как устроена и надо ли промывать ее зимой? — 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

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.

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 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.

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.

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

В фокусе внимания – виды и устройство систем охлаждения двигателя (жидкостная и воздушная), а также распространённые  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.

Как это работает: Охлаждение двигателя

В худшем случае тепло двигателя может разрушить автомобиль, если система охлаждения перестанет работать.

Автор статьи:

Джил Макинтош , 2019  •  4 минуты чтения

Присоединяйтесь к беседе

Содержание статьи

Наряду с мощностью двигатели внутреннего сгорания выделяют тепло. На самом деле они создают так много тепла, что, если оно не отводится должным образом, это может привести к повреждению двигателя, который не подлежит ремонту. Чтобы решить эту проблему, каждый двигатель имеет систему охлаждения.

Объявление 2

История продолжается ниже

Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.

Содержание статьи

В то время как в автомобилях использовались двигатели с воздушным охлаждением — возможно, наиболее известным из них был оригинальный Volkswagen Beetle — сегодня практически каждый автомобиль использует жидкостное охлаждение для рассеивания тепла, создаваемого сгоранием бензина и трением движущихся частей внутри.

Приносим свои извинения, но это видео не удалось загрузить.

Попробуйте обновить браузер или
нажмите здесь, чтобы посмотреть другие видео от нашей команды.

Как это работает: Охлаждение двигателя Вернуться к видео

Компоненты системы охлаждения включают радиатор, один или несколько вентиляторов, шланги, водяной насос и термостат, а также расширительный бачок. Охлаждающая жидкость представляет собой смесь воды и антифриза, которая не только предотвращает замерзание жидкости, как следует из ее названия, но и содержит химические вещества, уменьшающие коррозию и образование накипи. Он токсичен, и разливы следует немедленно убирать, чтобы дети или животные не могли его проглотить, так как он может быть сладким. Некоторые юрисдикции, такие как Британская Колумбия, требуют, чтобы он включал добавку с горьким вкусом, но это не универсально.

Объявление 3

История продолжается ниже

Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.

Содержание статьи

Рекомендовано редакцией

1. Поломки на дорогах: вот когда тянуть MacGyver

2. Не позволяйте закону Мерфи испортить вашу машину

Для выполнения своей работы охлаждающая жидкость движется непрерывно цикл, проталкиваемый через двигатель водяным насосом. Двигатель содержит внутренние полые конструкции, называемые водяными рубашками. Через них охлаждающая жидкость течет внутрь двигателя, поглощая тепло двигателя. Затем он проходит по шлангам к радиатору, где охлаждается. Оттуда он возвращается в двигатель, где вытесняет горячую охлаждающую жидкость, чтобы повторить процесс.

Радиатор охлаждает горячую жидкость с помощью более холодного воздуха, поступающего через решетку радиатора автомобиля. Хладагент течет по узким трубкам внутри радиатора, открывая ему большую площадь поверхности, чтобы тепло рассеивалось как можно быстрее. Если через решетку поступает недостаточно воздуха, например, когда автомобиль работает на холостом ходу, вентилятор за радиатором прогоняет воздух через нее.

Объявление 4

История продолжается ниже

Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.

Содержание артикула

Часть горячей охлаждающей жидкости отводится непосредственно от двигателя в меньшие шланги, по которым она направляется к радиатору отопителя. По сути, это миниатюрная версия радиатора. Когда охлаждающая жидкость проходит через него, это тепло отводится в салон для системы климат-контроля.

Но двигатель не должен перегреваться, но и не может быть слишком холодным. Хотя диапазон варьируется в зависимости от двигателя, оптимальная температура обычно составляет от 85°C до 95°C. Ниже этого уровня сгорание не так эффективно, что влияет на экономию топлива и увеличивает выбросы выхлопных газов. Для максимально быстрого повышения температуры термостат внутри системы закрывается, удерживая охлаждающую жидкость внутри двигателя. Когда температура поднимается достаточно, термостат открывается, и эта горячая охлаждающая жидкость поступает в радиатор. Термостат постоянно регулирует скорость потока охлаждающей жидкости, необходимую для поддержания температуры.

Объявление 5

История продолжается ниже

Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.

Содержание артикула

Проверить достаточность охлаждающей жидкости в системе несложно. Найдите пластиковый резервуар в моторном отсеке и проверьте уровень жидкости по линиям, отмеченным сбоку. На старых автомобилях приходилось снимать герметичную крышку на верхней части радиатора. Это может быть очень опасно, если система горячая, так как охлаждающая жидкость с обжигающей температурой может вырваться наружу, как гейзер. Если вы видите герметичную крышку на радиаторе или шлангах, оставьте ее в покое и добавляйте охлаждающую жидкость в бачок только в случае необходимости.

Соотношение воды и антифриза влияет на способность охлаждающей жидкости сопротивляться замерзанию — как ни странно, чистый антифриз замерзнет чуть ниже 0°C, а добавление в него воды снижает температуру замерзания полученной смеси. Проверьте этикетку на бутылке, чтобы узнать, нужно ли вам добавить воду, так как некоторое количество охлаждающей жидкости удобно предварительно смешивать с ней.

Объявление 6

История продолжается ниже

Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.

Содержание статьи

Ингибиторы ржавчины и смазочные материалы охлаждающей жидкости со временем разрушаются, и вам следует промыть систему и заполнить ее свежей охлаждающей жидкостью в соответствии с графиком технического обслуживания вашего автомобиля. Это особенно важно, потому что радиатор отопителя в некоторых автомобилях спрятан глубоко в приборной панели. Если он забит и нуждается в замене, трудозатраты на то, чтобы разобрать все, чтобы добраться до него, могут взлететь до небес.

Необходимо периодически проверять другие периферийные устройства системы охлаждения, чтобы убедиться, что они в хорошем состоянии. Поликлиновой ремень, который вращает водяной насос, не должен быть потрескавшимся или изношенным. Шланги отопителя должны быть гибкими, а не губчатыми или ломкими, а хомуты, удерживающие их на месте, должны быть тугими. Любые утечки должны быть устранены незамедлительно, так как автомобиль с низким уровнем охлаждающей жидкости может перегреться.

Объявление 7

История продолжается ниже

Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.

Содержание артикула

Охлаждающая жидкость также может просачиваться внутрь через прокладку головки блока цилиндров. Вы можете увидеть белый дым из выхлопной трубы, когда двигатель прогрет (белый выхлоп в холодную погоду обычно является безвредным выгоранием конденсата), или обнаружить сладкий запах гари. Проверьте уровень в бачке охлаждающей жидкости, чтобы быть уверенным.

Если в вашем автомобиле есть датчик температуры — не все есть, а у некоторых есть только сигнальная лампа — это нормально, если он немного поднимается при интенсивном использовании, например, при буксировке или движении по крутому склону в жаркую погоду. Но если он поднимается слишком высоко или загорается сигнальная лампа, остановитесь, заглушите автомобиль и поднимите капот как можно скорее. Избыток тепла не займет много времени, чтобы превратить дорогой двигатель в металлолом.

Поделитесь этой статьей в своей социальной сети

В тренде

1. Может ли этот крошечный электромобиль стать следующей большой вещью в городской мобильности?

2. 2024 Subaru Crosstrek проворнее и легче протискивается по узкой тропе

3. 03

4. Stellantis предлагает добровольный выкуп канадским работникам

5. Канадские внедорожники Tesla Model Y для импорта из Китая: источник

ПОПУЛЯРНЫЕ СРАВНЕНИЯ АВТОМОБИЛЕЙ

Система мониторинга слепых зон Driving.

ca

Подпишитесь, чтобы получать информационный бюллетень «Мониторинг слепых зон» от Driving.ca на По средам и субботам

Адрес электронной почты

Нажав кнопку подписки, вы даете согласие на получение вышеупомянутого информационного бюллетеня от Postmedia Network Inc. Вы можете отказаться от подписки в любое время, щелкнув ссылку для отказа от подписки в нижней части наших электронных писем или любого информационного бюллетеня. Постмедиа Сеть Inc. | 365 Bloor Street East, Торонто, Онтарио, M4W 3L4 | 416-383-2300

Система охлаждения вашего двигателя · Инспекции BlueStar

Типичный автомобиль с четырехцилиндровым двигателем, движущийся по шоссе со скоростью 55 миль в час, производит около 5000 контролируемых взрывов в минуту внутри двигателя, поскольку свечи зажигания воспламеняют воздух и топливной смеси в каждом из цилиндров. Это то, что движет транспортное средство по дороге. Эти взрывы производят огромное количество тепла и разрушат двигатель за считанные минуты, если их не контролировать. Система охлаждения двигателя предназначена для контроля и регулирования этих высоких температур.

Современные системы охлаждения мало чем отличаются от старых систем охлаждения, но они стали намного эффективнее и надежнее выполнять свою работу. Базовая система охлаждения по-прежнему состоит из жидкой охлаждающей жидкости, которая циркулирует через блок цилиндров и головку блока цилиндров (или головки в двигателе с V-образной конфигурацией), а затем вытесняется к радиатору для охлаждения потоком воздуха, проходящим через решетку на перед автомобилем.

Система охлаждения должна поддерживать постоянную температуру двигателя вне зависимости от того, является ли температура наружного воздуха высокой (100 градусов по Фаренгейту) или низкой (30 градусов ниже нуля). Если температура двигателя слишком низкая, пострадает экономия топлива и возрастут выбросы. Если температура двигателя будет слишком высокой в ​​течение слишком долгого времени, двигатель будет поврежден. Диапазон рабочих температур двигателя для большинства автомобилей находится в пределах 19от 5 до 220 градусов по Фаренгейту. Оптимальная температура составляет около 212 градусов по Фаренгейту. Более высокая разница температур между охлаждающей жидкостью двигателя и наружным воздухом делает теплопередачу более эффективной. Система охлаждения двигателя состоит из охлаждающей жидкости двигателя, каналов внутри блока цилиндров и головок цилиндров, водяного насоса для циркуляции охлаждающей жидкости и термостата для контроля температуры охлаждающей жидкости, радиатор для охлаждения охлаждающей жидкости, вентилятор для продувки воздуха через радиатор, крышку радиатора для контроля давления в системе и соединительные шланги для передачи охлаждающей жидкости от двигателя к радиатору, а также к система отопления автомобиля, в которой горячая охлаждающая жидкость используется для обогрева салона автомобиля.

Охлаждающая жидкость двигателя выполняет основную функцию конвективного теплообмена в двигателях внутреннего сгорания. Охлаждающая жидкость представляет собой смесь воды, антифриза, ингибиторов коррозии и смазочных материалов. Охлаждающая жидкость была разработана для преодоления недостатков воды как теплоносителя. Многие современные автомобили оснащены охлаждающей жидкостью с увеличенным или длительным сроком службы, которая рассчитана на срок до пяти лет или 150 000 миль. Зеленая охлаждающая жидкость обычно длится два года или 30 000 миль. Правильная смесь и качество охлаждающей жидкости предотвратит замерзание зимой, предотвратит закипание летом, предотвратит ржавчину и коррозию металлических деталей, станет хорошим проводником тепла и поможет предотвратить электролиз.

Система охлаждения работает за счет циркуляции жидкого хладагента через каналы в блоке цилиндров и головке(ах) цилиндров. Когда охлаждающая жидкость течет по этим каналам, тепло передается от компонентов двигателя к охлаждающей жидкости. Затем нагретая охлаждающая жидкость проходит через резиновый шланг к радиатору в передней части моторного отсека. Протекая по тонким трубкам в радиаторе, горячая жидкость охлаждается потоком воздуха, поступающим в моторный отсек через решетку впереди автомобиля. Когда жидкость охлаждается, она возвращается в двигатель, чтобы поглотить больше тепла. Водяной насос поддерживает циркуляцию жидкости в системе при работающем двигателе.

Между двигателем и радиатором установлен термостат, который следит за тем, чтобы температура охлаждающей жидкости оставалась выше заданного значения, что обеспечивает оптимальную работу двигателя. Если температура охлаждающей жидкости падает ниже этой температуры, термостат блокирует поток охлаждающей жидкости к радиатору, вместо этого направляя жидкость через байпас прямо обратно в двигатель. Охлаждающая жидкость будет продолжать циркулировать таким образом до тех пор, пока не будет достигнута оптимальная рабочая температура, после чего термостат откроется и позволит охладить охлаждающую жидкость обратно через радиатор.

Система охлаждения рассчитана на работу под давлением, чтобы предотвратить закипание охлаждающей жидкости. Однако слишком большое давление приведет к разрыву шлангов и других компонентов и утечке, поэтому необходима система для сброса давления, если оно превышает определенный предел. Работа по поддержанию давления в системе охлаждения возложена на крышку радиатора или расширительного бачка под давлением. Крышка обычно увеличивает давление в системе охлаждения на 14 или 15 фунтов на квадратный дюйм и поднимает температуру кипения примерно на 43 градуса по Фаренгейту. Крышка выпускает охлаждающую жидкость под давлением в расширительный бачок охлаждающей жидкости. Затем эта жидкость возвращается в систему охлаждения после остывания двигателя. Никогда не снимайте крышку радиатора сразу после остановки двигателя, потому что охлаждающая жидкость под давлением сразу же начнет кипеть, как только давление будет сброшено. Почти наверняка произойдут ожоги и серьезные травмы.

Охлаждающая жидкость следует по пути от водяного насоса через каналы внутри блока цилиндров, где она собирает тепло, выделяемое цилиндрами. Затем он направляется к головке цилиндров, где собирает больше тепла из камер сгорания. Затем она вытекает мимо термостата (если термостат открыт для прохождения жидкости), через верхний шланг радиатора и в радиатор. Охлаждающая жидкость протекает по тонким трубкам, составляющим сердцевину радиатора, и охлаждается воздушным потоком, проходящим через радиатор. Оттуда он вытекает из радиатора через нижний патрубок радиатора и возвращается к водяному насосу. К этому времени охлаждающая жидкость остынет и готова отобрать больше тепла у двигателя.

Есть несколько резиновых шлангов, которые соединяют между собой компоненты системы охлаждения. Основные шланги называются верхним и нижним шлангами радиатора. Эти два шланга направляют охлаждающую жидкость между двигателем и радиатором. Шланги отопителя подают горячую охлаждающую жидкость от двигателя к радиатору отопителя. На одном из этих шлангов может быть установлен регулирующий клапан отопителя, который блокирует попадание горячей охлаждающей жидкости в сердцевину отопителя, когда кондиционер настроен на максимальное охлаждение. Другой шланг, называемый перепускным, используется для циркуляции охлаждающей жидкости по двигателю в обход радиатора, когда термостат закрыт. В некоторых двигателях не используется резиновый перепускной шланг. Вместо этого они могут использовать металлическую трубу или иметь встроенный проход в переднем кожухе двигателя.

На задней части радиатора на стороне, ближайшей к двигателю, установлены один или два электрических вентилятора охлаждения внутри корпуса, предназначенного для защиты пальцев и направления воздушного потока. Вентиляторы управляются бортовым компьютером. Датчик контролирует температуру двигателя и отправляет информацию на компьютер. ЭБУ определяет необходимость включения вентилятора и включает реле вентилятора, если необходим дополнительный поток воздуха через радиатор. Вентиляторы поддерживают подачу воздуха через радиатор, когда автомобиль движется медленно или останавливается при работающем двигателе. Если бы вентиляторы перестали работать, температура двигателя начала бы повышаться каждый раз, когда автомобиль останавливался.

Если автомобиль оборудован кондиционером, перед радиатором системы охлаждения двигателя устанавливается дополнительный радиатор, называемый конденсатором кондиционера. Конденсатор кондиционера также нуждается в охлаждении потоком воздуха, поступающим в моторный отсек. Если кондиционер включен, система будет поддерживать работу одного электрического вентилятора системы охлаждения, даже если двигатель не прогрет. При отсутствии потока воздуха через конденсатор кондиционера кондиционер не сможет охлаждать воздух, поступающий в салон автомобиля.

Перегретый двигатель быстро самоуничтожится. Надлежащее техническое обслуживание системы охлаждения жизненно важно для срока службы двигателя и бесперебойной работы системы охлаждения. Важно, чтобы сертифицированный специалист ASE ежегодно выполнял проверку всех компонентов системы охлаждения. Во время осмотра техник должен проверить под давлением крышку радиатора, чтобы убедиться, что система охлаждения работает при надлежащем уровне давления, запустить автомобиль до рабочей температуры, чтобы убедиться, что термостат двигателя правильно регулирует температуру двигателя, проверить уровень охлаждающей жидкости и визуально осмотреть на наличие любых признаков утечек охлаждающей жидкости проверьте защиту охлаждающей жидкости и уровни PH, чтобы определить, следует ли заменить охлаждающую жидкость, и визуально осмотрите шланги системы охлаждения.