РазноеЖидкостная система охлаждения двигателя – Система охлаждения автомобиля: назначение,виды,описание,фото,устройство. | НЕМЕЦКИЕ АВТОМАШИНЫ

Жидкостная система охлаждения двигателя – Система охлаждения автомобиля: назначение,виды,описание,фото,устройство. | НЕМЕЦКИЕ АВТОМАШИНЫ

Содержание

Система жидкостного охлаждения

Строго говоря, термин «жидкостное охлаждение» не вполне корректен, так как жидкость в системе охлаждения — всего лишь промежуточный теплоноситель, проникающий в толщу стенок блока цилиндров. Роль отводящего агента в системе играет воздух, обдувающий радиатор, поэтому охлаждение современного автомобиля правильней назвать гибридным.

Устройство жидкостной системы охлаждения

Жидкостная система охлаждения двигателя состоит из нескольких элементов. Самый сложный называется «рубашкой охлаждения». Это разветвленная сеть каналов в толще блока цилиндров и головки блока цилиндров. Кроме рубашки в систему входит радиатор системы охлаждения, расширительный бачок, водяной насос, термостат, вентилятор радиатора, металлические и резиновые соединительные патрубки, датчики и контрольные приборы.

Пропилен гликоль — основа охлаждающей жидкости (антифриза) и одобренная ветеринарными врачами пищевая добавка для рациона собак

Система построена на принципе принудительной циркуляции, которую обеспечивает водяной насос. Благодаря постоянному оттоку разогретой жидкости двигатель охлаждается равномерно. Этим и объясняется применение системы в подавляющем большинстве современных автомобилей.

Пройдя по каналам в стенках блока, жидкость нагревается и попадает в радиатор, где охлаждается потоком воздуха. Когда автомобиль движется, для охлаждения достаточно естественного обдува, а когда автомобиль стоит – обдув происходит за счет электрического вентилятора, включающегося по сигналу от датчика температуры.

Подробно о ключевых элементах водяного охлаждения

Радиатор охлаждения

Радиатор — панель из металлических трубок небольшого диаметра, покрытых для увеличения площади теплоотдачи алюминиевым или медным «оперением». В сущности, оперение, это многократно сложенная лента из металла. Общая суммарная площадь ленты достаточно велика, а значит, радиатор может отдать в атмосферу в единицу времени достаточно много тепла.

Самый уязвимый элемент конструкции двигателя — турбокомпрессор (турбина), работающая на крайне высоких оборотах. При перегреве разрушение крыльчатки и подшипников вала практически неизбежно 

Таким образом, разогретая жидкость внутри радиатора циркулирует сразу по всем многочисленным тонким трубкам и охлаждается достаточно интенсивно. В крышке заливной горловины радиатора предусмотрен предохранительный клапан, отводящий пары и избыток жидкости, расширяющейся при нагреве.

В радиаторе автомобиля с автоматической коробкой передач предусмотрен второй, независимый контур, в котором охлаждается трансмиссионная жидкость.

Расширительный бачок

Расширительный бачок служит для компенсации расширения жидкости при повышении температуры. В зависимости от конструкции системы бачок может быть «простым» или «сложным». «Простой» бачок представляет из себя емкость для сбора излишков расширившейся от нагрева жидкости. К нему через крышку подведена резиновая трубка, другим концом присоединенная к патрубку в верхнем бачке радиатора. 

В более сложном варианте бачок — полноправная часть системы охлаждения. Он находится под давлением, и отводящий клапан вмонтирован в крышку бачка. В этом случае в бачке всегда должна быть жидкость, чтобы при падении температуры двигателя в радиатор не попадал воздух. Для контроля на стенку бачка, находящегося под давлением, наносят метки Min и Max. 

Водяной насос, или помпа

Водяной насос обеспечивает циркуляцию охлаждающей жидкости в системе. Как правило, это центробежный насос, в котором давление создает расположенная внутри корпуса на центральной оси крыльчатка с лопастями сложной формы.

Термостат 

Термостат — устройство, поддерживающее постоянную температуру в блоке цилиндров. Он не позволяет жидкости не только перегревать двигатель, но и переохлаждать его в зимний период. С его помощью регулируется объем охлаждающей жидкости, которая проходит через радиатор.

Вентилятор системы охлаждения

В ряде случаев набегающего потока воздуха может быть недостаточно для эффективного обдува радиатора. Для обеспечения отвода тепла в автомобильной системе охлаждения предусмотрен вентилятор. В автомобилях с задним приводом и продольным расположением двигателя нередко применяется механический вентилятор, который приводится в движение ремнем от переднего шкива коленвала. Скорость вращения лопастей регулирует термомуфта (разновидность вискомуфты), к которой привинчена крыльчатка.

Если прикрепить крыльчатку вентилятора к шкиву без термомуфты, при раскручивании двигателя свыше 3000 оборотов лопасти крыльчатки отломятся

В переднеприводных (и большинстве современных заднеприводных) автомобилях используется электрический вентилятор. Он соединен с диффузором, который привинчен к крепежным элементам, расположенным по контуру радиатора. Преимущество электрического вентилятора в возможности гибко управлять его работой при помощи контроллера, руководствующегося показаниями датчика температуры ОЖ.

Вспомогательные элементы

Жидкостная система охлаждения включает в себя и типовые элементы управления: электронный блок, датчик температуры и т.д., а также приспособления для слива жидкости. Жидкость приходится сливать, к примеру, для ремонта двигателя.               

Схема работы системы жидкостного охлаждения

Циркуляция охлаждающей жидкости в системе происходит по малому и большому кругам.

Малый круг задействован при запуске холодного двигателя и обеспечивает ему быстрый прогрев. Двигаясь по малому кругу, жидкость не проходит сквозь радиатор.

Когда температура охлаждающей жидкости повышается до 80 градусов, приоткрывается основной клапан термостата, и циркуляция продолжается по большому кругу, включающему в себя радиатор. (Термостат может быть градуирован и под другую температуру открытия).

При достижении отметки в 94 градуса, начинает закрываться дополнительный клапан термостата, ограничивающий доступ охлаждающей жидкости к малому кругу — от двигателя к насосу. Таким образом термостат не дает чрезмерно разогретой жидкости попадать в стенки блока цилиндров, препятствуя перегреву.

В зависимости от режима работы ДВС цикл движения охлаждающей жидкости в системе может меняться. Объем жидкости, циркулирующей в каждом круге напрямую зависит от того, в какой степени открыты основной и дополнительный клапаны термостата. Эта схема обеспечивает автоматическую поддержку оптимального температурного режима работы двигателя.

Преимущества и недостатки жидкостной системы охлаждения

Главное достоинство жидкостного охлаждения заключается в том, что охлаждение двигателя происходит равномернее, чем в случае обдува блока потоком воздуха. Это объясняется большей теплоемкостью охлаждающей жидкости по сравнению с воздухом.

Жидкостная система охлаждения позволяет значительно снизить шум от работающего двигателя за счет большей толщины стенок блока.

Инерционность системы не дает быстро остывать двигателю после выключения. Разогретая жидкость используется для обогрева салона автомобиля и для предварительного подогрева горючей смеси.

Наряду с этим, жидкостная система охлаждения имеет ряд недостатков.

Основной недостаток заключается в сложности системы и в том, что она работает под давлением после прогрева жидкости. Жидкость, находящаяся под давлением, предъявляет повышенные требования к герметичности всех соединений. Ситуация осложняется тем, что работа системы подразумевает постоянное повторение цикла «нагрев — остывание». Это вредно для соединений и резиновых патрубков. При нагреве резина расширяется, а затем сжимается при остывании, что становится причиной течей.

Кроме того, сложность и большое количество элементов сама по себе служит потенциальной причиной «техногенных катастроф», сопровождаемых «закипанием» двигателя в случае выхода из строя одной из ключевых деталей, например, термостата.

7. Система охлаждения жидкостная закрытого типа.

Системой охлаждения называется совокупность устройств, осуществляющих принудительный регулируемый отвод и передачу теплоты от деталей двигателя в окружающую среду. Система охлаждения предназначена для поддержания оптимального температурного режима, обеспечивающего получение максимальной мощности, высокой экономичности и длительного срока службы двигателя.

Для принудительного и регулируемого отвода теплоты в двигателях автомобилей применяют два типа системы охлаждения. Тип системы охлаждения определяется теплоносителем (рабочим веществом), используемым для охлаждения двигателя. В жидкостной системе охлаждения используются специальные охлаждающие жидкости — антифризы различных марок, имеющие температуру загустевания — 40 °С и ниже. Антифризы содержат антикоррозионные и антивспенивающие присадки, исключающие образование накипи. Они очень ядовиты и требуют осторожного обращения. По сравнению с водой антифризы имеют меньшую

 теплоемкость и поэтому отводят теплоту от стенок цилиндров двигателя менее интенсивно.

По сравнению с воздушной жидкостная система охлаждения более эффективная, менее шумная, обеспечивает меньшую среднюю температуру деталей двигателя, улучшение наполнения цилиндров горючей смесью и более легкий пуск двигателя при низких температурах, а также использование жидкости для подогрева горючей смеси и отопления салона кузова автомобиля. Однако в системе возможно подтекание охлаждающей жидкости и имеется вероятность переохлаждения двигателя в зимнее время.

Конструкция и работа жидкостной системы охлаждения

В двигателях автомобилей применяется закрытая (герметичная) жидкостная система охлаждения с принудительной циркуляцией охлаждающей жидкости. Внутренняя полость закрытой системы охлаждения не имеет постоянной связи с окружающей средой, а связь осуществляется через специальные клапаны (при определенном давлении или вакууме), находящиеся в пробках радиатора или расширительного бачка системы. Охлаждающая жидкость в такой системе закипает при 110… 120 °С. Принудительная циркуляция охлаждающей жидкости в системе обеспечивается жидкостным насосом. Система охлаждения двигателя состоит из рубашки охлаждения головки и блока цилиндров, радиатора, насоса, термостата, вентилятора, расширительного бачка, соединительных трубопроводов и сливных краников. Кроме того, в систему охлаждения входит отопитель салона кузова автомобиля. При непрогретом двигателе основной клапан термостата 19 (рис. 11) закрыт, и охлаждающая жидкость не проходит через радиатор 10. В этом случае жидкость нагнетается насосом 17 в рубашку охлаждения 8 блока и головки цилиндров двигателя. Из головки блока цилиндров через шланг 3 жидкость поступает к дополнительному клапану термостата и попадает вновь в насос. Вследствие циркуляции этой части жидкости двигатель быстро прогревается. Одновременно меньшая часть жидкости поступает из головки блока цилиндров в обогреватель (рубашку) впускного трубопровода двигателя, а при открытом кране — в отопитель салона кузова автомобиля.

Рис. 11. Система охлаждения двигателя: 1, 2, 3, 5, 15, 18 — шланги; 4 — патрубок; 6 — бачок; 7, 9 — пробки; 8 — рубашка охлаждения; 10 — радиатор; 11 — кожух; 12 — вентилятор; 13, 14 — шкивы; 16— ремень; 17— насос; 19 — термостат

При прогретом двигателе дополнительный клапан термостата закрыт, а основной клапан открыт. В этом случае большая часть жидкости из головки блока цилиндров попадает в радиатор, охлаждается в нем и через открытый основной клапан термостата поступает в насос. Меньшая часть жидкости, как и при непрогретом двигателе, циркулирует через обогреватель впускного трубопровода двигателя и отопитель салона кузова. В некотором интервале температур основной и дополнительный клапаны термостата открыты одновременно, и охлаждающая жидкость циркулирует в этом случае по двум направлениям (кругам циркуляции). Количество циркулирующей жидкости в каждом круге зависит от степени открытия клапанов термостата, чем обеспечивается автоматическое поддержание оптимального температурного режима Двигателя. Расширительный бачок 6, заполненный охлаждающей жидкостью, сообщается с атмосферой через резиновый клапан, Установленный в пробке 7 бачка. Бачок соединен шлангом с наливной горловиной радиатора, которая имеет пробку 9 с клапанами. Бачок компенсирует изменения объема охлаждающей жидкости, и в системе поддерживается постоянный объем циркулирующей жидкости. Для слива охлаждающей жидкости из системы охлаждения имеются два сливных отверстия с резьбовыми пробками, одно из которых находится в нижнем бачке радиатора, а другое в блоке цилиндров двигателя. Температура жидкости в системе контролируется указателем, датчик которого установлен в головке блока цилиндров двигателя. Жидкостный насос обеспечивает принудительную циркуляцию жидкости в системе охлаждения двигателя. На двигателях автомобилей применяют лопастные насосы центробежного типа (рис. 12). Вал 6 насоса установлен в отлитой из алюминиевого сплава крышке 4 в двухрядном неразборном подшипнике 5. Подшипник размещен и зафиксирован в крышке стопорным винтом 8. На одном конце вала напрессована литая чугунная крыльчатка 1, а на другом конце — ступица 7и шкив 11 вентилятора 15. При вращении вала насоса охлаждающая жидкость через патрубок 10 поступает к центру крыльчатки, захватывается ее лопастями, отбрасывается к корпусу 2 насоса под действием центробежной силы и через окно 3 в корпусе направляется в рубашку охлаждения блока цилиндров двигателя. Уплотнительное устройство Р, состоящее из самоподжимной манжеты и графитокомпозитного кольца, установленное на валу насоса, исключает попадание жидкости в подшипник вала. Привод насоса и вентилятора осуществляется клиновым ремнем 12 от шкива 13, который установлен на переднем конце коленчатого вала двигателя. С помощью этого ремня также вращается шкив 14 генератора. Нормальную работу насоса и вентилятора обеспечивает правильное натяжение ремня. Натяжение ремня регулируют путем перемещения генератора в сторону от двигателя (показано на рис. 12 стрелкой а). Насос корпусом 2, отлитым из алюминиевого сплава, крепится к фланцу блока цилиндров в передней части двигателя.

Рис. 12. Жидкостный насос (а) и вентилятор (б) двигателя: 1 — крыльчатка; 2 — корпус; 3 — окно; 4 — крышка; 5 — подшипник; 6 — вал; 7 — ступица; 8 — винт; 9 — уплотнительное устройство; 10 — патрубок; 11, 13,14 — шкивы; 12 — ремень; 13 — вентилятор; 16 — накладка; 17 — болт

Рассмотрим устройство насоса, привод которого осуществляется зубчатым ремнем (рис. 13). Вал 4 насоса установлен в корпусе 5 из алюминиевого сплава в неразборном двухрядном шариковом подшипнике 3. Подшипник стопорится в корпусе винтом 2 и уплотняется специальным устройством 6, включающим в себя графитокомпозитное кольцо и манжету. На переднем конце вала напрессован зубчатый шкив 1 из спеченного материала, а на заднем конце — крыльчатка 8. В крыльчатке сделаны два сквозных отверстия 7, которые соединяют между собой полости с охлаждающей жидкостью, расположенные по обе стороны крыльчатки. Благодаря этим отверстиям выравнивается давление охлаждающей жидкости на крыльчатку с обеих сторон, что исключает осевые нагрузки на вал насоса при его работе. Вал насоса приводится во вращение через шкив 1 зубчатым ремнем привода распределительного вала от коленчатого вала. При вращении вала жидкость поступает к центру крыльчатки и под действием центробежной силы направляется в рубашку охлаждения двигателя. Насос крепится корпусом к блоку цилиндров двигателя через уплотнительную прокладку. Термостат способствует ускорению прогрева двигателя и регулирует в определенных пределах количество охлаждающей жидкости, проходящей через радиатор. Термостат представляет собой автоматический клапан. В двигателях автомобилей применяют неразборные двухклапанные термостаты с твердым наполнителем.

Рис. 13. Жидкостный насос двигателя: 1 — шкив; 2 — винт; 3 — подшипник; 4 — вал; 5 — корпус; 6 — уплотнительное устройство; 7 — отверстие; 8 — крыльчатка

Термостат (рис. 14) имеет два входных патрубка 1 и 11, выходной патрубок 6, два клапана (основной 8, дополнительный 2) и чувствительный элемент. Термостат установлен перед входом в насос охлаждающей жидкости и соединяется с ним через патрубок 6. Через патрубок 1 термостат соединяется с головкой блока цилиндров двигателя, а через патрубок 11 — с нижним бачком радиатора.

Рис. 14. Термостат

Чувствительный элемент термостата состоит из баллона 4, резиновой диафрагмы 5 и штока 9. Внутри баллона между его стенкой и резиновой диафрагмой находится твердый наполнитель 10 (мелкокристаллический воск), обладающий высоким коэффициентом объемного расширения. Основной клапан 8 термостата с пружиной начинает открываться при температуре охлаждающей жидкости более 80 °С. При температуре менее 80 °С основной клапан закрывает выход жидкости из радиатора, и она поступает из двигателя в насос, проходя через открытый дополнительный клапан 2 термостата с пружиной 3. При возрастании температуры охлаждающей жидкости более 80 С в чувствительном элементе плавится твердый наполнитель, и объем его увеличивается. Вследствие этого шток 9 выходит из баллона 4, и баллон перемещается вверх. Дополнительный клапан 2 при этом начинает закрываться и при температуре более 94 С перекрывает проход охлаждающей жидкости от двигателя к насосу. Основной клапан 8 в этом случае открывается полностью, и охлаждающая жидкость циркулирует через радиатор. Расширительный бачок служит для компенсации изменений объема охлаждающей жидкости при колебаниях ее температуры и для контроля количества жидкости в системе охлаждения. Он также содержит некоторый запас охлаждающей жидкости на ее естественную убыль и возможные потери. На автомобилях применяют полупрозрачные пластмассовые бачки с заливной горловиной, закрываемой пластмассовой пробкой. Через горловину система заполняется охлаждающей жидкостью, а через клапаны, размещенные в пробке, осуществляется связь внутренней полости бачка и системы охлаждения с атмосферой. В пробке расширительных бачков часто имеется один резиновый клапан, срабатывающий при давлении, близком к атмосферному. При сливе охлаждающей жидкости из системы пробку снимают с расширительного бачка. Расширительный бачок размещается в подкапотном пространстве отделения двигателя, где крепится к кузову автомобиля. Радиатор обеспечивает отвод теплоты охлаждающей жидкости в окружающую среду. На легковых автомобилях применяются трубчато-пластинчатые радиаторы.

Радиатор автомобиля (рис. 15, а) — неразборный, имеет вертикальное расположение трубок и горизонтальное расположение охлаждающих пластин. Бачки радиатора и трубки латунные, а охлаждающие пластины стальные, луженые. Трубки и пластины образуют сердцевину 5 радиатора. В верхнем бачке J радиатора имеется горловина 2, через которую систему охлаждения заполняют жидкостью. Горловина герметично закрывается пробкой J, имеющей два клапана — впускной 7 и выпускной 8. Выпускной клапан открывается при избыточном давлении в системе 0,05 МПа, и закипевшая охлаждающая жидкость через патрубок 6 и соединительный шланг выбрасывается в расширительный бачок. Впускной клапан не имеет пружины и обеспечивает связь внутренней полости системы охлаждения с окружающей средой через расширительный бачок и резиновый клапан в его пробке, который срабатывает при давлении, близком к атмосферному. Впускной клапан перепускает жидкость из расширительного бачка при уменьшении ее объема в системе (при охлаждении) и пропускает в расширительный бачок при увеличении объема (при нагревании жидкости). Радиатор установлен нижним бачком 4 на кронштейны кузова на двух резиновых опорах, а вверху закреплен двумя болтами через стальные распорки и резиновые втулки.

Рис. 15. Неразборный радиатор (а) и кожух (б) вентилятора двигателя: 1 — пробка; 2 — горловина; 3,4— бачки; 5 — сердцевина; 6 — патрубок; 7, 8 — клапаны; 9 — кожух; 10 — уплотнитель

Для направления воздушного потока через радиатор и более эффективной работы вентилятора за радиатором установлен стальной кожух 9 вентилятора (рис. 15, 6), состоящий из двух половин. Обе половины кожуха имеют резиновые уплотнители 10, которые уменьшают проход воздуха к вентилятору помимо радиатора и предохраняют от поломок кожух и радиатор при колебаниях двигателя на резиновых опорах крепления. Радиатор не имеет жалюзи и утепляется в случае необходимости специальным съемным чехлом-утеплителем. Радиатор автомобиля, приведенный на рис. 16, — разборный, с горизонтальным расположением трубок и вертикальным расположением охлаждающих пластин. Радиатор не имеет заливной горловины и выполнен двухходовым — охлаждающая жидкость входит в него и выходит через левый бачок, который разделен перегородкой. Бачки радиатора пластмассовые. Левый бачок 8 имеет три патрубка, через которые соединяется с расширительным бачком, термостатом и выпускным патрубком головки блока цилиндров. Правый бачок 1 имеет сливную пробку 10, в нем установлен датчик 3 включения вентилятора. К бачкам через резиновые уплотнительные прокладки Скрепится сердцевина 2радиатора. Она состоит из двух рядов алюминиевых круглых трубок и алюминиевых пластин с насечками. В части трубок вставлены пластмассовые турбулизаторы в виде штопоров. Двойной ход жидкости через радиатор, насечки на охлаждающих пластинах и турбулизаторы в трубках обеспечивают турбулентное движение жидкости и воздуха, что повышает эффективность охлаждения жидкости в радиаторе. Алюминиевая сердцевина и пластмассовые бачки существенно уменьшают массу радиатора. Радиатор установлен на трех резиновых опорах 9. Две опоры находятся снизу под левым и правым бачками, а третья опора — сверху. Резиновые опоры и прокладки между сердцевиной и бачками делают радиатор нечувствительным к вибрациям.

Рис. 16. Разборный радиатор (а) и электровентилятор (6) двигателя: 1, 8— бачки; 2 — сердцевина; 3 — датчик; 4 — прокладка; 5 — вентилятор; 6 — электродвигатель; 7 — кожух; 9 — опора; 10 — пробка

Вентилятор увеличивает скорость и количество воздуха, проходящего через радиатор. На двигателях автомобилей устанавливают четырех- и шестилопастные вентиляторы. Вентилятор 15 двигателя (см. рис. 12) — шестилопастный. Лопасти его имеют скругленные концы и расположены под утлом к плоскости вращения вентилятора. Вентилятор крепится накладкой 16 и болтами 17 к ступице и приводится во вращение от шкива коленчатого вала. На некоторых двигателях (см. рис. 16) применяется электровентилятор. Он состоит из электродвигателя 6 и вентилятора 5. Вентилятор — четырехлопастный, крепится на валу электродвигателя. Лопасти на ступице вентилятора расположены неравномерно и под углом к плоско

Устройство системы охлаждения двигателя

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

Порядок замены охлаждающей жидкости

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.

Устройство системы охлаждения двигателя

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.

жидкостная система охлаждения

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.

Ремонт системы охлаждения

Воздушная система охлаждениянеисправности системы охлаждения

Обслуживание системы охлаждения гарантия нормальной работы вашего двигателя.

 

 

Бесперебойная работа жидкостной системы охлаждения двигателя

Стражники терморежима

Даниил Минаев, фото автора

В рамках очередной душеспасительной беседы о бережном отношении к автомобилю затронем тему надёжного и бесперебойного охлаждения двигателя. Работа мотора с пониженной температурой охлаждающей жидкости вызывает повышенный износ, а перегрев способен прикончить отличный движок всего за несколько минут. Как этого избежать?

В этом материале не будем говорить о двигателях с воздушным или воздушно-масляным охлаждением – это редкая экзотика в мире грузовиков и автобусов, принципы поддержания которой в исправном состоянии предельно просты, поэтому заострим внимание на жидкостной системе охлаждения. Не будем приводить никаких теоретических выкладок и расчётов – только практика и эксплуатация, иначе на тему не хватит объёма журнала.

Нестареющая классика

Самое интересное, что принцип работы и основные компоненты системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания, бензинового или дизельного, принципиально не менялись за всю историю автомобиля. Да, конечно, за сотню лет инженеры и конструкторы многое оптимизировали, пересчитали и подстроили под конкретные задачи и условия, но в целом это хорошо изученная система с классическим принципом действия.

Итак, жидкостная система охлаждения состоит из системы каналов в блоке и головках цилиндров, циркуляционного насоса – водяной помпы (у некоторой малогабаритной техники помпа отсутствует, такая система называется термосифонной, но это тоже из разряда экзотики), радиатора и термостата. Ещё могут присутствовать водомасляные теплообменники, расширительный бачок, перекачивающие насосы и масляный радиатор. Если система работает под избыточным давлением, как у большинства современных автомобилей (примерно 1,1–1,2 бар), то обязательно присутствует двойной паровоздушный клапан, установленный в пробке радиатора или расширительного бачка – самой верхней точке системы. Из электрических компонентов необходимо назвать датчики и указатель температуры, а вентилятор охлаждения может иметь три типа привода: постоянный – от ремня привода вспомогательных агрегатов, напрямую – от коленвала при помощи вискомуфты и электрический.

Теперь о неисправностях. Акцентируем внимание на аварийных отказах, которые случаются внезапно прямо на дороге, когда особых возможностей для ремонта нет.

Паническое бегство теплоносителя

Если причина вытекания значительного объёма охлаждающей жидкости (воды или антифриза) связана с повреждением прокладки головки блока цилиндров, разгерметизацией или повреждением блока, поломкой водяной помпы или её привода, ищите буксир или эвакуатор. В остальных случаях попробуем побороться за успешное завершение рейса и своевременную доставку груза. Антифриз – ужасно текучая жидкость. Малейшие неплотности в шлангах и хомутах, температурные зазоры, «дубение» уплотнителей на морозе и вот его и след простыл. Осматриваем и анализируем место течи, заменяем шлаг или хомут и восполняем потерянный теплоноситель. Вопрос чем? Для стареньких двигателей, работающих на воде всё ясно, но это прошлый век – любой современный автомобиль в системе охлаждения заправлен антифризом. Вопрос каким? Для пополнения уровня сбежавшего антифриза часто руководствуются цветом заправленной в систему жидкости. Это неверно. В производстве антифриза чисто теоретически может быть использован любой краситель, а вот состав может быть приготовлен на основе моноэтиленгликоля, полиэтиленгликоля или пропиленгликоля, содержать самые разные группы присадок, которые могут химически взаимодействовать между собой и с поверхностями двигателя.

Смешение этих составов может повысить их коррозионную агрессивность к сопрягаемым деталям, ускорив износ помпы или разрушение шлангов и сальников, на внутренних поверхностях деталей могут сформироваться отложения и окисловые (оксидные) плёнки, ухудшающие теплообмен современных тонкостенных моторов, все эти «бяки» ни к чему и внутри термостата, так как могут парализовать его работу. Поэтому в идеале, конечно, надо долить оригинальный состав, справившись с инструкцией.

Таблица 1. Примерные заправочные объёмы системы охлаждения
Транспортное средство Заправочный объём, л
Фургоны и иные конструкции на базе легковых автомобилей 6–10
Грузовые автомобили полной массой до 3,5 т, микроавтобусы до 15 посадочных мест (LCV) 7–20
Грузовые автомобили и автобусы полной массой до 8 т 10–35
Грузовые автомобили и автобусы полной массой от 8 до 12 т, магистральные тягачи 15–40
Спецтехника до 150

Но по условиям задачи взять такой антифриз негде. Если в системе осталось хотя бы 25–30% «родного» антифриза, практика показывает, что, долив простой воды в данной ситуации вполне допустим, но лучше если вода будет дистиллированная или хотя бы деминерализованная (снеговая, дождевая). Пару тысяч километров вполне можно проехать на таком «коктейле» без последствий для мотора, а по прибытии на базу меняем весь антифриз с промывкой системы.

Таблица 2. Данные для приготовления антифриза при использовании концентрированного состава
Количество концентрата, % Количество воды, % Температура кристаллизации
33 67 –18
50 50 –36
60 40 –52

Но если всё же есть возможность, купить качественный новый антифриз на ближайшей АЗС? В большинстве автомобилей старшего поколения используются антифризы синего или зелёного цвета, классифицируемые концерном VW (общепринято и используется повсеместно), как «G11». Затем на рубеже веков им на смену пришли карбоксилантные составы оранжево-красного цвета «G12», дальнейшее их развитие получило индекс «G12+», «G13». Смешение «11-го» и «12-го» не допускается, а вот «12+» или «G13» может принять в себя и «12-й» и кратковременно «11-й».

При плановом обслуживании вместо G11 допускается и даже рекомендуется замена его на более современный G12, но обратная замена недопустима. Следует напомнить, что интервал замены G11 – 2 года, G12 – 5 лет. Антифриз можно приобрести как в концентрированном, так и в готовом к применению виде. Последнее – не самое удобное, так как температура кристаллизации навязана поставщиком. Для справки в таблице 2 приводим соотношение антифриза и дистиллированной воды для условий эксплуатации в разном климате, а таблица 1 подскажет, сколько примерно придётся купить антифриза.

Самое главное помнить о том, что крайне нежелательно несоответствующим составом создать пресловутую оксидную плёнку, ухудшающую теплоотвод. Идеология современных конструкций – тонкостенные блоки требуют чистых поверхностей. Но если всё же произошло лёгкое оксидирование, это не повод для паники. В стационарных условиях можно промыть систему с использованием профессиональной чистящей химии, из практики скажу, что нет на сегодняшний день прямой доказанной взаимосвязи между оксидной плёнкой и досрочным капремонтом двигателя. По аналогии – курить тоже вредно, так как можно умереть…

Термостат вчера и сегодня

Для поддержания температуры охлаждающей жидкости в заданном конструкторами интервале (в большинстве случаев это диапазон от 80 до 100 °С) и ускорения прогрева двигателя нам служит прибор под названием термостат. Узел этот в целом надёжный и не капризный, по идее при отказе должен зависать в открытом положении – перегрев гораздо опаснее, чем недостаток температуры. Классические термостаты с восковым термочувствительным элементом постепенно в современных конструкциях вытесняют электронно управляемые с высокой точностью регулирования температурного режима.

Дело в том, что нынешние моторы высоких экологических классов для обеспечения низкой токсичности отработавших газов требуют точной температуры узкого диапазона в камере сгорания, и простенький прибор, принцип действия которого основан на тепловом изменении свойств материала, к сожалению, уже не годится. Неисправность термостата диагностируется резким повышением температуры охлаждающей жидкости, но при этом радиатор остаётся холодным. Единственный способ ремонта в дороге, если всё же термостат отказал в закрытом положении малого круга (в обход радиатора), – его (термостата) «ампутация».

Забивание дедовских «чопиков» после демонтажа бескорпусного термостата в каналы малого круга сегодня теряет актуальность, поэтому к месту ремонта следуем не быстро, постоянно контролируем температуру, так как антифриз, лишённый «царских врат» термостата циркулирует частично в обход радиатора, несколько повышая тепловую нагрузку.

Вентиляторные неприятности

В современном автомобиле можно и не заметить, что из-за засорённого снаружи или изнутри радиатора электрические вентиляторы работают более продолжительное время, чем предполагали конструкторы. В итоге они выходят из строя, мало того, что преждевременно, так ещё и в самый неподходящий момент, вызывая перегрев двигателя, не исключающий впоследствии дорогостоящий ремонт. Чтобы этого избежать, достаточно всего один раз в год перед летним сезоном удалять загрязнения с наружных поверхностей радиатора.

Но причиной невключения электровентилятора может быть и отсутствие управляющего сигнала. Команда на запуск вентилятора может исходить от датчика, установленного на радиаторе, а также от блока управления двигателем или отдельного блока, командующего работой вентиляторов. Итак, если стрелка указателя температуры антифриза поползла вверх, а электровентилятор молчит, съезжаем на обочину, проверяем предохранители и приводные ремни, убеждаемся, что крыльчатка не заклинила на валу и проворачивается свободно. Если всё на месте, замыкаем контакты датчика включения, если он есть. Затем, если не помогло, можно попробовать при помощи кусков электропровода подать напрямую напряжение на электродвигатель вентилятора. Заработало? Следуем к месту ремонта с постоянно работающим вентилятором.

Если не помогло, включаем печку на полную мощность и, поглядывая за пресловутой температурой, неспешно плетёмся в гости к электрику-диагносту. Если крыльчатка вентилятора приводится вискомуфтой, как на большинстве европейских магистральных тягачей, то отказавшую вискомуфту можно временно блокировать, поколдовав с попавшимся под руку крепежом, но двигателю будет немного холодно с постоянно работающим гигантским пропеллером, поэтому лучше всё же дотянуть до базы и применить адекватные технологии ремонта…

Сессия вопросов и ответов

Есть ли смысл устанавливать радиатор повышенного объёма при эксплуатации автомобиля в условиях жаркого климата?

Все серьёзные автопроизводители, в зависимости от рынка сбыта и соответственно с учётом климатических условий конкретного региона, предусматривают различные спецификации техники. Для жарких стран помимо увеличенного объёма системы охлаждения может быть увеличен заправочный объём моторного масла, установлен водяной насос повышенной производительности, датчики включения вентиляторов и термостат с другими настройками, и плюс ко всему могут быть установлены дополнительные теплообменники. Так что если грузовик прибыл со вторичного рынка в ваш южный край, есть смысл изучить каталоги запчастей и модификации конкретной машины и дооборудовать её так, как предполагает завод-изготовитель в полном объёме. Установка только бóльшего радиатора, несомненно, даст некоторый запас по охлаждению, не факт, что достаточный, но может и дисбалансировать систему – зимой двигатель может не нагреваться до рабочей температуры.

Можно ли бороться с течью в системе охлаждения путём использования различных герметизирующих материалов (присадок), заливаемых непосредственно в радиатор или расширительный бачок, насколько эта химия эффективна?

Серьёзную брешь в радиаторе или трубопроводах и шлангах уж точно никакой чудо-баночкой не устранить, всё равно придётся демонтировать, опрессовывать, затем паять либо менять неисправный радиатор. Эти составы временно могут устранить лишь небольшую течь, но вреда от них больше, чем пользы. Если герметик системы охлаждения оказался низкого качества или вы переборщили с дозировкой, то непременно страдает радиатор отопителя – более компактный с тонкими каналами, может забиться герметизирующим материалом и заклинить термостат, герметик может осесть в нижней части радиатора и ухудшить теплоотвод. Словом, прибегать к такому «ремонту» стоит лишь тщательно взвесив все «за» и «против», тем более что это всё равно не решит проблему, а лишь отсрочит предстоящее ремонтное воздействие.

Как правильно промыть радиатор?

В первую очередь необходимо промыть снаружи соты радиаторов струёй проточной воды. Использовать для этого аппараты высокого давления, имеющиеся на большинстве автомоек, не рекомендую – слишком велика вероятность повреждения тонких переборок, что в дальнейшем только ухудшит теплоотвод. Вполне подойдёт струя из обычного поливочного шланга, затем аккуратно продуваем соты сжатым воздухом под небольшим давлением, особое внимание – нижней части радиатора, так она больше забивается из-за дорожной грязи и пыли. Если наружные загрязнения серьёзные, как обычно бывает на строительной или внедорожной технике, могу посоветовать метод из личной практики. Освободив доступ к радиатору путём демонтажа декоративных решёток, интеркулера и т. д. при помощи простейшего опрыскивателя (подойдёт даже такой, который используют при уходе за домашними цветами) наносим на поверхности радиатора, желательно с двух сторон, шампунь для бесконтактной мойки кузова, после нанесения выжидаем примерно 5 минут и промываем струёй воды, удаляя загрязнения и остатки шампуня. Чтобы быстро и эффективно промыть радиатор изнутри, достаточно из подручных средств смастерить переходник для подводящего шланга таким образом, чтобы подать внутрь струю проточной воды. Если такая мойка не помогла, то в современных реалиях радиатор проще заменить, к тому же старый радиатор у вас с удовольствием и небезвозмездно примут в цветмет.

Необходимо ли в зимний период устанавливать на фальшрадиаторную (декоративную) решётку утепляющие кожухи, закрывать её картоном и т.п?

Если в комплект поставки автомобиля с завода входят подобные шторы, жалюзи, пластины, то их следует использовать в соответствии с руководством по эксплуатации. В совсем уж суровом северном климате или при специфике использования транспорта, когда техника длительное время вынуждена работать в режимах малых нагрузок, водителям приходится самостоятельно добиваться оптимального температурного режима, и это один из основных и доступных способов. Во всех остальных случаях недогрев двигателя свидетельствует о неисправности термостата или управляющей автоматики вентиляторов системы охлаждения.

На первый взгляд всё в порядке, уровень антифриза в норме, вентилятор работает, радиатор горячий, значит, термостат исправен, течей нет, температура в норме, но двигатель внезапно закипает?

Основная причина такого развития событий – неисправность клапанов избыточного давления в крышке радиатора или расширительного бачка (паровоздушные клапаны). На всякий случай следует проверить исправность датчика и указателя температуры.

Система охлаждения

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

Порядок замены охлаждающей жидкости

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.

Устройство системы охлаждения двигателя

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.

жидкостная система охлаждения

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.

Ремонт системы охлаждения

Воздушная система охлаждениянеисправности системы охлаждения

Обслуживание системы охлаждения гарантия нормальной работы вашего двигателя.

 

 

что нужно обязательно знать каждому автовладельцу

Начнем с того, что функцию охлаждающей жидкости в двигателях внутреннего сгорания выполняют специальные составы, известные среди автомобилистов под названием ТОСОЛ или антифриз. От использования дистиллированной воды в системах охлаждения давно отказались, так как вода замерзает при отрицательных температурах, вызывает усиленную коррозию каналов в блоке цилиндров и ГБЦ, становится причиной образования накипи и т.д.

Сегодня различные ТОСОЛы или антифризы могут быть доступны в двух вариантах:

  • в виде концентрата, который нужно дополнительно разбавлять дистиллированной водой в заданных пропорциях;
  • готовый к использованию продукт, который можно сразу заливать в систему охлаждения без дополнительных манипуляций;
В любом случае, охлаждающая жидкость двигателя не только защищает мотор от перегрева и не замерзает зимой (в отличие от воды), но и препятствует началу в жидкостной системе охлаждения ДВС активных процессов коррозии, поддерживает чистоту каналов, продлевает срок службы отдельных элементов (помпа, термостат, радиатор и т.д.)

При этом важно учитывать, что антифризы бывают разными по составу, а также теряют и изменяют свои свойства в процессе эксплуатации. Это значит, что их нельзя свободно смешивать. Также жидкость имеет строго ограниченный срок службы, то есть необходимо производить периодическую замену тосола или антифриза, а также регулярно контролировать состояние ОЖ.

Читайте в этой статье

Жидкость для охлаждения двигателя автомобиля: общая информация

Хорошо известно, что двигатель внутреннего сгорания является тепловой машиной, которая преобразует энергию сгорающего топлива в механическую работу.  Естественно, такую установку нужно охлаждать, чтобы поддерживать необходимый тепловой режим.

Другими словами, для нормальной работы всех узлов и деталей ДВС под нагрузками нагрев мотора должен оставаться в строго заданных пределах. Рабочая температура двигателя не должна как опускаться ниже заданного порога, так и превышать расчетный показатель.

Для решения задачи на автомобилях используется комбинированная система охлаждения, которая представляет собой совокупность воздушного и жидкостного охлаждения ДВС. Жидкостная система предполагает принудительную циркуляцию рабочей жидкости.

На работающем двигателе нагрев ОЖ может доходить до 100 градусов по Цельсию и даже выше, при этом после остановки мотора жидкость во время длительного простоя охлаждается до наружной температуры.

Как видно, рабочая жидкость находится в достаточно тяжелых условиях. При этом к ней выдвигаются особые требования. Дело в том, что свойства жидкости должны, в первую очередь, обеспечивать максимальную эффективность работы системы охлаждения двигателя. От этого напрямую зависит надежность агрегата и его ресурс.  ОЖ должна обладать высокой теплопроводностью и теплоемкостью, иметь высокий температурный порог кипения, достаточную текучесть.

При этом после остывания такая жидкость не должна сильно расширяться в объеме и кристаллизироваться (превращаться в лед). Параллельно с этим жидкость также не должна пениться во время работы, а также не оказываться агрессивной, то есть взывать коррозию различных металлических элементов, оказывать воздействие на резиновые патрубки, уплотнения и т.д.

К сожалению, хотя дистиллированная или очищенная вода дешевая в производстве и имеет ряд необходимых свойств (отличается высокой способностью к эффективному охлаждению, обладает высокой теплоемкость, негорючая и т.д.), все же использовать ее в двигателе проблемно.

Прежде всего, она имеет низкую температуру закипания, быстро испаряется, а различные примеси в ее составе (соли и т.д.)  вызывают активное образование накипи. Также вода замерзает в системе тогда, когда наружная температура опускается до ноля градусов и далее образуется лед.

При этом происходит значительное увеличением объема замерзшей воды, что становится причиной разрывов каналов и патрубков, то есть происходит повреждение, в металлических деталях появляются трещины и т.п. По этой причине воду нельзя использовать круглогодично в регионах, где в зимний период отмечено понижение среднесуточных температур до ноля и ниже.

Вполне очевидно, что весьма затруднительно заниматься постоянным сливом воды из системы охлаждения перед стоянкой машины на улице или в неотапливаемом помещении. Для решения проблемы были разработаны специальные охлаждающие жидкости, которые получили свойство не замерзать при низких температурах.

Фактически само название «антифриз» происходит от английского  «antifreeze», то есть незамерзающая. Указанные составы быстро вытеснили воду из жидкостных систем охлаждения, тем самым в значительной мере упростились и особенности эксплуатации ТС.

Что касается ТОСОЛа, данная разработка является аналогом западного антифриза, только была разработана на территории бывшего СССР. Указанный тип ОЖ изначально создавался для автомобилей ВАЗ, при этом торговая марка не регистрировалась.

Сегодня многие изготовители охлаждающих жидкостей на территории СНГ используют широко известное название ТОСОЛ для своих продуктов, однако эксплуатационные свойства жидкостей могут отличаться по причине наличия разных присадок и дополнительных компонентов.

Особенности антифриза и практическая эксплуатация

Отметим, что в двигателях современных авто  чаще всего используются жидкости-антифризы, в основе которых лежит гликолевая основа. Если просто, такая незамерзающая жидкость представляет собой смесь воды и этиленгликоля. Также встречаются ОЖ, в которых используется пропиленгликоль, при этом смешивать этиленгликолевые ОЖ с пропиленгликолевыми не рекомендуется.

На практике этиленгликоль или моноэтиленгликоль представляет собой маслянистую жидкость желтоватого оттенка. Жидкость не имеет запаха, отличается незначительной вязкостью, имеет среднюю плотность и температуру кипения около 200 градусов по Цельсию. При этом температура кристаллизации (замерзания) составляет чуть менее -12 градусов.

Если этиленгликоль или раствор этиленгликоля с водой нагреть, происходит значительное расширение. Чтобы систему не «разрывало» от избыточного давления,  в устройство был добавлен расширительный бачок системы охлаждения, который имеет отметки «мин» и «макс». По ним определяется необходимый уровень ОЖ.

Также важно учитывать, что этиленгликоль и его растворы  весьма агрессивны, способны вызвать сильную коррозию деталей из стали, алюминия, чугуна, меди или латуни. Параллельно с этим отмечается повышенная токсичность этиленгликоля и его крайне негативное воздействие на живые организмы. Другими словами, это сильный и опасный яд!

Что касается пропиленгликолей, они имеют схожие свойства с этиленгликолями, но при этом не столь токсичны. Однако пропиленгликоль намного дороже в производстве, в результате чего его конечная стоимость ощутимо выше. Также при низких температурах пропиленгликоль становится более вязким, текучесть у него хуже.

По указанным выше причинам в составе ОЖ в обязательном порядке используется целый пакет активных дополнительных присадок, которые обеспечивают антикоррозионные, защитные и моющие свойства, препятствуют вспениванию, стабилизируют жидкость, подкрашивают раствор, придают характерный узнаваемый запах и т.д. Также присадки несколько снижают токсичность.

Вернемся к использованию антифризов. Необходимость смешивать этиленгликоль или пропиленгликоль с дистиллированной водой продиктована тем, что температура замерзания такого раствора напрямую зависит от пропорций этих двух составляющих.

Простыми словами, вода замерзает при ноле, этиленгликоль при -12, однако их смешивание в разных пропорциях позволяет создать растворы, у которых порог замерзания составляет от 0 до -70 градусов и даже выше. Также соотношение гликоля и воды влияет на температуру кипения раствора.

Если не вдаваться в подробности, на практике самой низкой температуры замерзания можно добиться, если в составе будет чуть менее 67 % этиленгликоля, который разбавили 33% воды. При этом одинаковую или очень близкую температуру замерзания можно получить при разных соотношениях воды и концентрата.

Что касается практической эксплуатации, как правило, автомобилисты при замене ОЖ во многих регионах зачастую используют простую схему, разбавляя концентрат антифриза водой в пропорциях 60/40.  Обратите внимание, это общее руководство, перед приготовлением раствора ознакомьтесь с отдельными рекомендациями того или иного производителя антифриза на упаковке.

Чтобы проверить соотношение этиленгликоля и воды в растворе дополнительно измеряется плотность. Для этого чаще всего используется ареометр. На основании полученных данных можно сделать вывод о том, каково содержание этиленгликоля и определить температуру кристаллизации.

 Смешивание антифризов и ТОСОЛов

Необходимо отметить, что совместимость различных охлаждающих жидкостей зависит от технических условий их изготовления. Простыми словами,  жидкости могут быть полностью несовместимы или допускается только частичная совместимость.

Дело в том, что каждый производитель использует разные присадки, которые могут  вступать в реакцию, тем самым смесь теряет необходимые свойства, происходит выпадение осадка и целый ряд других нежелательных последствий.

С учетом того, что в процессе эксплуатации периодически возникает необходимость поднять уровень ОЖ в расширительном бачке (вода в составе со временем выкипает), правильнее доливать дистиллированную воду или использовать только ту марку и тип антифриза, который использовался ранее.

Если же возникала аварийная неисправность, тогда оптимально или полностью слить имеющиеся остатки, промыть систему и залить свежую ОЖ в полном объеме, или же доливать антифриз, подходящий по цвету и свойствам.

Что касается норм и стандартов, как правило, отечественные ТОСОЛы должны соответствовать требованиям ГОСТа, при этом отдельно не сертифицируются. Импортные антифризы проходят стандартизацию по SAE и ASTM.

Зарубежные стандарты определяют различные свойства жидкостей на основе этилен или пропиленгликоля, определяя назначение с поправкой на условия эксплуатации. Жидкости делятся на составы для легковых авто, малых грузовиков, большегрузного транспорта, спецтехники и т.д. Отметим, что антифризы по ASTM типа D 3306 допускаются к использованию на легковых ТС отечественного производства.

Также следует учитывать и отдельные спецификации самих автопроизводителей, которые  часто выдвигают ряд собственных требований. В списке различных предписаний крупных концернов следует выделить, что запрещается или крайне не рекомендуется использование антифризов, в которых отмечено наличие всевозможных ингибиторов коррозии, включающих в себя нитриты, фосфаты и т.п.

При этом также  определяются и максимальное содержание силикатов, хлоридов и других компонентов в ОЖ. Следование таким предписаниям позволяет продлить срок службы уплотнений, избежать активного образования накипи, повысить уровень защиты от коррозии.

Когда и почему нужна замена антифриза

Как уже было сказано, антифризы способны оказывать негативное воздействие на детали системы охлаждения и сам двигатель. Для уменьшения степени этого воздействия используются различные присадки. Однако в процессе эксплуатации указанные добавки «срабатываются», то есть содержание присадок и их эффективность работы сокращается.

Если просто, со временем активизируются процессы коррозии, ОЖ начинает сильнее пениться, теплоотвод ухудшается, нарушается температурный режим во время работы ДВС. По этой причине антифризы рекомендуется менять через 2 года, или каждые 50-60 тыс. км. пробега (в зависимости от того, что наступит раньше).

Что касается современных разработок типа антифризов G12 и G12+, срок службы этих жидкостей продлен до 3-4 лет, однако минусом можно считать их более высокую стоимость.

Также охлаждающая жидкость для двигателя ну3ждается в замене в тех случаях, когда в систему охлаждения происходило попадание отработавших газов из цилиндров или в антифризе/тосоле видны следы моторного масла.  Как правило,  причиной подобных неисправностей является пробитая прокладка головки блока  цилиндров, трещины в БЦ или ГБЦ. В любом случае, охлаждающая жидкость в таких условиях будет быстро терять свои полезные свойства.

На необходимость замены ОЖ указывают следующие признаки:

  • появление масляных пятен на поверхности антифриза в расширительном бачке;
  • изменение цвета охлаждающей жидкости, появление горелого запаха;
  • при незначительном понижении наружной температуры в бачке виден осадок, антифриз становится желеобразным и т.п.
  • температура двигателя повышается выше нормы, постоянно работает вентилятор системы охлаждения, мотор находится на грани перегрева;
  • антифриз приобрел коричневато-бурый цвет, стал мутным. Это говорит о том, что жидкость отработала свой ресурс, присадки не выполняют свою функцию, а внутри системы охлаждения протекает активная коррозия элементов и деталей.

Еще отметим, что в случае возникновения аварийных ситуаций в антифриз часто приходится доливать или ОЖ другого производителя, дистиллированную воду сомнительного качества или же обычную проточную. В подобных случаях необходимо добраться до места ремонта, произвести все работы, после чего в обязательном порядке промыть систему охлаждения и только после этого полностью заменить антифриз.

  1. Что касается самого процесса, менять охлаждающую жидкость нужно только на холодном двигателе. После того, как мотор остыл, нужно открутить крышку расширительного бачка или крышку радиатора.
  2. Далее понадобится открыть кран радиатора внутрисалонного отопителя (радиатора печки). Это нужно для того, чтобы удалить возможные остатки жидкости в радиаторе и патрубках к нему.
  3. Затем следует открутить сливные пробки в радиаторе системы охлаждения автомобиля, а также пробку в блоке цилиндров.
  4. После этого ОЖ сливается в заранее приготовленную емкость, после чего пробки можно закрутить.

Учтите, при работе с ОЖ важно понимать, что этиленгликоль является сильным ядом, а также способен попадать в организм даже через кожные покровы. Небольшой дозы этиленгликоля при приеме внутрь достаточно для сильнейшего отравления и наступления смерти!

Также этиленгликоль имеет сладковатый привкус, его необходимо держать в недоступном для детей месте. Запрещено разливать этиленгликоль или пропиленгликоль, так как жидкость опасна для животных. Запрещается выливать антифриз в водоемы, сливать на землю или в канализацию!

  1. Завершающим этапом будет заливка в расширительный бачок свежей жидкости. Заливать ОЖ нужно медленно и аккуратно, чтобы избежать образования воздушных пробок в системе.
  2. По окончании процедуры крышку бачка и/или радиатора закручивают, затем двигатель можно запускать. После запуска агрегат прогревается на ХХ до рабочей температуры (на многих авто до срабатывания вентилятора).
  3. Теперь двигатель нужно остановить и дать ему остыть, после чего крышку бачка снова открывают и доливают ОЖ по уровню (в случае его снижения).

Если же говорить о промывке системы охлаждения и радиатора, во время плановых регулярных замен антифриза одной и той же марки/типа, тогда будет достаточно промыть всю систему обычной дистиллированной водой. В крайнем случае, можно заранее прокипятить проточную воду, после чего использовать ее для промывки.

В случаях, когда осуществляется переход с ТОСОЛа на антифриз, с воды на ТОСОЛ, с антифриза одного цвета на другой тип ОЖ или же просто меняется грязный антифриз и т.п., тогда систему нужно очищать более тщательно. Это значит, что потребуется отдельно удалять  возможные или явные отложения, накипь, ржавчину, продукты распада присадок в старом антифризе и т.д.

Как правило, для очистки используются специальные готовые составы-очистители системы охлаждения двигателя. Такие составы комплексные, имеют ингибиторы коррозии, хорошо удаляют накипь и отложения.  Также автолюбители для промывки используют различные водно-кислотные растворы самостоятельного приготовления, однако на современных ДВС использование таких решений не рекомендуется.

Общие порядок действий для промывки системы охлаждения следующий:

  • после слива ОЖ из системы производится заливка промывочной жидкости. Затем двигатель запускают, после чего агрегат работает определенное количество времени (обычно 20-40 мин.).
  • Далее промывку сливают, оценивая степень загрязненности сливаемой жидкости. Процедуру повторяют до тех пор, пока вытекающая промывка не станет чистой.
  • По окончании в систему заливается дистиллированная вода, двигатель снова прогревается до рабочих температур, потом воду сливают. Это необходимо для удаления остатков промывки. Затем можно заливать свежий антифриз без риска потери его свойств в результате контакта с остатками промывки.
  • Еще отметим, что хотя вымыть остатки очистителя в системе охлаждения можно и за один раз, опытные водители рекомендуют как минимум дважды промывать систему дистиллированной водой.

Советы и рекомендации

В процессе эксплуатации уровень антифриза в расширительном бачке понижается даже тогда, когда система герметична. Дело в том, что имеет место испарение воды. В бачок нужно доливать дистиллированную воду (в крайнем случае, обычную и хорошо прокипяченную не мене 30-40 минут).

Если же произошла утечка антифриза, тогда компенсировать потери одной водой уже нельзя. Другими словами, нужно доливать охлаждающую жидкость, причем учитывая то, что многие ОЖ между собой не смешиваются.

Оптимально для долива иметь в запасе концентрат и дистиллированную воду, смешивая жидкости в указанной производителем пропорции. Что касается уже готовых антифризов, старайтесь избегать приобретения подобных составов на авторынках или у частных лиц, которые реализуют подобную продукцию вдоль трасс.

Отмечены частые случаи, когда вместо ОЖ продавалась подкрашенная проточная вода, антифриз-отработка и т.п. По этой причине правильным решением будет покупка охлаждающей жидкости в специализированных автомагазинах.

Еще отметим, что чистый неразбавленный водой концентрат использовать в системе охлаждения двигателя  запрещено. Как уже говорилось,  этиленгликоль с пакетом присадок замерзает при отрицательных температурах около -12 градусов.

Получается, концентрат попросту замерзнет в системе, так как без разбавления водой его нельзя считать готовым к использованию продуктом. Что касается пропорций, необходимо изучать этикетку на упаковке с концентратом. Обычно производители сами отдельно указывают, что лить в радиатор или бачок на разных авто, сколько концентрата и воды нужно, а также как их смешивать для того, чтобы получить желаемую температуру замерзания охлаждающей жидкости.

Параллельно отметим, что на территории СНГ участились случаи подделки антифризов известных брендов. По этой причине внимательно осматривайте канистру. Тара должна быть качественно изготовлена, все наклейки и этикетки должны иметь четкий шрифт и располагаться на канистре ровно.

На канистре должен быть указан номер партии, производитель, а также рекомендации о том, как правильно разбавлять антифриз (в случае с концентратом) или использовать уже готовый продукт. Также указывается температура кипения, температура замерзания, дата изготовления, срок годности и другая важная информация.

Отдельного внимания заслуживает и пробка. Обычно изготовители используют крышки с одноразовой пломбой. Дополнительно для лучшей защиты от фальсификата может присутствовать наклейка-голограмма и т.п.

Необходимо удостовериться в целостности пломбы, зубчатое кольцо должно плотно прилегать к горловине, не прокручиваться. Сама крышка не должна быть приклеена к горловине. Также канистра должна быть герметичной, не допускается наличие утечек  жидкости или выхода воздуха из-под крышки при переворачивании или нажатии.

Напоследок отметим, что многие производители используют тару из прозрачного или полупрозрачного пластика, позволяя оценить цвет и состояние жидкости в канистре. При встряхивании канистры с ОЖ должна образоваться пена, которая оседает через пару секунд в канистре с готовой к применению жидкостью, а также через 4-5 сек. в случае с неразбавленным концентратом.

Если при осмотре замечено, что жидкость помутнела, пенообразование высокое, просматривается осадок на дне или общий цвет антифриза вызывает подозрения, тогда от такой покупки лучше воздержаться.

Читайте также

Жидкостный насос системы охлаждения.


Приборы и механизмы жидкостной системы охлаждения

Жидкостный насос



Назначение и устройство насоса охлаждающей жидкости

Жидкостный насос, или как его называют – помпа, создает в системе охлаждения принудительную циркуляцию жидкости.
Как правило, в системах охлаждения двигателей применяют одноступенчатые насосы центробежного типа. Привод жидкостного насоса обычно осуществляется от коленчатого вала при помощи клиноременной, зубчатоременной или зубчатой цилиндрической передачи.

Жидкостный насос состоит из корпуса, представляющего собой улитку, вала привода, размещенного в корпусе на подшипниках, крыльчатки, которая часто выполняется заодно с валом привода, а также уплотняющих элементов – манжет, сальников и т. п.

Подшипники, на которых устанавливается вал привода с крыльчаткой, чаще всего не нуждаются в периодической смазке – они выполняются закрытыми или уплотненными, и предварительно заполняются тугоплавкой смазкой. Иногда предусматривается смазка подшипников охлаждающей жидкостью — антифризом.

На рисунке 1 представлен жидкостный насос и вентилятор двигателя ЗИЛ-431410, который состоит из корпуса 7, крыльчатки 5 и корпуса 10 подшипников, соединенных между собой через прокладку 6.
Вал 4 насоса вращается в двух шарикоподшипниках 3, снабженных уплотнительными манжетами для удержания масла. Передний подшипник фиксируется упорным кольцом 2, а задний удерживается от перемещения дистанционной втулкой 11.

Крыльчатка 5 крепится на конце вала. При вращении крыльчатки охлаждающая жидкость из подводящего патрубка 9 поступает к ее центру, захватывается лопастями и под действием центробежной силы отбрасывается к стенкам корпуса 7, перемещается по спирали вдоль стенок и через полые отводы 8 подается в рубашку охлаждения.



Герметичность вращающихся деталей, расположенных в корпусе 7 насоса, обеспечивается самоподжимной уплотнительной манжетой, установленной в крыльчатке и состоящей из уплотнительной шайбы 17, резиновой манжеты 16 и пружины, прижимающей шайбу 17 к торцу корпуса подшипников. Своими выступами шайба 17 входит в пазы крыльчатки 5 и закрепляется обоймой 18.
На переднем конце вала 4 с помощью втулки 12 установлена ступица 13, к которой крепится шкив 14 привода насоса и вентилятора.

На рис. 2 представлен продольный разрез жидкостного насоса системы охлаждения двигателя ВАЗ. Как видно из рисунка, принципиально конструкция мало отличается от рассмотренной выше.

***

Вентилятор и его привод


Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *