Тюнинг системы охлаждения двигателя уаз

Модернизация системы охлаждения УАЗ Патриот любых модельных рядов

Для любого двигателя внутреннего сгорания обязательно нужна надежная и стабильная система охлаждения, поэтому ей уделяется особое внимание. Система охлаждения УАЗ Патриот построена на базовых принципах по отведению избыточного тепла в окружающую среду, причем сама структура имеет максимальную схожесть с другими системами охлаждения двигателей. Знание базовых принципов строения охлаждающих систем дает возможность проведения ремонтов и модернизаций любой сложности.

Общие принципы строения системы охлаждения УАЗ Патриот

Схема системы охлаждения двигателя УАЗ Патриот имеет несколько важных контуров и узлов:

Малое кольцо охлаждения представляет собой «рубашку» двигателя, т.е. охлаждающая жидкость циркулирует по специальным каналам в силовом агрегате, за счет чего происходит равномерное распределение тепла по всей массе силовой установки.

Большое или внешнее кольцо представляет собой набор узлов и оборудования для отведения избыточного тепла от двигателя. В нее входит:

  • Несколько радиаторов охлаждения различного назначения. Обычно в автомобиле могут быть установлены 3 блока радиаторов: общий охлаждающий, «подкапотной» печки и печки салона.
  • Патрубки, доставляющие охлаждающую жидкость в различные узлы и соединяющие их в единую систему.

  • Термостат, который отвечает за распределение тепла по малому и большому кругу системы охлаждения УАЗ Патриот. Это температурный переключатель потока охлаждающей жидкости в двух направлениях.
  • Расширительный бачок, позволяющий удерживать полностью заполненную систему независимо от температуры ОЖ, т.к. она от перепада температур сильно меняет объем.

  • Циркуляционный насос или помпа, которая ответственна за всю циркуляцию ОЖ. Именно она позволяет прокачать систему охлаждения УАЗ Патриот с выгоном воздуха из каналов и трубопроводов системы. Ее техническому состоянию уделяется особое снимание.
  • Вентиляторы, устанавливаемые и работающие в паре с радиаторами. Их задача в усилении теплоотведения радиаторами за счет обдува воздухом.

Популярные доработки системы охлаждения УАЗ Патриот

Модернизация системы охлаждения УАЗ Патриот обычно сводится к нескольким направлениям:

  • Замена патрубков на силиконовые, т.к. только они позволяют повысить надежность системы независимо от перепадов температур. Силиконовые патрубки на УАЗ Патриот позволяют получить надежную и герметичную систему охлаждения. Стоит отметить, что для их закрепления рекомендуется использовать только специальные силовые хомуты.
  • Замена вентиляторов и радиаторов в комплексе для повышения теплоотведения. В большинстве случаев мероприятие актуально только после длительного срока эксплуатации или при подготовке транспортного средства к жестким условиям эксплуатации на малых скоростях.
  • Промывка системы охлаждения УАЗ Патриот с заменой расширительного бачка на новую модификацию, которая улучшает выведения воздуха из патрубков и каналов. Необходимо помнить, что в качестве охлаждающей жидкости не рекомендуется использовать воду, а применяются только специализированные растворы, которые не только имеют значительно низкую температуру замерзания, а не позволяют образование накипи в каналах и вспенивания ОЖ.

Профессионалы акцентируют внимание на том, что надежность системы отопления в первую очередь зависит от ее герметичности, т.е. первоочередная модернизация должна быть проведена по замене штатных патрубков на силиконовые.

Источник

Тюнинг системы охлаждения двигателя уаз

Страница 1 из 5 1 2 3 4 5 >

Свой уазик я покупал в качестве игрушки и теперь ему за это приходится отдуваться, нередко работая в тяжёлых режимах. Увы, в процессе эксплуатации стрелка термометра часто ползла за 80 и с этим приходилось постоянно считаться. Сразу же возникла мысль решить задачу раз и навсегда.

В процессе гугления мне попалась интересная статья, позволившая взглянуть на проблему шире, но рецепт показался не вполне доделанным, посему предлагаю свой вариант, а также материалы к размышлению.
http://forum.allgaz.ru/showthread.php?t=47996
Сразу оговорюсь — цель моей заметки сводится не к критике этой статьи, а рассказу о том, что сделал я с некоторыми доводами, почему пришлось отойти от оригинального рецепта.

Объём проведённых работ был достаточно большим и может быть условно разбит на три блока — по масляному циклу, по водяному циклу и по электрике. Безусловно все они сильно взаимосвязаны и решения в каждом из них диктовались условиями и возможностями других, но чтобы не вносить путаницу расскажу о них последовательно. И если что-то на очередном этапе покажется недосказанным, скорее всего будет объяснено позже.

Причин, по которым я решился переделать систему охлаждения масла было несколько. Во-первых, хотелось иметь гарантированный температурный режим моторного масла, близкий к таковому у антифриза. Во-вторых, не хотелось обеднять основной поток на частичный цикл охлаждения. В-третьих, после всех переделок возникли проблемы в установке масляного радиатора. В принципе, они решались, но первые два пункта перевешивали целесообразность таких работ.

За основу системы стабилизации температурного режима масла был взят водомасляный теплообменник. Существует соображение, что возможны повреждения данного узла, однако импортная техника как-то использует этот принцип и ездит себе. Даже если протечка будет иметь место — избыточное давление в масляном тракте до четырёх атмосфер, а в водяном без давления, исключит попадание тосола в смазку. Следовательно, масло будет попадать в тосол, а не наоборот. Масло легче воды — капли масла под крышкой радиатора просигнализирую о течи.

Читайте также:  От чего двигатель шевроле кобальт

Заручившись авторитетом г-на Мезерницкого из топика по вышеприведённой ссылке, я взялся за установку водомаслянного теплообменника.

Мной был использован теплообменник от ЗМЗ-514 (245-1017005). 514-й конструктивно близок к 409-у и данный агрегат должен был встать на место без сюрпризов, что и произошло. Также он медный, а это гарантирует высокую теплопередачу и стойкость к воздействию антифриза по сравнению с алюминиевыми. В том же топике предлагается взять импортные, позволю себе процитировать источник.

» Его оригинальный номер 068 117 021 B или 068 117 021 BX. В интернет-магазинах он стоит около 2000 руб. Неоригинальные от: Hella (8MO 376 726-221), AVA (VW 3106), Hans Pries (101 448 755), Febi(14550) стоят от 1100 до 1500 рублей.
Теплообменник устанавливается между блоком и масляным фильтром при помощи крепежной резьбовой муфты и уплотняется резиновым кольцом.
Оригинальное кольцо имеет номер N 901 814 02 или 038 117 070 A. Неоригинальные: Hans Pries (104 526 015), Goetze (50-324203-00), Jp Group (117068001), SWAG (32 91 8776), Febi (18776). «

Штатно теплообменник от ЗМЗ-514 устанавливается на удлинённый штуцер (514.1012150), который имеет резьбу М20×1,5 для крепления к блоку двигателя и 3/4-16 для прижима теплообменника и установки фильтра. Проблема заключается в том, что для фиксации теплообменника на таком штуцере должна использоваться специальная гайка с дюймовой резьбой 3/4-16. Вероятно подобную возможно найти среди запчастей для грузовиков американского производства, но мне это не удалось.

Пришлось изготавливать штуцер на заказ, однако нарезать дюймовую резьбу оказалось негде — в наши краях дюймовые инструменты популярностью не пользуются, поэтому родной масляный фильтр уже не подходил. На замену был выбран аналог с метрической резьбой М20×1,5 для opel monterey b. Его бензиновый двигатель объёмом 3,5 литра обладает мощностью 215 лошадиных сил и заправляется 5,1 литрами масла, соответственно и фильтры вполне соответствуют требованиям. Впрочем и monterey a с более скромными характеристиками (3,2 литра, 177 лошадиных сил) тоже должен подойти.
Существуют фильтры на более тяжёлую технику под резьбу 22×1,5 но к такому штуцеру нужен теплообменник под больший диаметр и подобные варианты я уже не рассматривал.

Собственно чертёж. Основные идеи конструкции.
Штуцер ввинчивается в блок до упора. Так как в обычном резьбовом соединении нагрузка распределена неравномерно и работают только первые три-четыре витка, нет смысла изготавливать сверхглубокие нарезки. Теплообменник прижимается к блоку не корпусом штуцера, а специальной гайкой, что позволяет применять любые теплообменники в некотором диапазоне размеров. Я заложился на высоту 45-70 миллиметров, но это не обязательно, и ход резьбы можно сократить.

В качестве прижимной гайки я взял гайку фланца РК ( 452-1802078 ), которую спилил болгаркой до высоты 4 миллиметра. Штатный штуцер проще всего снять трубчатым ключом, подпиленным до нужной высоты — полноразмерный между блоком двигателя и крылом не помещается. Им же и устанавливается новый. Сливное отверстие маслорадиатора закрывается пробкой с конической резьбой 3/8-16. Все работы проводятся легко при свободном правом крыле. В моём случае потребовалось снять расширительный бачок и воздушный фильтр. Другой вариант — сразу снимать крыло. Собственно на этом установку водомасляного теплообменника можно считать законченной.

Переходим к водным процедурам

Самый большой объём работ был связан с водяным охлаждением. Задачи были поставлены следующие.
Увеличить эффективность охлаждения двигателя во всех режимах работы.
Избавиться от зависимости интенсивности обдува радиатора от оборотов двигателя.
Прекратить отбор охлаждающей жидкости от четвёртого цилиндра.
Организовать подвод антифриза к водомасляному теплообменнику.

Исходя из этих требований была реализована следующая схема. Забор жидкости для теплообменника производится от подводящего патрубка радиатора. Следует помнить, что теперь через водяной радиатор должно сбрасываться и то тепло, которое раньше уходило через масляный радиатор, а также учесть некоторое снижение потока горячей жидкости в радиатор, частично уходящего в теплообменник. Для компенсации этого эффекта необходима установка более эффективного радиатора. Собственно она необходима в любом случае, так как штатная система охлаждения в режиме движения в пробке и на низких скоростях по бездорожью со сбросом тепла априори не справляется.

Собственно о ней подробно. Для забора антифриза из главного цикла нужно изготовить тройник, так как штатных деталей для этого в природе не существует. За основу я взял патрубок подводящий радиатора от «Волги» под датчик температуры диаметром 38мм 130302070-310290 и трубку, именуемую «штуцер отопителя ГАЗ 16мм» 24-54-8101040 купленную по случаю на развале. Диаметр отвода диктовался размером штуцера теплообменника. Для работы тройника необходимо создать разницу давлений во всех каналах. Если соединить трубки строго под прямым углом, то весь поток будет литься прямо, полностью минуя ответвление. Решение этой задачи достаточно простое — крепление датчика температуры в патрубке работает как дроссель и отвод, заваренный под некоторым углом перед резьбовым креплением, будет эффективно забирать теплоноситель. Тройник был собран там же, на развале, умельцами по ремонту глушителей. Минусом такой схемы является её включение в работу только после срабатывания клапана термостата. Однако это много лучше оригинального цикла, где масло не подогревается вовсе. Идеальным был бы вариант с забором жидкости прямо из корпуса термостата, до термоклапана, однако для этого необходимо изготовить штуцер не образующий электрохимической пары с материалом корпуса.

Читайте также:  Двигатель forte f200g характеристика

Ниже представлен коллективный портрет тройников на фоне оригинального патрубка радиатора подводящего 31608-1303010. Его следует разрезать и в разрез вставить тройник

После теплообменника жидкость требуется вернуть в главный цикл, не забыв при этом печку и подогрев дросселя, для чего необходимо изготовить ещё один тройник, имеющий на входе диаметр 16 мм, на печку 20 мм и на дроссель 10 мм, если мне не изменяет память. Он был собран из второго экземпляра «переходника отопителя Волги» и оригинальной трубки отопителя отводящей 40624.1307146, отпиленной у заборника воды с дросселя. Важно — обогреву дросселя необходимо уделить особое внимание, так как его переохлаждение во время движения может привести к крайне неприятным сюрпризам. Отвод, уходящий в трубке отопителя на дроссель, обычно сильно заглублён, и для гарантированного разделения потока я сточил часть со стороны поступления жидкости. Таким образом получился козырёк, направляющий охладитель к дросселю. Вышеупомянутые умельцы сварили и его. В такой схеме дроссель и печка включены параллельно, посему при закрытии печки ток жидкости не останавливается.

После этих манипуляций осталось снять патрубок дросселя 40624.1148010 и заглушить образовавшееся отверстие. В качестве заглушки использовал распиленный поршень от Ваз-2101. Во всей эпопее это самое труднодоступное место. Существует несколько вариантов исполнения работ. Самый очевидный и неудобный — применить комбинацию кардана и удлинителей, несколько проще использовать подпиленный трубчатый ключ, помещающийся в расстояние между крылом и двигателем. Наиболее же рациональный метод — снять передок и правое крыло и работать при полном доступе. Помимо прочего в этих местах часто развиваются очаги коррозии и таким образом их можно легко купировать. Вы в прошлый раз ещё не сняли крыло?

При установке радиатора с электровентилятором родная вискомуфта будет мешаться и её необходимо снять. Обычно для этой цели рекомендуют найти тонкий ключ на 27, который бы пролезал в зазор образуемый шпильками крепления крыльчатки. Однако после того, как я подпилил эти шпильки ножовкой на пять миллиметров, туда стал пролезать и обычный. Впрочем, для снятия достаточно подпилить одну шпильку, но во избежания разбаланса на случай, если захочется снова использовать вискомуфту, крайне желательно подпилить и остальные на ту же высоту. На возможности вновь установить крыльчатку это никоим образом не сказывается.

Медный трёхрядный радиатор 3160-1301010 должен быть установлен сразу в сборе с электровентилятором 3163-1308008. Штатных точек крепления электровентилятора на радиаторе нет и их необходимо реализовать. Для этого по краям радиатора закрепил полосы толщиной 3 мм и шириной 50 мм а в них просверлил отверстия под кронштейны электровентилятора. При креплении важно обеспечить его прижим к поверхности радиатора, в противном случае он начнёт подсасывать воздух и эффективность сильно упадёт. Ещё один важный момент — электровентиляторы могут вызывать сильную вибрацию, из-за которой радиатор может растрескаться и потечь, поэтому крепление не должно быть жёстким. замечание из обсуждения

Все запчасти представлены ниже. Следует учесть, что вентилятор шире радиатора и во избежание подсоса воздуха, он должен плотно прилегать к пластинам.

Скорее всего понадобится болгарить и сверлить дефлекторы радиатора, так как с новым они не помещаются.

Агрегат радиатор-вентилятор можно рассматривать как единое теплосбрасывающее устройство, для которого верен принцип чем больше, тем лучше. Посему вполне работоспособна схема, когда вентилятор начинает работу на полную с первым поворотом ключа. Температурым режимом в таком случае управляет клапан термостата и неплохо с этой задачей справляется. Однако вентилятор работает шумно, поэтому желательно выделить промежуточный режим, когда обдува уже хватает, но ещё не так громко. И оставить режим полного хода для подстраховки.

Очень условная диаграмма для пояснения принципов работы. По вертикальной шкале — теплоотдача, по горизонтальной — температура. По мере роста температуры ОЖ, в точке 1 открывается термостат. Так как к этому моменту вентилятор уже работает в промежуточном режиме, теплоотдача сразу оказывается ненулевой (хотя и очень малой). По мере роста температуры ОЖ в точке 3 вентилятор переходит в режим полной мощности, эффективность сброса тепла скачком возрастает и система сразу оказывается в точке 4. Если поток тепла от двигателя в ОЖ меньше теплосброса радиатора в точке 4, то температура жидкости постепенно падает, пока она не окажется в точке 5, где вентилятор вновь перейдёт в промежуточный режим работы. Если же поток тепла от двигателя будет очень велик, то система продолжит двигаться по линии 4-7.

Читайте также:  Причины ограничения оборотов двигателя

Если вентилятор держать сразу и всегда на полной мощности, то диаграмма будет состоять только из линии 6-7.

Если не применять промежуточный режим, то точки 1, 2, 3 будут лежать на нуле, что означает постоянное переключение реле в режим полного хода.

Чем выше будет эффективность самого радиатора, тем круче будет наклон линий 1-3 и 6-7. Чем лучше будет обдув, тем круче будет наклон линий 1-3 и 6-7. Чем круче будет наклон линий 1-3 и 6-7, тем меньше шансов добраться до точки 3 и начать щёлкать реле.

Сброс тепла в окружающую среду представляет собой сложную картину. В значительной степени определяется коэффициентом теплоотдачи, который является функцией скорости воздуха, но эта зависимость не линейна, а выражена степенью 0,6. Это значит, что при изменении скорости воздуха в два раза теплоотдача с единицы площади радиатора изменяется только в полтора, что подводит к мысли о предпочтительном использовании диффузора, так как рост омываемой площади линеен.

Итого, если с помощью диффузора увеличить омываемую площадь в два раза, то тепла будет отдаваться в 2/ 2^0.6 = 1.3 раза больше. На самом деле ещё больше, так как профиль температуры будет более выгодный и сопротивление движению воздуха ниже.

Можно ещё несколько повысить скорость потока при использовании диффузора, расположив перед радиатором дополнительный вентилятор. Без диффузора это не работает.

Электрическая часть пожалуй самая простая из всех. Конечно, если не заморачиваться. В системе обеспечения теплового режима с электровентилятором действуют два управляющих элемента — клапан термостата и управляющий элемент вентилятора. Во избежание взаимовлияния их переходные режимы не должны пересекаться. Клапан термостата начинает открываться при 80°C и полностью открыт при 96°C. В то же время теплоотдача радиатора без обдува не достаточна и в оригинальной схеме вентилятор работает с самого начала. Следовательно вентилятор должен включаться в промежуточном режиме при температуре, близкой к началу срабатывания термостата, примерно 75°C и переходить на полные обороты при 87°C.

Отечественная грузовая техника снабжается предпусковыми подогревателями, использующими релейную логику, где применяется нормальноразомкнутый биметаллический термодатчик 14.3828. Его рабочие температуры ниже необходимых для управления вентилятором, а именно — замыкание при +40°C, а размыкание при +30°C, но при установке на радиаторе или подводящем патрубке нагрев будет начинаться только после открытия клапана термостата. Однако после остановки необходимо обеспечить отключение, а в летнюю жару возможна температура воздуха выше этих пределов, поэтому цепь реле с датчиком должна включаться отдельно, строго после замка зажигания.

Двигатели электровентилятора являются мощными потребителями тока, их необходимо запитать по отдельной линии, для чего был приобретён и установлен блок предохранителей 315143-372201.

Для облегчения пуска и снижения помех от искрения, в цепь питания разумно установить пусковой конденсатор, а обмотки реле шунтировать диодами, например КД105Г

Простейшая схема включения содержит два реле стартера пятиконтактных, одно реле стартера четырёхконтактное, датчик температуры ТМ108-02, датчик температуры 14.3828, два диода КД105Г, пусковой конденсатор.

Два пятиконтактных реле обеспечивают переключение электровентиляторов из последовательного соединения в параллельное и обратно. Они задействованы от датчика температуры ТМ 108-02. Четырехконтактное реле обеспечивает общее включение схемы и работает от датчика температуры 14.3828. Обмотки реле шунтируются диодами.

Для крепления я выбрал точку над двигателем, рядом с блоком предохранителей, где штатно крепится реле стартера. Отпилив и распрямив часть хомута крепления глушителя 31622-1203043, просверлив отверстия я сделал из него монтажную рейку, где установил штатное и три своих реле. Знающие люди рекомендовали загнуть края и закрепить на них короб для защиты схемы от воды.

Кабель управления я собрал из провода ПГВА сечениями 2,5 мм для силовых жил и 1,5 мм для датчиков. Сечение последних диктовалось лишь удобством работы. Забронировал гофрой и проложил рядом с косой управления двигателем.

Более сложная схема для тех, кто дружит с паяльником, состоит из аналогового датчика температуры типа ТМ106, микроконтроллера ATTiny 25 с аналогово-цифровым преобразователем на входе, драйвера MOSFET, самого MOSFET, схемы питания. Использование программируемого микроконтроллера позволяет исключить обдув на этапе первичного прогрева двигателя, лучше настроить промежуточный режим работы вентилятора, использовать только один датчик температуры и стабилизировать температуру двигателя более точно.

Источник

Оцените статью