Какая рабочая температура на москвича 412

Система охлаждения двигателя жидкостная, закрытая, с принудительной циркуляцией, создаваемой центробежным насосом. К системе подключен обогреватель кузова автомобиля. Полная емкость системы 9,3 л. Корпус насоса размещен в полостях приливов блока цилиндров и нижней крышки привода газораспределительного механизма и прикреплен к фланцам этих приливов четырьмя длинными стяжными болтами с гайками.

Вместе с корпусом насоса болты крепят к блоку цилиндров нижнюю крышку привода газораспределительного механизма и входной патрубок насоса. Соединения между узлами насоса уплотнены картонными прокладками.

В алюминиевый корпус насоса запрессован стальной стакан, образующий гнездо для подшипников. На этих подшипниках установлен вал насоса, являющийся одновременно и валом вентилятора. Подшипники зафиксированы в корпусе стопорным винтом с контргайкой. Между внутренними кольцами подшипников размещена распорная втулка. Подшипники смазаны высококачественной смазкой, не требующей пополнения до ремонта насоса.

Вал удерживается от продольного перемещения в кольцах подшипников ступицей вентилятора, напрессованной на его передний, и пружинным стопорным кольцом, размещенным в проточке вала. Чугунная крыльчатка напрессована на задний конец вала.

Вал уплотнен в корпусе насоса самоподжимным сальником с уплотняющей графито-свинцовой шайбой, по торцовой поверхности которой трется своим торцом крыльчатка. Внутри корпуса сальника, запрессованного в гнездо корпуса, кроме уплотняющей шайбы, размещены резиновый манжет, распорная пружина и две латунные обоймы. Пружина через обоймы постоянно прижимает торцы манжета к корпусу сальника и к уплотняющей шайбе.

К ступице вентилятора четырьмя болтами прикреплены шкив насоса и вентилятор. Для удаления жидкости, просочившейся через сальник в полость подшипников, в корпусе насоса предусмотрено дренажное отверстие.

Привод насоса с вентилятором и генератора осуществлен клиновидным ремнем от шкива коленчатого вала. Натягивают ремень, отклоняя генератор от двигателя.

Жидкость, охлажденная в радиаторе, по патрубкам и шлангам всасывается в насос через его входной патрубок. Из насоса жидкость по соединительному каналу, отлитому в теле нижней крышки привода газораспределительного механизма, подается на правую сторону двигателя в продольный распределительный капал блока цилиндров и далее вверх – в рубашку охлаждения головки цилиндров.

Из рубашки охлаждения головки цилиндров жидкость выходит в выходной патрубок, являющийся одновременно п корпусом термостата, а затем по отводящему шлангу направляется в верхний бак радиатора. Кроме того, часть жидкости из рубашки охлаждения головки цилиндров поступает в рубашку подогрева впускного трубопровода двигателя, имеющуюся в его средней части, из которой по шлангу направляется в патрубок термостата и далее в радиатор.

Головка цилиндров интенсивно нагревается, поэтому в ее рубашке охлаждения создана принудительная циркуляция жидкости от насоса. В рубашке же охлаждения блока цилиндров циркуляция свободная – нагретая стенками цилиндров жидкость поднимается вверх и, пройдя в рубашку головки цилиндров, увлекается основным потоком; одновременно часть охлажденной в радиаторе жидкости, поступающей в головку цилиндров, отделяется от основного потока и перетекает в рубашку охлаждения блока цилиндров.

Тепловой режим двигателя автоматически поддерживается в требуемых пределах термостатом, а также при помощи жалюзи /, Термостат снабжен основным и перепускным клапанами. В зависимости от температуры жидкости термостат или отключает радиатор от системы и направляет жидкость из головки цилиндров по перепускному шлангу непосредственно в насос и далее снова в рубашку охлаждения, или отключает перепускной шланг и направляет жидкость для охлаждения в радиатор.

Температура жидкости в системе контролируется электрическим указателем, имеющимся на панели приборов. Датчик указателя установлен в выходном патрубке головки цилиндров.

Радиатор имеет трубчато-пластинчатую сердцевину, впаянную в нижний и верхний бачки, и размещен в каркасе. Каркас радиатора прикреплен к щиту кузова четырьмя болтами. Пробка радиатора снабжена выпускным и впускным клапанами, предохраняющими радиатор от повреждения при избыточном давлении или разрежении в нем.

Обогреватель кузова подключен к системе охлаждения двигателя шлангами. Подводящий шланг обогревателя присоединен к крану, ввернутому с помощью угольника в стенку рубашки впускного трубопровода. Управление краном осуществляется тросом, связанным с ручкой И управления, размещенной на панели внутри кузова. Отводящий шланг обогревателя присоединен к угольнику промежуточного патрубка.

Сливают жидкость из системы охлаждения при открытой пробке радиатора и открытом кране обогревателя кузова через два краника: один из них установлен в промежуточном патрубке а второй ввернут в стенку нижней части рубашки охлаждения блока цилиндров с правой стороны двигателя. Для более удобного управления кранами от них вверх выведены тяги с рукоятками.

Доработка системы охлаждения Москвич 412

Никто не задумывался, почему так часто жалуются владельцы автомобилей Москвич 412 на тепловой режим своих уфимских двигателей и практически никогда хозяева ВАЗовских двигателей? С появлением умощненных версий двигателей УЗАМ (1,7, 1,8, 2,0 л.) проблема стала еще более распространенной. Достаточно беглого взгляда на конструкцию системы охлаждения, чтобы все стало ясно.

Схема подачи охлаждающей жидкости УЗАМ 412

Совершенно очевидно, что практически весь объем охлажденного хладагента поступает сразу же в головку блока цилиндров.

Маленькое отверстие (O5мм) в стенке блока, подводящее охлаждающую жидкость к нижней части 1 цилиндра не обеспечивает интенсивного движения охлаждающей жидкости (в дальнейшем – ОЖ) по объему блока цилиндров.

Вывод из этого и является ответом на первый вопрос:
решающее отличие в конструкциях систем охлаждения двигателей ВАЗ и Москвич в том, что в последнем не используется принудительная циркуляция ОЖ в рубашке блока цилиндров. По задумке разработчиков, в блоке цилиндров УЗАМ-412 должна происходить естественная (термосифонная) циркуляция ОЖ, возникающая вследствие разницы температур жидкости в рубашке блока цилиндров и рубашке головки блока. Более горячая жидкость из блока цилиндров поступает в головку блока, а вместо нее поступает менее горячая жидкость из рубашки головки.

Возможно, на момент разработки полутора литрового 412-двигателя такой метод циркуляции и справлялся с отводом тепла от гильз двигателя, но при увеличении количества этого тепла, с ростом объемов и мощностей двигателей, а так же вследствие уменьшения сечения каналов ОЖ в рубашке блока из-за установки гильз большего диаметра, разница температур превысила допустимую, и гильзы стали перегреваться. Многим известна проблема с перегревом 4-го цилиндра. И известно «заводское решение» этой проблемы – это ликвидация части отверстий в прокладке головки в районе 1, 2 и 3 цилиндров для «выравнивания температуры».

Вот только выравнивание методом ухудшения циркуляции может происходить только в сторону более высокой температуры.

Схема система охлаждения двигателЯ УЗАМ (УМЗ) на автомобиле Москвич (АЗЛК и ИЖ) 412

1 – радиатор отопителя;
2 – пробка расширительного бачка;
3 – шов соединения верхней и нижней половин бачка;
4 – расширительный бачок;
5 – пароотводящая трубка;
6 – радиатор системы охлаждения;
7 – электровентилятор;
8 – датчик включения электровентилятора;
9 – термостат;
10 – насос охлаждающей жидкости;
11 – двигатель;
12 – датчик указателя температуры охлаждающей жидкости;
13 – пробка для слива жидкости из двигателя;
14 – впускной коллектор;
15 – кран отопителя.

Еще больше усугубляет ситуацию бутафорская помпа М-412. «Усовершенствование» (в сравнении с помпой 407-го Москвича) представляет собой уменьшение высоты и диаметра крыльчатки, с заменой лопастей спиральной формы на прямые, короткие лопасти, развернутые перпендикулярно вращению, которые едва вписываются в законы гидродинамики.

Что мы имеем в результате?

Так выглядит крыльчатка, помпы М-407, установленная на привод насоса М-412.

Имеем большую неравномерность температуры внутри двигателя и локальный перегрев отдельных его участков, достигающий критического при неблагоприятных условиях эксплуатации (жаркая погода, движение в пробках). Самое интересное, что при этом температура ОЖ, которую регистрирует датчик температуры, может и не выйти за пределы рабочего диапазона, поскольку ОЖ смешивается на выходе из двигателя, и показания прибора являются усредненными. При этом двигатель проявляет все признаки перегрева: становится «тупой», появляются детонационные стуки, а после кратковременной остановки резко перегревается, перегревая и бензонасос, в котором закипает бензин, образуя пробки, и он теряет работоспособность. Правда, знакомая многим ситуация?

Как с этим бороться?

Крыльчатки насосов. Стандарного размера слева и справа. Левая – со спиральными лопастями. Увеличенная – по центру.

В идеальном случае для устранения этой проблемы необходимо организовать интенсивную принудительную циркуляцию ОЖ как в головке, так и в блоке двигателя, об этом позже.

Несколько снизить неравномерность температуры можно, увеличив скорость циркуляции ОЖ. Для этого многие владельцы Москвичей оснащают помпу модифицированными крыльчатками. Такие крыльчатки могут быть стандартного размера, но со спиральными лопастями, либо еще большие по размеру и производительности (при условии растачивания полости насоса в блоке двигателя).

Пример подготовки полости в блоке двигателя для установки насоса с крыльчаткой увеличенного размера.

Можно установить приводной шкив помпы уменьшенного диаметра, обеспечивающий большие обороты крыльчатки. Но при использовании помпы со стандартной крыльчаткой я этого делать не рекомендую. Дело в том, что конструкция крыльчатки с прямыми поперечными лопастями является не оптимальной: при работе на больших оборотах возникает эффект, близкий к кавитации, а именно – создаются зоны пониженного давления. В этих зонах при достаточно высокой температуре ОЖ происходит преждевременное закипание. При этом производительность помпы не увеличивается, а уменьшается. (Кстати не забывайте, что грязный, забитый изнутри радиатор имеет не только меньшую рассеиваемую мощность, но и замедляет циркуляцию ОЖ через двигатель, усугубляя «застойные явления»).

Иногда внедряют всевозможные отводы из рубашки блока в районе 4 цилиндра, которые направляют часть потока ОЖ от головки к цилиндрам. При, наличии положительного эффекта, недостатком такого решения является то, что вышедшая из блока двигателя ОЖ не участвует ни в дальнейшем процессе отвода тепла от головки, (а в ней, все же, выделяется наибольшее количество тепла) ни в процессе охлаждения в радиаторе, поскольку для обеспечения потока без дополнительного электронасоса отвод может быть подсоединен только к входу помпы.

Иной способ частичного «лечения» состоит в снижении температуры авторегулирования системы охлаждения. Чаще всего для этого переходят на схему с «верхним термостатом».

Пример “верхней” установки термостата.

В штатной системе охлаждения, термостат фиксирует температуру охлаждающей жидкости на входе двигателя, а температуру самого двигателя регулирует только косвенно. При условии достаточно быстрой и эффективной циркуляции ОЖ через двигатель, выделение количества теплоты для расчётного диапазона нагрузок не должно приводить к превышению критической температуры охлаждающей жидкости на выходе двигателя. Но, по описанным выше причинам, это условие, похоже, выполняется только в двигателях ВАЗ, откуда разработчики М-2140,М-2141 неоправданно позаимствовали «нижнюю» схему расположения термостата.

При «верхнем» же положении, термостат поддерживает заданную температуру ОЖ на выходе двигателя. Очевидно, что на входе двигателя температура ОЖ будет несколько ниже, и тем ниже, чем больше выделится двигателем тепла при увеличении нагрузки. Таким образом, осуществляется полноценная отрицательная обратная связь системы охлаждения, которая может уменьшить опасность перегрева. Правда не решается главная проблема – неравномерное охлаждение двигателя.

На фото хорошо видно, насколько уменьшается сечение водяных каналов при установке гильз с внутренним диаметром 92,5мм.

А для решения этой проблемы альтернативы более быстрой принудительной циркуляции ОЖ – нет. Все описанные выше доработки, плюс организация интенсивной принудительной циркуляции ОЖ в рубашке блока обеспечат надежное охлаждение, даже серьезно форсированного двигателя. В последнем случае, без такой схемы и вовсе не обойтись.

Касательно принудительной циркуляции, хочу отметить, что движение ОЖ можно организовать в горизонтальной плоскости, т.е. от цилиндра к цилиндру – последовательно, либо с низу цилиндров к их верху – параллельно, распределив ОЖ индивидуально по цилиндрам. В связи с тем, что при применении гильз увеличенного диаметра (особенно в версиях с объемом двигателя 2,0, 2,2, 2,3 л.) сечение каналов водяной рубашки становится крайне не удовлетворительным, вариант горизонтальной циркуляции следует признать не оптимальным. Очевидно, что суммарная площадь сечений каналов охлаждения для вертикального направления циркуляции в блоке двигателя несоизмеримо выше. При этом возможно прокачать больший объем ОЖ, что приведет к уменьшению ^t°, т.е. к меньшей неравномерности температуры внутри системы охлаждения, к чему мы и стремимся. Поэтому в дальнейшем буду описывать именно этот вариант.

Как это реализовать?

Конструкция блока двигателя, в общем, располагает для проведения такой доработки. Охлажденная жидкость через поперечный канал в передней крышке поступает к правой стенке блока. Вдоль стенки расположен продольный канал, закрытый штампованной крышкой, направляющий ОЖ в рубашку головки блока цилиндров. Необходимо направить ОЖ с этого канала вначале в область гильз двигателя, а после – в каналы рубашки головки.

Для этого в нижней части внутреннего простенка бокового канала, напротив каждой гильзы, просверливается по 2 отверстия. А в верхней части простенка вырезаются фрагменты и привариваются (используя технологию сварки в среде аргона) к боковой стенке, под наклоном, таким образом, чтобы перекрыть сообщение канала с рубашкой головки.

Для подвода ОЖ к левой стенке блока двигателя изготавливается короб из П-образного алюминиевого профиля.

На участке корпуса блока, накрываемого коробом, также просверливаются отверстия для подачи ОЖ в нижнюю область каждого цилиндра. Подача ОЖ в короб осуществляется через отверстие, просверленное на участке высокого давления в полости помпы.

Короб после приваривания к блоку

Отвод горячей ОЖ из двигателя целесообразно осуществлять из рубашки головки блока цилиндров симметрично, одновременно с двух сторон, чем достигается большее суммарное сечение каналов и равномерность охлаждения головки. Для этого необходимо вместо задней пробки рубашки головки ввинтить штуцер со шлангом, соединенным со штатным отводным патрубком, расположенным в передней части головки. Отвод на отопитель салона лучше сделать по центру головки, ввинтив штуцер в полость обогрева впускного коллектора.

Трехрядный радиатор автомобиля ГАЗ 2705, доработанный для установки в Москвич 2141.

Для того чтобы не терять скорости циркуляции ОЖ, не сложно изменить схему ее движения в радиаторе М2141. В стандартном радиаторе М2141 правый бачок разбит на 2 секции. ОЖ движется по теплорассеивающим трубкам последовательно через верхнюю и нижнюю части радиатора. Такая схема вдвое уменьшает проходное сечение радиатора, не увеличивая его мощности рассеяния. Удалив внутреннюю перегородку в правом бачке и перенеся входной патрубок в левый бачок можно существенно снизить сопротивление, оказываемое течению ОЖ радиатором.

После сварочных работ для снятия внутренних напряжений блок двигателя проходит процесс пристаривания в печи при 200°С в течение суток, после чего необходимо заверить все плоскости на координатно-расточном станке, а также обработать притиром постели коренных подшипников.