Вольво принцип работы системы охлаждения двигателя

Устройство и принцип работы системы охлаждения двигателя

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:  Как снять крышку двигателя azd

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.

Читайте также:  Стук в двигателе мотоцикла ирбис ттр 250

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.

Источник

Просто о сложном: система охлаждения двигателя. Как это работает

Перегрев чего бы то ни было опасен. Это очевидный постулат. Двигатель автомобиля не является исключением, а вот причины и следствия этого явления знают далеко не все. Сегодня предлагаю подробно разобрать вопрос о перегреве ДВС и наиболее частые причины этого явления.

Для начала чуть-чуть теории.

В процессе работы двигатель любого автомобиля нагревается, и контролировать сей процесс призвана охлаждающая жидкость. Циркулируя в замкнутом контуре по кругу, через каналы и протоки внутри мотора, она отбирает у него тепло и переносит его к радиатору . Где охлаждается набегающим потоком воздуха (на ходу), либо принудительно — вентилятором (когда машина стоит или движется в пробке). После чего, охлажденная, снова поступает к самым горячим местам и процесс повторяется.
На заре массового автомобилестроения, а в нашей любимой стране — и вовсе вплоть до 80-х годов, вместо всем известного «антифриза» (это, кстати, «народное» название всех охлаждающих жидкостей) лили воду. То есть, каждый зимний вечер водитель должен был сливать воду из радиатора, а по утру заливать заново. В противном случае, самые «забывчивые» автолюбители наутро обнаруживали разорванные радиаторы и патрубки системы, где замерзшая вода успевала сделать свое дело.

Тогда автопроизводители поняли, что такая система вызывает, мягко говоря, некоторые неудобства в процессе зимней эксплуатации. 🙂 К тому же, теплоемкость воды не всегда была достаточной, а точка кипения в 100 градусов цельсия накладывала еще бОльшие ограничения на тепловой режим работы двигателя. И тогда придумали специальную охлаждающую жидкость. Плюсов у нее оказалась куча: теплоемкость выше (можно отбирать больше тепла у деталей), как выше и температура закипания (108-125 градусов в зависимости от марки). А «бонусом», пакет антикоррозийных и моющих присадок не так быстро, как вода разрушал металлические части системы охлаждения изнутри. Но самый главный плюс — такие жидкости не замерзают при температурах ниже ноля: вплоть до -50 у некоторых марок (почему, собственно, и «Antifreeze»).

Кстати, система охлаждения любого двигателя имеет такую детальку как термостат — именно этот клапан регулирует, по какому пути будет двигаться нагнетаемая помпой (она же — водяной насос) охлаждающая жидкость (далее — ОЖ). Когда двигатель нужно быстрее прогреть (зима), охлаждайка бежит по малому кругу, минуя радиатор — условно говоря, просто циркулируя вокруг мотора. Когда же двигателю становится жарко, термостат направляет ОЖ по большому кругу: через радиатор. Где она, как уже говорилось выше, принудительно охлаждается. Такая система называется двухконтурной и на сегодняшний день является практически безальтернативной на серийных автомобилях.

А теперь, главный камень преткновения: ПОЧЕМУ ЖЕ ПЕРЕГРЕВАЕТСЯ МОТОР? Давайте рассмотрим по пунктам:

1) Банально забит радиатор охлаждения. Особенно актуально это становится летом и в пробках, когда двигатель практически сразу выходит на большой круг охлаждения и ОЖ циркулирует через радиатор. Уверен, все вы видели, что радиатор покрыт тысячами мелких ячеечек — чтобы отдавать тело максимально-возможной площадью. За пару-тройку лет эксплуатации, ячейки эти забиваются пухом, грязью и насекомыми, порой наглухо. Очевидно, что даже обдув вентилятора не спасает: ОЖ просто не успевает охлаждаться в радиаторе в достаточной степени, и уходит обратно к мотору почти такая же горячая как от него и ушла.

Читайте также:  Двигателя д 245 турбина летит из за чего

2) Не менее банально: не работает сам вентилятор. Обычно, перегорает предохранитель или (реже) неисправно реле включения. Но нужно понимать, что постоянно перегорающие предохранители — это не причина, а следствие. Вероятнее всего, электромотор вентилятора подклинивает и создает слишком высокую нагрузку на цепь.

3) Недостаточная эффективность помпы , качающей ОЖ по конуру. Либо у нее сточились лопасти крыльчатки, либо появились сколы и раковины на внутренней части корпуса. Или, что хуже, подклинивает подшипник — в этом случае, кстати, проходит она очень недолго и вероятность встать «в поле» с оборванным ремнем с каждой поездкой стремится всё выше.

4) Термостат заклинил в положении «малый круг». И как температура жидкости не повышайся — к радиатору для охлаждения она не попадет. А значит, температура после прогрева мотора продолжит расти. Понять это очень просто — если стрелка температуры уже вовсю ползёт к красной зоне, а верхний широкий резиновый патрубок радиатора холодный или чуть теплый — это на 90% термостат. Ибо, при открытии большого круга охлаждения, проходящая через термостат, и далее — через патрубок в радиатор горяченная жидкость, просто не позволит вам удерживать на нем руку больше секунды-другой.

5) Как ни смешно звучит, но. не работающая крышечка расширительного бачк а. Дело в том, что внутри крышки встроен нехитрый двупружинный клапан (на впуск воздуха в бачок при охлаждении и на выпуск при нагревании). А следуя школьному курсу физики мы знаем, что чем выше давление — тем выше температура закипания жидкости. Так вот, задача этого байпасного клапана — выпускать из бачка воздух только при достижении заданного критического давления, когда уже появляется риск разрыва элементов системы охлаждения. Но до этого «дедлайна» крышка обязана воздух из системы не выпускать, дабы растущее давление внутри контура отодвигало точку кипения ОЖ как можно выше по градусам.

И тут имеем два варианта развития событий:
а) клапан залип в открытом положении . Читай — мы просто катаемся без крышки бачка. А значит, даже при нагревании в контуре охлаждения, давление в нем всегда будет равно атмосферному. Что имеем? Правильно — кипим раньше и чаще, чем задумано конструкторами данного мотора.
б) Клапан залип в закрытом положении . Читай — вместо крышки мы просто заварили бачок наглухо. ОЖ в контуре нагревается, нагревается. А воздуху выходить некуда! И давлением, превысившим все допустимые пределы, что-то непременно разрывает: шланги, бачок, радиатор — тут кому как везет. Соответственно, после такого фонтана из кипятка, резко падает как давление в контуре, так и уровень самой жидкости — со всеми вытекающими (буквально, ага). 🙂 Не говоря уже о том, что течь в месте разрыва контура устранить на месте зачастую уже не представляется возможным.

Вывод из всего сказанного прост: хотя бы примерно представляя как оно работает, зачастую вы и без посещения кучи наглых и бестолковых сервисов сможете определить, в чем у вас причина перегрева двигателя. Ну как минимум, проследить за состоянием радиатора, попробовать махнуть крышку бачка на новую или обратить внимание на то, крутится ли в жару вентилятор — вы всегда в состоянии, согласитесь. Так что: поменьше вам кипеть, получше охлаждаться! 😉

Источник

Adblock
detector