Что такое кавитация в системе охлаждения двигателя

More Articles.

Вода — превосходна для питья, но не идеальна для охлаждения двигателя

Впервые использованные в двигателях около 100 лет назад, антифризы на водной основе, общепризнанно обладают присущими физическими и химическими ограничениями. Наличие воды негативно влияет на долгосрочную надежность двигателя, повышает затраты на ремонт и техобслуживание, и зачастую ограничивает работу двигателя.

Статистические данные, опубликованные производителями и автомобильными организациями, подтверждают, что вода является основной причиной 60% поломок двигателя и 40% прочих катастрофических сбоев. В то время, как внутренние повреждения остаются незамеченными в новых двигателях, совокупные эффекты коррозии, кавитации и циклического повышения давления в системе охлаждения становятся со временем все более и более заметными.

Десятилетиями проектировщики двигателей и разработчики антифризов продолжали применять воду, пытаясь преодолеть ее свойственные недостатки — прежде всего потому, что не было никакой пригодной альтернативы. Джек Эванс, проектировщик системы охлаждения, также многие годы боролся с ограничениями воды и был полон решимости найти лучшее решение. Наконец, в 1993 году Джек создал инновационную синтетическую охлаждающую жидкость, которая исключает коррозию, эрозию, перегрев, значительно снижает давление в системе охлаждения, а также поддерживает оптимальную теплопроводность.

За последние 20 лет безводная охлаждающая жидкость Эванс была проверена и одобрена Объединением производителей оборудования (OEM — Original Equipment Manufacturers), крупными операторами автотехники, гоночными командами, профессиональными реставраторами, операторами на заводах, и автопоклонниками, с целью повышения надежности техники и снижения эксплуатационных расходов.
Высокая температура кипения Эванс также способствует возможности улучшения дизайна двигателя, повышения работоспособности и снижения потребления топлива.

Жидкость Эванс сертифицирована как нетоксичный продукт и имеет документально-зафиксированный срок службы более 20 лет, без необходимости замены и доливания. Поэтому, если вас интересует экологически безвредная охлаждающая жидкость, которая улучшает и продлевает жизнь вашего двигателя, пожалуйста, продолжайте читать .

• Обычный антифриз на водной основе необходимо менять или доливать каждые 1-4 года, потому что ингибиторы коррозии со временем теряют свои свойства* (*из-за наличия кислорода и действия гальванической коррозии).

• Длительность работы жидкости Эванс, как доказано, превышает 20 лет, и поэтому она может обоснованно называться «Жидкость, продлевающая жизнь двигателя». Вы только представьте, возможность двигателя без отверстия для доливки охлаждающей жидкости, никакой потребности доливать или менять жидкость, навсегда!

• Эффективность обычного антифриза на водной основе зависит от ее качества, совместимости с металлом и регулярной замены. Если антифриз имеет низкое качество (дешевый продукт), несовместимость с металлом двигателя, или регулярно не меняется, тогда коррозия (процесс окисления или гальванической активности) начнет быстро развиваться и тогда поломка или сбой двигателя уже неизбежны. Согласно отчетам Группы компаний по тестированию и консультациям BTC (Testing Advisory Group, BP, Shell, Arteco et al) “60% всех поломок двигателя являются результатом сбоев системы охлаждения”. Таким образом, утверждение, что ‘проблемы, связанные с антифризами на водной основе, являются подтвержденными и обширными’ — это разумный и достоверный факт.

• Жидкость Эванс не способствует окислению внутри двигателя и не вызывает гальванической активности, тем самым эффективно исключает коррозию — навсегда!

• Вода замерзает при температуре 0ºC, и поэтому охлаждающая жидкость на водной основе должна содержать достаточно антифриза (обычно — это 50% токсичного этиленгликоля) чтобы предотвратить замерзание в зимнее время. Если концентрация антифриза снизилась или растворилась, тогда может произойти крупное повреждение в результате замерзания жидкости.

• Жидкость Эванс имеет естественные свойства антифриза ниже -40ºC, она не теряет своих свойств и не токсична. Следовательно, нет необходимости доливать или менять охлаждающую жидкость каждую зиму.

• Вода начинает вскипать при температуре 100ºC. Смесь этиленгликолевого антифриза и воды (50-50) повышает температуру кипения до 103ºC. Наличие крышки с пружиной может повысить давление в системе охлаждения и, следовательно, температуру кипения. Стандартная крышка с давлением в 1 Бар теоретически может повысить температуру кипения смеси антифриза и воды 50-50 до 123ºC, что может быть достаточным чтобы предотвратить кипение. В действительности, вихревые движения и снижения давления в системе охлаждения, вместе с очень высокой температурой металлов смежными с зоной сгорания топлива, часто приводят к кипению антифриза и возникновению паровоздушных мешков. Пар является плохим проводником тепла, и локальный перегрев часто является причиной преждевременного воспламенения топлива, детонации, повышенного потребления топлива и пониженной мощности. Как только образовывается паровоздушный мешок, он с легкостью уплотняется и может привести к полному перегреву, быстрому износу поршня, деформированию головки цилиндра и, в итоге, к полному отказу двигателя. Звучит драматично, особенно, когда у вас ситуация — “ну что, поехали!”

• Жидкость Эванс имеет температуру кипения выше 180ºC, что является гарантией того, что он не вскипит и не превратится в пар внутри двигателя. Оставаясь в жидком состоянии при любых нагрузках двигателя, Эванс сохраняет эффективную теплопередачу. Двигатели, в которые залит Эванс обычно работают при температуре на 3 – 10ºC выше, чем те, в которые залит обычный водный антифриз; однако, теплопередача и общая эффективность двигателя улучшаются в результате устранения паровоздушных мешков. Температура смазочного масла также работает при температуре на 3 – 10ºC выше,при использовании жидкости Эванс. Тем не менее, более 500,000 успешных замен антифриза подтверждают, что это не имеет никакого негативного эффекта.

• Антифриз на водной основе превращается в пар при достижении предельной температуры, а также при снижении давления. Быстрое формирование паровых пузырьков в жидкости более известно, как кавитация. Если внутреннее давление увеличивается быстро, то паровые пузыри захлопываются и многократно повторяющиеся удары приводят к разрушению металла. «Кавитационная зона», заполненная движущимися пузырьками, является причиной эрозии, что иногда приводит к критической поломке и деформации гильз цилиндра. Поскольку цилиндры автомобильных двигателей обычно являются частью блока цилиндров, обнаружить кавитационную ржавчину невозможно. Однако, большие дизельные двигатели оснащены сменными («мокрыми») гильзами, которые необходимо менять часто из-за серьезных повреждений эрозии — в форме глубокой точечной коррозии. Для снижения коррозии влажных цилиндров в жидкость Эванс Heavy Duty (для больших дизельных двигателей) добавляют дополнительный нитрит и ингибиторы нитрата. Аналогичная форма кавитационной эрозии может произойти во внутренних полостях насоса (спиралях) и в лопастях насоса. Эрозия насосов и лопастей приводит к снижению потока охлаждения и повышению перегрева.

• Жидкость Эванс создает гораздо меньше давления по сравнению с обычным антифризом. Это означает, что они меньше подвержены кавитации, или возникновению кавитационной ржавчины. По итогам теста на кавитацию Джона Дира (John Deere cavitation test) жидкость Эванс снижает уровень точечной коррозии на 90% по сравнению с собственной охлаждающей жидкостью Джона Дира для больших нагрузок.

• Вода образовывает высокое давление пара, когда ее температура растет — примерно 1 Бар при температуре 100˚C. Это давление вызывает внутреннее напряжение на все элементы системы охлаждения, особенно на шланг, насосы и швы радиатора. Когда двигатель охлаждается, уровень напряжения снижается, таким образом, мы видим, что циклический и постоянно повторяющийся процесс приводит к износу и поломке деталей, например, сжигает швы радиатора и рвет шланги

• Жидкости Эванс создают гораздо меньше давления, чем вода — настолько меньше, что фактически позволяют снять крышку радиатора, или расширительного бочка, при работающем двигателе. Такое снижение давления исключает внутреннее давление на шланги, насосы, швы радиатора, таким образом, повышая работоспособность двигателя на многие годы и предотвращая поломки.

Промо: Не замерзнуть и не закипеть

Антифриз – сервисная жидкость, которая заливается в систему автомобиля один раз и надолго. И подобрать, и залить ее нужно так, чтобы в последущие 3-5 лет ни вашему автомобилю, ни вашему кошельку не было мучительно больно.

Некачественная или просто неправильно подобранная охлаждающая жидкость может вызвать целый ряд проблем при эксплуатации авто. Некоторые из них могут проявиться уже в первые месяцы, другие – спустя год-два после начала пользования.

5 проблем, которые могут возникнуть в автомобиле из-за некачественной охлаждающей жидкости

Беда №1: перегрев

Охлаждение работающего двигателя – основная функция антифриза (не менее важен и обогрев салона). Нормальной температурой работающего двигателя автомобиля (если в нем не установлена EGR – система рециркуляции выхлопных газов) считается 85-90 градусов. Если двигатель, в обычном режиме работы, будет постоянно перегреваться (и тем более «закипать»), можете готовиться:

Читать еще: Tsi стуки в двигателе

а) к дополнительным расходам на топливо;
б) снижению мощности двигателя и снижению его срока службы в 2-3 раза;
в) к тому, что неполадки в системе охлаждения перекинутся и на другие компоненты авто.

Применение правильно подобранного антифриза позволяет отвести до 30% тепла, которое выделяет двигатель при сжигании топлива.

Беда №2: коррозия

Теплопроводность слоя ржавчины, который образовывается на внутренних поверхностях двигателя и радиатора автомобиля, в 50 раз ниже, чем у металла. Этот контраст может быть губителен для термостата, деталей помпы, каналов двигателя и радиатора. Опытные автомеханики наверняка приведут вам истории из практики, когда коррозия просто убивала радиатор или головку блока цилиндров, проедая в них сквозные дыры.

А коррозия напрямую связана с использованием антифриза и перегревом. С использованием антифриза и перегревом коррозия связана напрямую. Если двигатель плохо отдает тепло и перегревается, то перегревается и охлаждающая жидкость. Контактируя с металлами, она быстрее вызывает коррозию. Возникает разрушительный замкнутый круг. По зашлакованным ржавчиной каналам радиатора антифриз движется медленее, это снижает теплоотвод и вызывает дополнительный перегрев.

Почерневшее и быстро вырабатывающееся моторное масло, заклинившийся из-за частиц ржавчины термостат, зашлакованные каналы радиатора, протечка подшипника помпы – это неполный список проблем, которые могут возникнуть из-за непонятной мутной жидкости, образовавшейся в расширительном бачке при использовании некачественного (или неправильно подобранного) антифриза.

При первых признаках того, что в механизме идут коррозийные процессы, не ждите, пока все посыплется: срочно промойте систему охлаждения и залейте качественный антифриз, соответствующий вашему типу автомобиля!

Беда №3: нерастворимые осадки

В каком-то смысле это даже хуже, чем ржавчина. Если следы коррозии из системы при тщательной промывке можно удалить, то нерастворимые частицы, выпадающие при использовании антифризов с высоким содержанием силикатов (нитратов, фосфатов и тд.), с поверхностью металла схватываются намертво. Проблемы – те же, что и в случае со ржавчиной (перегрев двигателя со всеми вытекающими).

Будьте осторожны и обращайте внимание на содержание силикатов (соединений кремния) в составе охлаждающей жидкости! И помните, что осадки могут также образоваться при использовании разных типов антифризов.

Беда №4: кавитация

Термин «кавитация», или кавитационная эрозия, образован от латинского слова cavita — «пустота». Ущерб, который кавитация причиняет двигателю, очень нагляден: поверхность металлических деталей покрывается ямками и бороздками, которые со временем срастаются между собой, занимая все большую площадь. Но дело не просто во впечатляющих визуальных дефектах. Эта «лунная поверхность» означает прямую угрозу для крыльчатки помпы и мокрых гильз двигателя.

Связь с качеством антифриза понятна: в «кипящем» или близком к закипанию двигателе образуются пузырьки пара, которые, лопаясь, выбивают на поверхности металла сначала микро-, а потом и заметные невооруженным глазом рытвины. Изъеденные кавитацией детали можно прямо отправлять на свалку. В крайнем случае – на капремонт. Кстати, одна из самых уязвимых деталей для кавитации – крыльчатка помпы. Ее тонкие «лепестки» достаточно быстро «разрывает» кавитацией, вызванной отсутствием необходимых в антифризе элементов пакета присадок.

Чтобы избежать разрушительного действия кавитации, выбирайте антифризы со специальным пакетом присадок, он продлевает срок службы помпы и двигателя в десятки раз.

Беда №5: трещины

Некачественные присадки, входящие в состав антифриза, агрессивно воздействуют на резины и пластмассы, и могут вызвать протечки и трещины в патрубках, расширительном бачке и других элементах системы охлаждения автомобиля.

Обращайте внимание на репутацию производителя охлаждающей жидкости и не доверяйте смесям кустарного производства, которые продаются под видом заводских антифризов.

Пять бед – простой ответ!

Чтобы уберечь механизм двигателя от нештатных ситуаций, нужно запомнить всего лишь два основных правила – и возвести их в принцип.

Во-первых, покупать только те охлаждающие жидкости, которые имеют допуск/одобрение производителей автомобилей и прошли соответствующие испытания на заводе-производителе.
Во-вторых – всегда проверять, соответствует ли состав и эксплуатационные свойства выбранного антифриза именно вашему типу автомобиля.

На практике это означает, что водителю нужно обязательно обращать внимание на заводскую спецификацию. Например, если вы водите автомобиль Volkswagen Golf 5 2005, охлаждающая жидкость должна соответствовать заводской спецификации VW TL 774-F (G12+). Кстати, при использовании неподходящего антифриза, машину могут отказаться обслуживать по гарантии (не говоря о том, что у двигателя могут начаться описанные выше проблемы).

Достойным решением может стать выбор антифриза марки Coolstream, который выпускает российское АО «Техноформ». Предприятие, чьи основные производственные мощности расположены в г. Подольск, с самого начала ориентировалось на передовые стратегии работы и самые высокие стандарты качества. Благодаря сотрудничеству с компанией Arteco (Бельгия), которая является одним из мировых лидеров в разработке и производстве присадок и антифризов, компания «Техноформ» в короткие сроки сумела совершить прорыв, в свою очередь заняв ведущие позиции на отечественном рынке специализированной химической продукции.

Сегодня торговая марка Coolstream – это лидер по количеству официальных заводских допусков на выпускаемую продукцию. Антифризы Coolstream выбраны для заправки в новые автомобили на конвейере российских автозаводов концерна VAG (Volkswagen, Audi, Skoda, Seat), Renault, Nissan, ГАЗ, КАМАЗ, АвтоВАЗ, Hyundai и KIA. Широкая линейка жидкостей для системы охлаждения делает Coolstream оптимальным выбором для владельца любого автомобиля.

Важно лишь помнить, что основным критерием выбора охлаждающей жидкости для автомобиля может быть только допуск/одобрение завода-производителя. Найдите эту информацию в руководстве по эксплуатации вашего автомобиля или на сайте производителя, и приобретите антифриз с подтверждением данного допуска.

Если нет возможности подобрать антифриз по допуску, приобретите универсальный карбоксилатный антифриз (например, Optima, Red, Green из линейки охлаждающих жидкостей Coolstream) – это станет безопасным и эффективным решением.

Какой антифриз выбрать?

Содержание:

1. Тосол и антифриз. В чем разница?
2. Выбираем по цвету или по составу?
3. Концентрат или готовая жидкость?

Сейчас автолюбителю трудно представить себе, как можно ездить на машине, которая не имеет системы жидкостного охлаждения двигателя. А ведь именно в таких автомобилях передвигались до 1920-х годов – система охлаждения того времени была воздушной. Но и технические возможности машин, и условия эксплуатации были не такими, как сегодня. В современных автомобилях на двигатель оказываются дополнительные нагрузки при работе системы кондиционирования, музыкальной аппаратуры и различных опций. Не говоря уже про час пик, когда приходится стоять в пробках с работающим мотором. Все это может вызвать перегрев двигателя.

Комментарий специалиста. У большинства двигателей нормальной температурой работы считается 80 – 90 °C. У многих автомобилей при показаниях термометра 94 – 95 °C включается электрический вентилятор, обеспечивающий принудительное охлаждение радиатора. В большинстве случаев это помогает избежать критичного температурного предела – 105 °C, при котором может произойти перегрев. Но это только при условии, что система охлаждения исправна и залит качественный антифриз.

«Закипел» – одно из самых пугающих слов для водителя. Стрелка на термостате ползет вверх… Если не заглушить мотор, то двигатель перегреется и из-под капота будет валить пар. Дать двигателю остыть и ехать дальше – это не решение проблемы. Ведь причина закипания лежит гораздо глубже, чем кажется, а последствия ее игнорирования могут быть плачевными: разрыв радиатора или повреждение головки блока мотора. Ремонт – это всегда дополнительные траты и головная боль автомобилиста. От перегрева никто не застрахован, поэтому лучше заранее знать, как это можно предотвратить.

Прежде всего, нужно следить за состоянием деталей системы охлаждения, вовремя менять изношенные элементы, своевременно предотвращать протечки, засоры и образование воздушных пробок. И конечно, справляться с нагрузкой системе охлаждения помогает антифриз, который, в отличие от воды, не замерзает при минусовой температуре и подходит для использования круглый год. Только требуется регулярно доливать его, чтобы жидкость в расширительном бачке находилась на нужной отметке. Качественный состав сохраняет свои свойства несколько лет, поэтому менять антифриз в системе охлаждения можно через 50 – 60 тысяч километров пробега. Но бывают случаи, когда необходимо сделать внеочередную замену.

Если вы купили подержанный автомобиль и не знаете, какая жидкость залита в системе охлаждения.
Если антифриз вытек из-за нарушения герметичности труб или радиатора.
Если жидкость слили при ремонте системы охлаждения.
Если качество антифриза вас не устраивает.

Читать еще: Что такое двигатель vdo

Вам знакома одна из ситуаций и вы не знаете, какой антифриз выбрать? А есть ли разница? – спросите вы. – Ведь любая охлаждающая жидкость должна охлаждать. – Если вы заботитесь о своем автомобиле, то вряд ли будете заливать в его систему охлаждения какой угодно состав. Что может случиться, если использовать неподходящий антифриз? Последствия бывают плачевными: кавитация гильз двигателя, засорение каналов, преждевременный износ крыльчатки помпы и, как следствие, дорогостоящий ремонт.

К вопросу выбора охлаждающей жидкости стоит подходить очень ответственно, ведь от этого зависит «здоровье» вашего автомобиля. Не спрашивайте совета у соседа по гаражу, не берите первую попавшуюся в магазине канистру с охлаждающей жидкостью, не верьте байкам горе-водителей с автомобильных форумов – лучше разберитесь во всем сами! Мы поможем и постараемся ответить на распространенные вопросы, которые чаще всего задают автомобилисты.

Тосол и антифриз. В чем разница?

В среде автолюбителей до сих пор бытует мнение, что тосол и антифриз – это разные виды жидкостей, и первый предназначен для отечественных автомобилей, второй – для иномарок. Парадокс заключается в том, что тосол является антифризом, так как подходит под определение охлаждающей жидкости, не замерзающей при 0 °C. Тосол – это всего лишь наименование жидкости, образованное от аббревиатуры ТОС (технология органического синтеза). Так назывался отдел закрытого научного завода, где был изобретен данный состав в 1960-е годы. Тогда это было поистине уникальное, дефицитное средство, которое отличалось непревзойденными эксплуатационными качествами. Действительно, разрабатывали состав для отечественных машин, тестировали на них же и по результатам испытаний давали допуски к применению именно для советских автомобилей. До сих пор водители старой школы хорошо отзываются об этом средстве. Но если сегодня вам посоветуют купить Тосол и залить его в систему охлаждения, знайте, что тот самый состав вы уже не найдете. Дело в том, что по классической рецептуре его уже давно не производят, а название «Тосол» не было зарегистрировано как торговая марка. Поэтому сейчас любое предприятие по производству охлаждающих жидкостей вправе называть так свою продукцию. Это вводит в заблуждение покупателей-автомобилистов, которые даже не догадываются, что компоненты в жидкости уже не те, да и свойства вряд ли так же хороши. Иногда недобросовестные производители под известной с советских времен маркой продают и вовсе вредные для автомобиля составы. Примером тому может служить случай из практики одного столичного автосервиса по ремонту двигателей. На автобусе был установлен мотор-миллионник Renault, который не пробежал и трети своего ресурса. Его гильзы были разрушены в результате кавитации, вызванной использованием так называемого Тосола – дешевой подделки сомнительного качества.

Знающие автомобилисты рекомендуют обходить стороной прилавки с жидкостями под названием «Тосол» и отдавать предпочтение фирменным составам, которые соответствуют международным стандартам и имеют подтверждающие сертификаты. Тогда перед покупателем встает второй вопрос.

Выбираем по цвету или по составу?

Этот вопрос опытные автомобилисты могут принять за шутку, но на самом деле новички часто спрашивают о том, какого цвета бывает антифриз и какой же нужно заливать в автомобиль. Чаще всего на прилавках можно встретить составы зеленого, синего, желтого, оранжевого и красного цветов. Многие покупатели при выборе руководствуются исключительно этим параметром. Например, видя, что в расширительном бачке жидкость зеленого цвета, доливают туда зеленый антифриз. Это не совсем правильно. Если вы не знаете, какой именно состав находится в системе охлаждения, а нужно долить туда жидкость, то есть вероятность смешать несовместимые составы, что не очень хорошо для работы автомобиля. Охлаждающие жидкости одного цвета могут иметь совершенно разные компоненты. Несовпадение составов по рецептуре может стать причиной образования осадка или геля, что ухудшит охлаждающие свойства жидкости и вызовет засорение системы охлаждения. Изначально охлаждающая жидкость бесцветная, производители окрашивают ее в яркий цвет лишь для улучшения видимости ее уровня в расширительном бачке. Поэтому выбор антифриза разумнее делать только на основании его состава. Различают следующие виды охлаждающих жидкостей.

На основе этиленгликоля – имеют низкое значение температуры замерзания, поэтому отлично подходят для применения зимой в условиях сурового климата. К примеру, охлаждающая жидкость, состоящая на 60% из этиленгликоля, сохраняет текучесть даже при температуре в -45 °C, при соотношении в 50% – до -70 °C. Кроме того, у этих составов высокая температура кипения, что снижает риск закипания при перегреве двигателя.
На основе моноэтиленгликоля – в таких технологических жидкостях содержание этого вещества может достигать 90%. Значение минусовой температуры у них чуть выше, чем у этиленгликолевых, и достигает -36 °C (в 50-процентном соотношении с водой). Наличие ингибитирующих присадок позволяет снизить коррозию металлических деталей, с которыми соприкасается антифриз в процессе работы.
На основе пропиленгликоля – наиболее безопасный вид охлаждающих жидкостей, так как в его состав не входят вредные для здоровья человека вещества и, что немаловажно, жидкость не воспламеняется.
Карбоносилатный – такой антифриз содержит присадки на основе органических кислот. При прохождении по системе охлаждения жидкость адсорбируется в местах, подверженных возникновению коррозии, и оставляет тончайшую защитную пленку. Использование такого состава поможет избежать ржавления и кавитации деталей. Срок службы жидкости достигает 5 лет.

В каждый состав входит пакет присадок, которые обладают не только антикоррозийными свойствами, но еще препятствуют пенообразованию, закипанию, отложению накипи. Существуют также специальные добавки, благодаря которым жидкость светится под ультрафиолетом – так легче обнаружить течь.

Не можете решить, какой антифриз лучше? Все зависит от ваших требований, а также от рекомендаций завода – изготовителя автомобиля. Если вы покупаете жидкость на основе этиленгликоля конкретной марки, то для доливки нужно брать идентичную по составу, желательно той же марки. Это гарантирует стопроцентное совпадение по присадкам, что обеспечивает эффективную работу системы охлаждения.

Концентрат или готовая жидкость?

Сегодня автомобилисты могут купить антифриз, разбавленный водой в нужных пропорциях, и, не раздумывая, залить нужное количество в систему охлаждения. Также есть возможность приобрести концентрированный состав, который разбавляют в соответствии с пропорциями самостоятельно. Многие ошибочно считают, что можно использовать концентрат в чистом виде, чтобы он якобы не замерзал. На деле все не так. Концентрированный состав антифриза на основе этиленгликоля – это 95% этиленгликоля, 3% воды и 2% пакета присадок. Он кристаллизуется при температуре -13 °C. Однако, разбавленный в воде, этот же состав в зависимости от пропорций будет иметь температуру замерзания от -40 до -65 °C. Разбавляют антифриз дистиллированной водой в процентном соотношении, которое рекомендует производитель. Ниже представлены данные для концентрата марки FILL Inn.

Каждый производитель приводит подобную информацию на этикетке антифриза, поэтому у вас не возникнет проблем с приготовлением охлаждающей жидкости. Концентрат покупать выгодно, так как цена на него ниже, чем на готовый продукт (если сравнивать конечный объем жидкости, заливаемой в бачок). Для заполнения пустой системы охлаждения лучше взять концентрат, на доливку можно приобретать готовый состав той же марки.

Правильный выбор охлаждающей жидкости – залог эффективной работы системы охлаждения автомобиля и долговечности ее элементов. Не экономьте на этой покупке, чтобы в будущем не тратиться на дорогостоящий ремонт. Если именно сейчас вы ищете качественный антифриз, вы можете купить его в нашем интернет-магазине. Мы предлагаем концентрированные и готовые составы, которые подходят для отечественных автомобилей и иномарок. Оформить заказ можно через сайт или по телефону 8-800-333-83-28.

Обеспечение бескавитационной работы водяного насоса двигателя внутреннего сгорания

Рубрика: 9. Транспорт

Опубликовано в

Дата публикации: 15.02.2018

Статья просмотрена: 521 раз

Библиографическое описание:

Арабян, А. К. Обеспечение бескавитационной работы водяного насоса двигателя внутреннего сгорания / А. К. Арабян, А. И. Мамошин, А. Р. Магомедов, Р. В. Стрельцов. — Текст : непосредственный // Технические науки: традиции и инновации : материалы III Междунар. науч. конф. (г. Казань, март 2018 г.). — Казань : Молодой ученый, 2018. — С. 72-74. — URL: https://moluch.ru/conf/tech/archive/287/13794/ (дата обращения: 09.09.2021).

В статье рассмотрены механизмы возникновения кавитации на поверхностях охлаждения гильз и блоков дизелей, дана методика расчёта кавитационных разрушений с целью определения сроков службы деталей. Указаны рекомендации по уменьшению кавитационных явлений на поверхностях охлаждения. На основе анализа существующих конструкций дизелей теоретически обоснованы конструктивные решения при проектировании дизельного двигателя с высокотемпературным охлаждением.

Ключевые слова: система охлаждения, дизельный двигатель, кавитационные разрушения, высокотемпературное охлаждение, водяной насос

Повышение температуры в системе охлаждения сопровождается повышением давления насыщенных паров охлаждающей жидкости, что в свою очередь повышает вероятность вскипания жидкости, циркулирующей в системе охлаждения.

Читать еще: Шатун двигателя какие проблемы

Наличие пузырьков пара в охлаждающей жидкости может привести к снижению производительности водяного насоса, которое может привести к перегреву двигателя.

Кроме того, кавитация отрицательно влияет на состояние таких деталей как крыльчатка водяного насоса, корпус водяного насоса, гильзы цилиндров и так далее.

Вместе с тем, повышение температуры охлаждающей жидкости при неизменных конструкциях водяного тракта, напора и подаче насоса возможно лишь при достаточно большом значении действительного (располагаемого) кавитационного запаса насоса, превышающем значение его критического (требуемого) запаса не менее чем в 1–1,5 раза.

Требуемый кавитационный запас определяется конструкцией насоса, его параметрами и представляет собой минимально допустимую разность между удельной энергией потока на входе в рабочее колесо при данной подаче и энергией, соответствующей давлению насыщенных паров перекачиваемой охлаждающей жидкости при данной температуре.

В настоящее время применяется несколько способов борьбы с кавитацией водяного насоса.

Располагаемый кавитационный запас можно повысить, если сократить длину всасывающего тракта и увеличить диаметр подводящего патрубка. Однако изменение размеров всасывающей магистрали ограничено условиями компоновки системы охлаждения и взаимосвязи отдельных элементов водяного тракта.

Этот способ не может быть приемлем для проектируемого дизеля, так как потребует пересчёта параметров водяного насоса и изменения конструкций некоторых деталей двигателя.

Можно создать подпор в подводящем патрубке водяного насоса, если поместить расширительный бачок выше, чем в штатной системе охлаждения. Тогда высота его установки более чем в три раза превысит то же значение из штатной системы охлаждения. Делать это не позволяют условия компоновки дизеля на транспортном средстве.

По известным причинам, неприемлемы также возможные варианты создание искусственного подпора от постоянного источника сжатого воздуха с целью повышения давления охлаждающей жидкости в подводящем патрубке водяного насоса.

Не может быть признан удачным и проектируемый некоторыми заводами изготовителями дизелей способ создания подпора за счёт перепуска части охлаждающей жидкости с повышенным давлением из линии нагнетания в подающий патрубок водяного насоса, так как это связано с необходимостью увеличения подачи насоса почти на 60 % и соответственно затрат мощности на его привод.

Возможен вариант включения в контур системы высокотемпературного охлаждения вспомогательного центробежного насоса для обеспечения подпора в подводящем патрубке основного циркуляционного насоса. Однако при этом возникает задача обеспечения безкавитационной работы уже вспомогательного насоса, да и установка на двигатель второго насоса вызовет определённые сложности.

Особого внимания заслуживает схема для замкнутых систем высокотемпературного охлаждения двигателей внутреннего сгорания, предложенная Соколовым Е. А., Зингер Н. М. [1, с. 15]. Это схема системы высокотемпературного охлаждения с использованием смесительного подпорного узла. Он состоит из струйного насоса, сопла, которое подключено к нагнетательной полости водяного насоса, а диффузор соединён с его всасывающим патрубком и так называемый компенсационной линией (она сообщает расширительный бачок с приёмной камерой струйного насоса). Предложенная схема позволяет получить значительный подпор при меньшей доле перепускаемой жидкости из полости нагнетания.

Принципиальная схема системы охлаждения с применением струйного насоса представлена на рисунке 1. Потоки рабочей и инжектируемой сред поступают в камеру смешивания, где происходит выравнивание скоростей, сопровождающееся повышением давления. Из смесительной камеры поток поступает в диффузор, где происходит дальнейший рост давления. Давление смешанного потока на выходе из диффузора выше давления инжектируемого потока, поступающего в приёмную камеру [2, с. 38].

В данном случае инжектируемым является поток, поступающий из расширительного бачка, рабочим — из нагнетающей полости водяного насоса.

Рис. 1. Принципиальная схема системы охлаждения. ВН — водяной насос; В — вентилятор; ДКЛ — датчик контрольной лампы; ДТЖ — датчик температуры охлаждающей жидкости; ЗГ — заливная горловина; К — кран сливной; ВК — воздушный клапан; ПК — паровой клапан; КТ — коробка термостатов; Р — радиатор; РБ — расширительный бачок; РО — рубашка охлаждения

Повышение давления инжектируемого потока без непосредственной затраты механической энергии является основным принципом струйных насосов. Благодаря этому качеству использование струйного насоса позволяет получить более высокое давление на входе в циркуляционный насос по сравнению с давлением столба жидкости в расширительном бачке.

Основным достоинством струйных насосов является простота схемы включения, простота конструкции, несложность изготовления [3, с. 76].

Включение в водяной тракт системы высокотемпературного охлаждения смесительно-подпорного устройства параллельно водяному насосу — один из наиболее простых и эффективных способов увеличения располагаемого кавитационного запаса циркуляционного насоса.

Применение высокотемпературного охлаждения на дизельном двигателе вносит некоторые конструктивные изменения в агрегаты системы охлаждения. Не исключено, что может возникнуть и необходимость уточнённого проектировочного расчёта отдельных элементов системы охлаждения.

Оценка конструкции проектируемого двигателя заключается в оценке таких его показателей, как живучесть, готовность к функционированию и обитаемости с одним двигателем.

Применение высокотемпературного охлаждения позволяет двигателю сохранить стабильный режим охлаждения в любых условиях эксплуатации без потерь охлаждающей жидкости в виде пара.

Уменьшенная емкость радиатора системы охлаждения, вызванная применением высокотемпературного охлаждения, несколько уменьшает время заправки системы охлаждения жидкостью при подготовке автомобиля к движению, отсюда и экономия охлаждающей жидкости, и меньшая вероятность поражения осколками радиатора системы охлаждения.

Отсутствие жалюзи совсем исключает участие водителя в регулировании теплового состояния двигателя.

При эксплуатации автомобиля в условиях низких температур окружающего воздуха используется система отопления кабины.

Размеры теплообменников могут быть сокращены, так как температура охлаждающей жидкости обеспечит быстрый прогрев кабины водителя и при меньшей поверхности теплообменника. Это — еще один путь экономии цветных металлов при использовании высокотемпературного охлаждения.

В данной статье рассмотрен механизм и места кавитационных разрушений наиболее ответственных деталей двигателя, таких как гильза и блок, предложена методика определения их ресурса из условий кавитационных явлений. Даны рекомендации по снижению вибраций и кавитационных разрушений полостей охлаждения дизельного двигателя.

Кавитационные разрушения в дизелях. Иванченко Н. Н., Скуридин А. А., Никитин М. Д., Л., Машиностроение, 1970 г.
Петриченко Р. М. Системы жидкостного охлаждения быстроходных двигателей внутреннего сгорания. Л., Машиностроение. 1975 г.
Соколов Е. Я., Зингер Н. М. Струйные аппараты. -М.: Энергия 1989 г.

Что такое кавитация в системе охлаждения двигателя