Зачем нужно охлаждение двигателя и как это работает

Рис.
3.2. Схема жидкостной системы охлаждения

Циркуляция
жидкости в зависимости от теплового
состояния двигателя изменяется с помощью
термостата 4. При
температуре охлаждающей жидкости ниже
70–75 °С основной клапан термостата
закрыт.

В этом случае жидкость не
поступает в радиатор 5,
а циркулирует по малому контуру через
патрубок 6, что
способствует быстрому прогреву двигателя
до оптимального теплового режима.

большому, контуру. Температурный режим
двигателя регулируется также с помощью
поворотныхжалюзей, путем изменения
воздушного потока, создаваемого
вентилятором 7 и
проходящего через радиатор.

В
последние годы наиболее эффективным и
рациональным способом автоматического
регулирования температурного режима
двигателя является изменение
производительности самого вентилятора.

Элементы
жидкостной системы

Термостат предназначен
для обеспечения автоматического
регулирования температуры охлаждающей
жидкости во время работы двигателя.

Для
быстрого прогрева двигателя при его
пуске устанавливают термостат в выходном
патрубке рубашки головки блока цилиндров.
Он поддерживает желательную температуру
охлажда-ющей жидкости путем изменения
интенсивности ее циркуляции через
радиатор.

На
рис. 3.3 представлен термостат сильфонного
типа. Он состоит из корпуса 2, гофрированного
цилиндра (сильфона), клапана 1 и
штока, соединяющего сильфон с
клапаном.

 Сильфон
изготовлен из тонкой латуни и заполнен
легкоиспаряющейся жидкостью (например,
эфиром или смесью этилового спирта и
воды).

Расположенные в корпусе термостата
окна 3 в
зависимости от температуры охлаждающей
жидкости могут или оставаться открытыми,
или быть закрытыми клапанами.

При
температуре охлаждающей жидкости,
омывающей сильфон, ниже 70 °С клапан 1 закрыт,
а окна 3 открыты.
Вследствие этого охлаждающая жидкость
в радиатор не поступает, а циркулирует
внутри рубашки двигателя.

При повышении
температуры охлаждающей жидкости выше
70 °С сильфон под давлением паров
испаряющейся в нем жидкости удлиняется
и начинает открывать клапан 1 и
постепенно прикрывать окна клапанами 3.

 При
температуре охлаждающей жидкости выше
80–85 °С клапан 1 полностью
открывается, окна же полностью закрываются,
вследствие чего вся охлаждающая жидкость
циркулирует через радиатор. В настоящее
время данный тип термостатов применяется
очень редко.

Рис.
3.3. Термостат сильфонного типа

Рис.
3.4. Термостат с твердым наполнителем

Радиатор является
теплорассеивающим устройством,
предназначенным для передачи тепла
охлаждающей жидкости окружающему
воздуху.

Радиаторы
автомобильных и тракторных двигателей
состоят из верхнего и нижнего резервуаров,
соединенных между собой большим
количеством тонких трубок.

Для
усиления передачи тепла от охлаждающей
жидкости воздуху поток жидкости в
радиаторе направляют через ряд обдуваемых
воздухом узких трубок или каналов.
Радиаторы изготовляют из материалов,
хорошо проводящих и отдающих тепло
(латуни и алюминия).

В
зависимости от конструкции охлаждающей
решетки радиаторы делят на трубчатые,
пластинчатые и сотовые.

В
настоящее время наибольшее распространение
получили трубчатые
радиаторы.
Охлаждающая решетка таких радиаторов
(рис. 3.5а) состоит из вертикальных трубок
овального или круглого сечения, проходящих
через ряд тонких горизонтальных пластин
и припаянных к верхнему и нижнему
резервуарам радиатора.

Наличие пластин
улучшает теплопередачу и повышает
жесткость радиатора.

Трубки овального
(плоского) сечения предпочтительнее,
так как при одинаковом сечении струи
поверхность охлаждения их больше, чем
поверхность охлаждения круглых трубок;
кроме того, при замерзании воды в
радиаторе плоские трубки не разрываются,
а лишь изменяют форму поперечного
сечения.

а
б в

Рис.
3.5. Радиаторы

В пластинчатых
радиаторах охлаждающая
решетка (рис. 3.5б) устроена так, что
охлаждающая жидкость циркулирует в
пространстве, образованном
каждой парой спаянных между собой по
краям пластин. Верхние и нижние концы
пластин, кроме того, впаяны в отверстия
верхнего и нижнего резервуаров радиатора.

Воздух, охлаждающий радиатор, просасывается
вентилятором через проходы между
спаянными пластинами. Для увеличения
поверхности охлаждения пластины обычно
выполняют волнистыми.

Сотовый радиатор относится
к радиаторам с воздушными трубками
(рис. 3.5в). В решетке сотового радиатора
воздух проходит по горизонтальным,
круглого сечения трубкам, омываемым
снаружи водой или охлаждающей жидкостью.
Чтобы сделать возможной спайку концов
трубок, края их развальцовывают так,
что в сечении они имеют форму правильного
шестиугольника.

Достоинством
сотовых радиаторов является большая,
чем в радиаторах других типов, поверхность
охлаждения. Из-за ряда недостатков,
большинство из которых те же, что и у
пластинчатых радиаторов, сотовые
радиаторы в настоящее время встречаются
крайне редко.

В
пробке заливной горловины радиатора
установлен паровой клапан 2 и
воздушный клапан 1,
которые служат для поддержания давления
в заданных пределах (рис. 3.6).

Рис.
3.6. Пробка радиатора

Водяной
насос обеспечивает
циркуляцию охлаждающей жидкости в
системе. Как правило, в системах охлаждения
устанавливают малогабаритные
одноступенчатые центробежные насосы
низкого давления производительностью
до 13 м3/ч,
создающие давление 0.05–0.2 МПа. Такие
насосы конструктивно просты, надежны
и обеспечивают высокую производительность
(рис. 3.7).

Корпус
и крыльчатку насосов отливают из
магниевых, алюминиевых сплавов,
крыльчатку, кроме того, – из пластмасс.
В водяных насосах автомобильных
двигателей обыкновенно применяют
полузакрытые крыльчатки, т. е. крыльчатки
с одним диском.

Рис.
3.7. Водяной насос

Ременную
передачу можно применять и при установке
центробежного насоса отдельно от
вентилятора.

В некоторых двигателях
грузовых автомобилей и тракторов привод
водяного насоса осуществляется от
коленчатого вала шестеренчатой передачей.

Вал центробежного водяного насоса
устанавливают обычно на подшипниках
качения и снабжают для уплотнения
рабочей поверхности простыми
или саморегулирующимися сальниками.

Вентиляторв
жидкостных системах охлаждения
устанавливают для создания искусственного
потока воздуха, проходящего через
радиатор. Вентиляторы автомобильных и
тракторных двигателей делят на два
типа: а) со штампованными из листовой
стали лопастями, прикрепленными к
ступице; б) с лопастями, которые отлиты
за одно целое со ступицей.

Источник - https://StudFiles.net/preview/5739640/page:4/

Как работает система охлаждения двигателя?

  Система охлаждения авто служит в целях поддержания нужной температуры от 85 до 105 градусов, от этого зависит бесперебойная работа двигателя.

Признаками поломки системы могут быть постоянное снижение уровня охлаждающей жидкости, её перегрев, быстрое остывание, шум, создаваемый помпой охлаждения двигателя. Не забывайте доливать охлаждающую жидкость в авто перед каждой долгой поездкой.

Перед ремонтом жидкость лучше сливать, открыв краны и сняв пробку с радиатора.

Для проверки исправности системы охлаждения осмотрите её на герметичность и тепловой баланс.

Герметичность подтверждается отсутствием пробоин и нормальной скоростью её убывания во время езды. О тепловом балансе можно судить по температуре двигателя при езде и по времени нагрева двигателя до нужной температуры.

Рассмотрим  из чего состоит система охлаждения двигателя:

• непосредственно жидкость для охлаждения в виде тосола или антифриза;
• автомобильный радиатор;
• вентилятор охлаждения;
• термостат;
• водяная помпа;
• патрубки-соединители;
• расширительный бачок;
• печка в салоне.

Регулировать температуру охлаждающей жидкости помогает термостат, о неисправности которого может говорить долгий нагрев и быстрый перегрев. Проверить его можно двумя способами:

1) сняв с двигателя – вскипятить воду с ним, после 85 градусов должен открыться клапан;

2) не снимая – прогревать до рабочей температуры, снять замер с патрубка радиатора; если температура низкая, то термостат неисправен.

Давайте  поподробнее разберем как работает система охлаждения двигателя?  Во время  запуска двигателя запускается и помпа, как правило она приводится в движение посредством ремня.

 

Крыльчатка помпы  начинает принудительно перемещать внутри двигателя охлаждающую жидкость, тем самым охлаждая его, а так же охлаждая нагретую вследствии этого жидкость, прогоняя ее , в свою очередь, через радиатор.

Почему принудительно, потому, что на ВАЗах старого образца лопасти крутились вместе с помпой, а в новых моделях кулер запускается только при достижении критической температуры.

Пока двигатель не прогрелся до определенной температуры, жидкость циркулирует исключительно по малому кругу водяной рубашки, до момента прогрева до 90°C.

После достижения указанной отметки в работу включается термостат – устройство, которое открывает свой клапан для запуска жидкости по большому кругу, через радиатор, с целью снижения температуры и отдачи тепла на отопитель салона, если он активен. По верхнему патрубку жидкость попадает в радиатор и спускаясь по его сотам выходит через нижний для подачи снова в двигатель. За это время она остывает.

Она имеет свойство, в отличие от антифриза и тосола,  зимой замерзать и не обладает, как ее аналоги, смазывающими свойствами, что может привести к быстрому износу подшипников помпы, а также коррозии водяной рубашки двигателя.

Доходя до критических температур, жидкость начинает расширяться на молекулярном уровне.

Для того, что было, куда деваться излишкам, придуман расширительный бачок. Он соединен резиновыми патрубками с основной системой. Как только температура снизилась, тосол снова возвращается в систему. Через указанный бачок доливают жидкость по уровню, если ее не хватает. Будьте аккуратны, так как можно обжечься при открытии крышки, когда двигатель  еще не остыл. Теперь, что касается отопителя, то он расположен в салоне, как правило, под центральной консолью в виде радиатора с патрубками. В жаркое время он закрыт заслонкой, а зимой открыт для подачи нагретого антифриза. Проходя сквозь соты, антифриз отдает тепло в салон. Вот так  работает система охлаждения двигателя практически на всех автомобилях. Что касается сроков  замены жидкости, то в  среднем необходимо менять охлаждающую жидкость каждые 2 года, без ограничения пробега, а патрубки каждые 5 лет, также без ограничения пробега. За исключением нестандартных моментов, в виде преждевременного выхода из строя в результате заводского брака или аварийной ситуации.

В неправильной работе системы охлаждения могут быть виноваты повреждённые шланги или их соединения, испорченные прокладки, сальник водяной помпы с протечками, накипь или загрязнение радиаторных каналов, неисправный вентилятор радиатора или его ремень.

Резиновые шланги нужно проверить на наличие трещин, перегибая их. Не эластичные и твёрдые подлежат замене. Радиатор охлаждения должен прогреваться равномерно, если нет – в нём накипь и ржавчина. Не забудьте проверить места спайки на наличие трещин, вмятины, повреждения элементов охлаждения и пр. Радиатор можно починить путём пайки трубок и пластинок или вовсе заменить его целиком.

Источник - https://avto-fan.com/diagnostika/310-kak-rabotaet-sistema-ohlazhdeniya-dvigatelya.html

Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания

Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) каждого транспортного средства во время работы испытывает значительные нагрузки. Для обеспечения его корректной работы и сохранности отдельных механизмов и их деталей немаловажным моментом является достаточное охлаждение мотора.

Существуют два основных вида систем охлаждения ДВС: воздушное и жидкостное.

Воздушный тип в современном автомобилестроении используется только в спортивных машинах, как дополнение к жидкостному, поскольку польза от одного только потока воздуха для обеспечения нормальной рабочей температуры агрегата ничтожно мала.

Первые транспортные средства автопроизводителя ЗАЗ были снабжены исключительно воздушным охлаждением. Несмотря на различные инженерные идеи, двигателя «Запорожцев» в жаркие летние дни часто перегревались.

Общая картина системы охлаждения

Независимо от того какой тип двигателя установлен в автомобиле и какая марка машины, система охлаждения имеет в целом схожее устройство. Обеспечение нормальной рабочей температуры силового агрегата достигается путём циркуляции охлаждающей жидкости по каналам системы. Таким образом, каждый узел ДВС охлаждается в равной степени независимо от температурной нагрузки.

Гидравлическая система охлаждения также может быть нескольких разновидностей:

• Термосифонная — циркуляция осуществляется благодаря разнице в плотности горячей и холодной жидкости. Таким образом, охлаждённый антифриз вытесняет из силового агрегата горячую жидкость, отправляя её в каналы радиатора.
• Принудительная — циркуляция охлаждающей жидкости происходит благодаря насосу.
• Комбинированная — отвод тепла от большей части двигателя происходит принудительным путём, а отдельные участки охлаждаются термосифонным способом.

Принудительная система, пожалуй, наиболее эффективна и используется в большинстве современных легковых автомобилей.

Схема принудительного охлаждения двигателя внутреннего сгорания

Основные элементы

Система охлаждения двигателя содержит следующие элементы:

• Рубашка охлаждения или «водяная рубашка». Представляет собой систему каналов проходящих в блоке цилиндров.
• Радиатор охлаждения — устройство для охлаждения самой жидкости. Состоит из каналов изогнутых труб и металлических рёбер для лучшей теплоотдачи. Охлаждение происходит как благодаря встречному потоку воздуха, так и внутренним вентилятором.
• Вентилятор. Элемент системы охлаждения, предназначенный для усиления потока воздуха. На современных автомобилях он включается только при срабатывании температурного датчика, когда радиатор неспособен полноценно охладить жидкость встречным потоком воздуха. В старых моделях автомобилей вентилятор работает постоянно. Вращение на него передаётся от коленчатого вала через ременной привод.
• Насос или помпа. Обеспечивает циркуляцию охлаждающей жидкости по каналам системы. Приводится в действие с помощью ременного или шестерёнчатого привода от коленчатого вала. Как правило, мощные двигателя с прямым впрыском топлива комплектуются дополнительным насосом.
• Термостат. Важнейшая деталь системы охлаждения, контролирующая циркуляцию по большому кругу охлаждения. Основной задачей является обеспечение нормального температурного режима при эксплуатации транспортного средства. Обычно установлен на стыке входного патрубка и рубашки охлаждения.
• Расширительный бачок — ёмкость необходимая для сбора избытка охлаждающей жидкости возникающего в процессе её нагревания.
• Радиатор отопления или печка. По своему устройству похож на радиатор охлаждения в меньшем размере. Однако, используется исключительно для обогрева салона автомобиля в зимний период и непосредственной роли в охлаждении ДВС не играет.

Круги циркуляции

Система охлаждения в автомобиле имеет два круга циркуляции: большой и малый. Основным считается именно малый, поскольку при запуске агрегата по нему сразу же начинает циркулировать охлаждающая жидкость. В работе малого круга задействованы только каналы блока цилиндров, помпа, а также радиатор отопления салона.

Циркуляция проходит по малому кругу до тех пор, пока ДВС не достигнет нормальной рабочей температуры, после чего срабатывает термостат и открывает большой круг.

Благодаря такой системе прогрев двигателя значительно сокращается, а в зимнюю пору система не столько охлаждает агрегат, сколько поддерживает его нормальный температурный режим.

В работе большого круга задействованы вентилятор, радиатор охлаждения, впускные и выпускные каналы, термостат, расширительный бочок, а также те элементы, которые принимают участие в функционировании малого круга. Внешний круг, он же большой круг, начинает работать, когда температура охлаждающей жидкости достигает 80-90оС, и обеспечивает её охлаждение.

Принцип работы системы

В целом работа системы довольно проста. Приведённый в действие гидравлический насос обеспечивает циркуляцию охлаждающей жидкости по рубашке блока цилиндров. Скорость циркуляции зависит от количества оборотов коленчатого вала ДВС.

Антифриз, проходящий по каналам в блоке цилиндров, отводит излишек тепла от агрегата и поступает обратно в приёмный отсек помпы, минуя термостат.

Таким образом, жидкость после блока цилиндров направляется в радиатор охлаждения, где её температура снижается благодаря встречному потоку воздуха и вентилятору. Далее, процесс повторяется.

Возможные неполадки и их устранение

Несмотря на простоту конструкции, система охлаждения силового агрегата способна дать сбой во время эксплуатации транспортного средства. В связи с этим двигатель будет работать в повышенном температурном режиме, из-за чего ресурс его деталей значительно снизится. Причины некорректной работы охлаждения могут быть совершенно разные.

Износ термостата

Наиболее часто неполадки в системе связаны именно с клапаном переключающим круги циркуляции, он же термостат. Если деталь заклинивает в одном положении или клапан перекрывает каналы кругов циркуляции неплотно, прогрев двигателя может занять значительно больше времени или наоборот, агрегат начнёт сильно перегреваться без достаточного охлаждения.

Принцип работы термостата

Как правило, поломка термостата связана с нарушением его целостности. Основой клапана является термический воск, который при нагревании расширяется и сдавливает мембрану, открывающую большой круг циркуляции. Если воск по какой-либо причине вытек из детали, то клапан перестанет функционировать и антифриз не сможет полноценно охлаждаться.

Также причиной износа может стать несвоевременная замена охлаждающей жидкости или её низкое качество. Коррозия пружины термостата вызывает заклинивание детали в открытом или реже закрытом положении.

Пружина термостата подверглась коррозии

Определить износ довольно просто и это можно сделать двумя способами. Проще всего проверку произвести несъёмным методом. Для этого сразу после запуска двигателя следует потрогать входной патрубок радиатора.

Если он стал тёплым почти сразу после пуска ДВС, это говорит о том, что термостат заклинило в открытом положении.

И наоборот, когда патрубок остаётся холодным, даже если показатель температуры находится в пиковом положении, это свидетельствует о неспособности термостата открываться.

Более точно удостовериться в том, что причина некорректной работы системы охлаждения заключается именно в неисправности термостата можно путём его демонтажа.

Снятый клапан кладётся в ёмкость с водой и подвергается нагреву. Когда температура воды достигнет 90оС, исправный клапан обязательно должен сработать — шток термостата сместится.

Если этого не происходит, можно с уверенностью считать деталь неисправной.

Вышедший из строя термостат не подлежит ремонту, а требует обязательной замены. Его стоимость для большинства автомобилей редко превышает 1000 рублей. Клапан вполне можно заменить самостоятельно, без посещения автосервиса.

Неполадки гидравлического насоса

Одной из причин перегрева силового агрегата машины может стать неисправность помпы системы охлаждения. Чаще всего проблема заключается в том, что приводной ремень гидронасоса оборвался либо его натяг слишком слабый.

В таком случае помпа перестанет качать антифриз, либо будет это делать не полноценно. Проверить это довольно просто, стоит лишь завезти двигатель и пронаблюдать за поведением приводного ремня.

В случае если он работает с проскоками натяг следует увеличить или вовсе заменить ремень на новый. Наиболее часто это решает проблему.

Кроме всего прочего, стыки соединения патрубков с помпой могут быть не герметичны, и создаваемое насосом давление спровоцирует протечку охлаждающей жидкости.

Диагностировать протечку довольно просто, необходимо на полу под двигателем положить листы белой бумаги на несколько часов. Если на ней будут видны даже небольшие пятна голубого или зеленоватого цвета, это свидетельствует об износе прокладок помпы.

Проверить работоспособность самого насоса можно зажав пальцами верхний шланг радиатора на несколько секунд при работающем агрегате.

Исправная помпа создаст сильное давление и после отпускания шланга появится ощущение, что жидкость быстро побежала по магистрали.

Также стоит помнить о том, что повышенная шумность работы ДВС и люфт шкива помпы говорят об износе подшипника. Обычно его износ связан с просачиванием жидкости через сальник, которая смывает смазку с подшипника.

Устройство водяной помпы системы охлаждения двигателя

Насос охлаждающей жидкости в отличие от термостата можно заменить частично, но нередко автовладельцы предпочитают полноценно менять механизм.

Производить замену помпы рекомендуется через каждые пройденные 90 000 км пробега, либо после каждой второй замены ремня ГРМ (газораспределительный механизм).

Замена насоса:

1. В первую очередь необходимо отключить массу автомобиля от аккумулятора, а поршень первого цилиндра должен находиться в верхней мёртвой точке. Произвести демонтаж ролика для натяга ремня и снять шкив распредвала.
2. Далее, следует слить охлаждающую жидкость с нижней пробки в радиаторе.
3. Открутив крепёжные болты помпы её нужно отсоединить от блока цилиндров.
4. Оценив визуально снятый механизм важно определить его износ. Если крыльчатка, сальник и приводная шестерня имеют повреждения помпу лучше заменить полностью.
5. Новый механизм должен устанавливаться с новой прокладкой, поскольку прежняя может иметь даже мелкие повреждения, которые впоследствии приведут к утечке охлаждающей жидкости. Помпа устанавливается таким образом, чтобы номер, указанный на корпусе, смотрел вверх.
6. Дальнейшая сборка проводится в обратном порядки разборки. Охлаждающую жидкость лучше залить новую, но можно использовать и ту, которая была, если её ресурс ещё не исчерпан.

Проблемы с радиатором и вентилятором

Недостаточное охлаждение двигателя может быть связано с проблемами работы радиатора и вентилятора. В первую очередь стоит помнить, что слишком сильно забитый пылью и насекомыми радиатор неспособен полноценно охлаждаться как встречным потоком воздуха, так и вентилятором. Нередко его чистка решает проблему с охлаждением.

Устройство «классического» радиатора охлаждения двигателя. Во многих современных двигателях, охлаждающая жидкость заливается не через горловину радиатора, а в расширительный бачок

И всё же, возможны и более серьёзные ситуации — трещины радиатора, которые могут возникнуть, как при ДТП, так и в результате коррозии. Радиатор в большинстве случаев можно восстановить. Латунные и медные ремонтируются с помощью пайки, а алюминиевые специальными герметиками.

Алюминиевый радиатор запаять не получиться, однако для их ремонта предлагаются специальные герметики или же можно использовать обычную «холодную сварку». Перед началом заделывания трещин важно хорошо зачистить дефектные места.

Клеящая масса хорошо разминается до однородного состояния и наносится на проблемный участок. Стоит помнить о том, что эксплуатировать автомобиль можно только на следующие сутки после ремонта – эпоксидный клей высыхает довольно долго.

Советуем прочитать статью «Ремонт радиаторов автомобиля своими руками»

Что касается вентилятора охлаждения, его поломка может быть связана с обрывом электропроводки или нарушением привода от коленчатого вала, если вращение передаётся от силового агрегата.

Если состояние проводов нормальное, а вентилятор всё равно не работает, возможно, поломался сам двигатель или датчик, отвечающий за его своевременное включение.

При этом лучше обратиться в автосервис, где определят причину, по которой вентилятор не включается. При проблемах с датчиком обдув может как беспрерывно, так и не включаться вовсе.

В автомобилях, где вентилятор начинает вращаться при передаче крутящего момента от двигателя, поломка чаще всего связана с обрывом приводного ремня. Его замена довольно проста: необходимо ослабить натяг шкива и поставить новый ремень.

Более подробно об устройстве и ремонте вентилятора охлаждения читайте тут.

Промывка системы охлаждения и замена жидкости

Гидравлическая система охлаждения требует своевременного промывания магистралей, в противном случае на стенках каналов может образоваться коррозия, солевые отложения, и другие загрязнения.

Причины засорения

Основной причиной загрязнения системы является использование в качестве охлаждающей жидкости обычной воды. Проточная вода из крана имеет в составе большое количество солей, создаёт накипь и ржавчину на стенках магистралей.

Использование дистиллированной воды менее пагубно, но полноценное охлаждение в жаркий период она не способна обеспечить.

Применение качественного антифриза или тосола более целесообразно. Специальные вещества для охлаждения имеют значительный ресурс и не замерзают даже при очень низких температурах. Однако присадки содержащиеся в составе, с течением времени начинают выпадать в осадок засоряя систему.

Процесс промывки

В первую очередь, перед промывкой сливается вся охлаждающая жидкость через выпускную пробку на радиаторе, расположенную в самом низу, и на блоке цилиндров для удаления остатков.

Важно помнить, что слив жидкости должен проводиться только на холодном двигателе!

После слива пробки заново закручиваются и в расширительный бачок заливается вода с лимонной кислотой или лучше специальная очищающая жидкость.

Процесс заливки очистителя PRESTONE Super Radiator Flush в расширительный бачок

Далее, двигатель запускается и работает в холостом режиме на протяжении 15 минут. При этом следует проследить за тем, чтобы открылся большой круг циркуляции.

Также при промывке не стоит забывать о том, что салонная печка должна работать в режиме максимального обогрева. Когда агрегат остыл жидкость можно слить, открыв пробки радиатора и блока цилиндров.

Этот процесс рекомендуется повторять до тех пор, пока при сливе не будет вытекать чистая жидкость без видимых загрязнений.

Залив новой охлаждающей жидкости можно проводить сразу же после окончания промывки. Наливать тосол или антифриз в расширительный бочок следует аккуратно и медленно во избежание образования воздушных пробок в системе.

При заливке антифриза или тосола воспользуйтесь воронкой — это позволит избежать попадания охлаждающей жидкости на детали двигателя

В заключение стоит сказать, что принципиальной разницы в использовании тосола или антифриза нет.

Однако во многих странах мира автопроизводители давно перестали использовать тосол, поскольку его эффективность несколько ниже.

Современный антифриз изготавливается с применением новейших технологий и в большей степени защищает двигатель от перегрева, а магистрали системы охлаждения от загрязнения.

Источник - http://avtofirst.ru/sistema-ohlazhdeniya-dvigatelya.html

Система охлаждения двигателя: как она работает?

Иногда мы задумываемся над тем, как работает система охлаждения и зачем нужно прогревать мотоцикл перед выездом. Если хотите узнать все о системе охлаждения, прочтите эту статью.

 Система охлаждения необычайно важна вне зависимости от того, мотоцикл у вас, автомобиль или грузовик. Если она не работает, то и двигатель не будет функционировать. Излишнее тепло, возникающее во время его работы, отводится системой охлаждения, она поддерживает оптимальную для работы двигателя температуру.Двигатель мотоцикла преобразует огонь в тягу посредством сгорания топлива в рабочей камере двигателя, в результате чего выделяется избыточное тепло. Эта горящая смесь воздуха и бензина может раскалить двигатель до температуры в 2200 °С, в то время как температура, необходимая для нормальной работы двигателя, составляет 1100 °С.

Можно поделить энергию, возникающую при сгорании топлива, на три типа:

• примерно одна треть энергии превращается в тягу;
• половина оставшейся энергии выходит в выхлопную трубу неиспользованной;
• остаток энергии превращается в тепло.

До этого момента мы обсуждали важность системы охлаждения для работы двигателя, но вопрос еще и в том, почему это так важно.

Ответ таков: система охлаждения, как уже говорилось, отводит излишнее тепло, производимое двигателем во время работы. В случае отказа системы охлаждения двигатель нагреется настолько сильно, что его детали просто расплавятся от жара горящего топлива, а поршни расширятся и застрянут в цилиндрах. Вы, должно быть, уже слышали о «заклинившем двигателе» ранее.

Хотя через выхлопную трубу выходит большое количество тепловой энергии из двигателя, все же такие запчасти, как стенки цилиндров, поршни и крышки цилиндров, впитывают достаточное количество тепла. И через некоторое время, если деталь накапливает слишком много тепла, масляная пленка не может защитить ее от износа, в результате чего двигатель ломается.

Все довольно просто.

Достаточно разговоров о работе системы охлаждения, давайте теперь посмотрим, из чего она состоит. Есть два типа систем охлаждения: воздушная и жидкостная. Жидкостная состоит из:

• рубашки охлаждения двигателя;
• термостата;
• водяного насоса;
• радиатора и его крышки;
• охлаждающего вентилятора (электрического или на ременном приводе), шлангов;
• радиатора печки;
• расширительного бака.

Пока двигатель с жидкостной системой охлаждения работает, охлаждающая жидкость циркулирует по специальным каналам через блок цилиндров и крышки. И когда жидкость омывает двигатель, она поглощает тепло от его деталей и охлаждается, попадая в радиатор. Этот процесс повторяется до тех пор, пока мотор не заглушат.

Есть еще одна важная вещь, которую непременно нужно упомянуть здесь. Знаете, почему опытные люди советуют прогревать двигатель перед поездкой? Потому что недавно запущенный двигатель имеет низкую температуру и неэффективен.

Если не прогревать его, масло становится грязным (увеличивая износ и уменьшая мощность), образуется выработка, расход топлива растет. Чтобы избежать всего этого, вам необходимо как следует прогревать двигатель перед каждым выездом.

Источник: https://LivePosts.ru/news/avto/sistema-ohlazhdeniya-dvigatelya-kak-ona-rabotaet

Система охлаждения двигателя

Надежная и безаварийная работа ДВС (двигателя внутреннего сгорания) не может быть осуществлена без системы охлаждения. Ее основные принципы функционирования удобно представить в виде схемы системы охлаждения двигателя.

Основное предназначение системы – отвод избыточного тепла от двигателя и предохранение его от перегрева. Дополнительная функция – обогрев автомобиля печкой отопителя салона.

Устройство и принцип работы, отображенный на схеме, у разных типов автомобилей примерно одинаковы.

Схема, элементы системы охлаждения и их работа

Основные элементы, из которых состоит схема системы охлаждения двигателя, встречаются и схожи у разных типов моторов: инжекторных, дизельных и карбюраторных.

Общая схема жидкостной системы охлаждения двигателя

Жидкостное охлаждение мотора дает возможность в равной мере забирать тепло со всех узлов и деталей двигателя не зависимо от степени тепловой нагрузки. Двигатель с использованием водяного охлаждения создает меньше шума, чем двигатель с воздушным охлаждением, обладает большей скоростью прогрева при пуске.

Система охлаждения двигателя содержит следующие детали и элементы:

• рубашка охлаждения (водяная рубашка);
• радиатор;
• вентилятор;
• термостат;
• жидкостный насос (помпа);
• расширительный бачок;
• соединительные патрубки и сливные краны; 
• отопитель салона.

• Рубашкой охлаждения («водяной рубашкой») принято считать сообщающиеся между двойными стенками полости в тех местах, где наиболее нужен вывод избыточного тепла.
• Радиатор. Предназначен для рассеивания тепла в окружающую атмосферу. Он конструктивно состоит из множества изогнутых трубочек с дополнительными ребрами для увеличения теплоотдачи.
• Вентилятор, включающийся электромагнитной, реже гидравлической муфтой, при срабатывании температурного датчика охлаждающей жидкости усиливает набегающий на авто воздушный поток. Вентиляторы с “классическим” (постоянно включенным) ременным приводом встречаются в наши дни редко, в основном, на старых автомобилях.
• Центробежный жидкостный насос (помпа) в системе охлаждения обеспечивает постоянную циркуляцию охлаждающей жидкости. Привод помпы чаще всего реализован с помощью ремня или шестерней. Двигатели с турбонаддувом и с непосредственным впрыском топлива, как правило, снабжены дополнительной помпой.
• Термостат – главный узел, регулирующий потоки охлаждающей жидкости, устанавливается обычно между входным патрубком радиатора и «водяной рубашкой» двигателя, конструктивно выполнен в виде биметаллического или электронного клапана. Назначение термостата – поддержание заданного рабочего температурного диапазона охлаждающей жидкости при всех режимах работы двигателя.
• Радиатор отопителя очень похож на радиатор системы охлаждения меньших размеров и расположен в салоне авто. Принципиальное отличие состоит в том, что радиатор отопителя передает тепло в салон, а радиатор системы охлаждения – в окружающую среду.

Принцип работы

Принцип работы жидкостного охлаждения двигателя состоит в следующем: цилиндры окружены «водяной рубашкой» из охлаждающей жидкости, отбирающей лишнее тепло и переносящей его к радиатору, откуда оно передается в атмосферу. Жидкость, непрерывно циркулируя, обеспечивает оптимальную температуру двигателя.

Принцип работы системы охлаждения двигателя

Охлаждающие жидкости – антифризы, тосол и вода – в процессе эксплуатации образуют осадок и накипи, нарушающие нормальную работу всей системы.

Вода не бывает химически чистой в принципе (за исключением дистиллированной) – в ней содержатся примеси, соли и всевозможные агрессивные соединения. При повышенной температуре они выпадают в осадок и образуют накипь.

Кроме этого, в систему охлаждения могут попадать различные посторонние загрязняющие субстанции: масло, моющие средства или пыль. Также могут попасть и специальные герметики, используемые для аварийной заделки повреждений в радиаторах.

Все эти загрязнения оседают на внутренних поверхностях узлов и агрегатов. Они характеризуются плохой теплопроводностью и забивают тонкие трубки и соты радиатора, нарушая эффективную работу системы охлаждения, что приводит к перегреву двигателя.

Видео о том, как устроено охлаждение мотора, принцип работы и неисправности

Ещё кое-что полезное для Вас:

Промывка

Промывка системы охлаждения двигателя — процесс, которым очень многие водители нередко пренебрегают, что рано или поздно может вызвать фатальные последствия.

Производить подобные работы рекомендуется одновременно с заменой охлаждающей жидкости. Принимая во внимание модель автомобиля и его марку, делать это необходимо от 1-го раза в календарный год до одного раза в три года.

Признаки того, что пора промывать

1. Если стрелка указателя температуры находится не в середине, а стремится к красной зоне во время движения;
2. В салоне холодно, печка отопления не дает достаточную температуру;
3. Вентилятор радиатора включается слишком часто

Промыть систему охлаждения простой водой невозможно, поскольку в системе концентрируются загрязнения, которые не удаляются даже водой, нагретой до высоких температур.

Накипь удаляется с помощью кислоты, а жиры и органические соединения – исключительно щелочью, заливать же в радиатор одновременно оба состава нельзя, так как они согласно законам химии взаимонейтрализуются. Производители средств для промывки, пытаясь решить эту проблему, создали целый ряд средств, которые условно можно разделить на:

• щелочные;
• кислотные;
• нейтральные;
• двухкомпонентные.

Первые два слишком агрессивны и в чистом виде почти не используются, так как опасны для системы охлаждения и требуют нейтрализации после использования. Реже встречаются двухкомпонентные виды очистителей, содержащие оба раствора — щелочной и кислотный, которые заливаются поочередно.

Наибольшую востребованность имеют нейтральные очистители, не содержащие в своем составе сильных щелочей и кислот. Эти средства обладают разной степенью эффективности и могут использоваться как для профилактики, так и для капитальной промывки охлаждающей системы мотора от сильных загрязнений.

Промывка системы охлаждения

Промывка системы охлаждения

1. Сливается антифриз, тосол или вода. Перед этим необходимо на пару минут завести двигатель.
2. Залить в систему воду и очиститель.
3. Включить двигатель на 5-30 минут (зависит от марки очистителя) и включить обогрев салона.
4. По истечении обозначенного в инструкции времени двигатель нужно заглушить.

5. Слить отработанный очиститель.
6. Произвести промывку водой либо специальным составом.
7. Залить свежую охлаждающую жидкость.

Работы по промывке системы охлаждения просты и доступны: их могут выполнять даже неопытные автовладельцы.

Эта операция существенно продлевает моторесурс двигателя и поддерживает его эксплуатационные характеристики на высоком уровне.

Неисправности

Существует ряд наиболее распространенных неисправностей в системе охлаждения двигателя:

1. Завоздушивание системы охлаждения двигателя: устранить воздушную пробку.
2. Недостаточная производительность помпы: заменить помпу. Выбрать помпу с максимальной высотой крыльчатки.
3. Неисправен термостат: устраняется заменой на новое устройство.
4. Низкая производительность радиатора охлаждающей жидкости: промывка старого или замена стандартного на модель с более высокими теплоотводящими качествами.
5. Недостаточный уровень производительности основного вентилятора: установка нового вентилятора с более высокой производительностью.

Видео — определение неисправностей системы охлаждения в автосервисе

Регулярный уход, своевременная замена охлаждающей жидкости гарантирует длительную эксплуатацию автомобиля в целом.

Источник: http://AvtoMotoProf.ru/obsluzhivanie-i-uhod-za-avtomobilem/sistema-ohlazhdeniya-dvigatelya/

Система охлаждения автомобильного двигателя: устройство и принцип действия

Двигатели внутреннего сгорания (ДВС) и их составные части подвергаются сильному нагреву во время эксплуатации различных транспортных средств. При этом, как перегрев, так и переохлаждение мотора способны спровоцировать выход его из строя.

В связи с этим одной из важнейших задач разработчиков силовых агрегатов является обеспечение оптимального теплового режима их работы.

Грамотно организованная система охлаждения двигателя способствует получению наилучших эксплуатационных параметров ДВС, к которым относятся:

1. Максимальная мощность.
2. Минимальный расход горючего.
3. Увеличенный срок эксплуатации.

Влияние температурных параметров на работу мотора

За один рабочий цикл температура в цилиндрах ДВС изменяется от 80…120 градусов Цельсия во время впуска горючей смеси до 2000…2200 градусов Цельсия в процессе ее сгорания. При этом силовой агрегат достаточно сильно нагревается.

Принято считать, что двигатель нормально функционирует, если интервал изменения температуры в районе блока цилиндров находится в пределах 90 – 110 градусов Цельсия.

Если мотор во время работы охлаждается недостаточно интенсивно, то его детали сильно нагреваются и изменяются в размерах. Значительно уменьшается (из-за выгорания) и объем моторного масла, залитого в картер. В итоге увеличивается трение между взаимодействующими деталями, что приводит к их быстрому износу или даже заклиниванию.

Однако и переохлаждение ДВС отрицательно сказывается на его работе. На стенках цилиндров холодного двигателя происходит конденсация паров топлива, которые, смывая слой смазки, разжижают моторное масло, находящееся в картере.

В результате химические свойства последнего ухудшаются, что способствует:

• увеличенному расходу моторного масла;
• интенсивному износу трущихся поверхностей;
• падению мощности силового агрегата;
• увеличению расхода горючего.

Классификация

При работе мотора необходимо обеспечить отвод от 25 до 35% выделяемого тепла. Для его эффективного поглощения (отвода) чаще всего используют воду, воздух или специальную жидкость (тосол, антифриз). Материал теплоносителя определяет способ охлаждения силового агрегата.

Различают системы:

1. Принудительного воздушного охлаждения.
2. Жидкостного охлаждения с замкнутым циклом.

Жидкостная система охлаждения

В настоящее время для эффективного охлаждения автомобильных двигателей используют закрытую систему жидкостного охлаждения с замкнутым циклом.

Конструкция

В обязательном порядке система содержит расширительный бачок, который служит для компенсации изменения объема жидкости при изменении ее температуры. Кроме того, через него заливают теплоноситель.

Также в состав системы входят:

• водяная рубашка силового агрегата (пространство между двойными стенками блока цилиндров и его головки в местах отвода чрезмерного количества тепла);
• датчик температуры;
• биметаллический или электронный термостат, обеспечивающий оптимальную температуру в системе;
• помпа-насос центробежного типа, обеспечивающий принудительную циркуляцию охлаждающей жидкости в системе;
• вентилятор, с помощью которого усиливается поток встречного воздуха на основной радиатор системы;
• радиатор, осуществляющий передачу тепла окружающей среде;
• радиатор отопителя, предназначенный для передачи тепла непосредственно в салон автомобиля;
• контрольный прибор, встроенный в панель приборов автомобиля.

Принцип действия

Охлаждающая жидкость заливается в систему через расширительный бачок. Постоянно циркулируя внутри системы, она отводит тепло от составных частей мотора, нагревающихся в процессе работы, нагревается, попадает в радиатор, охлаждается в радиаторе встречным потоком воздуха и возвращается обратно.

При необходимости включается вентилятор, усиливая эффективность охлаждения. Для замкнутых систем охлаждения температура теплоносителя не должна превышать 126 градусов Цельсия. Таким образом, обеспечивается оптимальный тепловой режим работы силового агрегата.

Дополнительные функции

Кроме своей главной задачи – отвода тепла от нагревающихся элементов, жидкостная система охлаждения двигателя обеспечивает также:

• Прогрев силового агрегата в холодное время года

В современных системах жидкостного охлаждения предусмотрено два контура, по которым может циркулировать охлаждающая жидкость. Это сделано для того, чтобы в момент пуска холодного двигателя, когда его детали и сама жидкость имеют низкую температуру, циркуляция теплоносителя осуществлялась по малому кругу (мимо радиатора).

Обеспечивается это термостатом, который в момент, когда температура поднимется до определенного уровня (70-80 градусов Цельсия), открывается, давая возможность теплоносителю циркулировать по большому кругу (через радиатор). Таким образом, осуществляется ускоренный процесс прогрева двигателя.

• Нагревание воздуха в салоне автомобиля

В холодное время года с помощью горячего теплоносителя происходит нагревание воздуха в салоне автомобиля. Для этого служит дополнительный радиатор, установленный в салоне и оснащенный собственным вентилятором. С их помощью тепло, отобранное от горячей жидкости, распространяется по всему объему салона.

• Снижение температуры нагнетаемого в цилиндры воздуха

Специально для двигателей, оснащенных турбонагнетателями, предусмотрены двухконтурные системы, в которых один контур обеспечивает охлаждение жидкости, а второй – охлаждение воздуха.

Кроме того, контур охлаждения теплоносителя также представляет собой двухконтурную систему, один контур которой охлаждает головку блока цилиндров, а другой – сам блок.

Это вызвано тем, что в турбированном моторе температура головки блока цилиндров должна быть ниже температуры самого блока на 15…20 градусов Цельсия. Особенностью такой системы охлаждения является то, что каждый контур контролируется собственным термостатом.

Достоинства и недостатки

Жидкостная система охлаждения двигателя присутствует практически у всех современных автомобилей. Принципиально отличаясь от систем воздушного охлаждения, она гарантирует:

• равномерное и быстрое прогревание силового агрегата;
• эффективный отвод тепла в любых условиях эксплуатации двигателя;
• снижение затрат мощности;
• стабильный тепловой режим работы мотора;
• возможность использования выделяемого тепла для нагревания воздуха в салоне и пр.

Среди немногочисленных недостатков жидкостной системы охлаждения можно отметить:

• необходимость регулярного обслуживания и сложность ремонта;
• повышенную чувствительность к изменениям температуры.

Неисправности и способы их устранения

Всем системам жидкостного охлаждения свойственны характерные неисправности. Чаще всего встречаются:

1. заклинивание термостата в закрытом положении (циркуляция жидкости осуществляется по малому кругу);
2. поломка помпы;
3. повреждение выпускного клапана, встроенного в пробку расширительного бачка;
4. утечка теплоносителя вследствие разгерметизации системы (повреждение уплотнителей, коррозия и пр.).
5. Кроме того, достаточно часто термостат заклинивает в положении «Открыто» (теплоноситель циркулирует по большому кругу), что увеличивает время прогрева холодного мотора и способствует нестабильности теплового режима при его дальнейшей работе.

Все эти неисправности характеризуются значительным повышением рабочей температуры силового агрегата, что может привести к закипанию теплоносителя и перегреву мотора.

Устраняются все дефекты путем замены неисправных и/или поврежденных деталей или комплектующих.

Воздушная система охлаждения

Моторами воздушного охлаждения оснащались транспортные средства в 50-70 годах прошлого века. Типичными представителями таких автомобилей являются «Запорожец» или FIAT 500. Сейчас моторы с воздушным охлаждением в автомобилестроении практически не встречаются.

Конструкция и принцип действия

Конструктивно система принудительного воздушного охлаждения монтируется в подкапотном пространстве транспортного средства и состоит из:

• отсасывающего или нагнетающего вентилятора;
• направляющих ребер рубашки охлаждения двигателя;
• органов управления (дроссельные заслонки, управляющие подачей воздуха или муфта, регулирующая частоту вращения вентилятора в автоматическом режиме);
• температурного датчика, установленного в силовом агрегате;
• контрольного прибора, выведенного на приборную панель в салоне автомобиля.

Охлаждение мотора осуществляется встречным холодным воздухом. Для усиления его потока чаще всего используют вентилятор нагнетающего типа. Он усиливает поток холодного плотного воздуха и обеспечивает его подачу в больших количествах при малых энергетических затратах.

Отсасывающий вентилятор требует больших затрат мощности, однако обеспечивает более равномерный отвод тепла от деталей силового агрегата.

Достоинства и недостатки

Моторы с принудительным воздушным охлаждением отличаются:

• простотой конструкции;
• низкими требованиями к изменению температуры окружающей среды;
• небольшим весом;
• несложным техническим обслуживанием.

К недостаткам системы воздушного охлаждения относят:

• большую потерю мощности мотора, которая расходуется на обеспечение работы вентилятора;
• высокий уровень шума во время работы вентилятора;
• недостаточное охлаждение отдельных элементов двигателя из-за неравномерного обдува;
• невозможность использования излишков тепла для обогрева салона.

Источник: https://dvigatels.ru/uhod/sistema-ohlazhdeniya-dvigatelya.html