Разное

Схема охлаждения: как устроена и нужно ли ее промывать? — журнал За рулем

Содержание

как устроена и нужно ли ее промывать? — журнал За рулем

Выясняем, какие могут быть характерные неисправности у системы охлаждения двигателя и как их избежать.

Воздушка или водянка

Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания предназначена для отвода излишнего тепла от деталей и узлов двигателя. На самом деле эта система вредна для вашего кармана. Приблизительно треть теплоты, полученной от сгорания драгоценного топлива, приходится рассеивать в окружающей среде. Но таково устройство современного ДВС. Идеальным был бы двигатель, который может работать без отвода теплоты в окружающую среду, а всю ее превращать в полезную работу. Но материалы, используемые в современном двигателестроении, таких температур не выдержат. Поэтому по крайней мере две основные, базовые детали двигателя — блок цилиндров и головку блока — приходится дополнительно охлаждать. На заре автомобилестроения появились и долго конкурировали две системы охлаждения: жидкостная и воздушная. Но воздушная система охлаждения постепенно сдавала свои позиции и сейчас применяется, в основном, на очень небольших двигателях мототранспорта и генераторных установках малой мощности. Поэтому рассмотрим подробнее систему жидкостного охлаждения.

Устройство системы охлаждения

Система охлаждения современного автомобильного двигателя включает в себя рубашку охлаждения двигателя, насос охлаждающей жидкости, термостат, соединительные шланги и радиатор с вентилятором. К системе охлаждения подсоединен теплообменник отопителя. У некоторых двигателей охлаждающая жидкость используется еще и для обогрева дроссельного узла. Также у моторов с системой наддува встречается подача охлаждающей жидкости в жидкостно-воздушные интеркулеры или в сам турбокомпрессор для снижения его температуры.

Работает система охлаждения довольно просто. После запуска холодного двигателя охлаждающая жидкость начинает с помощью насоса циркулировать по малому кругу. Она проходит по рубашке охлаждения блока и головки цилиндров двигателя и возвращается в насос через байпасные (обходные) патрубки. Параллельно (на подавляющем большинстве современных автомобилей) жидкость постоянно циркулирует через теплообменник отопителя. Как только температура достигнет заданной величины, обычно около 80–90 ˚С, начинает открываться термостат. Его основной клапан направляет поток в радиатор, где жидкость охлаждается встречным потоком воздуха. Если обдува воздухом недостаточно, то вступает в работу вентилятор системы охлаждения, в большинстве случаев имеющий электропривод. Движение жидкости во всех остальных узлах системы охлаждения продолжается. Зачастую исключением является байпасный канал, но он закрывается не на всех автомобилях.

Схемы систем охлаждения в последние годы стали очень похожи одна на другую. Но осталось два принципиальных различия. Первое — это расположение термостата до и после радиатора (по ходу движения жидкости). Второе различие — это использование циркуляционного расширительного бачка под давлением, либо бачка без давления, являющегося простым резервным объемом.

На примере трех схем систем охлаждения покажем разницу между этими вариантами.

Система охлаждения внедорожника Great Wall Hover (сейчас он известен на нашем рынке под именем Derways DW Hower h4). Термостат стоит перед радиатором на выходе из головки блока цилиндров. Расширительный бачок подсоединен после пробки радиатора и не подвержен действию высоких температур и давлений. 1 — расширительный бачок; 2 — атмосферный шланг расширительного бачка; 3 — подводящий шланг радиатора отопителя; 4 — отводящий шланг радиатора отопителя; 5 — радиатор отопителя; 6 — подводящая труба насоса охлаждающей жидкости; 7 — отводящий шланг от рубашки подогрева дроссельного узла; 8 — подводящий шланг к рубашке подогрева дроссельного узла; 9 — крышка термостата; 10 — подводящий шланг радиатора системы охлаждения; 11 — пробка заливной горловины радиатора системы охлаждения; 12 — радиатор системы охлаждения; 13 — кожух вентилятора; 14 — насос охлаждающей жидкости; 15 — отводящий шланг радиатора системы охлаждения; 16 — шланг, соединяющий радиатор системы охлаждения и расширительный бачок.

Система охлаждения внедорожника Great Wall Hover (сейчас он известен на нашем рынке под именем Derways DW Hower h4). Термостат стоит перед радиатором на выходе из головки блока цилиндров. Расширительный бачок подсоединен после пробки радиатора и не подвержен действию высоких температур и давлений. 1 — расширительный бачок; 2 — атмосферный шланг расширительного бачка; 3 — подводящий шланг радиатора отопителя; 4 — отводящий шланг радиатора отопителя; 5 — радиатор отопителя; 6 — подводящая труба насоса охлаждающей жидкости; 7 — отводящий шланг от рубашки подогрева дроссельного узла; 8 — подводящий шланг к рубашке подогрева дроссельного узла; 9 — крышка термостата; 10 — подводящий шланг радиатора системы охлаждения; 11 — пробка заливной горловины радиатора системы охлаждения; 12 — радиатор системы охлаждения; 13 — кожух вентилятора; 14 — насос охлаждающей жидкости; 15 — отводящий шланг радиатора системы охлаждения; 16 — шланг, соединяющий радиатор системы охлаждения и расширительный бачок.

Система охлаждения двигателя Hyundai Solaris первого поколения. Термостат стоит на выходе из радиатора, а расширительный бачок размещен прямо на радиаторе и выполнен по схеме «без давления». 1 — отводящий шланг радиатора; 2 — шкив насоса охлаждающей жидкости; 3 — крышка термостата; 4 — шланг, соединяющий расширительный бачок; 5 — пробка заливной горловины; 6 — подводящий шланг радиатора; 7 — радиатор; 8 — расширительный бачок.

Система охлаждения двигателя Hyundai Solaris первого поколения. Термостат стоит на выходе из радиатора, а расширительный бачок размещен прямо на радиаторе и выполнен по схеме «без давления». 1 — отводящий шланг радиатора; 2 — шкив насоса охлаждающей жидкости; 3 — крышка термостата; 4 — шланг, соединяющий расширительный бачок; 5 — пробка заливной горловины; 6 — подводящий шланг радиатора; 7 — радиатор; 8 — расширительный бачок.

Система охлаждения восьмиклапанного двигателя Лады Гранты. Термостат стоит перед радиатором. Расширительный бачок циркуляционного типа находится под давлением, имеет герметичную пробку. Через него постоянно проходит охлаждающая жидкость. 1 — расширительный бачок; 2 — пароотводящий шланг радиатора системы охлаждения; 3 — отводящий шланг радиатора системы охлаждения; 4 — датчик температуры охлаждающей жидкости; 5 — корпус термостата; 6 — вентилятор; 7 — головка блока цилиндров; 8 — радиатор системы охлаждения; 9 — подводящий шланг радиатора системы охлаждения; 10 — насос охлаждающей жидкости; 11 — блок цилиндров; 12 — подводящая труба насоса; 13 — отводящий шланг радиатора отопителя; 14 — радиатор отопителя; 15 — подводящий шланг радиатора отопителя; 16 — наливной шланг.

Система охлаждения восьмиклапанного двигателя Лады Гранты. Термостат стоит перед радиатором. Расширительный бачок циркуляционного типа находится под давлением, имеет герметичную пробку. Через него постоянно проходит охлаждающая жидкость. 1 — расширительный бачок; 2 — пароотводящий шланг радиатора системы охлаждения; 3 — отводящий шланг радиатора системы охлаждения; 4 — датчик температуры охлаждающей жидкости; 5 — корпус термостата; 6 — вентилятор; 7 — головка блока цилиндров; 8 — радиатор системы охлаждения; 9 — подводящий шланг радиатора системы охлаждения; 10 — насос охлаждающей жидкости; 11 — блок цилиндров; 12 — подводящая труба насоса; 13 — отводящий шланг радиатора отопителя; 14 — радиатор отопителя; 15 — подводящий шланг радиатора отопителя; 16 — наливной шланг.

Компоненты

Рубашка головки и блока цилиндров представляют собой каналы, отлитые в алюминиевом или чугунном изделии. Каналы герметичны, а стык блока и головки цилиндров уплотнен прокладкой.

Насос охлаждающей жидкости лопастной, центробежного типа. Приводится во вращение либо ремнем ГРМ, либо ремнем привода вспомогательных агрегатов.

Насос охлаждающей жидкости двигателя Chevrolet Lacetti

Насос охлаждающей жидкости двигателя Chevrolet Lacetti

Термостат представляет собой автоматический клапан, срабатывающий при достижении определенной температуры. Он открывается, и часть горячей жидкости сбрасывается в радиатор, где и остывает. В последнее время стали применять электронное управление этим простым устройством. Охлаждающую жидкость начали подогревать специальным ТЭНом для более раннего открытия термостата в случае потребности.

Термостат двигателя Chevrolet Cruze: 1 — патрубок подвода жидкости к радиатору системы охлаждения; 2 — электрический разъем нагревательного элемента термостата; 3 — корпус; 4 — уплотнительное кольцо в соединении модуля с распределителем жидкости; 5 — основной клапан термостата; 6 — пружина термостата; 7 — баллон с термочувствительным наполнителем; 8 — дополнительный клапан термостата; 9 — шток термостата.

Термостат двигателя Chevrolet Cruze: 1 — патрубок подвода жидкости к радиатору системы охлаждения; 2 — электрический разъем нагревательного элемента термостата; 3 — корпус; 4 — уплотнительное кольцо в соединении модуля с распределителем жидкости; 5 — основной клапан термостата; 6 — пружина термостата; 7 — баллон с термочувствительным наполнителем; 8 — дополнительный клапан термостата; 9 — шток термостата.

Радиатор представляет собой теплообменник, содержащий два бачка (входной и выходной), соединенных множеством алюминиевых трубок, по которым проходит охлаждающая жидкость. Для увеличения теплообмена к трубкам присоединены тонкие пластины, во много раз увеличивающие поверхность теплообмена. Для улучшения теплоотвода воздух протягивается через радиатор принудительно с помощью электровентилятора.

Радиатор и вентилятор системы охлаждения двигателя Лады Ларгус: 1 — дополнительный резистор; 2 — кожух; 3 — электродвигатель; 4 — крыльчатка; 5 — радиатор.

Радиатор и вентилятор системы охлаждения двигателя Лады Ларгус: 1 — дополнительный резистор; 2 — кожух; 3 — электродвигатель; 4 — крыльчатка; 5 — радиатор.

Радиатор отопителя выполняет функцию нагревания воздуха, поступающего в салон автомобиля. Краны отопителя сейчас не устанавливают, а потому радиатор этот нагрет всегда, когда прогрет двигатель, и только воздушные заслонки не дают летом поступать горячему воздуху в салон автомобиля.

Радиатор отопителя кроссовера Renault Duster.

Радиатор отопителя кроссовера Renault Duster.

Расширительный бачок это хранилище резерва жидкости. Но в зависимости от типа системы охлаждения (см. выше) он может быть циркуляционным или тупиковым. Соответственно, находиться под давлением или без него.

Пробка, обеспечивающая герметичность системы, может быть установлена либо прямо на радиаторе, либо на расширительном бачке. Вне зависимости от места установки пробка обеспечивает повышенное давление в системе охлаждения. Такое давление (достигающее 1,1–1,3 бара) повышает температуру кипения жидкости, улучшает теплопередачу, предотвращает кавитацию насоса.

Пробка радиатора Лады 4х4.

Пробка радиатора Лады 4х4.


Пробка расширительного бачка Chevrolet Cruze.

Пробка расширительного бачка Chevrolet Cruze.


И главный компонент системы — это сама рабочая жидкость. Идеальной с точки зрения теплотехники была бы вода, но она вызывает коррозию и замерзает зимой. Поэтому применяют антифризы с низкой температурой замерзания (-40°C или — 65°C) и присадками, снижающими коррозию, пенообразование и т.д.

Неисправности системы охлаждения

Все, что может потечь, рано или поздно потечет. Это не только одна из интерпретаций закона Мерфи, но и четкое описание главной неисправности системы охлаждения. Система, включающая в себя порой более 10 резиновых шлангов, постепенно старея, начинает терять герметичность. Текут сами шланги, пропуская жидкость через нитяное армирование, текут хомутовые соединения. Со временем под воздействием противогололедных реагентов и летящих с дороги камней теряет герметичность радиатор. Особенно он страдает на автомобилях без кондиционера, где его не прикрывает теплообменник этой системы. Также радиатор принимает на себя все «удары судьбы» даже при небольших авариях. Течь теплообменника отопителя, хотя он и стоит в более «защищенном» от внешнего воздействия месте, также встречается нередко. Тот же антифриз, просочившийся сквозь сальниковое уплотнение насоса, выводит из строя подшипник, и — «Здравствуй, замена помпы». И хорошо, если вовремя уследите за признаками выхода из строя насоса, а то его поломка приведет или к обрыву ремня ГРМ и аварии двигателя, или к невозможности двигаться дальше на автомобилях, где установлен цепной привод газораспределительного механизма.

Термостат, этот маленький точный приборчик, тоже может начать хандрить. Его клапан может зависнуть или в закрытом, или в открытом состоянии. В первом случае неминуем перегрев двигателя даже в холодную погоду, а во втором двигатель не будет прогреваться до рабочей температуры. Повышенные износ мотора и расход топлива, негреющая печка — вот что гарантирует нам постоянно открытый термостат. Еще остается расширительный бачок. Течь его встречается только в схеме системы охлаждения, где он находится под рабочим давлением.

И последний узел, который может терять герметичность, — это пробка радиатора или расширительного бачка. И хотя жидкость через нее сразу не потечет, но это произойдет после первого же закипания двигателя. А закипит он быстро. Помните назначение пробки? Правильно: обеспечивать повышение температуры кипения жидкости. Ни один современный мотор не может работать без герметичной пробки, кроме случаев очень низкой температуры окружающей среды и небольшой нагрузки на двигатель.

Интересный тест на знание причин перегрева можно пройти здесь

Замена жидкости и промывка

Если не пришлось заменять какой-либо узел в системе охлаждения раньше, то инструкции рекомендуют менять антифриз не реже чем в 5–10 лет. Если вам не приходилось доливать в систему воду из канистры, а еще хуже — из придорожной канавы, то при замене жидкости систему можно не промывать.

Для удаления охлаждающей жидкости в нижней части радиатора предусмотрено сливное отверстие с пробкой.

Для удаления охлаждающей жидкости в нижней части радиатора предусмотрено сливное отверстие с пробкой.

А вот если автомобиль многое повидал на своем веку, то при замене жидкости полезно произвести промывку системы охлаждения. Разомкнув в нескольких местах систему можно струей воды из шланга тщательно ее прополоскать. Либо просто слить старую жидкость и залить чистую, кипяченую воду. Запустить двигатель и прогреть до рабочей температуры. Выждав, пока система остынет, чтобы не обжечься, слить воду. Затем продуть воздухом систему и залить свежий антифриз.

Промывку системы охлаждения обычно затевают в двух случаях: когда перегревается двигатель (проявляется это прежде всего в летний период) и когда перестает греть печка зимой. В первом случае причина кроется в заросших грязью снаружи и засоренных изнутри трубках радиатора. Во втором — проблема в том, что забились отложениями трубки радиатора отопителя. Поэтому при плановой смене жидкости и при замене компонентов системы охлаждения не упускайте возможности хорошенько промыть все узлы.

Расскажите, с какими неисправностями системы охлаждения сталкивались вы. И желаю вам жаркого отопителя зимой и хорошего охлаждения летом.

Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания автомобиля: виды, устройство, неисправности


Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания автомобиля (СО) – это конструктивное решение, которое отводит от двигателя транспортного средства излишки тепла и передаёт их в окружающую среду, а также позволяет двигателю оперативно прогреться. Именно возможность быстро прогреться, достигнув оптимального уровня рабочей температуры, и поддержка этой температуры на заданном уровне — одни из важнейших факторов эффективной работы ДВС. 

Назначение системы охлаждения двигателя — предотвращение повреждений деталей двигателя автомобиля в результате его перегрева и износа, охлаждение отработавших газов, масла в системе смазки.

Виды систем охлаждения двигателя (жидкостная и воздушная)

Системы охлаждения  (СO) ДВС транспортных средств бывают разных видов:
  • Воздушными.
  • Жидкостными (функционирующими на воде, антифризах).
  • Гибридными.
Воздушная СО – это конструкция, которая обеспечивает отвод излишек тепла от цилиндров и стенок камер с помощью принудительного потока воздуха. Принуждение возникает за счет вентиляторов. Они могут быть автономными или объединёнными с маховиком. Воздух может нагнетаться или просасываться. 


 
Наиболее активно воздушные системы охлаждения двигателя устанавливались на авто в шестидесятые годы прошлого века. В том числе, такое решение было популярно у заводов, выпускающих Volkswagen, Citroën, Honda, Porsche. Но со временем у легковых автомобилей двигатели с воздушным охлаждением стало возможно встретить всё реже. Это легко объяснить тем, что большинство легковых авто, появившихся позже, в том числе, современные легковые авто – это, преимущественно, переднеприводные модели с поперечным расположением ДВС. При такой системе трудно организовать эффективную систему воздушного охлаждения.

К тому же, при воздушном охлаждении производители вынуждены существенно увеличивать габариты двигателя, а вместе с ним возрастает и уровень шума.

Но на сельскохозяйственные, коммунальные машины, скутера, мотоблоки такие СО по-прежнему ставят. Правда, даже у тракторов их можно встретить уже очень редко.

Вторая же разновидность СО –  жидкостная система охлаждения двигателя – это система, где есть промежуточный теплоноситель (жидкость – антифриз). Именно антифриз основательно «прорабатывает» толщь стенок блока цилиндров. Роль отводящего агента у большинства СО такого типа при этом опять-таки играет воздух. Поэтому часто системы называют не просто жидкостными, а комбинированными, гибридными. С точки зрения физики, это действительно верно (и более грамотно), но при этом, так как жидкостные системы в чистом виде (без отводящего агента в виде воздуха) сейчас не используются (первые системы были именно непосредственно жидкостными и работали исключительно на воде), в том, что жидкостными и гибридными МО называют на практике одни и те же решения, ничего зазорного нет. 

И современные автомобилисты, и механики жидкостными СО называют, как правило, именно гибридные решения. Те, где задействован и воздух, и антифриз.

Потоки жидкостной СО

Жидкостные системы охлаждения двигателей могут быть с параллельными, последовательными и смешанными потоками.

Параллельные потоки. Антифриз под давлением поступает в блок цилиндров, проходит через отверстия прокладки головки блока и в головку блока. 

Последовательные потоки. Жидкость поступает к задней части блока цилиндра, а затем перетекает в головку блока цилиндров. Здесь она течет вокруг каждого цилиндра и только потом через перекрестные проходы попадает во коллектор впуска.

Смешанные потоки. У некоторых ДВС потоки теплоносителя объединены. Вентиляционные отверстия берут на себя функцию выпуска пара.

Устройство системы охлаждения двигателя


Сначала затронем конструирование устройства системы охлаждения. При конструировании системы охлаждения производители учитывают целый комплекс факторов: 
  • тепловая мощностью ДВС (быстрота выделения тепла),
  • габаритов радиатора, вентилятора и водяной помпы, 
  • давления в СО,
  • конструктивных особенностей термостата.
Если проектируется жидкостная система, учитывается тип охлаждающей жидкости – антифриза: этиленгликолевый (карбоксилатный, лобридный, комбинированный), пропилен-гликолевый. 

Если проектируется воздушная СО, обязательно учитывается температура и влажность окружающего ДВС воздуха.

При конструировании воздушных систем специалисты заинтересованы, в первую очередь, обеспечить подачу воздуха к:

  • перемычкам между гнездами клапанов (самым горячим местам головки цилиндров), если речь касается бензиновых ДВС.
  • форсункам, если в фокусе внимания – дизельные двигатели.

Обязательно учитываются параметры оребрения двигателя. Идеальный вариант – брать в расчет показатели аэродинамического сопротивления оребрения двигателя, но на практике чаще берется всё-таки удельная поверхность оребрения. Учитывать показатели аэродинамического сопротивления, когда речь идёт о достаточно простой и недорогой технике достаточно нерационально. И проще пожертвовать именно этим параметром.

Как устроена система охлаждения двигателя автомобиля, работающего на антифризе?


В зависимости от того, какое охлаждение – воздушное или на антифризе, отличается схема системы охлаждения двигателя.

Итак, общее устройство системы охлаждения двигателя автомобиля, работающего  на антифризе состоит из следующих элементов:

1. «Водяная рубашка».  Полости между двойными стенками двигателя, имеющие сообщение друг с другом. Расположены в зонах присутствия избытка тепла. Фактически это всё пространство вокруг цилиндров ДВС, заполненное охлаждающей жидкостью.

 
 
2. Термостат. Специальный клапан между «рубашкой» ДВС и входным патрубком устройства радиатора. Когда клапан открывается, для охлаждающей жидкости возникают все условия, чтобы она беспрепятственно попадала в радиатор. Излишки жидкости возвращаются в водяную рубашку через обводный канал. В зависимости от конструктивных особенностей СО, модели силового агрегата, компоновки ДВС термостат может иметь разную локацию. Чаще всего термостат расположен в зоне выхода антифриза из головки блока цилиндров.
 

 
3. Радиатор. Устройство, предназначенное непосредственно для отдачи (отвода) тепла в атмосферу и охлаждения жидкости внутри каналов. Представляет собой конструкцию из трубок, спаянных в виде прямоугольника, крепящегося на двух бачках. Изготавливается из металла (меди, алюминия), нескольких металлов (медь + латунь), комбинации металла и пластика. Большинство современных радиаторов – с алюминиевой сердцевиной с бачками из армированного пластика. В этом случае деталь обладает более высокими показателями коррозионной стойкости и теплопроводности. Устройство монтируется в зоне, которая лучше всего обдувается. Идеальный вариант – зона в подкапотном пространстве спереди автомобиля (причем к такому конструкционному решению инженеры нередко прибегают даже, если ДВС имеет заднее расположение). У некоторых автомобилей радиаторы устанавливаются возле боковых стенок авто. Но как правило, в этом случае о обдуве заботится воздухозаборник, а радиаторов – несколько. Такой вариант можно встретить у спорткаров. 

 

Теплоноситель может поступать в радиатор сверху и направляться вниз в основной бочок, а может двигаться от одной стороны устройства к противоположной его стороне (СО с поперечным потоком). На подавляющее большинство современных СО монтируют радиаторы именно с поперечным потоком.

У большинства радиаторов горловина имеет крышку, оснащённую подпружиненным клапаном, предназначенного для герметичного закрытия вентиляционных каналов СО. Это конструктивное решение необходимо для поддержания оптимального рабочего давления. Наиболее распространёнными и внушающими доверие пользователям радиаторами являются устройства торговых марок Behr Hella, DENSO, LUZAR, Stellox, SAT, AVA.

4. Вентилятор – устройство, помогающее усилить поток набегающего воздуха на радиатор. Воздушный поток направлен по направлению к двигателю.  Запускается за счёт муфты (электромагнитной, гидравлической от сигнала датчика при превышении порогового значения температуры охлаждающей жидкости.  На большинстве современных транспортных средств стоят электровентиляторы: один или несколько (один непосредственно для охлаждения, другой – для работы с высокими температурами).  На транспортных средствах с продольным расположением ДВС и задним приводом также можно встретить термостатический вентилятор охлаждения (вентилятор с термостатической пружиной). Он запускается ремнем от коленчатого вала.
 
    
5. Помпа — центробежный насос. Именно от помпы зависит, будет ли в системе обеспечена бесперебойная циркуляция жидкости (запускаются, чаще всего ремнем – от коленчатого или распределительного вала, шестернями или дополнительной помпой , работающей от электронного блока управления.

6. Расширительный бачок с подпружиненными клапанами. Присутствует у систем с радиатором без заливной горловины.

7.Температурный датчик. Присутствует у авто с электронным блоком управления. Сигналы с датчика поступают непосредственно на ЭБУ, а затем на исполнительные устройства (например, вентилятор).  

Устройство воздушной СО

Если же перед нами устройство воздушной системы охлаждения, где теплоносителем выступает непосредственно поток воздуха, то устройство включает следующие элементы:
  • вентилятор, состоящий из диффузора с неподвижными лопастями (направляют воздух) и ротора. Как правило, запускается при помощи ремня и работает от шкива коленвала охладительные ребра цилиндров и головки (или головок), 
  • съемный кожух, 
  • дефлекторы (монтируются непосредственно над вентканалом) и контрольные приборы. 

Принцип работы системы охлаждения двигателя автомобиля на антифризе

Принцип работы системы зависит от того, что является теплоносителем.

Работа системы охлаждения двигателя на антифризе:

  • Антифриз циркулирует (движется по маршруту) принудительно. 
  • Движение жидкости производится через «рубашку охлаждения» двигателя.
  • Охлаждение ДВС и нагрев охлаждающей жидкости осуществляются синхронно. 
  • Антифриз к водяной рубашке движется от первого цилиндра к последнему или от выпускного коллектора к впускному (в зависимости от потоков)
  • Жидкость циркулирует по малому (до нагрева) или большому кругу (после нагрева).Свой путь антифриз начинает  по большому кругу. Путь к маломому кругу до достижения определённой температуры  жидкости недоступен, это происходит благодаря закрывающемуся клапану. Когда температура, напротив, падает, то клапан  срабатывает снова, и рабочим путем антифриза, как и в начале работы, становится  малый круг.
  • В момент запуска ДВС антифриз  – холодный. При включении системы он нагревается, проходит через радиатор, охлаждается встречным потоком воздуха, в том числе, при необходимости  –  потоком воздуха от вентилятора.
Проходя путь через рубашку охлаждения блока цилиндров и головки цилиндров, жидкость в СО сначала увеличивается, а затем после прохождения радиатора охлаждается до начального уровня. 
  • Чаще всего у ДВС горячая охлаждающая жидкость выходит из корпуса термостата (температурно-регулирующего клапана), протекает через радиатор поток жидкости охлаждается потоком воздуха, 
  • Назад жидкость возвращается через выходной патрубок основного бачка и через шланг идёт к входному патрубку циркуляционного насоса. Он и прогоняет поток жидкости через рубашку охлаждения двигателя. На некоторых двигателях (например, Chrysler и General Motor’s) альтернативой термостату выступает водяной насос. 

Воздушное охлаждение

Схема работы СО следующая:

  • Вентилятор создает поток воздуха
  • Наружная область блоков цилиндров и головки омываются мощным потоком воздуха,
  • Излишки тепла направляются в атмосферу.

Важно! Воздушный поток целенаправленно направляется на наиболее нагреваемые детали – цилиндры и головки. Степень интенсивности охлаждения зависит от того, какие стоят вентиляторы, и как организовано направление потока воздуха. Распределить воздух на все детали ДВС помогают тонкие пластины-дефлекторы.

Степень интенсивности охлаждения, а значит, и результат, напрямую зависит от организации направления потока воздуха и расположения вентилятора.

Неисправности в системе охлаждения

Не секрет, что именно на СО приходится около 25 – 30% неисправностей ДВС. И, если регулярно не проводить диагностику, не принимать меры, можно «нарваться» на дорогостоящий ремонт. 

Если же всё делать своевременно, то решением проблемы может стать замена небольшой детали или даже просто регулировка одного из узлов.

Популярные неисправности в системе охлаждения:

  • Проблемы со шлангами. Износ, потеря герметичности, повреждение, расслаивание,  набуханием материала, влекущее за собой изменение диаметра шланга. Если шланг получит повреждение во время работы двигателя, вся охлаждающая жидкость будет утеряна. Для того, чтобы решить проблему со шлангом, чаще всего требуется его замена, но иногда достаточно решить проблему только с хомутовым соединением.
  • Нарушение герметичности радиатора. Чаще всего под воздействием камней, противогололедных реагентов. Практика показала, что чаще радиатор «летит» в системах без кондиционера (если он есть те же на себя часто берет теплообменник).
  • Зависание» термостата. Если «зависание» происходит в закрытом состоянии, ДВС начинает перегреваться, если открытом – будет проблема с нагревом. Иногда для решения проблемы достаточно регулировки, но часто может потребоваться и замена этого устройства.
  • Течь расширительного бачка (нередкое явление для тех схем системы охлаждения двигателя, где бачок работает под давлением).
  • Потеря герметичности пробки радиатора.  При этой неисправности система не сможет обеспечивать повышение температуры кипения жидкости. В зависимости от ситуации проблема может решаться механическим способом, или требуется замена пробки. К пробке ни в коем случае нельзя относится халатно. Именно от неё зависит, удастся ли удержать нужное давление в СО.
  • Воздушная пробка. Приводит к перегреву двигателя либо нарушению прогрева салона (то есть двигатель может хорошо прогреваться, а тепло в салон перестаёт поступать). Для диагностики проверяют уровень антифриза в расширительном бачке, проводят визуальный осмотр. Для решения проблемы ус старых транспортных средств на радиаторе откручивают  отточенных навыков: нужно снять пластиковую защиту, демонтировать хомут, подать в бачок воздух посредством компрессора, провести проверку на отсутствие пузырьков воздуха, накинуть на штуцер патрубок, монтировать специальную пробку и запускают двигатель, у современных авто в большинстве случае решение проблемы требует затянуть хомут, довести антифриз до оптимального уровня.
  • Обрыв ремня вентилятора. Распространённая поломка у мототехники, коммунальной техники, где стоит воздушная СО. Об этой неисправности у большинства транспортных средств сигнализирует контрольная лампа. Проблема решается путём замены ремня.
  • Загрязнение патрубков, влекущее за собой попадание в СО посторонних примесей и её выход из строя. Проблема решается путём промывки, удаления ржавчины, шлака, накипи, остатков масла, силикатного геля.

Как систематизировать знания и получить практические навыки по теме?

Изучить тему «Системы смазки и охлаждения» подробно поможет лицензионный обучающий продукт «Автомобильные основы» на платформе LCMS ELECTUDE.

Видеообзор этого обучающего продукта для вас доступен прямо сейчас:

Огромное преимущество использование платформы состоит в том, что вы не просто последовательно получаете необходимый набор знаний, а имеете возможность поработать с устройствами на практике, отточить навыки диагностики и ремонта (платформа располагает встроенным тренажёром).

Платформа адаптивна как для проведения занятий в аудитории, так и дистанционного обучения. Очень удобно, что система располагает продуманной системой тестов. Можно не просто изучить материал, а проконтролировать, как он усвоен, какой реальный прогресс при изучении системы охлаждения двигателя.

Устройство системы охлаждения двигателя

Система охлаждения предназначена для поддержания оптимального теплового режима двигателя, чтобы он не перегревался и не переохлаждался.

Если не менять охлаждающую

жидкость во время , это приведет к повышенному…

Требования к системе охлаждения:

• автоматическое поддержание оптимального теплового режима в двигателе, независимого от режима работы и внешних условий;
• быстрый прогрев двигателя до рабочей температуры;
• длительное сохранение теплоты после остановки двигателя;
• малые энергетические затраты, связанные с приводом агрегатов системы охлаждения.


Сгорание горючей смеси сопровождается выделением значительного количества теплоты. Если двигатель не охлаждать или охлаждать недостаточно, го его детали могут нагреться до высокой температуры, а это уменьшает их прочность и наполнение цилиндров, ухудшает условия работы смазочной системы вследствие снижения вязкости перегретого масла, ускоряет срабатывание присадок к маслам и увеличивает количество отложений и нагара на деталях.

«Большинство автомобильных двигателей имеют жидкостные системы охлаждения закрытого типа» .

Жидкостная система охлаждения

Жиддкостная система охлаждения более инерционна, двигатель медленно прогревается, но и медленно остывает. Кроме того, большая теплоемкость охлаждающей жидкости обеспечивают интенсивный и равномерный теплоотвод и меньшую температуру деталей.

Теплота, отводимая от двигателей, используется для подогрева впускного трубопровода и улучшения смесеобразования, а также для отопления кабины или салона автомобиля в холодную погоду.

Приборы системы охлаждения:

радиатора 3, вентилятора 1, жидкостного насоса 8, рубашки охлаждения блока цилиндров, рубашки охлаждения головки блока цилиндров, термостата 10, патрубков 6,17 шлангов 9, расширительного бачка, приборов контроля температуры жидкости 13, сливных краников 18, 19.

Работа системы охлаждения

Циркуляцию жидкости в системе охлаждения осуществляют по двум кругам: малому и большому.

По малому кругу жидкость циркулирует при пуске холодною двигателя, обеспечивая его быстрый прогрев в такой последовательности: жидкостной насос — распределительные трубы — рубашка охлаждения блока цилиндров — рубашка охлаждения головки блока цилиндров — верхний патрубок термостата (клапан закрыт) — перепускной шланг приемная полость жидкостного насоса.

По большому кругу жидкость циркулирует при прогретом двигателе: жидкостной насос (как и по малому кругу) — термостат (клапан открыт) — резиновый шланг — патрубок радиатора — верхний бачок радиатора — сердцевина радиатора — нижний бачок радиатора — патрубок — шланги — приемная полость жидкостного насоса.

Переохлаждение двигателя сопровождается ростом механических потерь из-за повышения вязкости масла, ухудшением процессов смесеобразования и сгорания, следствием чего является повышенный расход топлива. Конденсация паров воды в картерной полости холодного двигателя и на стенках цилиндров приводит к коррозии. В отрабатавших газах повышается содержание углеводородов не сгоревшего топлива и высокотоксичных альдегидных соединений.
Принудительный отвод теплоты от деталей двигателя осуществляется с помощью жидкости или воздуха, в связи с чем различают двигатели жидкостного и воздушного охлаждения.

Радиатор является теплообменником системы охлаждения, где поступающая из двигателя жидкость передаст теплоту потоку воздуха.

Радиатор состоит из верхнего и нижнего бачков, соединенных между собой трубками, образующими его охлаждающую решетку (сердцевину ра­диатора). Верхний бачок радиатора имеет наливную горловину с пробкой, а нижний — сливной кран. В наливную горловину впаяна пароотводная трубка, соединенная с расширительным бачком. Пароотводная трубка за­глублена в радиатор, где отводимые пары конденсируются. К верхнему и нижнему бачкам припаяны боковые стойки. Стойки и пластина образуют каркас радиатора. Сердцевина радиатора состоит из нескольких рядов тру­бок, впаянных в верхний и нижний бачки. К трубкам крепятся гонкие ох­лаждающие пластины или гофрированные ленты, изготовленные из лату­ки, алюминия или красной меди.

Пробка заливной горловины в закрытых системах жидкостного охлажде­ния имеет два предохранительных клапана с уплотнительными резиновы­ми прокладками и пружинами. Паровой клапан регулируют на избыточное давление (0,145—0,160 МПа), воздушный клапан открывается при падении давленияв системе против атмосферного не более чем на 0,01 МПа.

При нормальном функционировании клапанов система охлаждения только кратковременно может сообщаться с окружающей средой или поло­стью расширительного бачка.

Жалюзи устанавливаются перед радиатором, с их помощью регулирует­ся количество воздуха, проходящего через сердцевину радиатора. Жалюзи изготовляются в виде набора вертикальных иди горизонтальных пластин — створок из оцинкованного железа, которые объединены общей рамкой и снабжены шарнирным устройством, обеспечивающим одновременный или групповой поворот их вокруг своей оси. Жалюзи прикрепляют к каркасу радиатора или к его наружной облицовке. Управление створками осущест­вляется вручную или с помощью устройства с термостатом.

Жидкостной насос создаст в системе охлаждения принудительную цир­куляцию жидкости. Применяют одноступенчатые жидкостные насосы цен­тробежного типа. Привод насоса, как правило, работает от шкива коленча­того вала посредством клиноременной передачи.

Жидкостной насос состоит из корпуса, вала привода с крыльчаткой, ступицы для крепления шкива привода, самоподжимной уплотняющей манжеты, двух латунных обойм, резиновой манжеты» уплотняющей шайбы ипружинного кольца. Вал насоса вращается на двух шарикоподшипниках.

Центробежные насосы одноступенчатого типа, рассчитанные на давле­ние и 0,04 —0,1 МПа, отличаются компактностью и обеспечивают доста­точную подачу жидкости при сравнительно больших зазорах между крыль­чаткой и стенками корпуса.

Вентилятор служит для создания воздушного потока, проходящего че­рез сердцевину радиатора, для охлаждения жидкости, протекающей по трубкам.

Обслуживание системы охлаждения гарантия нормальной работы вашего двигателя.

 

 

ᐉ Устройство системы охлаждения двигателя. Основные части

Система охлаждения двигателя состоит из следующих основных частей:

  • радиатора
  • расширительного бачка
  • насоса охлаждающей жидкости
  • вентилятора
  • термостата
  • подающих магистралей

Система охлаждения двигателя дает возможность быстрого прогрева двигателя и предохраняет его от перегрева, поддерживая оптимальную температуру. Радиатор соединен трубкой с расширительным бачком. Горловину радиатора закрывает пробка, оснащенная предохранительным клапаном, сбрасывающем излишек нагретой жидкости из радиатора в расширительный бачок, а также впускной клапан, дающий возможность возврата жидкости в радиатор в случае снижения температуры двигателя.

У пробки в положении «закрыто» выступы должны прилегать к бачку. Уровень жидкости проверяется на расширительном бачке. В случае снижения уровня жидкости ниже метки «LOW», необходимо ее долить столько, чтобы уровень поднялся до отметки «FULL».

Насос охлаждающей жидкости, установленный в передней части корпуса двигателя, приводится в движение зубчатым ремнем механизма газораспределения.

Рис. Составные части системы охлаждения в машине (радиатор, расширительный бачок, вентилятор): 1 — радиатор, 2 — пробка радиатора, 3,4,5 — элементы крепления, 6 — кожух вентилятора, 7 — крыльчатка вентилятора, 8 — двигатель вентилятора, 9 — расширительный бачок, 10 — трубка, соединяющая радиатор с расширительным бачком

Рис. Составные части системы охлаждения (магистрали подачи жидкости): 1 — крышка термостата, 2 — прокладка крышки, 3 — термостат, 4 — подводящий шланг радиатора, 5 — отводящий шланг радиатора, 6 — подводящий шланг двигателя, 7 — приемный патрубок двигателя, 8 — прокладка, 9 — подводящий шланг радиатора обогревающего устройства, 10 — отводящий подводящий шланг радиатора обогревающего устройства.

Основные элементы жидкостной системы охлаждения и их назначение

В жидкостных системах охлаждения поршневых двигателей охлаждающая жидкость циркулирует по замкнутому контуру, а тепло рассеивается в окружающую среду с помощью обдуваемого воздухом радиатора.

Основные части жидкостной системы охлаждения:

  • Рубашка охлаждения (1) представляет собой полость, огибающую части двигателя, требующие охлаждения. Циркулирующая по рубашке охлаждения жидкость отбирает у них тепло и переносит его к радиатору.
  • Насос охлаждающей жидкости, или помпа (5) — обеспечивает циркуляцию жидкости по контуру охлаждения. В некоторых двигателях, например мини-тракторов, может применяться термосифонная система охлаждения — то есть система с естественной циркуляцией охлаждающей жидкости, в которой этот насос отсутствует. Может приводиться в движение либо через ременную передачу от вала двигателя, либо от отдельного электродвигателя.
  • Термостат (2) — предназначен для поддержания рабочей температуры двигателя. Термостат перенаправляет охлаждающую жидкость по малому кругу — в обход радиатора, если температура не достигла рабочей.
  • Радиатор системы охлаждения (3) обычно имеет пластинчатую структуру, которая обдувается снаружи потоком воздуха. Обычно для изготовления радиатора используют алюминий, но могут применить и другие материалы хорошо проводящие тепло. К примеру, для изготовления масляных радиаторов не редко применяют медь.
  • Вентилятор (4) необходим для нагнетания дополнительного воздуха для обдува радиатора, в том числе во время остановок и при движении на малой скорости. В старых моделях автомобилей вентилятор приводили в движение от вала двигателя с помощью ременной передачи, но в современных автомобилях, за исключением крупных грузовиков, он работает от электродвигателя.
  • Расширительный бак содержит запас охлаждающей жидкости. С атмосферой расширительный бак сообщается через клапан, поддерживающий избыточное давление охлаждающей жидкости при работе, что позволяет двигателю работать при большей температуре, не допуская кипения охлаждающей жидкости. В старых моделях автомобилей часто расширительные бачки отсутствовали и запас охлаждающей жидкости находился в верхнем бачке радиатора. С распространением антифризов на основе этиленгликоля использование расширительного бака стало обязательным, т.к. при нагреве специальная жидкость имеет свойство расширяться.

Видео: Система охлаждения

Система охлаждения двигателя

Система охлаждения двигателя жидкостная, закрытая, с принудительной циркуляцией (рис. 36). Закрытая (герметичная) система обеспечивает минимальный расход охлаждающей жидкости. Емкость системы 10,5 л. К системе охлаждения подключен радиатор отопления кузова, устройство которого описано в главе «Кузовы». Направление циркуляции жидкости показано стрелками на рис. 36.

Рис. 36 Система охлаждения двигателя.

1 — рукоятка управления жалкий; 2 — водораспределительная труба; 3 — патрубок выпускной рубашки цилиндров; 4 — термостат 5 — тяга управления жалюзи; 6 — пробка радиатора; 7 — верхний бачок радиатора; 8 — жалюзи; 9 — вентилятор; 10 — водяной насос; 11 — трубка радиатора; 12 — пластины радиатора, 13 — контрольная трубка; 14 — нижний бачок радиатора, 15 — сливной краник радиатора, 16- ремень вентилятора; 17 — отводящая труба радиатора отопления кузова; 18 — питающая труба радиатора отопления кузова; 19 — регулировочный краник отопления кузова.

Водяной насос засасывает воду из нижнего бачка радиатора и подает ее в рубашку цилиндров через водораспределительную трубу 2. В этой трубе имеются четыре прорези, расположенные против седел выпускных клапанов Вода, поступая через эти прорези, интенсивно охлаждает наиболее горячие места блока. Из рубашки цилиндров жидкость поступает в рубашку головки, а затем через термостат и его патрубок — в верхний бачок 7 радиатора. По этому пути жидкость циркулирует при прогретом двигателе.
Наивыгоднейший тепловой режим двигателя (температура жидкости 80 — 90°С) поддерживается с помощью термостата, жалюзи радиатора, а в зимнее время — дополнительно с помощью утеплительного фартука.

Термостат

Термостат помещен в выпускном патрубке водяной рубашки цилиндров. При температуре жидкости ниже 70°С клапан термостата закрыт (рис. 37, б) и при работе двигателя вода из головки цилиндров идет через окна в шторке 6, окна в корпусе 5 и по перепускному каналу 11 в водяной насос, минуя радиатор. В этом случае количество циркулирующей жидкости невелико, в радиатор она не поступает и поэтому быстро нагревается. Когда температура жидкости превысит 70° С, клапан термостата начнет открываться и жидкость частично будет циркулировать через радиатор. При температуре 83°С клапан 8 полностью откроется, шторка закроет окна в корпусе 5 и выключит перепускной канал 11; поэтому вся жидкость будет направляться по патрубку 4 в радиатор (рис. 37, а).
Если радиатор отопления кузова включен, т. е. если краник 19 (рис. 36) открыт, то при закрытом клапане термостата охлаждающая жидкость циркулирует также и через радиатор отопления.
Клапан 8 (рис. 37) открывается и закрывается автоматически при изменении температуры охлаждающей жидкости вследствие изменения длины гофрированного баллона 10, в котором находится легко испаряющаяся жидкость. При повышении температуры охлаждающей жидкости давление внутри баллона увеличивается и он удлиняется; при понижении температуры, наоборот, длина баллона уменьшается.
Между термостатом и патрубком установлена резиновая прокладка 7 для предотвращения пропуска значительного количества воды в радиатор при закрытом клапане термостата. Сохранность и исправность прокладки являются необходимыми условиями для правильной работы термостата.

Рис. 37 Установка и схема работы термостата

а — клапан термостата открыт; б — клапан термостата закрыт; 1 — водяной насос; 2 — головка цилиндров; 3 — прокладка выпускного патрубка головки цилиндров; 4 — выпускной патрубок; 5 — корпус термостата; 6 — шторка перепускных окон для холодной воды в корпусе термостата; 7 — прокладка; 8 — клапан термостата; 9 — стержень клапана; 10 — гофрированный баллон; 11 — перепускной клапан в головке блока.

До октября 1949 г. на двигатель М-20 устанавливался старый термостат (рис. 38). Принцип действия старого термостата такой же, как и нового. Путь охлаждающей жидкости показан на рисунке стрелками.

Рис. 38 Установка и схема работы термостата старого типа (применялся до октября 1949 г.)

а — клапан термостата закрыт; б — клапан термостата открыт; 1 — перепускной канал водяного насоса; 2 — перепускной канал головки цилиндров; 3 — скоба крепления баллона термостата к корпусу; 4 — корпус термостата; 5 — патрубок выпускной водяной рубашки цилиндров; 6 — уплотнительная прокладка; 7 — клапан термостата; 8 — направляющая клапана термостата; 9 — стержень клапана термостата; 10 — гофрированный баллон; 11 — прокладка патрубка; 12 — головка цилиндров; 13 — водяной насос.

Для установки нового термостата на ранее выпущенные двигатели необходимо заменить патрубок 5, прокладки 6 и 11, а также одну шпильку крепления головки цилиндров более длинной (длиннее на 18 мм). Шпильку диаметром 8 мм, не используемую при установке нового патрубка, нужно срезать заподлицо с головки блока.
Наружный диаметр нового термостата несколько больше, чем старого, поэтому при установке необходимо убедиться, что скоба крепления баллона свободно входит в отверстие головки цилиндров. Если скоба входит туго, то необходимо увеличить диаметр отверстия в головке цилиндров до 56 мм.
При применении термостата сокращается время прогрева двигателя и автоматически поддерживается требуемая температура жидкости в рубашке цилиндров двигателя. Зимой при закрытом клапане термостата вода в радиаторе может замерзнуть вследствие прекращения через него циркуляции жидкости. Поэтому радиатор необходимо утеплять, следить за температурой воды в нем и поддерживать ее достаточно высокой, закрывая жалюзи и применяя утеплительный фартук на решетке воздухопритока радиатора. Начинать движение нужно при закрытых жалюзи и по мере необходимости приоткрывать их, руководствуясь показаниями термометра и указательной зеленой лампочкой на панели приборов.

Жалюзи

Жалюзи 13 (рис. 39) состоят из набора вертикальных створок, шарнирно соединенных вверху и внизу угольниками. Жалюзи установлены перед радиатором. Для управления ими с места водителя имеется тяга, заключенная в оболочку. Для закрытия жалюзи рукоятку нужно вытягивать на себя, для открытия — вдвигать от себя.

Рис. 39 Радиатор, его крепление и жалюзи:

1 — распорная втулка нижнего крепления радиатора; 2 и 3 — подушки крепления радиатора, 4 — стяжной болт, 5 — рукоятка управления жалюзи 6 — верхний патрубок радиатора; 7 — верхний бачок; 8 — тяга управления жалюзи: 9 -оболочка тяги; 10 — пробка радиатора; 11 — контрольная трубка; 12 -пластинчатого пружина бокового крепления радиатора; 13 — жалюзи; 14 — первая поперечина рамы; 15 — сливной краник радиатора; 16 — кронштейн нижнего крепления радиатора; 17 — нижний патрубок радиатора; 18 — шланг; 19 — отводящая труба


Система охлаждения двигателя автомобиля

Внимание
Система охлаждения двигателя выполняет одну из самых важных функций в ДВС, поэтому выход из строя всей системы или какого-либо элемента может привести к перегреву и выходу из строя двигателя. Движение и эксплуатация транспортного средства с неисправной системой охлаждения нежелательна или запрещена.

Назначение и действие системы охлаждения


Рисунок 4.31 Принципиальная схема системы охлаждения двигателя.

Система охлаждения служит для принудительного отвода тепла от цилиндров двигателя и передачи его окружающему воздуху. Необходимость в системе охлаждения вызвана тем, что детали двигателя, соприкасающиеся с раскаленными газами, при работе сильно нагреваются. Если не охлаждать внутренние детали двигателя, то вследствие перегрева может произойти выгорание слоя смазки между деталями и заедание движущихся деталей вследствие чрезмерного их расширения.

Системы охлаждения практически всех современных автомобилей не отличаются друг от друга. Принципиальная, обобщенная схема работы системы охлаждения приведена на рисунке 4.31, где красным цветом отмечена жидкость нагретая от деталей двигателя и синим – охлажденная в радиаторе системы.

В систему водяного охлаждения с принудительной циркуляцией жидкости входят водяные рубашки соответственно головки и блока цилиндров (о рубашках мы писали выше, изучая одноцилиндровый двигатель), радиатор, нижний и верхний соединительные патрубки со шлангами и водяной насос с водораспределительной трубой, вентилятор и термостат.

При работе двигателя, приводимый от него в действие водяной насос (он же —помпа) создает круговую циркуляцию воды через водяную рубашку, патрубки и радиатор. По водораспределительной трубе вода в первую очередь направляется к наиболее нагреваемым местам блока. Проходя по водяной рубашке блока и головки, вода омывает стенки цилиндров и камер сгорания, охлаждая двигатель. Нагретая вода по верхнему патрубку поступает в радиатор, где, разветвляясь по трубкам на тонкие струйки, охлаждается воздухом, который просачивается мимо трубок под действием тяги, создаваемой вращающимися лопастями вентилятора. Охлажденная вода вновь поступает в водяную рубашку двигателя.


Рисунок 4.32 Схема системы охлаждения.

Основные элементы системы охлаждения

 Радиатор


Рисунок 4.33 Радиатор.

Представляет собой набор тонких трубок, на которые нанизаны тонкие пластины для увеличения площади поверхности, предназначенной для отвода тепла. Вся работа радиатора заключается в том, чтобы охлаждать жидкость, которая циркулирует в его трубках.

На рисунке 4.34 приведен пример участка радиатора с различными вариантами исполнения.


Рисунок 4.34 Варианты исполнения радиатора системы охлаждения.

На верхней и нижней частях радиатора могут быть бачки, к которым подсоединены верхний и нижний патрубки системы охлаждения соответственно. Если есть бачки, то в верхнем, обычно расположена горловина для заливания охлаждающей жидкости. Если бачков нет, то горловина располагается прямо на радиаторе.

Для лучшего охлаждения жидкости трубки делают плоскими и располагают рядами в шахматном порядке. Поперек трубок установлены в большом количестве тонкие латунные пластины, называемые охлаждающими ребрами, которые увеличивают поверхность охлаждения сердцевины и способствуют более интенсивной отдаче тепла от воды воздуху, проходящему через сердцевину.

В системе охлаждения закрытого типа горловину радиатора плотно закрывают специальной пробкой с двойным паровоздушным клапаном (смотрите рисунок 4.35). Воздушный клапан пробки нагружен слабой пружиной и пропускает внутрь радиатора атмосферный воздух, устраняя возможность возникновения в бачке радиатора разрежения, появляющегося при конденсации паров воды. Паровой клапан нагружен более сильной пружиной и открывается для выпуска пара только тогда, когда давление в радиаторе превышает атмосферное и доходит до 1,28—1,38 кг/см2.


Рисунок 4.35 Крышка радиатора.

 Водяной насос

Водяной насос (он же помпа) заставляет охлаждающую жидкость циркулировать по системе. Тип насоса – центробежный. Вращается насос при помощи приводного ремня, установленного на шкив коленчатого вала.

Насос представляет собой довольно простую конструкцию: вал, на одном конце которого установлена крыльчатка (показана на рисунке 4.36), а на втором – шкив для приводного ремня. Вал опирается на подшипник, установленный в крышке помпы. Зачастую корпусом для насоса служит полость или прилив в блоке цилиндров. Вода по подводящему патрубку поступает внутрь корпуса и подводится к центру вращающейся крыльчатки. При этом вода увлекается крыльчаткой, приобретает вращательное движение, под действием центробежной силы отбрасывается к стенкам корпуса и через выходной канал под напором поступает в водяную рубашку двигателя.


Рисунок 4.36 Водяной насос. Крыльчатка.

 Вентилятор

В былые времена вентилятор устанавливался на одной оси с валом водяного насоса, жестко крепился к приводному шкиву и гнал воздух для дополнительного охлаждения радиатора постоянно, пока работал двигатель, так как привод был от коленчатого вала. Летом это, может, и хорошо, а вот зимой, когда температуры окружающего воздуха и так достаточно для охлаждения, дополнительное охлаждение не на пользу. Так же при движении на автомобиле летом, когда часто приходится стоять в пробках, а двигателю работать на низких оборотах, охлаждение будет недостаточное ввиду отсутствия нормального потока воздуха от вентилятора.

Примечание
Здесь стоит отметить важность определенного (довольно узкого) диапазона рабочей температуры двигателя вне зависимости от времени года или нагрузки при работе. Как вывод: перегрев плохо, но и переохлаждение далеко не на пользу.

Но прогресс не стоял и не стоит на месте, потому, поняв, что в постоянно «включенном» вентиляторе пользы ни зимой, ни летом нет, решили установить вентилятор с электромотором, который включается по команде датчика температуры. Удобно – автомобиль быстро прогревается, а при достижении определенной температуры, начинает работать электровентилятор. В современных автомобилях у электровентилятора еще и два режима работы: быстрый и медленный. Управляет этим электроника.

Но есть и еще один способ заставить без электроники работать вентилятор в заданных режимах работы – установить вяскостную муфту. Эта муфта приводится во вращения ремнем от шкива коленчатого вала. Вентилятор «сидит» на оси и при отсутствии надобности в нем не вращается. Как только возникает необходимость в охлаждении, муфта срабатывает и вентилятор начинает вращаться, как бы соединяясь через приводной ремень с коленчатым валом.

 Термостат

Термостат — это клапан, установленный в корпус, который открывается при прогреве охлаждающей жидкости до нормальной рабочей температуры. Пример устройства и работы термостата приведен на рисунке 4.37. Система охлаждения двигателя устроена так, что имеет два круга обращения – малый и большой. Когда клапан термостата закрыт, охлаждающая жидкость при помощи водяного насоса циркулирует только в пределах головки и блока цилиндров, таким образом она быстро прогревается (малый круг). По мере прогрева охлаждающей жидкости, в частности, и двигателя в целом, начинает открываться клапан термостата, пуская охлаждающую жидкость циркулировать через радиатор – большой круг.

Примечание
При чрезмерном перегреве охлаждающей жидкости мощность двигателя и его экономичность снижаются. Если же охлаждающая жидкость, а следовательно, и двигатель, не прогреваются, то увеличивается конденсация топлива, вызывающая смывание смазки со стенок цилиндров и разжижение ее в картере, а также возрастают тепловые потери, что ведет к снижению мощности двигателя и увеличению расхода топлива.


Рисунок 4.37 Работа термостата.

Система охлаждения двигателя УАЗ Патриот

Важность системы охлаждения на всех автомобилях безгранична. Основным предназначением этой системы является отвод высокой температуры от двигателя в целях предотвращения поднятия ее выше критической отметки. Ведь повышение температуры выше нормы приведет к непоправимым последствиям, которые повлекут за собой необходимости проведения капитального ремонта. Но не будем о грустном и разберем, что же собой представляет система охлаждения на УАЗ Патриот, каковы ее особенности и из чего же она состоит.

Особенности устройства

Система охлаждения на каждом автомобиле представляет собой отдельный агрегат, который состоит из основных узлов. К этим основным узлам на автомобиле УАЗ Патриот относятся следующие элементы:

  • радиатор;
  • водяной насос;
  • термостат;
  • расширительный бачок;
  • охлаждающая жидкость;
  • вентилятор;
  • шланги и трубки.

На автомобиле УАЗах экологического стандарта Евро-3 и Евро-4 установлены охлаждающие системы закрытого типа, функционирование которых обеспечивается за счет циркуляции антифриза или тосола. Эта жидкость является основным реагентом, обеспечивающая отвод тепла от двигателя.

Система охлаждения также включает в себя радиаторы отопителей и электронасос, обеспечивающего подачу жидкости к этим изделиям. На УАЗ Патриот Евро-3 установлен один радиатор отопителя, а на его потомке Евро-4 уже комплектуется два устройства. Ниже на фото приведена схема конструкции системы охлаждения, на которой отображен полный перечень рабочих элементов.

Схема отображает не только перечень основных элементов агрегата, но и пути прохождения жидкости. Благодаря такой схеме можно ориентировочно представлять себе устройство системы и принцип ее функционирования. Если затронуть тему принципа функционирования агрегата, то он заключается в следующем:

  1. Так как система является закрытой, то в ней создается давление. Непосредственное участие в создание давления принимает насос 16.
  2. Функционирование насоса обеспечивается благодаря крутящему моменту от вала двигателя внедорожника.
  3. Насос направляет жидкость в специальную рубашку, где и осуществляется передача тепла от двигателя к ОЖ.
  4. Из рубашки жидкость попадает в такой элемент, как термостат 6, участвующий в распределении холодных и горячих потоков жидкости. Если жидкость имеет высокую температуру, то термостат направляет ее к радиатору для охлаждения, а если холодная, то к водяному насосу.

Таким образом, осуществляется функционирование системы охлаждения двигателя Патриота и собственно большинства современных транспортных средств. Поэтому данная схема уместна и для других автомобилей.

В случае необходимости повышения температуры в салоне, водитель приводит в действие специальный переключатель отопителя, тем самым открывая доступ ОЖ к радиаторам отопителя 1 и 2. Насос 3 начинает нагнетать давление в конструкции обогрева салона, тем самым ускоряя циркуляцию жидкости по радиаторам. Схема отображает все процессы, поэтому разобраться в ней не составит труда.

На УАЗ Патриот Евро-3 с завода предусмотрена заправка системы охлаждения тосолом марки А40М или А60М. Патриоты нового стандарта заправляются, как тосолом, так и антифризом. Различие между этими жидкостями заключается в составе и не играет большой роли в процессе отвода тепла.

Вентилятор

Радиатор представляет собой емкость, в которой осуществляется охлаждение жидкости. Но охладить жидкость без такого элемента, как вентилятор невозможно, поэтому его наличие является обязательным. Вентилятор служит в системе охлаждения для повышения интенсивности снижения температуры ОЖ в радиаторе. В Патриотах вентилятор приводится в действие с помощью ременной передачи от вязкостной муфты. Такой тип привода устройства является гидравлическим, так как он управляется посредством жидкости в гидромуфте. Но такой вентилятор имеет множество недостатков, поэтому часто автовладельцы внедорожника прибегают к переоборудованию двигателя путем замены вискомуфты на электрический вентилятор. В частности, к недостаткам гидравлического привода устройства можно отнести следующие факторы:

  1. Увеличивается нагрузка на двигатель, так как вязкостная муфта приводится в действие от коленчатого вала.
  2. Нестабильность функционирования вентилятора, так как скорость вращения лопастей напрямую зависит от числа оборотов коленчатого вала.
  3. Отсутствие возможности включить вентилятор при необходимости.

Поэтому в частых случаях, водители осуществляют установку электрических вентиляторов, пользующихся большой популярностью в системе.

К сожалению, даже современные внедорожники Ульяновского завода оснащаются вентиляторами охлаждения радиатора, которые приводятся в действие посредством вязкомуфты. К минусам вязкомуфты можно еще отнести дороговизну изделия, так как агрегат представляет собой целый узел.

В завершение следует отметить, что система отвода высоких температур авто очень важна для него, будь это дизельный двигатель или бензиновый. Ведь в любом случае они нуждаются в отводе высокой температуры, дабы избежать вероятности заклинивания двигателя. Поэтому каждому владельцу любого автомобиля очень важно следить за исправной работой данного узла, чтобы не допустить сбоев в работе. В противном случае, несвоевременная остановка двигателя при возрастании температуры выше 100 градусов может стать фатальной как для двигателя, так и для водителя.

Как работает система охлаждения двигателя

А двигатель машины производит много тепла во время работы и должен постоянно охлаждаться, чтобы избежать двигатель наносить ущерб.

Как правило, это делается путем распространения охлаждающая жидкость жидкость обычно вода смешивается с антифриз решение через специальные каналы охлаждения. Некоторые двигатели охлаждаются воздухом, обтекающим оребрение. цилиндр оболочки.

Как циркулирует охлаждающая жидкость

Типичная система водяного охлаждения с вентилятором с приводом от двигателя: обратите внимание на перепускной шланг, отводящий горячую охлаждающую жидкость для обогревателя.Крышка расширительного бачка имеет подпружиненный клапан, который открывается при превышении определенного давления.

Система охлаждения с водяным охлаждением

А с водяным охлаждением Блок двигателя и крышка цилиндра имеют взаимосвязанные каналы охлаждающей жидкости, проходящие через них. В верхней части ГБЦ все каналы сходятся в единый выход.

А насос , приводимый в движение шкивом и ремнем от коленчатый вал , выталкивает горячую охлаждающую жидкость из двигателя в радиатор , который является формой теплообменник .

Нежелательное тепло передается от радиатора в воздушный поток, а охлажденная жидкость затем возвращается к входному отверстию в нижней части блока и снова течет обратно в каналы.

Обычно помпа направляет охлаждающую жидкость вверх через двигатель и вниз через радиатор, используя тот факт, что горячая вода расширяется, становится легче и при нагревании поднимается над холодной водой. Его естественная тенденция — течь вверх, а насос способствует циркуляции.

Радиатор соединен с двигателем резиной шланги , и имеет верхний и нижний резервуары, соединенные сердечником с множеством тонких трубок.

Трубки проходят через отверстия в пакете тонких ребер из листового металла, так что сердечник имеет очень большую площадь поверхности и может быстро отдавать тепло более холодному воздуху, проходящему через него.

В старых автомобилях трубы проходят вертикально, но в современных автомобилях с низким фасадом установлены перекрестные радиаторы с трубами, проходящими из стороны в сторону.

В двигателе при его обычной рабочей температуре температура охлаждающей жидкости чуть ниже нормальной температуры кипения.

Риска закипания можно избежать, увеличив давление в системе, что повышает температуру кипения.

Дополнительное давление ограничивается крышкой радиатора, которая имеет давление клапан в этом. Избыточное давление открывает клапан, и охлаждающая жидкость вытекает через переливную трубку.

В система охлаждения этого типа происходит постоянная небольшая потеря охлаждающей жидкости, если двигатель работает очень горячим. Время от времени система нуждается в дозаправке.

Более поздние автомобили имеют герметичную систему, в которой любой перелив уходит в расширительный бак , из которого засасывается обратно в двигатель, когда оставшаяся жидкость остывает.

Как вентилятор помогает

Радиатор нуждается в постоянном потоке воздуха через его сердцевину для адекватного охлаждения. Когда машина движется, это все равно происходит; но когда он неподвижен поклонник используется для облегчения воздушного потока.

Вентилятор может приводиться в действие двигателем, но если двигатель не работает в полную силу, он не всегда нужен во время движения автомобиля, поэтому энергия используется в вождении отходов топливо .

Чтобы преодолеть это, некоторые автомобили имеют вискомуфта жидкость схватить Работает чувствительный к температуре клапан, который отключает вентилятор до тех пор, пока температура охлаждающей жидкости не достигнет заданного значения.

Другие автомобили имеют электровентилятор, который также включается и выключается в зависимости от температуры. датчик .

Для быстрого прогрева двигателя радиатор закрыт крышкой. термостат , обычно располагаемый над насосом. Термостат имеет клапан, управляемый камерой, заполненной воском.

Когда двигатель прогревается, парафин плавится, расширяется и открывает клапан, позволяя охлаждающей жидкости течь через радиатор.

Когда двигатель останавливается и охлаждается, клапан снова закрывается.

Вода при замерзании расширяется, и если вода в двигателе замерзнет, ​​то может разорваться блок или радиатор.Так антифриз обычно этиленгликоль добавляют в воду, чтобы снизить ее Точка замерзания до безопасного уровня.

Не следует сливать антифриз каждое лето; обычно его можно оставить на два или три года.

Системы охлаждения двигателей с воздушным охлаждением

В с воздушным охлаждением двигатель, блок и ГБЦ выполнены с глубоким оребрением снаружи.

Ребра цилиндра с воздушным охлаждением шире в верхней части, где выделяется больше всего тепла.Горизонтальные двигатели с воздушным охлаждением имеют охлаждающие каналы к килям. Горизонтальные двигатели с воздушным охлаждением имеют охлаждающие каналы к килям.

Воздушное охлаждение через ребра

Ребра цилиндра с воздушным охлаждением шире в верхней части, где выделяется больше всего тепла. Горизонтальные двигатели с воздушным охлаждением имеют охлаждающие каналы к килям. Ребра цилиндра с воздушным охлаждением шире в верхней части, где выделяется больше всего тепла.

Система водяного отопления

В нагревателе, работающем от водяного клапана, весь воздух проходит через матрицу. Температура матрицы регулируется путем регулирования количества проходящей через нее горячей воды.

Часто вокруг ребер проходит воздуховод, и вентилятор с приводом от двигателя продувает воздух через воздуховод, отводя тепло от ребер.

Термочувствительный клапан регулирует количество воздуха, нагнетаемого вентилятором, и поддерживает постоянную температуру даже в холодные дни.

Охлаждение масла

Мы не можем найти эту страницу

(* {{l10n_strings.REQUIRED_FIELD}})

{{l10n_strings.CREATE_NEW_COLLECTION}}*

{{l10n_strings.ADD_COLLECTION_DESCRIPTION}}

{{l10n_strings.COLLECTION_DESCRIPTION}} {{добавить в коллекцию.описание.длина}}/500 {{l10n_strings.TAGS}} {{$элемент}} {{l10n_strings.ПРОДУКТЫ}} {{l10n_strings.DRAG_TEXT}}

{{l10n_strings.DRAG_TEXT_HELP}}

{{l10n_strings.LANGUAGE}} {{$select.selected.display}}

{{article.content_lang.display}}

{{l10n_strings.АВТОР}}

{{l10n_strings.AUTHOR_TOOLTIP_TEXT}}

{{$select.selected.display}} {{l10n_strings.CREATE_AND_ADD_TO_COLLECTION_MODAL_BUTTON}} {{l10n_strings.CREATE_A_COLLECTION_ERROR}}

Система охлаждения — Мгновенное охлаждение

Что такое контур охлаждения?

 

Радиатор является основным элементом контура охлаждения. Внутренний пучок радиатора позволяет охлаждающей жидкости циркулировать и передавать свое тепло металлическим охлаждающим лентам, окружающим пучок. Вентилятор позволяет потоку воздуха проходить через ламели и рассеивать тепло, накопленное в теплоносителе.

Охлаждающая жидкость

Охлаждающая жидкость также играет важную роль в правильном функционировании контура охлаждения. Служит для защиты двигателя от перегрева, замерзания и ржавчины. Его роль состоит в том, чтобы поглощать тепло от двигателя и рассеивать его через радиатор.

Важно использовать правильный тип охлаждающей жидкости для каждой модели автомобиля. Не рекомендуется смешивать охлаждающие жидкости разных типов.

 

Шланги радиатора

Шланги радиатора используются для циркуляции охлаждающей жидкости к двигателю, которая течет к радиатору.Соединяют верхнюю и нижнюю части радиатора с двигателем

Водяной насос

Водяной насос обеспечивает циркуляцию жидкости в контуре охлаждения и в блоке цилиндров. Чаще всего он приводится в действие ремнем, установленным на самом шкиве, соединенном со шкивом двигателя, либо ремнем ГРМ, работающим с той же скоростью, что и двигатель.

 

Радиатор отопления

Отопитель – это небольшое устройство, расположенное под приборной панелью автомобиля.
Переключатель температуры на приборной панели управляет клапаном регулировки температуры, расположенным в моторном отсеке. В «теплом» положении клапан управления температурой открывается, позволяя охлаждающей жидкости двигателя проходить через радиатор отопителя и, таким образом, нагревать салон автомобиля. В «холодном» положении клапан закрывается, позволяя прохладному воздуху из системы кондиционирования циркулировать через радиатор отопителя и тем самым охлаждать салон.

Термостат

Термостат находится в двигателе, в верхнем шланге отопителя.Его функция заключается в поддержании охлаждающей жидкости и, следовательно, двигателя при соответствующей рабочей температуре. Следует отметить, что термостат двигателя не связан с ручкой выбора температуры, контролируемой водителем. Когда двигатель холодный, термостат закрыт, поэтому охлаждающая жидкость проходит только через двигатель и нагреватель, не проходя через нагреватель. Цель состоит в том, чтобы отдать приоритет прогреву двигателя и эффективности охладителя и водителя в салоне.

После достижения оптимальной температуры двигателя термостат постепенно открывается, позволяя охлаждающей жидкости проходить через радиатор и предотвращая дальнейшее повышение температуры. Пока двигатель все еще работает, термостат постоянно контролирует поток охлаждающей жидкости к радиатору, чтобы двигатель поддерживал оптимальную рабочую температуру.

Указатель температуры

 

Датчик температуры, расположенный на приборной панели, соединен с датчиком, расположенным на блоке цилиндров.Этот датчик позволяет регистрировать изменения электрического сопротивления при нагреве двигателя и позволяет точно контролировать температуру двигателя.

Бачок расширительный

 

Когда охлаждающая жидкость сжимается или расширяется, в качестве резервуара используется переливная емкость. Когда горячая охлаждающая жидкость попадает в радиатор, она расширяется и перелив направляется в этот бачок. Когда радиатор остывает, охлаждающая жидкость сжимается и создает вакуум в радиаторе, поэтому этот вакуум затем компенсируется подачей охлаждающей жидкости из того же резервуара.Бачок необходимо чистить при замене охлаждающей жидкости, так как остатки из системы охлаждения имеют тенденцию оседать в бачке.

Крышка радиатора

 

Крышка радиатора закрывает заливное отверстие, в которое заливается охлаждающая жидкость. Чтобы контур охлаждения функционировал должным образом, необходимо, чтобы крышка радиатора была спроектирована таким образом, чтобы герметизировать контур при определенном давлении.

 

Охлаждение двигателя — конструкция и принцип действия

Температура, создаваемая горящим топливом (до 2000 °C), вредна для работы двигателя.Поэтому двигатель охлаждается до рабочей температуры. Первым видом охлаждения водой было термосифонное охлаждение.

 

Нагретая, более легкая вода поднимается по коллектору в верхнюю часть радиатора и охлаждается потоком воздуха. Затем он опускается и возвращается в двигатель. Вода циркулирует при работающем двигателе. Охлаждение поддерживалось вентилятором, но регулирование было невозможно. Позже водяной насос ускорил циркуляцию воды.

 

Слабые стороны:

  • Длительное время прогрева
  • Низкая температура двигателя в холодное время года

 

При дальнейшем развитии двигателей использовались регуляторы охлаждающей воды (т.е. термостат). Циркуляция воды через радиатор регулируется в зависимости от температуры охлаждающей жидкости. В 1922 году он описывается так: «Назначение этих устройств — быстрый прогрев двигателя и предотвращение остывания двигателя.» 

 

Имеется в виду система охлаждения, управляемая термостатом, со следующими функциями:

  • Короткое время прогрева
  • Поддержание постоянной рабочей температуры

Термостат стал решающим усовершенствованием системы охлаждения двигателя и обеспечил циркуляцию охлаждающей жидкости с коротким замыканием. Пока требуемая рабочая температура двигателя не достигается, вода не проходит через радиатор, а обходит его и попадает в двигатель.Термостат открывает соединение с радиатором только после достижения желаемой рабочей температуры. Эта система управления и по сей день остается основой всех систем. Рабочая температура двигателя важна не только с точки зрения производительности и расхода топлива, но и для низкого уровня выбросов загрязняющих веществ.

 

Для охлаждения двигателя используется тот факт, что вода под давлением не закипает при температуре 100 °C, а только при температуре от 115 °C до 130 °C. Контур охлаждения находится под давлением от 1.0 бар и 1,5 бар. Это представляет собой закрытую систему охлаждения. В системе есть расширительный бачок, который заполнен примерно наполовину. Охлаждающей средой является не просто вода, а смесь воды и присадки к охлаждающей жидкости. Теперь мы имеем дело с охлаждающей жидкостью, обеспечивающей защиту от замерзания, имеющей повышенную температуру кипения и защищающей детали двигателя и систему охлаждения от коррозии.

Мы не можем найти эту страницу

(* {{l10n_strings.REQUIRED_FIELD}})

{{l10n_strings.CREATE_NEW_COLLECTION}}*

{{l10n_strings.ADD_COLLECTION_DESCRIPTION}}

{{l10n_strings.COLLECTION_DESCRIPTION}} {{addToCollection.description.length}}/500 {{l10n_strings.TAGS}} {{$элемент}} {{l10n_strings.ТОВАРЫ}} {{l10n_strings.DRAG_TEXT}}

{{l10n_strings.DRAG_TEXT_HELP}}

{{l10n_strings.LANGUAGE}} {{$выбрать.выбранный.дисплей}}

{{article.content_lang.display}}

{{l10n_strings.АВТОР}}

{{l10n_strings.AUTHOR_TOOLTIP_TEXT}}

{{$выбрать.выбранный.дисплей}} {{l10n_strings.CREATE_AND_ADD_TO_COLLECTION_MODAL_BUTTON}} {{l10n_strings.CREATE_A_COLLECTION_ERROR}}

Как работает система охлаждения автомобиля?

Чтобы объяснить, как работает система охлаждения, необходимо сначала объяснить, что она делает. Все очень просто — система охлаждения автомобиля охлаждает двигатель.Но охлаждение этого двигателя может показаться гигантской задачей, особенно если учесть, сколько тепла вырабатывает автомобильный двигатель.

Подумай об этом. Двигатель небольшого автомобиля, движущегося по шоссе со скоростью 50 миль в час, будет производить примерно 4000 взрывов в минуту. Наряду со всем трением движущихся частей, нужно сконцентрировать много тепла в одном месте. Без эффективной системы охлаждения двигатель нагревался и переставал работать в течение нескольких минут.

Современная система охлаждения должна охлаждать автомобиль при температуре окружающего воздуха 115 градусов, а также сохранять тепло зимой в -25 градусов.

Два типа крутости

В автомобилях существует два типа систем охлаждения: одна охлаждается жидкостью, а другая охлаждается воздухом. Двигатели с воздушным охлаждением почти ушли в прошлое и были торговой маркой старых Volkswagen Beetle, а также Chevy Corvair.

В новых мотоциклах используется воздушное охлаждение, но в автомобилях охлаждение двигателя воздухом применяется очень редко. Следовательно, в оставшейся части статьи мы будем иметь дело исключительно с системами жидкостного охлаждения.

Что происходит внутри…

Система жидкостного охлаждения работает за счет непрерывного пропускания жидкости через каналы в блоке цилиндров. При помощи водяного насоса охлаждающая жидкость проталкивается через блок цилиндров. Проходя через эти каналы, раствор поглощает тепло двигателя.

После выхода из двигателя эта нагретая жидкость направляется к радиатору, где охлаждается потоком воздуха, поступающим через решетку радиатора автомобиля.Жидкость будет охлаждаться при прохождении через радиатор, снова возвращаясь к двигателю, чтобы забрать больше тепла двигателя и унести его

Между двигателем и радиатором находится термостат. Термостат регулирует то, что происходит с жидкостью в зависимости от температуры. Если температура жидкости падает ниже определенного уровня, раствор минует радиатор и вместо этого направляется обратно в блок двигателя.

Охлаждающая жидкость будет продолжать циркулировать до тех пор, пока не достигнет определенной температуры и не откроет клапан на термостате, позволяя ей снова пройти через радиатор для охлаждения.

Из-за сильного перегрева двигателя кажется, что охлаждающая жидкость может легко достичь точки кипения. Тем не менее, система находится под давлением, чтобы предотвратить подобное происшествие. Когда система находится под давлением, охлаждающей жидкости намного труднее достичь точки кипения.

Однако иногда давление возрастает, и его необходимо сбросить, прежде чем оно разрушит шланг или прокладку. Крышка радиатора сбрасывает избыточное давление и жидкость, сохраняя ее в резервном бачке.После того, как жидкость в резервном баке остынет до приемлемой температуры, она возвращается в систему охлаждения для повторной циркуляции.

Убийственный охлаждающий агент: антифриз

Антифриз является составной частью системы охлаждения. Состоящий из этиленгликоля антифриз выдерживает температуру в десятки градусов ниже нуля, при этом без закипания выдерживает температуру двигателя, превышающую 250 градусов.

Для большинства климатических условий смесь 50 % антифриза и 50 % воды является лучшей охлаждающей жидкостью.Если температура намного ниже нуля, лучше всего подойдет смесь из 75% антифриза и 25% воды, но такой процент концентрации является исключением, а не нормой.

Также важно отметить, что антифриз очень ядовит как для животных, так и для людей. Очень важно держать его подальше от животных, потому что их привлекает сладкий вкус жидкости, и они охотно ее пьют. При попадании в организм этиленгликоль образует кристаллы оксалата кальция, которые могут вызвать почечную недостаточность с последующей смертью.

Так что, не пытаясь звучать как голос мрака и обреченности, пожалуйста, будьте осторожны с антифризом и немедленно вытирайте любые капли или капли.

Систему охлаждения можно обслуживать, полностью сливая старую охлаждающую жидкость и заменяя ее свежим раствором. Промывка под давлением, которую должны выполнять профессионалы, удалит водную накипь вместе с остатками старой охлаждающей жидкости или осадка.

Когда система полностью промывается в одном направлении, механик часто дает ей обратную промывку, идущую в направлении, противоположном нормальному потоку жидкости.После того, как обратная промывка отработала, устанавливается новый термостат, и система снова заполняется свежим охлаждающим раствором.

Заправленная, очищенная от накипи и очищенная система снова готова к работе по охлаждению двигателя.

Растущая сложность системы охлаждения | Перегрев двигателя

Без сомнения, вы считаете, что знаете, как работает система охлаждения и что нужно для ее обслуживания. Но правда в том, что кроме базовой системы никто из нас больше не делает, потому что базовой системы почти не существует.Поднимите капот даже «простого» эконокара, и он вряд ли уложится в вашу мысленную картину с радиатором впереди (перед ним конденсатор кондиционера), верхним и нижним шлангами к двигателю и от него и парой шлангов. от двигателя к радиатору отопителя под панелью приборов. В реальном мире многое было добавлено, чтобы изменить эту картину.

Выполните базовую работу по поиску утечек охлаждающей жидкости. Вы можете увидеть признаки утечки и даже узнать, откуда происходят все утечки (если вы добавили краситель в систему).Но если вы не знаете, как устроена схема, вы не сможете больше надеяться, что то, что вы видите, — это все, что есть.

Даже если шланг протекает и его замена явно необходима, необходимо определить, является ли этот шланг частью многоветвевого узла. Часто простая замена неисправной секции может иметь неожиданные последствия (в том числе преждевременный выход из строя теплообменника), если она содержит ограничитель, а ваша замена (вероятно) — нет. Вот почему вам следует искать замену, соответствующую оригинальному дизайну.

Что добавлено?

Возможно, вы ожидаете найти дополнительный контур циркуляции охлаждающей жидкости с приводом от электрического насоса, чтобы обеспечить улучшенный обогрев зимой, даже некоторый обогрев при выключенном двигателе. Хорошо, вы знаете о них; они используются на нескольких транспортных средствах. А вот и маслоохладитель двигателя. Но установлен ли он на двигателе на адаптере масляного фильтра, который включает в себя шланги контура охлаждающей жидкости? Или это отдельный теплообменник в передней части моторного отсека, соединенный трубками с системой смазки? А как насчет масляного радиатора коробки передач? Существуют относительно простые контуры охлаждения трансмиссионного масла, которые направляют жидкость по линиям к теплообменнику и от него, которые часто представляют собой вертикальный набор сердечников спереди, сразу за решеткой.Вы, вероятно, исправили много протекающих контуров и соединений кулера.

Но сегодня существуют гораздо более сложные контуры, которые служат как подогревателями, так и охладителями трансмиссионной жидкости; на самом деле, их основной целью является подогрев трансмиссионной жидкости для повышения эффективности использования топлива при запуске двигателя. Эти системы широко используются на автомобилях последних моделей, поскольку они имеют кредит средней корпоративной экономии топлива (CAFE). В отличие от простого потока масла к переднему охладителю, эти контуры добавляют теплообменник и двухканальный термостатический клапан управления потоком.И это контур охлаждающей жидкости, а не масляный контур с воздушным охлаждением.

Контур охладителя/обогревателя Ford, который также используется в автомобилях других производителей (включая Toyota), используется с 2012 года и, как известно, имеет внутреннюю неисправность проточного клапана. Предполагается, что система Ford направляет поток охлаждающей жидкости к клапану (и через него), как только коробка передач переключается из положения «Парковка» или «Нейтраль», если только температура охлаждающей жидкости не ниже 15ºF, что маловероятно, если автомобиль проверяется в сервисном отделении. .Неисправность клапана проявляется в виде потери нагрева, что следует помнить при зимней диагностике. Это может не быть актуальной проблемой в середине лета, хотя подогрева кондиционера не будет. Это приводит к потере контроля над температурой. Если автомобилист хочет перевести кондиционер с максимального охлаждения на более умеренный уровень (ниже нормального охлаждения кондиционера) с повторным подогревом, он не сможет этого сделать.

Если технический специалист не знаком с этой системой, он, скорее всего, проверит контур нагревателя и, обнаружив плохой поток через активную зону, вероятно, промоет его.Когда это не поможет, он, вероятно, проверит шланги отопителя с помощью инфракрасного термометра в поисках засорения. Когда у вас есть подкапотное пространство, плотно заполненное шлангами, вы должны знать пути потока, чтобы определить, куда и откуда течет охлаждающая жидкость. Без этой информации технический специалист может принять решение о замене радиатора отопителя, а это трудоемкая работа, которая может привести к дорогостоящим сожалениям.

Что касается промежуточного охладителя на бензиновых двигателях с турбонаддувом, многие из них имеют водяное охлаждение, поэтому они подключены к контуру охлаждающей жидкости двигателя.Но, как и в случае с большинством этих вспомогательных путей охлаждающей жидкости, определить, откуда они берут начало и куда они идут, при визуальном осмотре не так просто.

Кроме того, теперь мы видим, как охладитель системы рециркуляции отработавших газов появился на бензиновых двигателях (например, Chrysler Pentastar 3,6 л V6 с 2016 года). Известно, что давно используемый на дизелях охладитель рециркуляции отработавших газов подвержен засорению со стороны выхлопа из-за образования отложений и нуждается в очистке. По мере старения охладителя системы рециркуляции отработавших газов его трубки могут просачиваться внутрь — газ попадает в охлаждающую жидкость и наоборот, — а также наружу, вызывая образование отложений.

И все эти примеры схем системы охлаждения предназначены только для автомобилей с бензиновым двигателем. А как насчет дизелей, которые все чаще устанавливаются на легкие грузовики, а также на большегрузные автомобили, такие как модели серий 250/2500 и 3500? Как уже отмечалось, дизель для тяжелых условий эксплуатации, скорее всего, будет иметь охладитель EGR и его потенциальные проблемы, возможно, даже цепь подогревателя топлива и охладитель жидкости гидроусилителя руля.

Как получить полную информацию об этих сложных путях потока, чтобы не допустить серьезной диагностической ошибки? Ответ заключается в том, чтобы проверить свою информационную систему обслуживания, прежде чем принимать какие-либо решения об обслуживании.Как и все производители автомобилей, Ford полностью объясняет систему охлаждения/обогрева трансмиссии на своем веб-сайте технической информации ( www.motorcraftservice.com ). Но если у вас уже есть подписка на пакет онлайн-услуг послепродажного обслуживания и в нем нет этого материала, просто позвоните в его службу технической поддержки, чтобы получить его по факсу или электронной почте. По нашему опыту, информация приходит в течение получаса. Этого стоит подождать, потому что это, вероятно, сэкономит время на скрытом тестировании.

Сколько систем охлаждения?

Теперь о большом вопросе, который часто возникает сегодня: сколько систем жидкостного охлаждения у автомобиля? Хотя «один» раньше был стандартным ответом, выходя за рамки уже отмеченных сложностей дополнительных контуров теплообменника, сегодня это все еще, возможно, всего один, но в некоторых случаях их может быть два или даже три.

Давайте взглянем на один из самых объемных примеров, дизельный Ford F-серии для тяжелых условий эксплуатации (6,7 л PowerStroke), который имеет две «жидкостные» (вода/антифриз) системы охлаждения, каждая со своим собственным резервуаром под давлением и водяной насос с приводом от двигателя. Первичный контур — это тот тип, к которому вы привыкли, с контурами потока от двигателя к радиатору и сердцевине нагревателя и от них, а также с отдельными контурами для питания охладителей для рециркуляции отработавших газов, моторного и трансмиссионного масла и турбокомпрессора.Вторичный контур имеет собственный водяной насос с приводом от двигателя и пропускает отдельный поток охлаждающей жидкости через вторичный радиатор для трансмиссионной жидкости, топлива и турбонаддува. Да, есть один водяной насос для первичного контура, который также включает в себя корпус турбокомпрессора; другой (вторичный) насос также обеспечивает воздушное охлаждение турбонагнетателя. Вам нужна оценочная карта (диаграммы с помеченными частями и индикаторами потока), чтобы понять их.

Кроме того, первичный контур имеет двойную установку термостата с отдельными клапанами, которые открываются в шахматном порядке для регулирования потока охлаждающей жидкости сначала через радиатор, а затем через охладитель трансмиссии.Первичный и вторичный контуры PowerStroke находятся под разным давлением, и, поскольку спецификации отсутствуют в сервисной информации Ford, вы должны полагаться на то, что оригинальные крышки давления остаются на месте, чтобы вы могли прочитать выбитые на них числа. Поскольку исходных колпачков может не быть на месте, мы включим их сюда: 21 фунт на кв. дюйм для первичной системы, всего 5 фунтов на кв. дюйм для вторичной.

Специальные цепи для гибридов

Новейшее дополнение к контуру охлаждения гибридов — рекуперация тепла выхлопных газов (EHR).Он появился первым в текущем выпуске Toyota Prius, и вы также найдете его в новых гибридах Kia Niro и Hyundai Ioniq. В конце концов, он может быть сконфигурирован для производства электроэнергии для зарядки аккумуляторной батареи. Но в настоящее время это простой контур охлаждающей жидкости, включающий клапан управления потоком с теплообменником в выхлопной системе, где он нагревает охлаждающую жидкость от двигателя, а также электронное управление, включающее датчик температуры охлаждающей жидкости двигателя. Поскольку эта нагретая охлаждающая жидкость является частью контура охлаждения двигателя, она ускоряет прогрев двигателя, проходя через блок цилиндров и уменьшая трение поршня в цилиндре.Это также позволяет более широко использовать режим электропривода гибридов. По данным Hyundai-Kia, это улучшает экономию топлива холодного двигателя до 7%. Когда двигатель прогрет, регулирующий клапан перекрывает путь через теплообменник, и выхлопные газы через выхлопную систему направляются прямо в атмосферу.

Варианты с гибридным приводом и электроприводом представляют собой основное применение нескольких систем охлаждения, каждая из которых имеет собственный резервуар/расширительный бак. Даже на так называемых простых гибридах обычно есть вторичная система охлаждения с собственным резервуаром для жидкости для отвода тепла от силовой электроники.Подключаемый гибрид Fusion Energi (PHEV) является примером; у него есть один для двигателя / системы отопления и один для силовой электроники. Система жидкостного охлаждения для силовой электроники представляет собой минималистский дизайн с базовой схемой протока охлаждающей жидкости, о чем свидетельствует ее безнапорный резервуар. Аккумуляторная батарея имеет воздушное охлаждение с электронным модулем управления, регулирующим вентилятор охлаждения в воздуховоде.

Более типичным является PHEV с тремя отдельными системами жидкостного охлаждения. Chevy Volt, хотя и снятый с производства, но с большим количеством автомобилей на дорогах, имеет систему охлаждения двигателя с возможностью подачи тепла в контур нагревателя, одну для охлаждения аккумуляторной батареи, включая теплообменник, подключенный к кондиционер, который также способен нагревать аккумуляторную батарею в очень холодную погоду, и один для охлаждения силовой электроники (включая модуль преобразователя мощности приводного двигателя), цепь зарядного устройства аккумулятора и вспомогательный модуль питания 12 В.

Конструкция тройной системы охлаждения Chrysler Pacifica PHEV имеет систему охлаждения для аккумуляторной батареи (включая теплообменник, подключенный к кондиционеру), одну для двигателя и отопителя легкового автомобиля, а третью для силовой электроники. Каждая система охлаждения имеет свой резервуар.

Еще одна тройная система охлаждения используется в аккумуляторном электромобиле Chevy Bolt, который является примером будущего электромобиля General Motors. Здесь нет двигателя, но у автомобиля есть охлаждающий контур для силовой электроники, один для обогрева и охлаждения аккумуляторной батареи и третий контур, содержащий электронагреватель для обогрева салона.

Контуры охлаждения для автомобилей без двигателя внутреннего сгорания имеют низкое давление, обычно 5 фунтов на квадратный дюйм, по сравнению с 14–21 фунтом на квадратный дюйм для циркуляции охлаждающей жидкости через двигатель. Поэтому, если вы видите, что уровень охлаждающей жидкости низкий, не допускайте избыточного давления в резервуаре в рамках диагностики, чтобы проверить наличие утечки.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.