Система охолодження ДВС: як влаштована і треба промивати її взимку? Глава i. двигун внутрішнього згоряння Система охолодження двигуна визначення

Головна / Захист \\ Незаконні заволодіння автотранспортом

Сучасний автолюбитель, все більше цікавиться пристроєм автомобіля. На вивченні автомобільного пристрою, Складно обійти стороною таку важливу частину, як підтримання температурного режиму в движку авто. СО (Система охолоджуюча движок), найважливіша складова будь-якої машини. Від правильності її функціонування, залежний знос і продуктивність движка машини. Справна СО, істотно знижує навантаження на робочі елементи двигуна. Для підтримки коректного функціонування системи, необхідно добре розуміти її складові. Вивчивши корисні матеріали, ви зможете обслуговувати СО зі знанням справи.

В ході експлуатації автомобіля, робочі частини движка здатні набирати високу температуру. Щоб уникнути перегріву робочих частин, авто оснащується системою охолодження. Система охолодження автомобіля, істотно знижує температуру робочих частин двигуна. Підтримка оптимального температурного режиму, відбувається завдяки робочої рідини. Робоча суміш, циркулює по спеціальних провідникам, запобігаючи перегрів. Система, на всіх автомобілях, виконує ряд додаткових функцій.

Функції охолоджувальної системи.

Оптимізація температури суміші для змащування робочих частин авто.
Регулювання температури відпрацьованих газів, у вихлопній системі.
Зниження температури суміші для роботи АКПП.
Зниження температури повітря в турбіні автомобіля.
Нагрівання потоку повітря в системі опалення.

На сьогоднішній день, існує кілька видів систем охолодження. Системи, поділяють зокрема від способу зниження температури робочих частин.

Види охолоджуючих систем.

Закрита. У даній системі, зниження температури відбувається завдяки робочої рідини.
Відкрита (Повітряна). У відкритій системі, зниження температури здійснюється за допомогою повітряного потоку.
Комбінована. Вже згадана система охолодження, поєднала в собі два види охолодження. Зокрема від виробника системи, охолодження проводиться спільно або послідовно.

Найбільш популярною в машинобудуванні, стала система охолодження двигуна використовує ОЖ. Вже згадана система охолодження, стала найбільш дієвою і практичною до експлуатації. Система охолодження, рівномірно здійснює зниження температури робочих частин двигуна. Розглянемо пристрій і спосіб функціонування системи, використовуючи найбільш популярний приклад.

Незалежно від особливостей двигуна, конструкція і функціонування охолоджувальної системи, відрізняються не сильно. Таким чином, двигуни з різним видом палива, володіють практично ідентичною системою підтримки температурного режиму. Система охолодження, включає в себе складові частини, що забезпечують її функціонування. Кожна складова, є вкрай важлива для повноцінної роботи. При порушенні роботи однієї складової, порушується коректна оптимізація температурного режиму.

Складові елементи систем охолодження.

Теплообмінник ОЖ.
Масляний теплообмінник.
Вентилятор.
Насоси. Зокрема від моделі ОС, їх може бути кілька.
Бак для робочої суміші.
Датчики.

Для функціонування робочої суміші, в системі існують спеціальні провідники. Контроль роботи системи, здійснюється завдяки центральної системи управління.

Теплообмінник, здійснює зниження температури рідини, потоком холодного повітря. Для зміни теплової віддачі, теплообмінник оснащується певним механізмом, що становлять невелику трубку.

Разом з штатним передавачем, деякі виробники, оснащують систему теплообмінником масла і перероблених газів. Теплообмінник масла, здійснює зниження температури рідини, що змазує робочі складові. Другий, необхідний для зниження температури вихлопної суміші. Регулятор циркуляції вихлопу - знижує температуру вироблення сукупності палива і повітря. Тим самим, знижується кількість одержуваного азоту, в процесі функціонування двигуна. За правильну роботу розглянутого пристрою, відповідає спеціальний компресор. Компресор, призводить в рух робочу суміш, переміщаючи її по системі. Пристрій, є вбудованим в ОС.

Теплообмінник, відповідає за протилежну дію. Пристрій виробляє збільшення температури, який функціонує за системою, потоку повітря. Для забезпечення максимальної продуктивності, механізм перебувати на вихідний частини ОЖ з двигуна автомобіля.

Розширювальний бочок, призначений для заповнення системи робочої сумішшю. Завдяки цьому, в провідники надходить свіжа ОЖ, відновлює обсяг відпрацьованої. Тим самим, рівень суміші, завжди залишається необхідним.

Рух ОЖ, відбувається завдяки центральному насосу. Залежно від виробника, насос приводиться в дію різними методами. Більшість насосів, мають привід у вигляді ременя або шестерінки. Деякі виробники, оснащують ОС ще одним насосом. Додатковий насос, необхідний при оснащенні механізму компресором, для охолодження повітряного потоку. Блок управління двигуна, відповідає за функціонування всіх насосів системи.

Для створення оптимальної температури рідини, передбачений термостат. Цей пристрій виявляє обсяг рідини (рухається через радіатор), який необхідно охолодити. Тим самим, створюються необхідний температурний режим, для коректної роботи двигуна. Пристрій перебувати між радіатором і провідника суміші.

Двигуни з великим об'ємом, оснащуються електричними термостатами. даний вид пристроїв, здійснюють зміна температури рідини в кілька етапів. Пристрій має кілька режимів роботи: вільний, замкнутий і проміжний. Коли, навантаження на двигун ставати граничної, завдяки електричному приводу, термостат приводитися в вільний режим. В даному випадку, температура знижується до необхідного рівня. Зокрема від тиску на двигун, термостат працює в режимі підтримки оптимальної температури.

Вентилятор, відповідає за поліпшення продуктивності регулювання температури рідини. Залежно від моделі ОС і виробника, привід вентилятора різниться.

Види приводу вентилятора:

Механіка. Даний вид приводу, встановлює безперервний контакт з кален - валом движка.
Електрика. В такому випадку, вентилятор приводиться в дію завдяки електричному двигуну.
Гідравліка. Спеціальна муфта з гідравлічним приводом, Безпосередньо активує вентилятор.

Завдяки можливості регулювання і безлічі режимів роботи, найбільш популярним став - електричний привід.

Важливими складовими сукупності є датчики. Датчик рівня і температури охолоджувальної рідини, дозволяють стежити за необхідними параметрами і своєчасно їх відновлювати. Так само, в пристрої розташовуються центральний блок управління і елементи регулювання.

Датчик температури ОЖ, визначає показник робочої рідини і переводить його в цифровий формат, для передачі пристрою. На виході радіатора, встановлюється окремий датчик, для розширення функціональності охолоджувальної системи.

Електричний блок, приймає показники від датчика і передає його спеціальних пристроїв. Блок, так само змінює показники для впливу, визначаючи необхідний напрям. Для цього, в блоці існує спеціальна програмна установка.

Для здійснення дій та регулювання температури охолоджуючої рідини, механізм оснащується низкою спеціальних пристроїв.

Виконавчі системи ОС.

Регулювальник температури термостата.
Перемикач основного і вторинного компресора.
Блок управління режимів вентилятора.
Блок, який регулює роботу ОС, після зупинки движка.

Принципи функціонування охолоджуючої системи.

Контроль за роботою охолоджувальної сукупності, здійснює центральний блок управління двигуна. Більшість автомобілів обладнані системою, в основі якої лежить певний алгоритм. Необхідні умови роботи і період певних процесів, визначаються з використанням відповідних показників. Оптимізація відбувається, виходячи з показників датчиків (температура і рівень ОЖ, температура змазує рідини). Тим самим, задаються оптимальні процеси для підтримки температурного режиму в движку автомобіля.

Центральний насос, відповідає за постійний рух охолоджуючої рідини по провідникам. Під тиск, рідина безперервно рухається по провідникам ОС. Завдяки цьому процесу, відбувається зниження температури робочих частин двигуна. Залежно від особливостей певного механізму, розрізняють кілька напрямків руху суміші. У першому випадку, суміш прямує з початкового циліндра в кінцевий. У другому, від колектора виходу до вхідного.

Результат з показників температури, рідина надходить по вузькій або широкій дузі. При запуску двигуна, робочі елементи і рідина, в тому числі, мають низькою температурою. Для швидкого підвищення температури, суміш рухається по вузькій дузі, що не охолоджуючи радіатор. Під час цього процесу, термостат перебувати в замкнутому режимі. Тим самим, досягається оперативний прогрів двигуна.

По ходу підвищення температури елементів двигуна, термостат переходить у вільний режим (відкриваючи кришку). При цьому, рідина починає проходити через радіатор, рухаючись по широкій дузі. Потік повітря в радіаторі, охолоджує нагріту рідину. Допоміжним елементом для охолодження, так само, може бути вентилятор.

Після створення необхідної температури, суміш переходить в провідники, розташовані на двигуні. Під час роботи автомобіля, процес оптимізації температури постійно повторюється.

На автомобілях - оснащених турбіною, встановлюється спеціальний механізм охолодження з двома рівнями. В даному, відбувається поділ провідників ОЖ. Один з рівнів - відповідає за охолодження двигуна автомобіля. Другий - охолоджує повітряний потік.

Охолоджувальний пристрій, є особливо важливим для правильної роботи автомобіля. При виникненні неполадок у ньому, двигун може перегрітися і вийти з ладу. Як і будь-яка складова автомобіля, ОС, вимагає своєчасного обслуговування та догляду. Одним з найважливіший елементів для підтримки температурного режиму, є охолоджуюча рідина. Дану суміш, необхідно регулярно міняти, відповідно до рекомендацій виробника. При виникненні несправностей в ОС, не рекомендується експлуатувати автомобіль. Це може підвернути двигун, впливу високих температур. Щоб уникнути серйозних несправностей, необхідно оперативно діагностувати пристрій. Вивчивши будову та принцип функціонування, ви зможете визначити характер несправності. При виникненні серйозних несправностей, зверніться до професіоналів. Дані знання, так само знадобляться вам в цьому. Обслуговуйте пристрій своєчасно і ви істотно збільшите термін її експлуатації. Удачі в вивченні корисного матеріалу.

нормальне функціонування силової установки автомобіля можливо тільки при певному температурному режимі. Для більшості авто оптимальний діапазон температури складає 80-90 град. С. При більш низькому показнику погіршується смесеобразование в циліндрах, а висока температура призводить до розширення металу, що може стати причиною заклинювання вузлів.

Загальний пристрій системи охолодження

Щоб температура силової установки була в оптимальному діапазоні, в конструкцію двигуна включена система охолодження. Саме завдяки їй забезпечується відведення тепла від самих розігріваються елементів - циліндрів.

Види систем охолодження

Всього на двигунах внутрішнього згоряння використовується два типи охолодження - повітряне і рідинне.

Повітряна система охолодження, її конструкція, недоліки

Пристрій повітряної системи охолодження двигуна

В силу ряду недоліків на автомобільному транспорті повітряна система широкого поширення не отримала, хоча конструктивно вона значно простіше, ніж рідинна. Основним її елементом є ребра охолодження на циліндрах.

Тепло, що виділяється від циліндрів, поширювалося на ці ребра, а проходить через них потік повітря здійснював його відведення. Для створення потоку додатково конструкція системи могла включати турбіну - спеціальну крильчатку, з приводом від колінчастого вала і рукав, яким створюється потік повітря прямував на циліндри. Це вся конструкція повітряної системи.

На автотранспорті повітряна система практично не використовується тому, що:

неможливе регулювання температурного режиму (взимку мотор не виходив на необхідну температуру, а влітку - дуже швидко перегрівався);
щоб забезпечити рівномірний розподіл потоку повітря, кожен циліндр стояв окремо;
під час стоянки з заведеним мотором навіть при наявності турбіни потік повітря дуже слабкий, що призводить до швидкого перегріву;
неможливо організувати обігрів салону.

Через цих недоліків повітряна система на автомобілях не застосовується, хоча поодинокі випадки все ж були - ЗАЗ-968 «Запорожець» якраз і мав таку систему охолодження. Зате вона широко використовується на мототранспорті і техніці, оснащеної 2-тактними моторами (бензопили, мотокоси, мотоблоки і т. Д.).

Відео: Система охолодження двигуна. Пристрій і принцип роботи

Пристрій, конструкція, принцип роботи

Рідинна система охолодження

Перевагою рідинної системи охолодження якраз і є можливість підтримки температури в заданому діапазоні, тому вона краще повітряної. Але конструкція цієї системи значно складніше.

До її складу входить:

сорочка охолодження
Водяний насос
термостат
радіатори
з'єднують патрубки
вентилятор

При цьому основним робочим елементом такої системи є спеціальна рідина -, за допомогою якої і здійснюється відведення тепла. Раніше замість нього використовувалася звичайна вода, Але через низький температурного порога замерзання і утворення накипу від води поступово відмовилися.

1. Сорочка охолодження

Сорочка охолодження - спеціальна система каналів в блоці циліндрів і голівці блоку, по якій рухається рідина. Якщо розглядати все по-простому, то виглядає це так: є блок, в який встановлюються циліндри, а також основні вузли і механізми. Поверх цього блоку зроблена оболонка, а простір між ними і використовується як канали для руху рідини. Така конструкція дозволяє рідини омивати циліндри, проходити поруч з вузлами, встановленими в блоці і голівці, що забезпечує відведення тепла від них.

2. Помпа

так виглядає водяна помпа

В сорочку охолодження встановлена \u200b\u200bводяна помпа. Вона складається з приводного зубчастого колеса (шківа) і крильчатки, яка поміщається всередину сорочки, посаджених на одну вісь. Привід її здійснюється від колінчастого вала за допомогою ременя.

Саме водяний насос і забезпечує циркуляцію рідини по системі. Отримуючи обертання від колінчастого вала, крильчатка змушує рухатися рідина по каналах сорочки.

3. Радіатор

При цьому антифриз циркулює не тільки по сорочці. Якби так і було, то рідини нікуди було б віддавати тепло, тобто. Щоб цього не відбувалося, в конструкцію включений.

Представляє він собою конструкцію з двох бачків - в один подається рідина з сорочки, а з другого вона повертається назад. Ці бачки між собою з'єднані великою кількістю трубок, по яких рідина переміщається між ними. Щоб, радіатор виготовляють з металів, що володіють високою теплопровідністю (мідь, алюміній, латунь). Також щоб підвищити теплообмін між трубками розташовуються спеціальні стрічки, укладені певним чином і мають велику кількість місць контакту з трубками.

Рідина, проходячи через трубки, частина тепла віддає стрічок. Що проходить крізь радіатор повітря відбирає тепло і відводить його в навколишнє середовище. Для забезпечення гарного потоку повітря радіатор встановлюють в передній частині авто. Радіатор з сорочкою охолодження з'єднується за допомогою гумових патрубків.

Окремо відзначимо, що завдяки рідинної системі вдалося забезпечити і. Для цього в систему охолодження включили ще один радіатор, який помістили в салоні. Конструктивно він такий же, як і основний радіатор, але за габаритами менше. Потік повітря же для нього створюється за допомогою електромотора з вентилятором.

Відео: Перегрів двигуна. Наслідки перегріву.

4. Термостат

Система охолодження повинна забезпечувати максимально швидкий вихід силової установки на оптимальний температурний режим. І щоб це забезпечити, в конструкцію включений термостат. Щоб зрозуміти, для чого він потрібен - трохи теорії.

Якби конструкція системи складалася лише з сорочки і насоса, то двигун дуже швидко б перегрівався, оскільки рідина рухалася тільки по каналах в блоці і відвести тепло їй було б нікуди.

Пристрій і принцип роботи термостата

Щоб уникнути цього в конструкцію включили радіатор. Але через його наявності обсяг збільшувався, до того ж призначення радіатора - відведення тепла, тому двигун дуже довго буде виходити на потрібну температуру, особливо в зимовий період.

Для забезпечення швидкого виходу на необхідну температуру, систему охолодження розділили на два кільця - мале (задіяні тільки сорочка охолодження і насос) і велике (сорочка + насос + радіатор).

Поділом на кільця і \u200b\u200bзаймається термостат. Представляє він собою клапан, який спрацьовує від підвищення температури. На різних авто температура його спрацьовування відрізняється, але в цілому він працює в діапазоні - 85-95 град. С.

Корпус термостата розташовується зазвичай на блоці циліндрів біля каналу, ведучого на радіатор. Поки температура мотора низька, термостат перекриває цей канал і рідина переміщається тільки по сорочці. У міру підвищення температури цей клапан починає поступово відкриватися, пускаючи рідину вже по великому кільцю, з залученням радіатора. При досягненні певного температурного значення він відкривається повністю, і рідина вже рухається тільки по великому кільцю.

5. Вентилятор, датчики

Принцип роботи вентилятора системи охолодження

Буває так, що потоку повітря недостатньо, щоб забезпечити нормальний відведення тепла від радіатора. Наприклад, таке трапляється в пробці, коли двигун постійно працює, а ось зустрічного потоку повітря немає, оскільки авто знерухомлені.

Щоб не дати рідини перегрітися, використовується вентилятор, який створює примусово потік повітря. Розміщується він за основним радіатором і приводиться в рух електромотором. Включення ж його в роботу здійснюється за рахунок встановленого в радіаторі температурного датчика.

Додатково в конструкцію входить також температурний, який передає дані про температуру на приладову панель в салоні, тому водій може постійно контролювати температурний режим мотора і своєчасно помітити появу несправності, через що температура мотора «пішла вгору».

Основні несправності системи охолодження

Несправностей у системи охолодження двигуна не так вже й багато, але наслідки від них можуть бути дуже серйозними. Основними з них є:

Витік охолоджуючої рідини;
Несправність насоса, термостата;
Пошкодження проводки датчиків.

Відео: Всі причини перегріву і кипіння двигуна. Усунення причин перегріву двигуна ВАЗ НИВА

Витік рідини може статися через пробою сорочки охолодження, прокладки ГБЦ, Гумових патрубків, радіатора або ж через ненадійного кріплення місць з'єднання.

Виявити цю несправність нескладно, оскільки в результаті витоку під авто буде утворюватися калюжа з охолоджуючої рідини. Якщо своєчасно не усунути текти, то більша частина охолоджуючої рідини може витекти, і система вже не зможе підтримувати температурний режим.

Поломка насоса найчастіше пов'язана. Супроводжується це слідами патьоків з боку приводу, підвищеним шумом при роботі мотора, нерівномірним зносом приводного ременя.

Якщо своєчасно не замінити насос, то існує ймовірність, що він заклинить і порве приводний ремінь, А це вже загрожує досить серйозними проблемами, оскільки найчастіше цим ременем наводиться в роботу і ГРМ.

Проблема з термостатом зазвичай пов'язана з тим, що він заклинює в якомусь одному положенні. Через це переклад рідини між кільцями не здійснюється, вона рухається або тільки по малому, або по великому колу.

Пошкодження ж проводки або датчиків призводить до того, що свідчення на приладову панель не передаються або не відповідають дійсності, а вентилятор не включається в необхідний момент або ж працює постійно, через що порушується температурний режим.

Велика частина серйозних несправностей автомобіля пов'язана з перегрівом двигуна. Температура газів в циліндрі сягає 2000 гр. При згорянні палива в циліндрі утворюється велика кількість тепла, яке необхідно відвести і тим самим не допустити перегріву деталей двигуна.

Принципи побудови систем охолодження

Зниження ефективності роботи системи охолодження призводить до збільшення температури поршнів, зменшення зазорів між поршнем і циліндром. теплові зазори зменшуються до нуля. Поршень зачіпає за стінки циліндра, утворюються задираки, перегрітий масло втрачає мастильні властивості і масляна плівка розривається. Такий режим роботи може привести до заклинювання двигуна. Перегрів супроводжується нерівномірним розширенням головки блоку, болтів кріплення, блоку двигуна і ін. Надалі руйнування двигуна неминуче: тріщини в голівці блоку, деформація площин стику головки і самого блоку циліндрів, утворюються тріщини сідел клапанів і т.п. - неприємно навіть перераховував, все це, тому краще до цього не доводити!

Система охолодження двигуна і масла покликана не допустити подібного розвитку подій, але для того, щоб система впоралася з поставленими завданнями, необхідно використовувати якісну охолоджуючу рідину (ОЖ). Низкозамерзающие ОЖ називають антифризами - від англійського слова «antifreeze». Раніше ОЖ готували на основі водних розчинів одноатомних спиртів, гликолей, гліцерину і неорганічних солей. В даний час перевага віддана моноетиленгліколю - безбарвної сиропообразной рідини з щільністю приблизно 1,112 г \\ см2 і температурою кипіння 198 гр. Завдання ОЖ не тільки охолоджувати двигун, але і не кипіти в усьому діапазоні температур роботи двигуна і його компонентів, мати високу теплоємність і теплопровідність, що не пінитися, не чинити шкідливої \u200b\u200bдії на патрубки і ущільнення, володіти мастильними та антикорозійними властивостями.

У 70 х роках випускався антифриз на основі водного розчину моноетиленгліколю з температурою початку кристалізації - 40 гр. Він не вимагав розбавлення водою при додаванні в систему охолодження. Цей препарат отримав назву ТОСОЛ - за назвою лабораторії «Технологія Органічного Синтезу». Оскільки назва не запатентовано, то тосол називають готовий до застосування продукт, а «антифризом» - концентрований розчин (хоча ТОСОЛ теж антифриз).

Готові антифризи забарвлюють для безпеки і вибирають помітні кольори: синій, зелений, червоний. В процесі експлуатації антифриз втрачає корисні властивості - знижуються антикорозійні властивості, зростає схильність до піноутворення. Термін служби вітчизняних ОЖ від 2 до 5 років, імпортних 5-7 років.

На малюнку, наведеному нижче, зображена схема системи охолодження автомобіля. Нічого особливого або складного в системі охолодження немає і все ж таки ...

Мал. 1 - двигун, 2 - радіатор, 3 - обігрівач, 4 - термостат, 5 - розширювальний бачок, 6 - пробка радіатора, 7 - верхній патрубок, 8 - нижній патрубок, 9 - вентилятор радіатора, 10 - датчик включення вентилятора, 11 - датчик температури, 12 - помпа.

При пуску двигуна починає обертатися помпа (водяний насос). Привід помпи може мати свій шківок, що приводиться в обертання ременем допоміжного обладнання або приводитися обертанням ременя ГРМ. В системі охолодження знаходиться крильчатка, яка обертаючись, призводить в рух охолоджуючу рідину. Для швидкого прогріву двигуна система «закорочена», тобто термостат закритий і не пропускає рідину в радіатор охолодження. У міру зростання температури охолоджуючої рідини відкривається термостат, переводячи систему в інший стан, коли охолоджуюча рідина проходить по довгому шляху - через радіатор системи охолодження (короткий шлях перекритий термостатом). Термостати мають різні характеристики відкриття. Зазвичай на кромці нанесена температура відкриття. Напевно не варто пояснювати пристрій радіатора. У нижній частині радіатора встановлений датчик включення вентилятора. Якщо температура охолоджуючої рідини досягне певної величини - датчик замкнеться, а тому електрично він з'єднаний на розрив ланцюга харчування електровентилятору, то при замиканні - повинен включитися вентилятор системи охолодження. У міру остигання охолоджуючої рідини - вентилятор вимикається, а термостат перекриває довгий шлях на короткий. Все просто, але не дуже ...

Така схема є основою, але життя не стоїть на місці і різні виробники вдосконалять системи охолодження. На деяких автомобілях Ви не знайдете датчика включення вентилятора системи охолодження, тому що вентилятор включається від ЕБУ двигуном в залежності від показань датчика температури охолоджуючої рідини. Варто звернути увагу на ситуацію, при якій при вклинении запалювання - відразу включається вентилятор системи охолодження. Або несправний датчик температури, або пошкоджені його ланцюга, або несправний сам ЕБУ двигуном - він «не бачить» температуру двигуна і про всяк випадок включає відразу вентилятор.

На деяких а \\ м на шляху до опалювачі встановлені спеціальні електроклапана, що дозволяють або перекривають шлях охолоджуючої рідини (БМВ, МЕРСЕДЕС). Такі клапана іноді «допомагають» системі охолодження вийти з ладу.

Пошук і усунення несправностей в системі охолодження

Фахівцями фірми «АБ-Інжиніринг» під керівництвом Хрулева А.Е. розробила таблиця причин і наслідків перегріву двигуна. сам перегрів двигуна - це температурний режим його роботи, що характеризується закипанням охолоджуючої рідини. Але не тільки перегрів є несправністю. Робота двигуна при постійно низькою температурою теж вважаємо несправністю, тому що при цьому двигун працює при невластивому йому температурному режимі. Вихід з ладу термостата, електровентилятору або вязкостной муфти, Термовимикачі тощо. Призведе до нештатної роботи системи охолодження. Якщо водій вчасно виявить ознаки порушення теплового режиму роботи двигуна і не допустить необоротних процесів, то ремонт системи охолодження не буде дорогим і довгим. Тому настійно рекомендуємо звернути Вашу (і Ваших клієнтів) увагу на температурні режими двигуна.

А. Насамперед необхідно перевірити схему з'єднання патрубків системи охолодження, якщо автомобіль не новий або вступив в ремонт після ремонту на іншому сервісі.

Кому-то така пропозиція здасться смішним, але життя показало зворотне, приклади:

зібраний після капремонту автомобіль мав з'єднання патрубка системи вентиляції картера з розширювальним бачком системи охолодження;
встановлений нештатний вентилятор з лопатями, що направляють повітряний потік не в ту сторону;
лопаті електровентилятору вільно обертаються на валу вимкненого двигуна;
роз'єми електровентилятору розбовтані або обірвані і т.п.

Оглянути радіатор на предмет зовнішнього засмічення. Оглянути зони та шляхи природного охолодження двигуна. Негативним прикладом може служити потужний захист нижньої частини двигуна, яка перегороджує шлях повітряному потоку, більш холодному тілу двигун знизу. Іноді поломка бампера, нижня частина якого має напрямні повітряного потоку на двигун, призводить до перегріву (VW «Пассат» Б3).

Б. Після огляду необхідно перевірити рівень охолоджувальної рідини в системі, наявність і справність клапанів кришок радіатора і розширювального бачка, Цілісність патрубків і шлангів. Уточнити, який антифриз або просто вода залиті в систему, тому що температура кипіння у кожної рідини своя.

Якщо перші два пункти (А чи Б) виявили якісь несправності, їх необхідно усунути або взяти до відома при винесенні «вироку». При додаванні охолоджуючої рідини необхідно пам'ятати, що не всі автомобілі спроектовані за принципом «просто додай води». Наприклад на автомобілі БМВ (М20, Е34) при додаванні охолоджуючої рідини необхідно включити запалювання і встановити регулятори температури грубки в режим «максимально тепло», щоб включилися клапана грубки і відкрилися для руху охолоджувальної рідини по системі, до того ж необхідно підняти радіатор вгору, тому що розширювальний бачок, вбудований в радіатор «чудо-проектувальниками» Німеччини, розташований нижче рівня грубки салону і вона часто завоздушівается.

Якщо є підозра на те, що двигун завоздушена (в системі знаходиться повітря, який перешкоджає руху рідини), необхідно викрутити спеціальні заглушки системи охолодження для випуску повітря. Розташовані вони зазвичай у верхній частині системи охолодження двигуна. Запустити двигун, включити опалювачі салону, включить вентилятор. Спостерігати за прогріванням двигуна, вузлів і агрегатів. Якщо в системі є розширювальний бачок, то перевірити циркуляцію рідини, тобто її рух по системі. При додаванні оборотів двигуна до 2 500 - 3 000 в бачок повинна надходити потужний струмінь охолоджувальної рідини. З викручених (в повному обсязі!) Заглушок може деякий час виходити повітря і як тільки поллється рідина - заглушки необхідно закрутити. У міру прогріву двигуна з обігрівача салону повинен йти прогрівається повітря. Якщо двигун прогрівається, а повітря з пічки холодний, то це є першою ознакою «завоздушіванія» системи охолодження. Необхідно заглушити двигун і вжити заходів з усунення цієї несправності.

При справному термостаті (температура відкриття може бути різною від 80 до 95 градусів) після прогріву нижній патрубок радіатора повинен мати приблизно таку ж температуру, як і верхній. Якщо це не так, значить погана прокачування охолоджуючої рідини через радіатор.

При справному термостаті через деякий час після його відкриття повинен включитися вентилятор системи охолодження. Якщо в системі встановлено електровентилятор, то необхідно перевірити датчик включення ланцюга електромагнітної муфти або роботу вязкостной муфти. При несправності вязкостной муфти вентилятор системи охолодження на розігрітому двигуні можна зупинити і утримувати рукою (при зупинці дотримуватися обережності - зупиняти м'яким предметом, щоб не пошкодити крильчатку вентилятора або руку). Необхідно перевірити натиск повітря і його температуру - гаряче повітря повинен бути спрямований на двигун.

Тиск в системі охолодження повинно повільно зростати в міру прогріву двигуна і повільно опускатися після вимкнення двигуна. Якщо верхній патрубок, що йде до радіатора роздувається при підвищенні оборотів двигуна, необхідно перевірити, чи не потрапляють в систему охолодження частина відпрацьованих газів. Зазвичай це помітно по масляній плівці в розширювальному бачку або утворення бульбашки охолоджуючої рідини. При цьому з глушника зазвичай інтенсивно йде білий дим від розігрітій і випаровується охолоджуючої рідини, що потрапляє в циліндри двигуна. В такому випадку необхідно перевірити маслозаливную горловину двигуна і сіли на ній біла емульсія, то охолоджуюча рідина не тільки в циліндрах двигуна, але і в системі мастила (необхідно припинити рух). Наведемо кілька прикладів з практики різних сервісів, які «говорять» про те, що діагностика Двигателя невіддільна від діагностики всіх систем автомобіля, в тому числі і системи охолодження.

А \\ м МАЗДА 626 - господар скаржиться на нерівномірність оборотів двигуна або підвищені обороти холостого ходу. Перевірка системи управління (і самодіагностика) не виявили несправності. Звернули увагу на підвищену напругу на температурному датчику охолоджуючої рідини.

Система управління додає кількість палива, тому що реагує на високу напругу на датчику (двигун холодний). Виявилося, що в системі охолодження мало рідини, датчик «оголені». Просто доданий до нормального рівень охолоджувальної рідини і обороти до нормальних значень.

А \\ м ФОРД - охолоджуюча рідина потрапляла в масло нетрадиційним шляхом - через систему охолодження масла, розташовану навколо масляного фільтра.

А \\ м ФОРД - після прогріву двигуна переставав працювати один циліндр. Заміна свічки та інші роботи приводили до позитивного результату (до визначення несправності це не мало відношення, просто за час проведення робіт двигун остигав) - циліндр починав працювати і клієнт їхав. На наступний день він знову у нас. Виявилося - тріщина в голівці блоку в районі випускного клапана непрацюючого циліндра. Поки двигун холодний - все в нормі. При прогріванні - тріщина збільшувалася і починала пропускати охолоджуючу рідину в циліндр. Суміш збіднює і починалися перебої в роботі, а потім повністю відключався циліндр.

Таких прикладів можна наводити багато, вони є в практиці кожного авторемонтника. Головний висновок повинен зробити собі кожен, хто серйозно зайнятий авторемонтом - помічати і аналізувати все значне і незначне, тому що ці позиції можуть різко помінятися місцями.

Система охолодження призначена для охолодження деталей двигуна, що нагріваються в результаті його роботи. на сучасних автомобілях система охолодження, крім основної функції, виконує ряд інших функцій, в тому числі:

Залежно від способу охолодження розрізняють наступні види систем охолодження: рідинна (закритого типу), повітряна (відкритого типу) та комбінована. В системі рідинного охолодження тепло від нагрітих частин двигуна відводиться потоком рідини. Повітряна система для охолодження використовує потік повітря. Комбінована система об'єднує рідинну і повітряну системи.

На автомобілях найбільшого поширення набули система рідинного охолодження. Дана система забезпечує рівномірне і ефективне охолодження, а також має менший рівень шуму. Тому, пристрій і принцип дії системи охолодження розглянуті на прикладі системи рідинного охолодження.

Конструкція системи охолодження бензинового і дизельного двигунів подібні. Система охолодження двигуна включає безліч елементів, серед яких радіатор охолоджувальної рідини, масляний радіатор, теплообмінник опалювача, вентилятор радіатора, відцентровий насос, а також розширювальний бачок і термостат. У схему системи охолодження включена «сорочка охолодження» двигуна. Для регулювання роботи системи використовуються елементи управління.

Радіатор призначений для охолодження нагрітої охолоджуючої рідини потоком повітря. Для збільшення тепловіддачі радіатор має спеціальне трубчасте пристрій.

Поряд з основним радіатором в системі охолодження можуть встановлюватися масляний радіатор і радіатор системи рециркуляції відпрацьованих газів. Масляний радіатор служить для охолодження масла в системі змащення.

Радіатор системи рециркуляції відпрацьованих газів охолоджує відпрацьовані гази, чим досягається зниження температури згоряння паливно-повітряної суміші і утворення оксидів азоту. Роботу радіатора відпрацьованих газів забезпечує додатковий насос циркуляції охолоджуючої рідини, що входить в систему охолодження.

Теплообмінник опалювача виконує функцію, протилежну радіатора системи охолодження. Теплообмінник нагріває, що проходить через нього, повітря. Для ефективної роботи теплообмінник опалювача встановлюється безпосередньо біля виходу нагрітої охолоджуючої рідини з двигуна.

Для компенсації зміни обсягу охолоджуючої рідини внаслідок температури в системі встановлюється розширювальний бачок. Заповнення системи охолоджувальною рідиною зазвичай здійснюється через розширювальний бачок.

Циркуляція охолоджувальної рідини в системі забезпечується відцентровим насосом. У побуті відцентровий насос називають помпою. Відцентровий насос може мати різний привід: шестерінчастий, пасової та ін. На деяких двигунах, обладнаних турбонаддувом, для охолодження наддувочного повітря і турбокомпресора встановлюється додатковий насос циркуляції охолоджуючої рідини, що підключається блоком управління двигуном.

Термостат призначений для регулювання кількості охолоджувальної рідини, що проходить через радіатор, чим забезпечується оптимальний температурний режим в системі. Термостат встановлюється в патрубку між радіатором і «сорочкою охолодження» двигуна.

На потужних двигунах встановлюється термостат з електричним підігрівом, який забезпечує двоступенева регулювання температури охолоджуючої рідини. Для цього в конструкції термостата передбачено три робочих положення: закрите, частково відкрите і повністю відкрите. При повному навантаженні на двигун за допомогою електричного підігріву термостата проводиться його повне відкриття. При цьому температура охолоджуючої рідини знижується до 90 ° С, зменшується схильність двигуна до детонації. В інших випадках температура охолоджуючої рідини підтримується в межах 105 ° С.

Вентилятор радіатора служить для підвищення інтенсивності охолодження рідини в радіаторі. Вентилятор може мати різний привід:

механічний ( постійне з'єднання з колінчастим валом двигуна);
електричний ( керований електродвигун);
гідравлічний ( гидромуфта).

Найбільшого поширення набув електричний привід вентилятора, що забезпечує широкі можливості для регулювання.

Типовими елементами управління системи охолодження є датчик температури охолоджуючої рідини, електронний блок управління і різні виконавчі пристрої.

Датчик температури охолоджуючої рідини фіксує значення контрольованого параметра і перетворює його в електричний сигнал. Для розширення функцій системи охолодження (охолодження відпрацьованих газів в системі рециркуляції відпрацьованих газів, регулювання роботи вентилятора і ін.) На виході радіатора встановлюється додатковий датчик температури охолоджуючої рідини.

Сигнали від датчика приймає електронний блок управління і перетворює їх в управлінський вплив на виконавчі пристрої. Використовується, як правило, блок керування двигуном з устанавленнимі відповідним програмним забезпеченням.

У роботі системи управління можуть використовуватися такі виконавчі пристрої: нагрівач термостата, реле додаткового насоса охолоджуючої рідини, блок управління вентилятором радіатора, реле охолодження двигуна після зупинки.

Принцип роботи системи охолодження

Роботу системи охолодження забезпечує система управління двигуном. У сучасних двигунах алгоритм роботи реалізований на основі математичної моделі, Яка враховує різні параметри (температуру охолоджуючої рідини, температуру масла, зовнішню температуру і ін.) І задає оптимальні умови включення і час роботи конструктивних елементів.

Охолоджуюча рідина в системі має примусову циркуляцію, яку забезпечує відцентровий насос. Рух рідини здійснюється через «сорочку охолодження» двигуна. При цьому відбувається охолодження двигуна і нагрів охолоджуючої рідини. Напрямок руху рідини в "сорочці охолодження" може бути поздовжнім (від першого циліндра до останнього) або поперечним (від випускного колектора до впускного).

Залежно від температури рідина циркулює по малому або великому колу. При запуску двигуна сам двигун і охолоджуюча рідина в ньому холодні. Для прискорення прогріву двигуна охолоджуюча рідина рухається по малому колу, минаючи радіатор. Термостат при цьому закритий.

У міру нагрівання охолоджуючої рідини термостат відкривається, і охолоджуюча рідина рухається по великому колу - через радіатор. Нагріта рідина проходить через радіатор, де охолоджується зустрічним потоком повітря. При необхідності рідина охолоджується потоком повітря від вентилятора.

Після охолодження рідину знову надходить в «сорочку охолодження» двигуна. В ході роботи двигуна цикл руху охолоджувальної рідини багаторазово повторюється.

На автомобілях c турбонаддувом може застосовуватися двоконтурна система охолодження, в якій один контур відповідає за охолодження двигуна, інший - за охолодження наддувочного повітря.

Система охолодження - це сукупність пристроїв, що забезпечують примусове відведення теплоти від нагріваються деталей двигуна.

Потреба в системах охолодження для сучасних двигунів викликана тим, що природне розсіювання теплоти зовнішніми поверхнями двигуна і тепловідвід в циркулює моторне масло не забезпечують оптимального температурного режиму роботи двигуна і деяких його систем. Перегрів двигуна пов'язаний з погіршенням процесу наповнення циліндрів свіжим зарядом, пригорання масла, збільшенням втрат на тертя і навіть заклинювання поршня. на бензинових двигунах виникає також небезпека калильного запалювання (чи не від іскри свічки, а внаслідок високої температури камери згоряння).

Система охолодження повинна забезпечувати автоматичне підтримання оптимального теплового режиму двигуна на всіх швидкісних і навантажувальних режимах його роботи при температурі навколишнього повітря -45 ... + 45 ° С, швидкий прогрів двигуна до робочої температури, Мінімальний витрата потужності на приведення в дію агрегатів системи, малу масу і невеликі габаритні розміри, Експлуатаційну надійність, яка визначається терміном служби, простотою і зручністю обслуговування і ремонту.

На сучасних колісних і гусеничних машинах застосовуються повітряна і рідинна системи охолодження.

При використанні повітряної системи охолодження (рис. А) теплота від головки і блоку циліндрів передається безпосередньо обдувається їх повітрю. Через повітряну сорочку, образів ванну кожухом 3, охолоджуючий повітря проходить за допомогою вентилятора 2, що приводиться в дію від колінчастого вала з використанням пасової передачі. Для поліпшення тепловідведення циліндри 5 і їх головки забезпечені ребрами 4. Інтенсивність охолодження регулюється спеціальними повітряними заслінками 6, керованими автоматично за допомогою повітряних термостатів.

Більшість сучасних двигунів має рідинну систему охолодження (рис. Б). У систему входять сорочки охолодження 11 і 13 відповідно головки і блоку циліндрів, радіатор 18, верхній 8 і нижній 16 сполучні патрубки зі шлангами 7 і 15, рідинний насос 14, розподільна труба 72, термостат 9, розширювальний (компенсаційний) бачок 10 і вентилятор 77 . В сорочці охолодження, радіаторі і патрубках знаходиться охолоджуюча рідина (вода або антифриз - рідина, що не).

Мал. Схеми повітряної (а) і рідинної (б) систем охолодження двигуна:
1 - ремінна передача; 2, 17 - вентилятори; 3 - кожух; 4 - ребра циліндра; 5 - циліндр; 6 - повітряна заслінка; 7, 15 - шланги; 8, 16 - верхній і нижній з'єднувальні патрубки; 9 - термостат; 10 - розширювальний бачок; 77, - сорочки охолодження головки і блоку циліндрів; 12 - розподільна труба; 14 - рідинний насос; 18 - радіатор

При роботі двигуна приводиться в дію від колінчастого вала рідинний насос створює в системі циркуляцію охолоджуючої рідини. За розподільної трубі 12 рідина направляється спочатку до найбільш нагрітих деталей (циліндри, головка блоку), охолоджує їх і по патрубку 8 надходить в радіатор 18. У радіаторі потік рідини розгалужується по трубках на тонкі цівки і охолоджується повітрям, що продувається через радіатор. Охолоджена рідина з нижнього бачка радіатора по патрубку 16 і шлангу 15 знову надходить в рідинний насос. Потік повітря через радіатор зазвичай створює вентилятор 77, що приводиться в дію від колінчастого вала або спеціального електродвигуна. На деяких гусеничних машинах для, забезпечення потоку повітря застосовується Ежекційна пристрій. Принцип дії цього пристрою полягає в використанні енергії відпрацьованих газів, що випливають з великою швидкістю з випускної труби і захопливих за собою повітря.

Регулює циркуляцію рідини в радіаторі, підтримуючи оптимальну температуру двигуна, термостат 9. Чим вище температура рідини в сорочці, то більша відкритий клапан термостата і більше рідини надходить в радіатор. При низькій температурі двигуна (наприклад, безпосередньо після його пуску) клапан термостата закритий, і рідина спрямовується не в радіатор (по великому колу циркуляції), а відразу в приймальню порожнину насоса (по малому колу). Цим досягається швидкий прогрів двигуна після пуску. Інтенсивність охолодження регулюється також за допомогою жалюзі, встановлених на вході повітряного тракту або виході з нього. Чим більше ступінь закриття жалюзі, тим менше повітря проходить через радіатор і гірше охолодження рідини.

У розширювальному бачку 10, розташованому вище радіатора, є запас рідини для компенсації її втрат в контурі через випаровування і витоків. У верхню порожнину розширювального бачка часто відводять утворився в системі пар з верхнього колектора радіатора і сорочки охолодження.

Рідинне охолодження в порівнянні з повітряним має такі переваги: \u200b\u200bбільш легкий пуск двигуна в умовах низької температури навколишнього повітря, більш рівномірний охолодження двигуна, можливість застосування блокових конструкцій циліндрів, спрощення компонування і можливість

ізоляції повітряного тракту, менший шум від двигуна і більш низькі механічні напруги в його деталях. Разом з тим рідинна система охолодження, має ряд недоліків, таких, як більш складна конструкція двигуна і системи, потреба в охолоджуючої рідини і більш частій зміні масла, небезпека підтікання та замерзання рідини, підвищений корозійний знос, значна витрата палива, більш складне обслуговування і ремонт , а також (в ряді випадків) підвищена чутливість до зміни температури навколишнього повітря.

Рідинний насос 14 (див. Рис. Б) забезпечує циркуляцію охолоджуючої рідини в системі. Зазвичай застосовуються відцентрові крильчасті насоси, але іноді використовуються шестеренні і поршневі насоси. Термостат 9 може бути одно- і Двохклапанні з рідинним термосилового елементом або елементом, що містить твердий наповнювач (церезин). У будь-якому випадку матеріал для термосилового елемента повинен мати дуже великий коефіцієнт об'ємного розширення, щоб при нагріванні стрижень клапана термостата міг переміщатися на досить велику відстань.

Практично, всі двигуни наземних ТЗ з рідинним охолодженням забезпечені так званими закритими системами охолодження, які не мають постійного зв'язку з атмосферою. При цьому в системі утворюється надлишковий тиск, що призводить до підвищення температури кипіння рідини (до 105 ... 110 ° С), збільшення ефективності охолодження і зменшення втрат, а також зниження ймовірності появи в потоці рідини пухирців повітря і пара.

Підтримка необхідного надлишкового тиску в системі і забезпечення доступу до неї атмосферного повітря при розрідженні здійснюється за допомогою подвійного паровоздушного клапана, який встановлюється в найвищій точці рідинної системи (зазвичай в кришці наливної горловини розширювального бачка або радіатора). Паровий клапан відкривається, дозволяючи надлишку пара піти в атмосферу, якщо тиск в системі перевищує атмосферний на 20 ... 60 кПа. Повітряний клапан відкривається, коли тиск в системі знижується на 1 ... 4 кПа в порівнянні з атмосферним (після зупинки двигуна охолоджуюча рідина охолоджується, і її обсяг зменшується). Перепади тиску, при яких відкриваються клапани, забезпечуються підбором параметрів клапанних пружин.

У рідинної вентиляційній системі охолодження радіатор омивається потоком повітря, створюваним вентилятором. Залежно від взаємного розташування радіатора і вентилятора можуть застосовуватися такі типи вентиляторів: осьові, відцентрові і комбіновані, що створюють як осьової, так і радіальний потоки повітря. Осьові вентилятори встановлюють перед радіатором або за ним в спеціальному повітропідвідному каналі. До відцентровому вентилятору повітря підводиться по осі його обертання, а відводиться - по радіусу (або навпаки). При знаходженні радіатора перед вентилятором (в області всмоктування) потік повітря в радіаторі більш рівномірний, а температура повітря не підвищена через його перемішування вентилятором. При знаходженні радіатора за вентилятором (в області нагнітання) потік повітря в радіаторі турбулентний, що підвищує інтенсивність охолодження.

На важких колісних і гусеничних транспортних засобів приведення вентилятора в дію зазвичай здійснюється від колінчастого вала двигуна. Можуть використовуватися карданні, ремінні та зубчасті (циліндричні і конічні) передачі. З метою зниження динамічних навантажень на вентилятор в його приводі від колінчастого вала часто застосовуються розвантажують і демпфирующие пристрої у вигляді торсіонних валиків, ґумових, фрикційних і вязкостних муфт, а також гідромуфт. Для приводу вентилятора відносно малопотужних двигунів широко використовуються спеціальні електродвигуни, харчування яких здійснюється від бортової електросистеми. Це, як правило, зменшує масу силової установки і спрощує її компонування. Крім того, застосування електродвигуна для приводу вентилятора дозволяє регулювати частоту його обертання, а отже, і інтенсивність охолодження. При низькій температурі охолоджуючої рідини можливо автоматичне відключення вентилятора.

Радіатори пов'язують один з одним повітряний і рідинний тракти системи охолодження. Призначення радіаторів - передача теплоти від охолоджуючої рідини атмосферному повітрю. Основні частини радіатора - вхідний і вихідний колектори, а також серцевина (охолоджуюча решітка). Серцевина виготовляється з міді, латуні або алюмінієвих сплавів. За типом серцевини розрізняють наступні види радіаторів: трубчасті, трубчасто-пластинчасті, трубчасто-стрічкові, пластинчасті і стільникові.

В системах охолодження колісних і гусеничних машин найбільшого поширення набули трубчасто-пластинчасті і трубчасто-стрічкові радіатори. Вони жорсткі, міцні, технологічні у виробництві і мають високу тепловою ефективністю. Трубки таких радіаторів мають, як правило, плоскоовального перетину. Трубчасто-пластинчасті радіатори можуть також складатися з трубок круглого або овального перетину. Іноді трубки плоскоовального перетину розташовують під кутом 10 ... 15 ° до повітряного потоку, що сприяє турбулізації (завихрення) повітря і підвищує тепловіддачу радіатора. Пластини (стрічки) можуть бути гладкими або гофрованими, з пірамідальними виступами або відігнутими просечками. Гофрування пластин, нанесення просечек і виступів збільшують охолоджуючу поверхню і забезпечують турбулентний плин потоку повітря між трубками.

Мал. Грати трубчасто-пластинчастого (а) і трубчасто-стрічкового (б) радіаторів