масла через теплообменник), его подводящий и отводящий коллекторы соединяются с соответствующими патрубками на блоке цилиндров. В большинстве конструкций подводящий коллектор соединяется с блоком посредством короткой трубы, а отводящий коллектор — с помощью привалочной поверхности.

Работает ЖМТ следующим образом. При температуре двигателя ниже 95 градусов термосиловой клапан закрыт, поэтому весь поток масла от масляного насоса проходит через фильтры и сразу поступает в систему смазки двигателя. При повышении температуры выше 95 градусов клапан открывается, и часть масла от фильтров направляется на ЖМТ — здесь оно проходит внутри кожуха вокруг сердцевины, отдает излишнее тепло проходящей по трубам ОЖ, и только затем поступает в систему смазки двигателя. При росте температуры свыше 100 градусов термоклапан направляет в ЖМТ уже весь поток масла от фильтров. Если по каким-либо причинам температура двигателя превысила 115 градусов, охлаждение масла в ЖМТ становится неэффективным и может наступить перегрев — о наступлении аварийной ситуации предупреждает соответствующий индикатор на приборной панели.

Двигатель КАМАЗ серии 740 с масляным теплообменником

Применяемость масляных теплообменников на автомобилях КАМАЗ

ЖМТ устанавливаются только на дизельные двигатели КАМАЗ 740 различных модификаций экологических классов Евро-2, 3 и 4. Сегодня используется два типа теплообменников:

Каталожный номер 740.11-1013200 — короткая модификация;
Каталожный номер 740.20-1013200 — длинная модификация.

Отличие данных деталей заключается в конструкции коллекторов и, следовательно, в способе подключения к системе охлаждения. В коротком ЖМТ отводящий коллектор имеет только привалочную поверхность на торце для присоединения патрубка с помощью болтов или шпилек. Теплообменники с таким коллектором являются универсальными, они подходят для большинства КАМАЗовских двигателей различных экологических классов. В длинном ЖМТ на отводящем коллекторе расположен патрубок для присоединения шланга с фиксацией металлическом хомутом. В остальном обе детали идентичны и могут присоединяться к стандартным сборкам фильтров.

Установка теплообменника масляного КАМАЗ на блок масляных фильтров

Как верно подобрать и заменить масляный теплообменник КАМАЗ

Жидкостно-масляные теплообменники имеют простую конструкцию, что обуславливает их высокий ресурс и надежность. Однако с течением времени сердечник ЖМТ засоряется, пространство между пластинами забивается различными отложениями — это приводит к повышению сопротивления потоку масла и снижает эффективность теплообмена. При чрезмерном засорении срабатывает перепускной клапан, и масло из фильтров поступает в двигатель в обход теплообменника. В результате охлаждение масла ухудшается и даже при малой нагрузке высок риск перегрева. Если возникает такая ситуация (загорается соответствующая индикаторная лампа, наблюдается ухудшение работы мотора), масляный теплообменник необходимо проверить, демонтировать с двигателя, подвергнуть разборке и очистке.

Также в деталях теплообменника в результате процессов коррозии или при повреждении возникают трещины и щели, через которые масло попадает в охлаждающую жидкость. Эта же проблема наблюдается при износе или повреждении уплотнительных элементов. В этом случае ЖМТ подлежит ремонту или полной замене. Сегодня на рынке присутствуют различные по комплектации ремонтные комплекты, содержащие прокладки, сердечники, коллекторы и другие детали. Если же ремонт выполнить невозможно или нецелесообразно, то необходимо полностью заменить деталь. Все работы выполняются в соответствии с инструкцией по ремонту и обслуживанию транспортного средства. Перед ремонтом осуществляется слив охлаждающей жидкости и части масла, после замены все жидкости доводятся до нужного уровня. Впоследствии ЖМТ требует лишь регулярного осмотра и проверки клапанов при каждом регламентном ТО.

Если теплообменник подобран и установлен правильно, то моторное масло всегда будет иметь оптимальную температуру, обеспечивая эффективную работу силового агрегата.

Мощность, развиваемая двигателем внутреннего сгорания, зависит от количества топлива и воздуха, поступающего в двигатель. Мощность двигателя возможно повысить за счет увеличения объема этих составляющих.
Но увеличение подачи топлива бессмысленно, если не увеличивается поступление воздуха, необходимого для его сгорания. Поэтому воздух, поступающий в цилиндры двигателя, приходится сжимать. Система принудительной подачи воздуха может работать, используя энергию отработанных газов или с применением механического привода.
Турбокомпрессор или турбонагнетатель — устройство, предназначенное для нагнетания воздуха в двигатель с помощью энергии выхлопных газов. Основные части турбокомпрессора — турбина и центробежный насос, которые связывает между собой общая жесткая ось. Эти элементы вращаются со скоростью — около 100.000 об/мин, приводя в действие компрессор.
УСТРОЙСТВО ТУРБОКОМПРЕССОРА

схема турбокомпрессора
Устройство турбокомпрессора (рис.1):
1 — корпус компрессора; 2 — вал ротора; 3 — корпус турбины; 4 — турбинное колесо; 5 — уплотнительные кольца; 6 — подшипники скольжения; 7 — корпус подшипников; 8 — компрессорное колесо.
Турбинное колесо вращается в корпусе, имеющем специальную форму. Оно выполняет функцию передачи энергии отработавших газов компрессору. Турбинное колесо и корпус турбины изготавливают из жаропрочных материалов (керамика, сплавы).
Компрессорное колесо засасывает воздух, сжимает его и затем нагнетает его в цилиндры двигателя. Оно также находится в специальном корпусе.
Компрессорное и турбинное колеса установлены на валу ротора. Вращение вала происходит в подшипниках скольжения. Используются подшипники плавающего типа, то есть зазор имеют со стороны корпуса и вала. Моторное масло для смазки подшипников поступает через каналы в корпусе подшипников. Для герметизации на валу устанавливаются уплотнительные кольца.
Для лучшего охлаждения турбонагнетателей в некоторых бензиновых двигателях применяется дополнительное жидкостное охлаждение.
Для охлаждения сжимаемого воздуха предназначен интеркулер — радиатор жидкостного или воздушного типа. За счет охлаждения увеличивается плотность и соответственно давление воздуха.
В управлении системой турбонаддува основным элементом является регулятор давления. Это перепускной клапан, который ограничивает поток отработавших газов, перенаправляя часть его мимо турбинного колеса, обеспечивая нормальное давление наддува.
ПРИНЦИП РАБОТЫ

1. Турбокомпрессор широко используется ввиду простоты конструкции и хороших эксплуатационных параметров. Турбонаддув позволяет увеличить мощность двигателя на 20-35%. Двигатель, вырабатывая повышенные крутящие моменты на средних и высоких оборотах, увеличивает скорость и экономичность автомобиля.
2. Турбокомпрессор в большинстве случаев не может быть причиной неисправностей двигателя, так как его работа зависит от работоспособности газораспределительной, воздушной и топливной систем.
3. Двигатель с турбокомпрессором имеет меньший выброс вредных газов в атмосферу, так как вырабатываются дополнительные выхлопные газы в двигатель. У сгораемого топлива становится меньше отходов.
4. Происходит экономия топлива на 5-20%. В небольших двигателях энергия сжигаемого топлива используется эффективней, увеличивается КПД.
5. На высокогорных дорогах такие двигатели работают более стабильно и с меньшими потерями мощности, чем их атмосферные аналоги.
6. Турбокомпрессор сам по себе является глушителем шума в системе выпуска.
Как работает турбина — видео:

Турбина КАМАЗ ЕВРО 2

Турбокомпрессор камаз — все о нём

Модели турбокомпрессоров, применяемые на двигателях КАМАЗ.

В системах наддува дизельных двигателей КАМАЗ применяют одноступенчатые турбокомпрессоры, состоящие из центробежного компрессора и радиальной центробежной турбины. Так как работа двигателя и турбокомпрессора согласована, то можно устанавливать определенный тип турбокомпрессора только на тот двигатель, для которого он предназначен.

На двигатель КАМАЗ 7403.10 устанавливаются два турбокомпрессора ТКР 7Н-1. В качестве запасных частей этот двигатель разрешено комплектовать турбокомпрессорами: ТКР-7Н1-СТ производства ООО “Сервис-Турбо”, ТКР 7Н-1К производства НПО “Турботехника”, ТКР-7ТВ-03 производства ООО “Турбо-Веста”.

На двигатели КАМАЗ 740.11-240, 740.13-260, 740.14-300 устанавливаются два турбокомпрессора: ТКР 7С-9 или К27-115.

Описание системы газотурбинного наддува и охлаждения наддувочного воздуха.

На всех автомобилях КАМАЗ, кроме комплектаций с двигателями моделей 7403.10, 740.11-240, 740.13-260, 740.14-300, применяется система охлаждения надувочного воздуха (ОНВ).

Система газотурбинного наддува и ОНВ обеспечивает за счет использования части энергии отработавших газов подачу предварительно сжатого и охлажденного воздуха в цилиндры двигателя. Это позволяет увеличить плотность заряда воздуха, поступающего в цилиндры, и в том же рабочем объеме сжечь большее количество топлива, т.е. повысить литровую мощность двигателя.

Рисунок 1 — Схема системы газотурбинного наддува и ОНВ.

1 — теплообменник ОНВ: 2 — радиатор системы охлаждения; 3 — вентилятор; 4 — двигатель; 5,6- турбокомпрессоры

Воздух в центробежный компрессор турбокомпрессора поступает из воздухоочистителя, сжимается и подается под давлением в теплообменник ОНВ, и затем охлажденный воздух поступает в двигатель.

Турбокомпрессоры устанавливаются на выпускных патрубках по одному на каждый ряд цилиндров. Выпускные коллекторы и патрубки изготовлены из высокопрочного чугуна. Уплотнение газовых стыков между установочными фланцами турбины турбокомпрессоров, выпускных патрубков и коллекторов осуществляется прокладками из жаростойкой стали. Газовый стык между выпускным коллектором и головкой цилиндра уплотняется прокладкой из асбостального листа, окантованного лентой из жаростойкой стали. Прокладки являются деталями одноразового использования и при переборках системы подлежат замене.

Выпускные коллекторы крепятся к головкам цилиндров болтами. Для компенсации угловых перемещений, возникающих при нагреве, под головки болтов крепления выпускного коллектора устанавливаются специальные сферические шайбы.

Впускные коллекторы и патрубки выполняются литыми из алюминиевого сплава и соединяются между собой при помощи болтов. Стыки между коллекторами и патрубками уплотняются паронитовыми прокладками.

Рисунок 2 — Схема системы газотурбинного наддува (без ОНВ)

1 — турбокомпрессоры; 2 — патрубок выпускной левый; 3 — патрубок впускной левый; 4 — коллектор выпускной левый; 5 — коллектор впускной левый; 6 — патрубок объединительный; 7 — коллектор впускной правый; 8 — коллектор выпускной правый; 9 — патрубок выпускной правый; 10 — патрубок впускной правый.

Смазка подшипников турбокомпрессоров осуществляется из системы смазки двигателя через фторопластовые трубки с металлической оплеткой. Слив масла из турбокомпрессоров осуществляется по стальным трубкам сильфонной конструкции в картер двигателя.

На рисунке 2 представлена система газотурбинного наддува без ОНВ. Принцип работы такой системы тот же, что и у представленной выше, за исключением того, что сжатый воздух, подаваемый в цилиндры двигателя, не охлаждается.

Конструкция турбокомпрессоров, применяемых на двигателях КАМАЗ.

Рисунок 3 — Турбокомпрессор ТКР 7Н-1

1 — подшипник; 2 — экран; 3 — корпус компрессора; 4 — диффузор; 5 — уплотнительное кольцо; 6 — гайка; 7 — маслоотражатель; 8 — колесо компрессора; 9 — маслосбрасывающий экран; 10 — крышка; 11 — корпус подшипников; 12 — фиксатор; 13 — переходник; 14 — прокладка; 15 — экран турбины; 16 — колесо турбины с валом; 17 — корпус турбины; 18 — уплотнительное кольцо.

В конструкции турбокомпрессора ТКР 7Н-1 (рисунок 3) применяется изобарный однозаходный корпус турбины из высокопрочного чугуна и в качестве подшипника — бронзовая моновтулка качающегося типа.

Ротор турбокомпрессора состоит из колеса турбины с валом 16, колеса компрессора 8 и маслоотражателя 7, закрепленных на валу гайкой 6. Ротор вращается в подшипнике 1, удерживающемся от осевого и радиального перемещений фиксатором 12, который с переходником 13 является одновременно и маслоподводящим каналом.

Ротор и колесо компрессора динамически балансируются с высокой точностью на специальных балансировочных станках.

В корпусе подшипника 11 устанавливаются стальные крышки 10 и маслосбрасывающий экран 9, который вместе с упругими разрезными кольцами 5 предотвращает течь масла из полости корпуса подшипника.

Для уменьшения теплопередачи от корпуса турбины к корпусу подшипника между ними установлен чугунный экран 15 и окантованная асбостальная прокладка 14.

Корпус компрессора и корпус турбины крепятся к корпусу подшипников при помощи болтов и планок. Болты крепления корпусов компрессоров М6 необходимо затягивать крутящим моментом 4,9…7,8 Н-м (0,5…0,8 кгс-м), а болты крепления корпусов турбин М8 — 23,5…29,4 Н-м (2,4…3,0 кгс-м).

В конструкции турбокомпрессора ТКР 7С-6 (ТКР7С-9) (рисунок 4) применяется двухзаходный корпус турбины 7 из высокопрочного чугуна.

Ротор турбокомпрессора состоит из колеса турбины 9 с валом 10, колеса компрессора 1, маслоотражателя 16 и втулки 15, закрепленных на валу гайкой 19.

Ротор вращается в подшипниках 5, представляющих собой плавающие вращающиеся втулки. Осевые перемещения ограничиваются упорным подшипником 4, установленным между корпусом подшипников 3 и крышкой 2. Подшипники выполняются из бронзы.

Рисунок 4 — Турбокомпрессор ТКР 7С-6:

1 — корпус компрессора; 2 — крышка; 3 — корпус подшипников; 4 — подшипник упорный; 5 — подшипник; 6 — кольцо стопорное; 7 — корпус турбины; 8 — кольцо уплотнительное; 9 — колесо турбины; 10 — вал ротора; 11 — экран турбины; 12, 17 — планки; 13, 18 — болты; 14 — маслосбрасывающий экран; 15 — втулка; 16 — маслоотражатель; 19 — гайка; 20 — колесо компрессора; 22 — диффузор; 24 — переходник; 25 — прокладка, 21, 23 — кольцо уплотнительное (резиновое).

Корпус подшипников турбокомпрессора, с целью уменьшения теплопередачи от турбины к компрессору, выполнен составным из чугунного корпуса и крышки из алюминиевого сплава. Для уменьшения теплопередачи между корпусом турбины и корпусом подшипников устанавливается экран турбины 11 из жаростойкой стали. В корпусе подшипников устанавливается маслосбрасывающий экран 14, который вместе с упругими уплотнительными кольцами 8 предотвращает утечку масла из полости корпуса.

Корпусы турбины и компрессора крепятся к корпусу подшипников с помощью болтов 13, 18 и планок 12, 17. Моменты затяжки болтов такие же, как у ТКР 7Н-1. Такая конструкция позволяет устанавливать корпусы под любым углом друг к другу, что в свою очередь облегчает установку ТКР на двигателе.

Турбокомпрессоры ТКР 7С-6 и ТКР 7С-9 отличаются между собой только корпусами турбин — они имеют различную пропускную способность.

Турбокомпрессоры S2B/7624TAE/0,76D9 правый и левый (обозначение левого турбокомпрессора 1274 970 0003, правого — 1274 970 0004) не имеют конструктивных отличий, отличаются только разворотом корпусов турбины и компрессора.

Корпус турбины крепится к корпусу подшипников при помощи болтов и планок, а корпус компрессора — при помощи стопорного кольца. Такая конструкция позволяет устанавливать корпусы под любым углом друг к другу, что в свою очередь обеспечивает взаимозаменяемость левого и правого турбокомпрессоров. При необходимости производить разворот корпуса компрессора только при ослаблении натяга стопорного кольца.

Турбокомпрессоры К27-115 правый и левый (обозначение правого турбокомпрессора 399 0023 115-01, левого — 399 0023 115-02) не имеют конструктивных отличий, отличаются только разворотом корпусов турбины и компрессора.

К27-115 имеет конструкцию, аналогичную ТКР 7С-9, и по установочным и присоединительным размерам он унифицирован с ТКР 7С-9.

Корпус турбины и корпус компрессора крепятся к корпусу подшипников при помощи болтов и планок. Такая конструкция позволяет устанавливать корпусы под любым углом друг к другу, что в свою очередь обеспечивает взаимозаменяемость левого и правого турбокомпрессоров.

Допустимые параметры турбокомпрессоров при эксплуатации приведены в таблице 1.

Читайте также: