На современных моторах КАМАЗов теплообменник (ЖМТ) встраивается в систему охлаждения ДВС, в которой понижается температура смазочных материалов с помощью проходящей внутри его трубки с охлаждающей средой.
Когда дизельный двигатель работает, поступающее в него масло нагревается. Если не снижать постоянно уровень нагрева, то оно быстро перегорит и утратит свои рабочие качества: вязкость, текучесть, химический состав. При сильном нагреве оно начинает отвердевать, теряя смазывающие свойства. При длительном нагревании происходит разложение масляного состава. Из-за этого трущиеся детали мотора начинают изнашиваться с усиленной скоростью. Чтобы предотвратить эти процессы в силовой агрегат монтируется ЖМТ, снижающий нагревание. Он способен выполнять несколько важных функций:
- охлаждать масло частично и полностью в зависимости от температуры его нагревания;
- позволяет продлить срок использования смазочного материала, защищая его от перегрева и разложения;
- помогает поддерживать оптимальный температурный режим масла во всех отделах мотора, обеспечивая его равномерный прогрев, снижает напряжения в трущихся узлах мотора и другие разрушительные воздействия, за счет чего сокращается количество поломок и снижается степень износа силового агрегата.
Использование такого узла позволяет сократить расходы на дорогой ремонт благодаря тому, что почистить или заменить теплообменник можно самостоятельно. Для этого нужно разбираться в его конструкции и понимать, на каких принципах он работает.
Конструкция и принцип работы
Такой теплообменник состоит из следующих элементов:
- защитного корпуса;
- трубок для жидкостного теплоносителя, расположенных внутри;
- коллекторов, сначала подающим разогретую смазку на охлаждающую среду, а потом отводящим ее в охлажденном виде.
Корпус имеет форму цилиндра и изготовлен из алюминия. Снаружи у него есть канальные углубления и привалочные участки для подсоединения узлов, из которых подаются рабочие жидкости.
На торцах сверху и снизу устанавливаются крышки и трубки для коллекторов, по которым осуществляется подача масла из фильтрующих элементов для охлаждения и последующее его отведение. Таким же способом идет по трубкам, установленным внутри корпуса, жидкий хладагент. После прохождения цикла он возвращается обратно в систему.
На поверхности цилиндрического корпуса есть углубления и каналы, в которые монтируются клапана, обеспечивающие подачу масла, температура которого не достигает критического нагрева, минуя теплообменник. Также они срабатывают при накоплении внутри теплообменника при засорении его сердечника.
Внутри корпуса в пакет из пяти поперечных пластин монтируется система из тонкостенных медных и латунных трубок. Такой узел с выступающими частями делит внутреннее пространство теплообменника на четыре части. За счет такой конструкции обеспечивается изменение направленности потока смазки.
На боку такого пластинчатого узла устанавливается фланец, плотно упирающийся во внутреннюю стенку корпуса. Герметичность достигается за счет надетого на фланец уплотнительного кольца.
Конструкция устроена так, что внутри нее независимо друг от друга курсируют масло и охлаждающая среда. Когда проходит по трубкам теплоноситель, он снимает повышенную температуру разогретого смазочного состава. Нужное направление масляному потоку задается металлическим дефлектором, в форме разомкнутого кольца.
Конструкция при подключении к разным узлам, подающим рабочие составы в ДВС, эффективно снижает температуру самого мотора и его смазки, обеспечивая равномерный нагрев работающих элементов силового агрегата и защиту масла от разложения под воздействием постоянного нагревания. Хладагент, снижающий нагревание двигателя, течет по трубкам внутри ЖМТ, а масло течет вокруг их поверхности, охлаждаясь. Пока разогретая смазка пройдет все четыре участка пластинчатого сердечника, соприкасаясь с трубками охлаждающей среды, она успевает остыть.
Узел подачи жидкостного хладагента, фильтрующая система для масла и термосиловой клапан создают единую систему, в которой за счет фиксации определенного температурного режима смазочного материала определяется маршрут его подачи. Если масло нагревается до критических значений, оно поступает частично или полностью в теплообменник. При нормальной рабочей температуре оно подается в обход его.
Отвод и подача рабочих жидкостей в ЖМТ осуществляется через коллекторы, которые могут подсоединяться к ЖМТ короткими или длинными патрубками.
Принцип охлаждения
Устройство такого типа работает по принципу частичного или полного остужения смазки. Когда она разогревается до 92-93 градусов, осуществляется ее частичное остужение. В этом случае она поступает в теплообменник через масляные фильтры напрямую, а термосиловой клапан в это время закрыт. Он открывается для приема части смазки, когда она нагревается до 95 градуса и направляет его внутрь узла. Там смазка отдает избыточное тепло трубкам с жидкостным хладагентом, и обратно идет в камазовский ДВС в рабочем состоянии с приемлемым уровнем текучести и вязкости.
Снижение нагрева всего объема циркулирующего моторного масла происходит, когда его температурный режим достигает 100 градусов. Из фильтров оно сразу попадает в теплообменник. Критический предел наступает на отметке в 115 градусов. В этом случае система отправляет сигнал на приборную доску в кабине водителя, оповещая о том, что масло не может больше охлаждаться.
Использование
Такой агрегат, обеспечивающий защиту моторной смазки от перегрева используется только в дизельных ДВС КАМАЗов. Его ставят на моторы всех экологических классов. Чаще используются короткие модификации, которые считаются универсальными, но также можно встретить модели с длинными патрубками. Они отличаются друг от друга типом монтажа и использующихся крепежных элементов.
На коротких моделях отводящая масло трубка монтируется на привалочную поверхность корпуса болтами и шпильками. На конструкциях длинного типа шланги для масла присоединяются посредством металлического хомута. Оба типа ЖМТ могут подсоединяться к масляным фильтрам стандартного типа.
Модификации с короткими трубками считаются универсальными и могут устанавливаться на все классы Евро. Такой узел, в котором охлаждение осуществляется при помощи охлаждающей жидкости, а не воздушных потоков, как в радиаторе, помогает снизить количество вредных веществ в выхлопе, помогает снижать расход масла и продлевает срок эксплуатации дизельного агрегата.
Правила подбора и замены
За счет простой конструкции такие системы теплообмена отличаются надежностью и большим рабочим ресурсом. Но и они со временем приходит в негодность из-за засорения пространства между плоскими металлическими пластинами и требует замены. Засоры и скопившиеся отложения не дают проходить маслу внутрь узла. Оно начинает перегреваться даже при малых нагрузках на ДВС, снижая его мощность и увеличивая износ трущихся элементов.
Чтобы избавиться от засоров требуется регулярно очищать сердечник от скапливающихся осадков и загрязнений. В ходе эксплуатации также происходит износ прокладок и соединительных элементов. Неисправности в работе такого узла приводят к перегреву ДВС и снижению его мощности.
О появлении засоров сообщает специальный индикатор на приборной доске. Как только лампочка начинает мигать, следует сразу провести демонтаж, разборку и чистку.
В ходе температурного воздействия подвергаются коррозии металлические части ЖМТ. Ржавчина нарушает их целостность, в результате чего масло попадает в жидкостный хладагент. При такой ситуации производится замена изношенного узла на новый.
Также смешивание рабочих жидкостей может происходить в результате износа уплотнителей и резиновых соединительных трубок, которые также требуют регулярной замены.
Сделать это можно самостоятельно, подобрав подходящий ремкомплект в магазине. Они продаются в разной комплектации, позволяющей восстановить поврежденный элемент такого узла.
Перед началом ремонтных работ потребуется обязательно слить теплоноситель и часть моторной смазки. Когда работа будет завершена, нужно будет восстановить уровень таких рабочих составов до исходного состояния.
Проведение после замены регулярного технического обслуживания такого узла дизельного мотора КАМАЗа позволит продлить срок его эксплуатации, обеспечит надежную работу ДВС, сократит расход смазки и количество дорогостоящих ремонтов двигателя.