Термостат в 409-ом двигателе УАЗа Патриот

Экзамен на жаростойкость

Тест УАЗ «Патриот», испытание жарой с доработанной системой охлаждения.

УАЗ > Patriot

Наш «Патриот» с рождения никак не хотел работать в отведенных ему температурных рамках. Летом в пробках едва не кипел, а зимой на шоссе тепла хватало лишь на обдув ветрового стекла. Так мы и жили с машиной. В жару, стоило остановиться, гоняли мотор на повышенных оборотах, чтобы вентилятор крутился поживее, а на зиму перед радиатором вставляли картонку и конопатили щели. Современному автомобилю эта суета не к лицу — пусть сам следит за своей температурой, а мы поможем ему.

В штатном исполнении тепловой режим регулируют термостат, вспомогательный электровентилятор перед радиатором и вискомуфта основного вентилятора — устройства механические и нерасторопные. А если поручить это электронике?

Из моторедуктора со встроенным программируемым микропроцессором «Силич» (их выпускает одноименная фирма (www.silich.ru)) и обычного шарового крана получился термостат с проходным сечением 40 мм. Время, необходимое для его полного открытия, — всего 3 секунды. (Байпас постоянно открыт, но его сечение ограничили дроссельной шайбой диаметром 10 мм, подобранной опытным путем.) Задать моторедукторам температуру срабатывания очень просто — кнопкой на корпусе по показаниям бортового компьютера. Вместо штатных — вентилятора на вискомуфте и электрического — будут работать два электровентилятора по 360 Вт от «Калины» с программируемыми регуляторами мощности (ЗР, 2008, № 6). Температуру рабочей жидкости берем с датчика, установленного в корпусе штатного термостата.

Взамен дежурной картонки перед радиатором пристраиваем старые добрые жалюзи. Они помогают быстрее прогреть двигатель и сохранить тепло зимой. Управление ими поручили такому же «умному» моторедуктору. Да и сам радиатор теперь от «Волги». Он шире и его можно установить выше, в поток набегающего воздуха. Прежний же, старинный, с отверстием для «заводилки» в нижнем бачке был в тени и эффективно рассеивать тепло не мог. Впрочем, завод уже решил эту проблему — на новых машинах радиаторы стоят широкие и «на сквозняке».

Пускаем двигатель. Термостат и жалюзи закрыты, вентиляторы молчат. По мере прогрева первым оживает термостат, периодически открываясь сначала на небольшой угол, а потом и полностью. Следом открываются жалюзи. Но машина-то стоит на месте, встречного ветра нет, и в дело по очереди вступают вентиляторы. Цикл закончен — все компоненты функционируют как надо. Глушим мотор — вентиляторы работают еще 30 секунд, сдувая жар с мотора, за ними закрываются жалюзи и термостат.

Пробные заезды с электронной системой показали очень хорошие результаты. На шоссе и в пробках отклонение температуры от заданной составило всего 2°С. Интересно, что будет на бездорожье?

Начинаем со свежевспаханного поля. Через полтора километра езды по пашне от горячего коллектора задымилась шумоизоляция моторного отсека. Температура же по-прежнему в норме — разброс 3°. Усложним задачу — сымитируем поломку термостата. В этом случае его можно открыть вручную, отверткой. Функцию поддержания температуры подхватывают жалюзи. А если пробит радиатор? Перекрываем термостат, оставив для циркуляции жидкости лишь малый круг. Вентиляторы ревут на максимальной мощности, обдувая двигатель, температура мотора перевалила за сотню, однако жидкость не кипит, и потихоньку ехать можно.

Завершающий тест на живучесть (отказ всей электроники одновременно) после такого эксперимента — детская забава. Термостат и жалюзи открываем вручную, вентиляторы подключаем к штатной проводке — тут впору мотор не заморозить.

Средняя полоса России с ее скудным летом и прикаспийское марево в середине июля — разные вещи. Как поведет себя «Патриот» в теплых краях?

ПЛЮС СОРОК В ТЕНИ

Машина загружена по уставу, а вместо пушки на фаркопе (УАЗ — машина военнообязанная) прицеп массой полторы тонны. Дорога на Волгоград, за окном пока +30°С, система охлаждения настроена на 92°С, а работу всех систем контролируем бортовым компьютером. Пройдено 957 км, средний расход топлива 15,57 л. Немного, учитывая полную загрузку и прицеп. А если чуть подогреть мотор? Ведь чем он горячее (до разумного предела, конечно), тем экономичнее. Выставляем 102°С и берем курс на Астрахань. На улице «потеплело» до 42°С, скорость под сотню, горячий ветер свистит через открытые окна, но облегчения не приносит, все равно жарко! Пластиковая обивка тоннеля в салоне разогрелась от раскаленного нейтрализатора до 76°С, за рычаг регулировки сиденья голой рукой не возьмешься, а мотор держит заданные 102–103°С. Расход упал до 14,98 л/100 км.

Но по асфальту любой может ехать, а если попробовать по песочку? В стороне от дороги как раз раскинулись живописные барханы. Атакуем их, понятное дело, без тяжелого прицепа — с ним это просто невозможно.

За бортом 50°С! Двигатель едва проворачивает увязающие по ступицы в песок колеса, то и дело в ход идет лопата. Мгновенный расход топлива переваливает за 40 л/100 км, вентиляторы ревут громче двигателя, но гонят лишь горячий воздух. Температура подскочила до 107 °С, но мотор не кипит! Представляю, что стало бы с ним при штатной системе охлаждения — давно бы заклинил.

По дороге домой устраиваем еще один эксперимент, специально для тех, кто опасается перегреть двигатель в пробках и всегда держит для него огромную температурную фору. Программируем систему на 72°С.

Мотор словно подменили — едва вытягивает в горки на четвертой передаче, хуже держит обороты, а выхлоп обрел резкий неприятный запах — бензин толком не сгорает. Вентиляторы же трудятся без остановки. Нет, не его это режим, и через некоторое время возвращаемся к проверенным 102°С. Расход (уже без прицепа) — 12,45 л/100 км. Однако на точность измерений существенно влияют «погрешности» колонок АЗС — на одной из них в 40-литровый (под пробку) бак УАЗа вошло 46 литров. Тем не менее даже с учетом такой «щедрости» целесообразность переделки системы охлаждения не вызывает сомнений — если раньше средний расход на шоссе никогда не опускался ниже 15 — 16 л/100 км, то в этой, не самой легкой поездке составил 13,48 л. А цена микропроцессора — как резистора на вентиляторе от «Калины», всего 300 рублей. В пересчете на бензин окупится уже на первой канистре!

5.2.3 Проверка термостата

Проверка без снятия термостата

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ

1. Перед тем, как снимать и проверять работоспособность термостата, убедитесь в том, что проблемы с охлаждением двигателя возникли не вследствие недостаточного количества охлаждающей жидкости или слабого натяжения приводного ремня. Убедитесь в исправности индикатора, расположенного на приборной доске.
2. Если Вы заметили, что двигатель долго прогревается до рабочей температуры (согласно показаниям индикатора), термостат, возможно, заклинен в открытом положении. В этом случае термостат следует заменить.
3. С другой стороны, долгий прогрев может быть следствием отсутствия термостата. Это могли сделать специально или непреднамеренно (забыли установить после ремонта). Не используйте автомобиль без термостата. Система управления двигателем будет держать двигатель в режиме прогрева более долгое время. В течение этого времени двигатель будет потреблять большее количество топлива, а отработавшие газы будут содержать большее количество вредных примесей.
4. Если двигатель перегревается, потрогайте верхний шланг радиатора. Если он не горячий, а двигатель перегрет, термостат, возможно, заклинило в закрытом положении. Жидкость не попадает в радиатор и циркулирует по малому кругу. В этом случае замените термостат.
5. Если верхний шланг радиатора горячий, это значит, что термостат открыт и жидкость нормально циркулирует по системе. В этом случае ознакомьтесь с рекомендациями, приведенными в Разделе Диагностика неисправностей Введения.

Проверка со снятием термостата

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ

1. Снимите термостат (см. Раздел Снятие и установка термостата). 2. Если термостат при комнатной температуре находится в открытом состоянии – он неисправен и подлежит замене.
3. Для грубой проверки работоспособности термостата подвесьте его на куске шпагата в емкости с водой. Термостат не должен касаться стенок емкости. Начинайте нагревать емкость.
4. По мере нагревания воды термостат должен открываться (это происходит непосредственно перед кипением воды). Поскольку температура кипения воды 100°С, термостат может не открыться полностью (обратитесь к Спецификациям). Извлеките термостат и дайте ему остыть. По мере остывания он должен полностью закрыться. 5. Если термостат не открывается при нагревании или не закрывается при охлаждении, замените его.

При установке термостата имейте в виду следующее:

a) Тщательно очистите сопрягаемые поверхности и замените уплотнительное кольцо;
b) Поместите термостат в кожух, правильно сориентировав;
c) Затяните болты крепления крышки, приложив требуемое усилие;
d) Установите все шланги на прежние места, после чего залейте охлаждающую жидкость (обратитесь к Главе Текущее обслуживание).
e) Запустите двигатель, прогрейте до рабочей температуры и убедитесь в отсутствии утечек.

Ремонт и сервисное обслуживание автомобилей, двигателей и автоматических коробок передач

Обслуживание топливной системы и системы охлаждения ЗМЗ-409

Система охлаждения двигателя ЗМЗ-409 (УАЗ-Патриот 3163, УАЗ-Хантер)

Система охлаждения ЗМЗ-409 автомобилей УАЗ-Патриот 3163, УАЗ-Хантер – жидкостная, закрытая, с принудительной циркуляцией охлаждающей жидкости.

Система состоит из водяной рубашки блока цилиндров и водяной рубашки головки цилиндров двигателя, водяного насоса 6, термостата 3, сливного краника 7, датчика указателя температуры охлаждающей жидкости 4, датчик сигнализатора аварийной температуры охлаждающей жидкости, установленного в верхний бачок радиатора.

Система охлаждения двигателя ЗМЗ-409 автомобилей УАЗ-Патриот, УАЗ-Хантер

1 – двигатель; 2 – патрубок дросселя; 3 – термостат; 4 – датчик указателя температуры охлаждающей жидкости; 5 – датчик температурного состояния двигателя; 6 – водяной насос; 7 – сливной краник блока цилиндров

Наиболее выгодный температурный режим охлаждающей жидкости лежит в пределах 80. 90° С.

Указанная температура поддерживается при помощи термостата, действующего автоматически и жалюзи, управляемых водителем.

Поддержание термостатом правильного температурного режима в системе охлаждения оказывает решающее влияние на износ деталей двигателя ЗМЗ-409 и экономичность его работы.

Для контроля температуры охлаждающей жидкости на щитке приборов автомобилей УАЗ-Патриот, УАЗ-Хантер имеется указатель температуры, датчик которого ввернут в корпус термостата.

Кроме того, на щитке приборов автомобиля имеется сигнализатор аварийной температуры, загорающийся красным светом при повышении температуры жидкости свыше 104 °С.

Датчик сигнализатора аварийной температуры ввернут в верхний бачок радиатора. При загорании сигнализатора следует немедленно остановить двигатель и устранить причину перегрева охлаждающей жидкости.

Водяной насос (помпа) ЗМЗ-409 автомобилей УАЗ-Патриот, УАЗ-Хантер центробежного типа. Подшипник 7 отделен от охлаждающей жидкости самоподжимным сальником 4 неразборной конструкции, внутри которого расположены манжета и уплотняющая шайба.

Жидкость, просачивающаяся через сальник, не попадает в подшипник, а вытекает наружучерез контрольное отверстие 6, которое периодически надо прочищать.

Подшипник от перемещения удерживается фиксатором 2, который завернут до упора и закернен.

Подшипник заполняется смазкой при сборке и в процессе эксплуатации добавления смазки не требуется. Ступица 1 и крыльчатка 5 напрессованы на валик подшипника.

Водяной насос (помпа) ЗМЗ-409 автомобилей УАЗ-Патриот, УАЗ-Хантер

1 – ступица; 2 – фиксатор; 3 корпус; 4 – сальник; 5 -крыльчатка; 6 -контрольное отверстие для выхода охлаждающей жидкости; 7 – подшипник

Привод насоса ЗМЗ-409 (и генератора) осуществляется поликлиновым ремнем 6РК 1220.

Разборка и сборка водяного насоса ЗМЗ-409 (УАЗ-3163)

Разборка насоса производится в следующем порядке:

– съемником снять крыльчатку;

– съемником снять ступицу;

– вывернуть фиксатор подшипника;

– выпрессовать из корпуса подшипник в сборе с валиком;

– выпрессовать из корпуса сальник.

Сборка помпы ЗМЗ-409 (УАЗ-Патриот, УАЗ-Хантер) производится в следующем порядке:

– с помощью оправки установить сальник, не допуская перекоса, в корпус насоса;

– запрессовать подшипник с валиком в сборе в корпус так, чтобы гнездо под фиксатор совпало с отверстием в корпусе насоса;

– завернуть фиксатор подшипника и закернить, чтобы не происходило самоотворачивание фиксатора;

– напрессовать на валик подшипника ступицу шкива насоса, выдержав размер 106,0 ± 0,2 мм;

– напрессовать крыльчатку на валик подшипника, обеспечив зазор между крыльчаткой и корпусом 0,9. 1,3 мм.

При напрессовке ступицы и крыльчатки необходимо разгружать корпус, фиксатор и подшипник насоса от усилий запрессовки, т.е. упор при напрессовке должен осуществляться на торец валика.

Перед сборкой очистить и промыть детали насоса, удалить отложения с крыльчатки, корпуса и крышки.

Проверить величину осевого перемещения наружной обоймы подшипника относительно валика, которая не должна превышать 0,13 мм при нагрузке 5 кгс.

Подшипник насоса заполнен смазкой на заводе-изготовителе и при ремонте насоса смазки не требует.

Система питания двигателя ЗМЗ-409 (УАЗ-Патриот, УАЗ-Хантер)

Система питания топливом ЗМЗ-409 (УАЗ-Патриот, УАЗ-Хантер) осуществляется посредством впрыска топлива во впускную трубу электромагнитными форсунками, управляемыми микропроцессором.

Система питания состоит из топливного бака 5, топливопроводов 4, 6 и 9, электробензонасоса 8, топливных фильтров 7 и 10, топливопровода двигателя 1, отлитого из алюминиевого сплава, с регулятором давления топлива 3 и электромагнитными форсунками 2.

Схема системы питания двигателя ЗМЗ-409 (УАЗ-3163)

1 – топливопровод двигателя; 2 – электромагнитные форсунки; 3 – регулятор давления топлива; 4 – топливопровод отвода топлива в бак; 5 – топливный бак; 6 – топливопровод низкого давления; 7 – топливный фильтр грубой очистки; 8 – электробензонасос; 9 – топливопровод вы-сокого давления; 10 – фильтр тонкой очистки топлива; 11 – топливопровод высокого давления

Система впуска воздуха и выпуска отработавших газов ЗМЗ-409 (УАЗ-Патриот, УАЗ-Хантер)

Впускная система двигателя состоит из впускной трубы и ресивера, отлитых из алюминиевого сплава. Геометрические параметры системы позволяют реализовать газодинамический наддув двигателя.

На режиме холостого хода и малых нагрузках воздух в двигатель поступает через отдельную систему непосредственно к впускным клапанам.

Выпускной коллектор ЗМЗ-409 отлит из чугуна. Для улучшения очистки цилиндров двигателя от отработавших газов патрубки от каждого цилиндра соединены между собой 1 и 4, 2 и 3 .

Это уменьшает влияние работы одного цилиндра на другой и позволяет реализовать эффект настроенного выпуска отработавших газов.

Система вентиляции картера ЗМЗ-409 (УАЗ-Патриот, УАЗ-Хантер)

Система вентиляции картера – закрытая, принудительная, действующая за счет разрежения во впускной системе. Маслоотражатель размещен в крышке клапанов.

Схема вентиляции картера двигателя ЗМЗ-409 (УАЗ-Патриот, УАЗ-Хантер)

1 – крышка клапанов; 2 – маслоотражатель; 3 – трубка маслоотражательная; 4 – продольный канал системы холостого хода; 5 – ресивер с впускной трубой; 6 – шланг малой ветви вентиляции; 7 – шланг основной ветви вентиляции.

При работе двигателя на холостом ходу газы из картера отсасываются через малую ветвь в канал системы подачи воздуха на холостом ходу, откуда попадают во впускные каналы головки цилиндров.

На остальных режимах вентиляция осуществляется через дроссель ресивера и впускную трубу.

При эксплуатации не нарушайте герметичность системы вентиляции и не допускайте работу двигателя при открытой маслозаливной горловине.

Это вызывает повышенный унос масла с картерными газами и загрязнение окружающей среды.