Узлы системы охлаждения двигателя

Узлы системы охлаждения двигателя

Двигатель внутреннего сгорания устроен таким образом, что для его нормальной работы требуется определенная температура, называемая рабочей температурой двигателя. Если двигатель не охлаждать, он перегреется и выйдет из строя, если двигатель охлаждать слишком интенсивно, процессы горения в камере сгорания будут протекать неправильно и двигатель не сможет развить полную мощность.

Любое отклонение температуры двигателя от нормальных показателей является поводом начать поиск и устранение неисправности.

Основные узлы системы охлаждения

Двигатель внутреннего сгорания как правило содержит следующие узлы, которые так или иначе связаны с охлаждением:

  • Водяная помпа — насос, который заставляет циркулировать охлаждающую жидкость.
  • Радиатор печки — его задачей явлется нагрев воздух в салоне автомобиля.
  • Термостат — клапан, который определяет, необходимо ли пропустить антифриз через радиатор или еще рано и пусть он еще погреется на малом круге охлаждения.
  • Радиатор охлаждения — единственная деталь, которая может эффективно охладить антифриз внутри работающего двигателя.
  • Один или несколько вентиляторов охлаждения — нужны преимущественно при медленном движении или стоянке, чтобы потока воздух хватало для эффективной работы радиатора. Могут включаться на ходу, чтобы усилить эффективность охлаждения.

Все эти узлы связаны между собой резиновыми патрубками, трубами и фланцами. Далее перечислю самые частые неисправности, которые могут встретиться в эксплуатации автомобиля.

Негерметичность соединений системы охлаждения

Пожалуй самая частая проблема, которая встречается. Многие знают о подтеканиях охлаждающей жидкости, однако продолжают эксплуатировать автомобиль, так как жидкость уходит медленно. Однако не стоит забывать, что любая брешь в герметичности замкнутой системы охлаждения, будучи прогретой до рабочей температуры может стихийно увеличиться и образовать внезапный порыв, не совместимый с дальнейшей эксплуатацией.

Основных причины негермитичности всего четыре:

  • Трещины во фланцах или расширительном бачке
  • Надрывы шлангов
  • Прослабление утяжки хомутов
  • Усталость сальников водяной помпы

Найти негерметичность достаточно просто, так как в антифриз добавляется краситель, который в месте подтекания никуда не денется, сохранив при этом цвет охлаждающей жидкости.

Выход из строя насоса охлаждения

В этом пункте все просто — насос охлаждения лишается возможности перекачивать антифриз, в результате чего может образоваться локальный перегрев. Неисправность опасна тем, что высокая температура может дойти до датчика слишком поздно, когда или перегреется двигатель, или от высокого давления порвет шланги.

Выход из строя пробки бачка охлаждающей жидкости

Пробка бачка охлаждающей жидкости является не просто обыкновенной пробкой, а так же поддерживает определенное давление внутри системы охлаждения. Если пробка выходит из строя или установлена неродная пробка, это может привести к высокому давлению и разрыву шлангов.

Выход из строя радиаторов

Радиаторов в машине минимум два: радиатор печки и радиатор системы охлаждения. Если любой из ниж выходит из строя, это может привести или к нарушению тока антифриза, или к снижению эффективности работы радиатора. Другими словами, если сломается радиатор печки, печка перестанет дуть горячим, если сломается радиатор двигателя, двигатель перестанет эффективно охлаждаться. Радиатор может быть забит грязью снаружи, забит накипью снутри или у него могут сломаться перегородки, в результате чего жидкость будет попадать со входа сразу на выход.

Выход из строя термостата

Термостат — достаточно коварная деталь. Его не так просто заменить и не так просто диагностировать. Единственная поломка термостата заключается в его заклинивании. Заклинить его может как в открытом состоянии так и в закрытом, следовательно двигатель может или перегреваться, или наоборот переохлаждаться. Если на перегрев двигателя лампочки есть почти во всех машинах, то на недогрев нету ни у кого, и хорошо, если у вас есть индикатор температуры охлаждающей жидкости. В противном случае очень неприятно ездить на недогретов двигателе с повышенным расходом топлива и не знать об этом.

Читайте также:  Механизм изменения длины впускного коллектора

Неисправности вентиляторов охлаждения

На самом деле неисправности всего две: не крутится или крутится но слабо. У электрических вентиляторов может выйти из строя мотор или включатели(начиная с блока управления двигателем и заканчивая реле). У вентиляторов на вязкостных муфтах может заклинить саму муфту и вентилятор будет или вращаться влишком быстро, или слишком медленно. Медленное вращение чревато перегревом, быстрое вращение чревато недогревом в зимнее время года.

Дополнительно хотелось бы отметить, что у вентилятора могут быть повреждены лопасти, что приведет или к снижению эффективности работы вентилятор и системы охлаждения в целом, или к сильной вибрации при работе вентилятора.

Вот пожалуй и все, что можно рассказать про неисправности системы охлаждения двигателя. Следите за состоянием шлангов и старайтесь своевременно устранять причины течей.

РЕКОМЕНДУЕМ ТАКЖЕ ПРОЧИТАТЬ:

Система охлаждения двигателя состоит из следующих основных частей:

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

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

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

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

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

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

Основные элементы жидкостной системы охлаждения и их назначение

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

Основные части жидкостной системы охлаждения:

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

Помимо главной функции отвода тепла от основных узлов двигателя автомобиля, система охлаждения решает ряд дополнительных задач. Фактически она участвует в работе системы смазки, отопления салона, выхлопа и рециркуляции отработавших газов, турбонаддува и коробки передач. О том, как она устроена, а также в чем заключается принцип работы охлаждающей системы и пойдет речь далее.

Виды систем охлаждения двигателя

Регулирование температуры автомобильного двигателя может осуществляться при помощи охлаждающей жидкости (антифриза, ОЖ) и посредством циркуляции воздуха. Исходя из этого различают три вида систем:

  • Воздушная. Физически представляет собой обдув, благодаря которому происходит вытеснение горячего воздуха из подкапотного пространства в атмосферу. Воздушное охлаждение может быть естественным и принудительным (с использованием вентилятора). В силу низкой эффективности как самостоятельная система практически не применяется.
  • Жидкостная. Представляет собой систему трубчатых контуров, по которым циркулирует охлаждающая жидкость. Жидкостное охлаждение может быть принудительным (перекачка насосом), термосифонным (за счет разности в плотности нагретой и охлажденной жидкостей) и комбинированным (охлаждение головки блока цилиндров осуществляется принудительно, а остальные узлы термосифонным принципом). Такая система более эффективна в сравнении с воздушной, но при определенных режимах работы (длительный простой с включенным двигателем, повышенные температуры окружающей среды) может быть недостаточной для качественного охлаждения.
  • Комбинированная. Представляет собой использование и воздушного обдува, и жидкостных контуров.

Системы охлаждения на основе жидкости также разделяются на открытые и закрытые. Первые имеют сообщение с атмосферой при помощи пароотводной трубки, а во вторых жидкость полностью изолирована от окружающей среды. В закрытых системах давление антифриза больше, а следовательно, выше и температура кипения. Это позволяет использовать их при высоких температурах нагрева жидкости (до 120°C).

Устройство и принцип работы системы охлаждения ДВС

Наиболее популярной в современных автомобилях является комбинированная система охлаждения двигателя с принудительной циркуляцией воздуха и жидкости. Она состоит из следующих элементов:

  • Радиатор системы охлаждения.
  • Вентилятор радиатора.
  • Малый и большой охлаждающие контуры.
  • Рубашка системы охлаждения (система каналов в блоке цилиндров).
  • Датчик температуры.
  • Термостат.
  • Расширительный бачок.
  • Насос (помпа).
  • Радиатор печки.
  • Масляный радиатор (опционально).
  • Радиатор системы рециркуляции отработавших газов (опционально).

В момент запуска двигателя насос начинает перекачку жидкости по малому контуру. Когда двигатель нагревается до рабочей температуры, срабатывает термостат и открывает второй (большой) контур охлаждения. Проходя через узлы мотора, охлаждающая жидкость нагревается и расширяется. При увеличении температуры часть жидкости поступает в расширительный бачок. Это позволяет компенсировать излишний объем, независимо от того, какое давление установилось в системе.

Большой и малый круги циркуляции ОЖ

Проходя через участок радиатора системы охлаждения, антифриз вновь остывает и возвращается на новый цикл. Если этот режим снижения температуры оказывается недостаточным, срабатывает температурный датчик, передающий сигнал блоку управления двигателя и запускающий вентилятор воздушного охлаждения. Если и его оказывается недостаточно, на приборную панель (индикатор) поступает сигнал о перегреве двигателя.

Масляный радиатор и радиатор рециркуляции отработавших газов может присутствовать не во всех системах охлаждения. Они необходимы для синхронного снижения температуры смазки и выхлопа, что делает эксплуатацию автомобиля более безопасной и экономичной. В автомобилях с турбонаддувом также может присутствовать еще один охлаждающий контур для снижения температуры воздуха наддува.

Читайте также:  Чехол на брелок сигнализации старлайн а 63

Как устроен радиатор охлаждения двигателя

Радиатор системы охлаждения ДВС состоит из следующих элементов:

  • Сердцевина. Она может быть трубчатой (вертикальные трубки овального или круглого сечения, объединенные тонкими горизонтальными пластинами), пластинчатой (изогнутые пары пластин, спаянные по краям) и сотовой (спаянные трубки с сечением в виде правильного шестиугольника).
  • Верхний бачок. Оснащен заливной горловиной с герметичной пробкой, а также патрубком для установки шланга, подводящего антифриз. В горловине выполнено отверстие для установки пароотводящей трубки. Последняя имеет паровой клапан, который открывается в случае закипания.
  • Воздушный клапан. Он необходим для наполнения радиатора воздухом после остановки двигателя. Когда охлаждающая жидкость полностью остывает, без подачи дополнительного объема воздуха в системе может возникнуть сильное разрежение, провоцирующее сдавливание трубок.
  • Нижний бачок. Оснащен патрубком для крепления шланга отвода жидкости.
  • Крепления.

Принцип работы радиатора основан на многоуровневой циркуляции воздуха в его сердцевине, что делает снижение температуры охлаждающей жидкости, проходящей через него, более интенсивным.

Наиболее эффективными являются радиаторы пластинчатого типа, но они подвержены быстрому загрязнению, а потому самой популярной конструкцией стали трубчатые.

Особенности работы датчика температуры ОЖ

Температурный датчик позволяет контролировать состояние системы. Определить, где находится датчик температуры охлаждающей жидкости просто: как правило, он расположен в канале головки блока цилиндров. Он представляет собой терморезистор в герметичном корпусе, который может быть изготовлен из бронзы, пластика и латуни. На корпусе имеется резьба для установки в канал.

Принцип работы датчика основан на следующем эффекте: при повышении температуры сопротивление чувствительного элемента снижается, а при ее уменьшении увеличивается. Показатель сопротивления передается на электронный блок управления двигателем. Чтобы при этом данные состояния охлаждающей жидкости были точными, датчик должен быть полностью погружен в нее. При температуре 100°C сопротивление датчика температуры охлаждающей жидкости должно быть порядка 177 Ом. С учетом погрешностей измерения допускается показатель сопротивления 190 Ом. Если же отклонения больше допустимых, датчик необходимо заменить.

В некоторых моделях автомобилей может быть предусмотрено два датчика температуры. Один отвечает исключительно за включение вентилятора радиатора, а второй представляет собой датчик указателя текущей температуры охлаждающей жидкости.

Что используют в качестве охлаждающих жидкостей

В роли рабочей жидкости в системах охлаждения изначально применялась дистиллированная или деионизированная вода. Однако для современных двигателей она не обеспечивает нужный диапазон рабочих температур. Помимо этого, она склонна к коррозионной активности в отношении металлов, что снижает срок эксплуатации системы охлаждения. Для устранения этих недостатков в качестве охлаждающей жидкости сегодня применяются составы со специальными присадками (этиленгликоль, ингибиторы коррозии), что повышает характеристики всей системы. Чаще всего используется антифриз, который имеет более низкий порог замерзания.

При возникновении ситуации, когда требуется экстренный долив охлаждающей жидкости, можно использовать обычную чистую воду. Однако для корректной работы системы при первой возможности такой раствор необходимо заменить на качественный антифриз.

Замена охлаждающей жидкости проводится каждые 60-100 тысяч километров пробега. В охлажденном состоянии (при выключенном двигателе) ее количество должно быть на уровне нижнего края патрубка расширительного бачка охлаждающей системы. Для удобства на нем выполнены отметки «Min» и «Max». Когда количество жидкости ниже минимальной отметки — выполняют долив. Если после работы уровень вновь упал — это свидетельствует о разгерметизации системы.

Значимость системы охлаждения двигателя не вызывает сомнений. А потому стоит регулярно проводить профилактический осмотр ее основных узлов. Это позволит избежать перегрева двигателя и возникновения критических поломок.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector