Системата за охлаждане на двигателя е течна, затворена, с принудителна циркулация на течността. Принудителната циркулация на охлаждащата течност (Tosol-A) в системата се осигурява от помпа, а охладителната система е свързана с атмосферата чрез специални клапани (при определено налягане и вакуум), разположени в пробките на радиатора и разширителния съд.
Системата за охлаждане на двигателя включва охлаждаща риза за главата и цилиндровия блок, радиатор, помпа, термостат, вентилатор, разширителен съд, съединителни тръби и изпускателни кранове. В допълнение, охладителната система включва нагревател на каросерията на автомобила и нагревател за всмукателния колектор и дроселните тела на карбуратора.
Схематична диаграма на системата за охлаждане на двигателя на автомобил Niva VAZ-2121 е показана на фиг. 9.
Фиг. 9. Принципна схема на системата за охлаждане на двигателя:
1 - нагревател; 2 - ръб на нагревателя; 3 - Карбуратор; 4 - цилиндрова глава; 5 - помпа; 6 - капачка на радиатора; 7 - разширителен резервоар; 8 - радиатор; 9 - байпасен тръбопровод: 10 - термостат; 11 - цилиндров блок.
Когато двигателят е студен, главният термостатен клапан 10 е затворен и охлаждащата течност не преминава през радиатора 8. В този случай течността се изпомпва от помпата 5 в охлаждащата риза на блока 11 и главата на цилиндъра 4. От главата на цилиндъра през байпасната тръба 9 течността навлиза в допълнителния термостатен вентил и отново влиза в помпата. Благодарение на циркулацията на тази част от течността двигателят се загрява бързо. В същото време по-малка част от течността тече от главата на цилиндъра към нагревателя (ризата) на всмукателния колектор и тялото на дросела на карбуратора 3, а когато кранът 2 е отворен, към нагревателя 1 на тялото на автомобила .
Когато двигателят е горещ, клапанът на спомагателния термостат е затворен, а главният клапан е отворен. В този случай по-голямата част от течността от главата на цилиндъра навлиза в радиатора, охлажда се в него и през отворения главен термостатен вентил влиза в помпата. По-малка част от течността, както при студен двигател, циркулира през нагревателя на карбуратора и нагревателя на купето на автомобила.
В определен температурен диапазон главният и допълнителният термостатен вентил са отворени едновременно и охлаждащата течност циркулира в този случай в два кръга. Количеството циркулираща течност във всеки кръг зависи от степента на отваряне на термостатните клапани, което осигурява автоматично поддържане на оптималния температурен режим на двигателя.
Разширителен резервоар 7, пълен с охлаждаща течност, комуникира с атмосферата чрез гумен клапан, монтиран в капачката на резервоара. Резервоарът е свързан с маркуч към гърловината за пълнене на радиатора, която има тапа с клапани. Резервоарът компенсира промените в обема на охлаждащата течност и в системата се поддържа постоянен обем на циркулиращата течност.
Помпата за охлаждащата течност (фиг. 10) е от центробежен тип, осигурява принудителна циркулация на течността в охладителната система на двигателя. Валът на помпата 5 е монтиран в капака 6 в двуредов неразглобяем лагер 4. Работното колело 8 и главината на вентилатора 3 са притиснати към вала на помпата. Когато валът на помпата се върти, охлаждащата течност навлиза в центъра на работното колело, улавя се от неговите лопатки, хвърля се към корпуса на помпата под действието на центробежна сила и се насочва към охлаждащата риза на блока на двигателя. Уплътнителното устройство 7, монтирано на вала на помпата, предотвратява навлизането на течност в лагера на вала. Помпата и вентилаторът се задвижват от клиновиден ремък от шайба, монтирана в предния край на коляновия вал. Този ремък също върти ролката на алтернатора.
Фиг. 10. Помпа на охлаждащата течност:
1 - шайба на помпата; 2 - вентилатор; 3 - главина; 4 - лагер; 5 - вал; 6 - капак; 7 - уплътнител; 8 - работно колело; 9 - тяло.
Термостатът (фиг. 11) спомага за ускоряване на загряването на двигателя и регулира в определени граници количеството охлаждаща течност, преминаваща през радиатора. Термостатът е автоматичен вентил. Той е плътно запълнен, неразглобяем, има две входни тръби 1 и 13, изходяща тръба 6, два клапана (основен 9, допълнителен 2) и чувствителен елемент. Термостатът е монтиран пред входа на помпата на охлаждащата течност и е свързан към него чрез тръба 6. Чрез тръба 1 термостатът е свързан към главата на цилиндъра на двигателя, а през тръба 13 - към долния резервоар на радиатора. Чувствителният елемент на термостата включва цилиндър 4, гумена диафрагма 5 и прът 12. Вътре в цилиндъра, между стените му и гумената диафрагма, има твърд пълнител (фин кристален восък), с висок коефициент на обемно разширение. Главният вентил 9 на термостата започва да се отваря, когато температурата на охлаждащата течност е над 80°C. При температури под 80°C главният клапан затваря изхода на течността от радиатора и тя тече от двигателя към помпата, преминавайки през отворения допълнителен клапан 2 на термостата. Когато температурата на охлаждащата течност се повиши над 80 °C, твърдият пълнител се разтопява в чувствителния елемент и обемът му се увеличава. В резултат на това прътът напуска цилиндъра и цилиндърът се движи нагоре. В същото време допълнителният клапан започва да се затваря и при температура над 94°C блокира преминаването на охлаждащата течност от двигателя към помпата. Главният клапан в този случай се отваря напълно и охлаждащата течност циркулира през радиатора.
Фиг. 11. Термостат:
1 - входна тръба от двигателя; 2 - допълнителен клапан; 3 - допълнителна пружина на клапана; 4 - балон; 5 - гумена диафрагма; 6 - изходяща тръба; 7 - пружина на главния клапан; 8 - основно седло на клапана; 9 - главен клапан; 10 - държач; 11 - регулираща гайка; 12 - склад; 13 - входна тръба от радиатора 14 - пълнител; 15 - клипс.
Радиаторът (фиг. 12) отвежда топлината от охлаждащата течност към атмосферата. Той е тръбно-ламеларен, има вертикално разположение на тръбите и хоризонтално разположение на охлаждащите плочи. Резервоарите и тръбите на радиатора са месингови, а охладителните плочи са калайдисана стомана. В горния резервоар 3 на радиатора има гърловина 4, през която охладителната система се пълни с течност. Гърлото е херметично затворено със запушалка 5, която има два клапана (вход 7 и изход 8). Изпускателният клапан се отваря при свръхналягане в системата от 0,5 kgf / cm2 (0,05 MPa), а преварената охлаждаща течност се изхвърля през тръба 6 и свързващия маркуч в разширителния резервоар. Входящият вентил няма пружина и осигурява комуникация между охладителната система и атмосферата чрез разширителния съд и гумената клапа в тапата му, работещи при налягане, близко до атмосферното. Входящият вентил изпуска течност от разширителния резервоар, когато обемът му в системата намалява (при охлаждане) и преминава в разширителния резервоар, когато обемът се увеличава (когато течността се нагрява).
Фиг. 12. Радиатор:
1 - долен резервоар; 2 - сърцевина; 3 - горен резервоар; 4 - гърловина за пълнене; 5 - капачка на радиатора; 6 - тръба за изпускане на пара; 7 - входящ клапан; 8 - изпускателен клапан; 9 - корпус на вентилатора.
За насочване на въздушния поток през радиатора и по-ефективна работа на вентилатора зад радиатора е монтиран корпус на вентилатора 9, състоящ се от две половини.
Вентилаторът (вижте Фигура 10) увеличава скоростта и количеството въздух, преминаващ през радиатора. Вентилаторът е шестлопатен, изработен от пластмаса. Лопатките са със заоблени краища и са разположени под ъгъл спрямо равнината на въртене на вентилатора. Вентилаторът е прикрепен към главина 4 на вала на помпата за охлаждаща течност. Ролка 1 на задвижването на помпата за охлаждаща течност е монтирана между вентилатора и главината.