- Что такое масляный теплообменник КАМАЗ?
- Как поступить если автомобиль перегрелся в пробке
- Устройство и принцип действия масляных теплообменников КАМАЗ
- Приборы измерения температуры
- Применяемость масляных теплообменников на автомобилях КАМАЗ
- Как установить
- Как верно подобрать и заменить масляный теплообменник КАМАЗ
- Назначение теплообменника масляного и его отличие от радиатора
- Где находится, как проверить и заменить
- Типы, устройство и работа масляных теплообменников
- Почему возникают сбои в работе теплообменника КамАЗ
- Вопросы обслуживания и ремонта жидкостно-масляного теплообменника
Что такое масляный теплообменник КАМАЗ?
Теплообменник масляный (жидкостно-масляный теплообменник, ЛМТ) — узел систем смазки и охлаждения дизельных силовых агрегатов большой мощности; теплообменник специальной конструкции, встроенный в систему жидкостного охлаждения двигателя, охлаждающий моторное масло за счет теплообмена с потоком охлаждающей жидкости.
Система смазки мощных дизельных агрегатов КАМАЗ работает в тяжелых условиях, масло постоянно подвергается воздействию высоких температур и постепенно теряет свои качества. При определенных условиях моторное масло может перегреваться, что приводит к снижению его вязкости и смазывающей способности, а также к интенсивной деградации и выгоранию. В конечном счете, перегретое масло ухудшит работу двигателя и может даже привести к отказу двигателя. Эта проблема решается введением в систему смазки двигателей КАМАЗ элемента для охлаждения масла — теплообменника.
Масляный теплообменник является составной частью систем смазки и охлаждения двигателя; обеспечивает отвод избыточного тепла от масла за счет активного теплообмена с омывающим потоком охлаждающей жидкости (ОЖ). Именно поэтому агрегаты этого типа называются жидкостно-масляными теплообменниками, или ЖМТ. Это устройство выполняет несколько функций:
- Частичное охлаждение масла при температуре двигателя менее 100 градусов;
- Охлаждение всего поступающего в двигатель масла при температуре в пределах 100-110 градусов;
- Снизить расход масла на угар и продлить срок службы;
- Обеспечить оптимальный температурный режим для различных систем двигателя – благодаря LMC температура масла никогда не опускается ниже температуры охлаждающей жидкости, что способствует более равномерному прогреву деталей двигателя, снижению механических напряжений и так далее;
- Упрощает конструкцию системы охлаждения масла и снижает стоимость двигателя при сохранении нормальной 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 досрочному ремонту или полной замене, но перед покупкой новой детали следует разобраться в устройстве и работе этих устройств.
Как поступить если автомобиль перегрелся в пробке
При длительной езде автомобиля на пониженной передаче двигатель работает с повышенной мощностью, что само по себе приводит к перегреву. Добавьте к этому отсутствие встречного потока воздуха, необходимого для охлаждения радиатора.
Самое главное не паниковать. Кратковременный перегрев не страшен, но если вы видите, что машина не остывает, пора действовать.
Важно — не выключайте двигатель без крайней необходимости. Именно — без экстрима. Заглушенный, перегретый двигатель – это почти 100% гарантия ремонта. В таком случае довольно долго описывать происходящее в двигателе (проворачивать втулки вместе с коленвалом, при следующем запуске двигателя — наименьшая из возможных проблем), просто примите на веру.
Важно — не пытайтесь залить двигатель водой или залить холодную воду в радиатор. В итоге ремонт. Также постарайтесь так сильно, что без замены блока и ГБЦ не обойтись. Еще одна «прелесть» холодной воды – микротрещины внутри блока. Его будет очень и очень трудно, если вообще возможно, найти и устранить.
Машина перегрета — попробуй съехать на обочину. Не получится — не паникуйте, и не обращайте внимания на окружающих — вам важно сохранить двигатель.
Мы остановились на холостом ходу, включили обогреватель на полную мощность и стали ждать. Если через 5-10 минут ситуация не улучшится, выключите двигатель.
Не лишним будет открыть капот, самое главное в панике не забыть поставить машину на стояночный тормоз.
Единственная причина немедленно заглушить двигатель – это угар из-под капота.
Скорее всего, лопнул патрубок охлаждения, и дальнейшая работа двигателя только усугубит ситуацию.
Вот он, двигатель перегревается, если присмотреться. Теперь вы знаете, почему греется двигатель и как с этим бороться.
Устройство и принцип действия масляных теплообменников КАМАЗ
На двигателях КАМАЗ в настоящее время применяются только кожухотрубные (трубчатые) ЛМТ различных модификаций. Конструктивно это устройство достаточно простое, оно состоит из следующих частей:
- Дом (дом);
- Сердечник с дефлектором;
- Подающий коллектор;
- Выхлопной коллектор.
В основе конструкции цилиндрический алюминиевый корпус (корпус), на стенке которого выполнены каналы и ответные поверхности для крепления к блоку масляного фильтра (установка осуществляется через прокладки). Торцы корпуса закрыты специальными крышками с патрубками — впускным и выпускным коллекторами, первый обеспечивает подачу охлаждающей жидкости из водяной рубашки блока цилиндров внутрь корпуса, а второй отводит жидкость обратно в двигатель система охлаждения. На корпусе выполнены отверстия и каналы для установки перепускных клапанов, обеспечивающих перепуск масла, идущего в обход теплообменника при засорении сердечника.
Внутри корпуса установлен сердечник — набор тонкостенных медных или латунных трубок, помещенных в пакет поперечных металлических пластин. Сердечник имеет пять приподнятых пластин, которые делят всю деталь на четыре секции, позволяя маслу менять направление. С одной стороны сердечника имеется фланец, который при сборке упирается в торец корпуса, с противоположной стороны фланец имеет такой диаметр, что плотно входит в корпус, и на нем размещены несколько уплотнительных колец. Такая конструкция разделяет поток охлаждающей жидкости и масла, предотвращая их смешивание. А для правильного направления потока масла с одной стороны сердечника размещен дефлектор — открытое металлическое кольцо с канавкой.
В составном LCM образован теплообменник с двумя изолированными потоками: теплоноситель течет по основным трубам, а масло – через пространство между трубами и стенками корпуса. Благодаря разделению активной зоны на четыре секции путь потока масла увеличивается, что приводит к более эффективному отводу тепла охлаждающей жидкости.
LCM смонтирован на двигателе в сборе с узлом масляного фильтра (здесь же расположен термосиловой клапан, регулирующий подачу масла через теплообменник), его впускной и выпускной коллекторы соединены с соответствующими патрубками на блоке цилиндров. В большинстве конструкций впускной коллектор соединяется с блоком короткой трубкой, а выпускной коллектор соединяется с ответной частью.
Работает ЗМТ следующим образом. При температуре двигателя ниже 95 градусов термосиловой клапан закрывается, благодаря чему 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 из фильтров направляется в ЖМУ — здесь оно проходит внутри кожуха вокруг сердечника, отдает избыточное тепло теплоносителю, проходящему по трубкам, и только после этого поступает в систему смазки двигателя.
При повышении температуры выше 100 градусов термоклапан направляет весь поток масла от фильтров к ЛМТ. Если по каким-то причинам температура двигателя превышает 115 градусов, охлаждение масла в LCM становится неэффективным и может возникнуть перегрев – об аварийной ситуации предупреждает соответствующий индикатор на приборной панели.
Приборы измерения температуры
Основное назначение приборов измерения температуры (термометров и сигнализаторов) — контроль теплового режима двигателя. Для двигателей с жидкостным охлаждением это делается путем контроля температуры охлаждающей жидкости, а для двигателей с воздушным охлаждением — путем контроля температуры масла. При необходимости контролируется температурный режим других узлов автомобиля (гидравлическая коробка передач, аккумуляторная батарея и так далее).
Термометры и сигнализаторы температуры, используемые на транспортных средствах, являются электрическими устройствами. Они имеют датчик и указатель, электрически связанные между собой и включенные в общую схему электрооборудования.
Термометр состоит из логометрического индикатора и термисторного датчика.
Применяемость масляных теплообменников на автомобилях КАМАЗ
ЖМТ устанавливается только на дизельные двигатели КАМАЗ 740 различных модификаций экологических классов Евро-2, 3 и 4. На сегодняшний день применяются теплообменники двух типов:
- Каталожный номер 740.11-1013200 — короткая модификация;
- Каталожный номер 740.20-1013200 — длинная модификация.
Разница между этими частями заключается в конструкции коллекторов и, следовательно, в способе их подключения к системе охлаждения. В коротком LMT выпускной коллектор имеет сопрягаемую поверхность только на конце для крепления коллектора с помощью болтов или шпилек. Теплообменники с таким коллектором универсальны, они подходят для большинства двигателей КАМАЗ разного экологического класса. В длинном ФМК на выпускном коллекторе имеется патрубок для подсоединения шланга с фиксацией металлическим хомутом. В остальном обе детали идентичны и могут быть присоединены к стандартным блокам фильтров.
Как установить
Монтаж теплообменника производится после получения положительных результатов проверки устранения дефекта. Перед установкой блока на штатное место необходимо подготовить посадочные поверхности маслосистемы фильтрующего блока. Для этого удалите остатки старых уплотнителей, зачистите фланцы. На смазку устанавливаются паронитовые прокладки и затягиваются болты крепления. Герметик не рекомендуется.
После установки LCM на прежнее место он подключается к системе охлаждения двигателя. После этого масляная и водяная полости заполняются рабочей средой. Затем заводят двигатель, проверяют отсутствие утечек и параметры работы отремонтированных систем. После проверки ремонт теплообменника считается завершенным.
Как верно подобрать и заменить масляный теплообменник КАМАЗ
Жидкостно-масляные теплообменники имеют простую конструкцию, что обуславливает их высокий ресурс и надежность. Но со временем сердечник LCM засоряется, пространство между пластинами забивается различными отложениями – это приводит к увеличению сопротивления течению масла и снижает эффективность теплопередачи. При чрезмерном засорении срабатывает перепускной клапан, и масло из фильтров попадает в двигатель и минует теплообменник. В результате ухудшается охлаждение масла и даже при малой нагрузке велик риск его перегрева. При возникновении такой ситуации (загорание соответствующей контрольной лампы, ухудшение работы двигателя) необходимо проверить масляный теплообменник, снять его с двигателя, разобрать и очистить.
Также в деталях теплообменника в результате коррозионных процессов или повреждений появляются трещины и щели, через которые масло попадает в охлаждающую жидкость. Такая же проблема наблюдается при износе или повреждении уплотнительных элементов. В этом случае LCM подлежит ремонту или полной замене. Сегодня на рынке представлены ремкомплекты различной комплектации, в состав которых входят прокладки, сердечники, коллекторы и другие детали. Если ремонт невозможен или нецелесообразен, необходимо полностью заменить деталь. Все работы проводятся в соответствии с инструкцией по ремонту и обслуживанию автомобиля. Перед ремонтом слить охлаждающую жидкость и часть масла; после замены все жидкости доводятся до нужного уровня. После этого LMT требует только регулярных проверок и испытаний клапанов при каждом плановом техническом обслуживании.
Если теплообменник подобран и установлен правильно, моторное масло всегда будет иметь оптимальную температуру, что обеспечивает эффективную работу силового агрегата.
Система смазки двигателя комбинированная, с «мокрым» картером. В состав системы входят масляный насос, масляный фильтр, масляно-водяной теплообменник, масляный картер, маслоналивная горловина, направляющая трубка и указатель уровня масла.
Разные комплектации двигателей могут отличаться формой масляного картера, расположением и глубиной маслобака. Следовательно, масляный насос имеет разные маслозаборники. Двигатели оснащены маслозаливной горловиной и указателем уровня масла, расположенным в передней крышке или на картере маховика.
Назначение теплообменника масляного и его отличие от радиатора
При нагреве двигателя нагревается и масло, циркулирующее в системе смазки, и чем мощнее двигатель, тем сложнее тепловой режим масла. Перегрев моторного масла чреват серьезными проблемами – меняется вязкость масла, увеличивается интенсивность угара и деградации, в целом ухудшаются эксплуатационные характеристики. Перегретое масло обеспечивает недостаточно качественную смазку трущихся деталей, а также затрудняет охлаждение двигателя, а это уже может обернуться различными поломками силового агрегата, вплоть до заглохания.
Поэтому на многих двигателях внутреннего сгорания в систему смазки вводят дополнительный элемент, обеспечивающий охлаждение масла. На бензиновых двигателях чаще используется традиционный масляный радиатор, а на дизелях, которые, как правило, меньше нагреваются, чем их бензиновые аналоги, применяются жидкостно-масляные теплообменники (LMW или водомасляные теплообменники).
В чем разница между радиатором и LCM? Наиболее важным является метод, используемый для охлаждения масла. От радиатора тепло отводится просто набегающим потоком воздуха, а в теплообменнике тепло от масла отводится потоком охлаждающей жидкости, циркулирующей в системе охлаждения силового агрегата. ЖМТ имеет как преимущества перед традиционным радиатором, так и недостатки.
Где находится, как проверить и заменить
Замена этой детали совсем не сложная, но некоторые особенности выполнения таких работ следует знать до начала ремонтных работ. В первую очередь необходимо точно расположить вентилятор на датчике, разобрать его и проверить состояние этой детали.
ДВВ расположен под генератором с правой стороны двигателя. Для разборки датчика необходимо использовать удлинённый торцевой ключ, но предварительно отсоединить электрические провода к этой детали.
Перед снятием датчика необходимо поставить под двигатель широкую емкость для сбора вытекающей из двигателя охлаждающей жидкости.
Когда датчик разобран, его проверяют. Для этого достаточно воспользоваться мультиметром, который переведен в режим измерения кольца или сопротивления. При отсутствии нагрева деталь не должна проводить через себя электрический ток.
Поместив датчик в емкость с кипящей водой и выждав несколько минут, его вынимают и сразу же измеряют сопротивление. Во время нагрева контакты датчика замыкаются, что отражается на дисплее цифрового измерителя.
При обнаружении неисправности на место снятой детали устанавливается новая, подсоединяются соединительные провода, заливается охлаждающая жидкость в двигатель до необходимого уровня и проверяется работа этого элемента непосредственно на автомобиле. Когда антифриз нагревается до прибл. 85 градусов Цельсия контакты датчика должны замкнуться и вентилятор системы охлаждения начнет работать.
Читайте также: Характеристики БЕЛАЗ-7555
Типы, устройство и работа масляных теплообменников
На современных двигателях используются два типа масляных теплообменников:
- Кожухотрубные (или просто трубчатые);
- Пластинчатый.
Кожухотрубные ЛМТ в основном устанавливаются на двигатели КАМАЗ, пластинчатые — на ЯМЗ и другие агрегаты. Эти теплообменники имеют серьезные отличия по конструкции и некоторые особенности в эксплуатации.
Кожухотрубный ЛМТ. Он основан на цилиндрическом корпусе из литого алюминия, внутри которого установлен сердечник. Сердечник состоит из ряда параллельных тонкостенных трубок, заключенных в корпус. Корпус разделен на несколько секций (на КАМАЗе таких секций четыре) поперечными пластинами. Корпус теплообменника закрыт с одной стороны впускным коллектором, с другой стороны выпускным коллектором (устанавливаются через прокладки). Непосредственно в корпусе выполнены фланцы для монтажа узла масляных фильтров и теплового силового клапана (который находится в канальном корпусе).
Масловодяной теплообменник смонтирован непосредственно на блоке цилиндров, его коллекторы соединены с системой охлаждения двигателя. Таким образом, теплообменник становится частью системы охлаждения двигателя, и через него проходит определенное количество охлаждающей жидкости. Жидкость проходит через сердцевину теплообменника, а благодаря наличию поперечных пластин в корпусе увеличивается путь теплоносителя (четыре раза пересекает систему труб) и повышается эффективность отвода тепла.
Работает такой теплообменник просто. Масло из картера двигателя перекачивается насосом в фильтры, а из них в каналы двигателя. При повышении температуры масла до 95-97°С срабатывает термоклапан, и часть потока масла направляется в теплообменник — здесь масло проходит через систему труб, омываемых потоком охлаждающей жидкости, охлаждается до необходимой температуры и входит в двигатель. При повышении температуры до 110-112°С весь поток масла, поступающего на фильтры, проходит через ЖМО. При температуре 115°С масло перегревается, с чем ЛМТ уже не справляется, в этом случае загорается контрольная лампа, сигнализирующая о необходимости остановить автомобиль и охладить двигатель.
Пластинчатый теплообменник. В его основе также находится корпус, внутри которого находится пакет гофрированных металлических листов (или теплопередающих элементов). Пластины установлены таким образом, что их гофры образуют два противоположных и многократно пересекающихся потока: один — поток теплоносителя, другой — поток горячего масла. Тепло от масла передается через пластины охлаждающей жидкости, что обеспечивает поддержание температуры масла на нужном уровне.
Пластинчатый LCM смонтирован на блоке цилиндров, при этом теплообменник отделен от масляных фильтров и снабжен только перепускным клапаном. Такое решение упрощает конструкцию, техническое обслуживание и ремонт теплообменника (поскольку для ремонта или разборки данного узла не требуется снимать другие детали).
Почему возникают сбои в работе теплообменника КамАЗ
Основная неисправность, которая может возникнуть с теплообменником, – это смесь охлаждающей жидкости и масла. Такая проблема может вывести из строя весь двигатель, так как выйдет из строя система охлаждения, а кроме того, масло потеряет свои смазывающие свойства, что приведет к быстрому износу деталей.
Проблема возникает из-за разгерметизации некоторых частей теплообменника: неплотные соединения патрубков, трещины в корпусе, нарушенные соединения, неправильная регулировка клапана.
Обнаружить проблему можно по некоторым косвенным признакам:
- Двигатель начал перегреваться
- Давление смазки двигателя низкое, поскольку смесь масла и охлаждающей жидкости слишком густая и забивает фильтры
- Изменение цвета охлаждающей жидкости
Вопросы обслуживания и ремонта жидкостно-масляного теплообменника
Водомасляный теплообменник нуждается в периодическом осмотре и обслуживании. При плановом техническом обслуживании БМО осматривают на наличие утечек охлаждающей жидкости и масла, все течи устраняют заменой прокладок или поврежденных деталей. Также проверяется работа всех клапанов – теплового и перепускного.
Со временем теплообменник засоряется, в результате чего поток масла и воды (в пластинчатых LCM) испытывает повышенное сопротивление – обычно это приводит к срабатыванию перепускного клапана, в результате чего масло уходит в обход теплообменника . Забитый масловодяной теплообменник затрудняет охлаждение масла, поэтому данная ошибка приводит к перегреву масла и срабатыванию соответствующего индикатора на приборной панели. Забитый теплообменник снимают и промывают, в некоторых случаях проще заменить блок.
В целом масляно-водяные теплообменники имеют длительный срок службы, и при регулярном обслуживании и своевременной промывке и ремонте эта деталь не доставит проблем, обеспечивая эффективное охлаждение масла на всех режимах работы двигателя.