Влияние на работу двигателя излишнего и недостаточного охлаждения

Влияние на работу двигателя излишнего и недостаточного охлаждения

Система охлаждения

Для чего нужна система охлаждения в автомобиле? Дело в том, что для обеспечения нормальной работы двигателя, необходим комфортный тепловой режим. При интенсивной работе двигателя, температура в его цилиндрах достигает очень высоких показателей, поэтому он нуждается в охлаждении. Устройства, которые призваны отводить тепло от двигателя и обеспечивать поддержание теплового состояния в допустимых пределах, называют системой охлаждения.

Система охлаждения двигателя: 1 – шланг подвода жидкости к насосу; 2 – водяной насос; 3 – отводящая трубка радиатора отопителя; 4 – подводящий патрубок радиатора отопителя; 5 – датчик температуры охлаждающей жидкости; 6 – электровентиляторы системы охлаждения; 7 – пробка; 8 – опора радиатора; 9 – кронштейн; 10 – верхний кожух радиатора; 11 – радиатор; 12 – нижний кожух радиатора; 13 – паровоздушный шланг расширительного бачка; 14 – подводящий шланг радиатора; 15 – термостат; 16 – отводящий шланг радиатора; 17 – жидкостный шланг расширительного бачка; 18 – расширительный бачок

Система охлаждения двигателя предупреждает преждевременный износ оборудования, ведь при недостаточно хорошем отводе тепла, двигатель перегревается и теряет свои качества. Что может произойти, если работа системы охлаждения нарушена? Недостаточное охлаждение двигателя может привести к увеличению расхода топлива, износу деталей из-за недостаточной смазки (она чрезмерно выгорает), к тому же сам двигатель не сможет развивать нужную скорость.

Количество теплоты, которое должна отводить действующая система охлаждения зависит от мощности авто, режимов работы двигателя. Если двигатель будет чрезмерно охлаждаться, то это вызовет изменение вязкостных свойств масла, что также снизит мощность двигателя и экономичный расход топлива. Оптимальный тепловой режим, который следует поддерживать системе охлаждения – это 85—95 °С (независимо от нагрузки).

Для современных поршневых двигателей возможно применение жидкостного или воздушного охлаждения. Воздушное охлаждение – охлаждение двигателя возможно благодаря функционированию многолопастного вентилятора, который отводит излишнюю теплоту. В воздушной системе охлаждения нет радиатора, насоса, её конструкция проста. Такая система проста и в обслуживании, не массивна и не имеет таких сложностей как жидкостная, в которой в зимний период возможно замерзание воды. Но на автомобильных двигателях распространение получила именно жидкостная система охлаждения. Она эффективно обеспечивает пуск двигателя при низких температурах и создает меньший шум при работе.

Жидкостное охлаждение – применяется в современных транспортных средствах, охлаждающие элементы – антифриз, вода, тосол. Охлаждающая система состоит из:

  • рубашки охлаждения блока и головки блока цилиндров;
  • термостата;
  • насоса (помпа);
  • радиатора;
  • расширительного бачка радиатора;
  • вентилятора;
  • соединительных патрубков и шлангов

Рубашка охлаждения имеет множество каналов, по которым циркулирует, перемещается жидкость. Для того чтобы охлаждающая жидкость могла перемещаться, требуется насос, который заставляет её двигаться. В жидкостной системе охлаждения есть термостат, который предназначен для поддержания теплового режима, оптимального для принятых условий эксплуатации. Если двигатель холодный, как это обычно бывает при запуске, термостат закрыт и жидкость перемещается только мо малому кругу, чтобы сократить время прогрева.

По достижении температуры выше 80—85 °С, автоматически открывается термостат и часть охлаждающей жидкости попадает в радиатор. По большому кругу жидкость направляется для циркуляции при достижении высоких температур – это в этом случае термостат открывается полностью. Вот так, в зависимости от режима эксплуатации и условий работы, функционирует термостат – по малому кругу для быстрого прогрева двигателя, и по большому – во избежание перегрева, в жаркие сезоны года.

Радиатор установлен в передней части отсека, служит для охлаждения жидкости за счет потока встречного воздуха. Состоит радиатор из множества перепонок, трубок и каналов. Такая конструкция радиатора позволила увеличить объем охлаждающейся жидкости. Расширительный бачок радиатора обычно изготавливают из пластмассы, через него заливается охлаждающая жидкость. Но кроме этого предназначения расширительный бачок выполняет важную задачу – компенсирует при нагревании и охлаждении изменение давления и объема жидкости в системе.

В системе охлаждения применяется 2 типа вентиляторов: постоянный и периодически включающийся электровентилятор. Второй тип вентилятора включается тогда, когда температура жидкости для охлаждения достигает 100°С. Соединительные патрубки, шланги, нужны для того, чтобы соединять рубашки охлаждения двигателя с насосом, радиатором, термостатом.

Правила технического обслуживания системы охлаждения

Для нормального функционирования системы охлаждения рекомендуется соблюдать несколько простых правил, которые помогут избежать ошибок, приводящих к поломкам оборудования. Прежде всего, начинающий автолюбитель должен запомнить, что проверять уровень охлаждающей жидкости в бачке нужно обязательно. Если владелец авто заметит утечку, ему необходимо обратиться к специалистам, чтобы найти причину снижения уровня.

В теплое время года автомобилисты используют обыкновенную воду для охлаждения и нужно своевременно её сливать перед наступлением холодов, чтобы не допустить замерзания воды в системе. При низких температурах заливают незамерзающую жидкость. Специалисты рекомендуют заливать незамерзающую жидкость в течение всего года.

Перегрев двигателя – это всегда неприятности для водителей, они вынуждены останавливаться в дороге, чтобы решить возникшую проблему. Зачастую водитель открывает пробку радиатора, забывая или не зная о том, что делать этого нельзя. Находящаяся под давлением жидкость может выстрелить и нанести ожоги находящимся вблизи людям.

Перегрев двигателя может возникать при неисправности термостата или при слабом натяжении ремня вентилятора, поэтому выдвигаясь в продолжительный путь, рекомендуется провести тщательный осмотр авто на предмет поломок. Также очень желательно брать запасной ремень помпы, так как без него охлаждающая система работать не будет, а это приведет к выходу из строя двигателя.

Насторожить водителя должны и капли жидкости на масляном щупе. Это может сигнализировать о том, что произошло повреждение прокладки головки блока цилиндров. Продолжать эксплуатацию авто в этом случае нецелесообразно, так как охлаждающая жидкость, попавшая в масляный поддон, нарушит состав смазки. А это только ускорит преждевременный износ деталей двигателя.

Тепловой режим двигателя

Температура газов в цилиндрах двигателя в момент воспламенения рабочей смеси достигает 2000—2200°С. Из общего количества выделяемого тепла только 25-30% превращается в полезную работу, 10-15% теряется на преодоление трения и привода механизмов, до 40% тепла уносится вместе с отработавшими газами, а остальное тепло должно быть отведено системой охлаждения. Чрезмерный отвод тепла вредно сказывается на работе двигателя – снижается мощность двигателя, увеличивается износ его деталей и увеличивается расход топлива. Не лучше влияет на работу двигателя недостаточный отвод тепла, что ведет к перегреву двигателя. С перегревом двигателя связано снижение мощности, увеличение износа деталей, расход топлива и появление преждевременной вспышки.

Таким образом, нормальная работа двигателя возможна только при условии обеспечения системой охлаждения наивыгоднейшего теплового режима, то есть такого режима, при котором температура охлаждающей жидкости колеблется в пределах 85-90°С (независимо от нагрузки и окружающей температуры).

Система охлаждения автомобильного двигателя может быть жидкостной или воздушной. На двигателях отечественных автомобилей (кроме «Запорожца») применяют замкнутую систему охлаждения с принудительной циркуляцией охлаждающей жидкости. Замкнутой ее называют потому, что она непосредственно с атмосферой не сообщается. Этим достигается повышение температуры кипения воды до 120°С, что значительно снижает расход жидкости на испарение. Принудительной же считают ее потому, что циркуляция жидкости осуществляется водяным насосом центробежного типа под давлением. На рисунке 1 показана схема системы охлаждения современного двигателя. Водяной насос 5, приводимый в действие коленчатым валом через клиновидный ремень, засасывает воду (антифриз) из нижнего бачка радиатора 1 через шланг 4 в водяную рубашку 6. Вода охлаждает цилиндры, затем она через водораспределительную трубку 7 поступает в водяную рубашку камер сгорания, отводя от них излишнее тепло, и далее через патрубок термостата 10 и шланг 11 поступает в верхний бачок радиатора, откуда по множеству трубок протекает в нижний бачок, охлаждаясь потоком воздуха, создаваемого вентилятором 2. Такой путь воды называется «циркуляцией по большому кругу».

Рис.1. Схема системы охлаждения:
1 – радиатор, 2 – вентилятор, 3 – сливной кран, 4, 11 – шланги, 5 – водяной насос, 6 – рубашка охлаждения цилиндров, 7 – водораспределительная трубка, 8 – цилиндр, 9 – термостат, 10 – патрубок термостата.

В верхнем патрубке 10 установлен термостат 9, который перекрывает путь охлаждающей жидкости в радиатор, направляет ее обратно в водяную рубашку (ускоряя подогрев) до тех пор, пока температура охлаждающей жидкости не достигнет 70°С. Эта циркуляция – «по малому кругу».

Радиатор (рис.2) служит для охлаждения воды. Он состоит из двух бачков 1, 5, соединенных между собой несколькими рядами тонких трубок (сердцевина) 4. В верхнем бачке находится наливное отверстие, которое закрывается пробкой 3. Пароотводная трубка 2, впаянная в верхний бачок 1, служит для выпуска пара из радиатора при избыточном давлении и впуска воздуха, когда в системе создается разряжение.

Рис.2. Радиатор:
1 – верхний бачок с патрубком, 2 – пароотводная трубка, 3 – пробка радиатора, 4 – сердцевина, 5 – нижний бачок.

Пробка радиатора (рис.3) создает герметичность, в системе охлаждения. Она снабжена двумя клапанами – выпускным (паровой) 2, открывающимся при достижении давления пара в радиаторе 1,3-1,5 кГ/см 2 и впускным (воздушный) 9, открывающимся при падении давления в радиаторе до 0,85-0,90 кГ/см 2 .

Читать еще:  Вентиляторный двигатель принцип работы

Рис.3. Пробка радиатора:
1 – пароотводная трубка радиатора, 2 – выпускной клапан, 3 – пружина выпускного клапана, 4 – корпус пробки, 5 – запорная пружина, 6 – наливная горловина радиатора, 7, 8 – прокладки, 9 – впускной клапан, 10 – пружина впускного клапана, 11 – седло впускного клапана.

Водяной насос (рис.4) центробежного типа, обеспечивает в системе принудительную циркуляцию воды. В корпусе насоса на валике установлена крыльчатка. Для предотвращения утечки воды между корпусом насоса и валиком устанавливается сальник. К валику насоса при помощи ступицы крепится вентилятор, создающий тягу воздуха через радиатор. Число лопастей вентилятора зависит от размеров и емкости радиатора. Иногда вентилятор изолирован кожухом (диффузором), прикрепленным к радиатору. Такое устройство обеспечивает направленный поток воздуха через радиатор.

Рис.4. Водяной насос двигателя «Москвич-412»:
1 – корпус, 2 – корпус сальника, 3 – манжета сальника, 4 – корпус шайбы, 5 – крыльчатка, 6 – подшипник, 7 – гайка, 8 – стопорный винт, 9 – дистанционная втулка, 10 – валик насоса

Термостат – автоматический регулятор, предназначенный для быстрого подогрева холодного двигателя и дальнейшего поддержания температуры воды в нужных пределах (85-90°С). Термостаты бывают жидкостные и с твердым наполнителем. На современных двигателях устанавливаются в основном термостаты с твердым наполнителем. Они более надежны в работе, проще и дешевле при изготовлении. Их работа основана на эффекте расширения активной массы при достижении определенной температуры (70°С). При этом клапан открывается, пропуская через радиатор воду. При охлаждении воды активная масса затвердевает и детали клапана термостата возвращаются в исходное положение, прикрывая доступ воды в радиатор.

Перед радиатором крепятся жалюзи (набор отдельных пластин, шарнирно укрепленных на прямоугольном каркасе). Изменяя величину воздушного потока через радиатор, жалюзями можно регулировать тепловой режим двигателя. Управление жалюзями осуществляется рукояткой, установленной в кронштейне на панели.

В системе охлаждения двигателя автомобиля «Жигули» жалюзи отсутствуют. Вместо них применяется специальный съемный утеплитель.

В систему охлаждения двигателя современных автомобилей включен расширительный бачок, предназначенный для компенсации изменения объема охлаждающей жидкости в ней при работе двигателя.

Расширительный бачок установлен в моторном отсеке. Изготовляется он из полупрозрачной пластмассы и имеет контрольную отметку с надписью «мин». В нижней части бачка выполнен штуцер, предназначенный для соединения бачка при помощи гибкой трубки с отводящим патрубком наливной горловины радиатора.

Для конденсации пара, поступающего из радиатора, в бачке установлена парораспределительная трубка с отверстиями. Наливная горловина бачка закрывается пробкой с отверстиями, через которые бачок сообщается с атмосферой.

При воздушном охлаждении двигатель охлаждается воздушным потоком, непосредственно омывающим наружную поверхность цилиндров и их головок. Для лучшего охлаждения двигателя его цилиндры и головки снабжаются большим числом ребер, которые расположены по направлению воздушного потока.

Двигатели с воздушным охлаждением обладают рядом преимуществ. Они более компактны, имеют меньшую массу на единицу мощности, просты и удобны в эксплуатации, особенно
в зимнее время года и в безводных местностях.
Двигатели с воздушным охлаждением обладают рядом преимуществ. Они более компактны, имеют меньшую массу на единицу мощности, просты и удобны в эксплуатации, особенно
в зимнее время года и в безводных местностях.

Зачем нужно охлаждение двигателя и как это работает

Принцип работы двигателя внутреннего сгорания (далее — ДВС) представляет собой строгую очередность микровзрывов горючей смести в цилиндрах. Соответственно повышается и температура двигателя, которая становится критической. Подобные процессы неминуемо приводят к выходу из строя силового агрегата любого транспортного средства. Именно поэтому во всех современных ДВС обязательно применяется система охлаждения.

  1. Функции и виды системы
  2. Структура системы
  3. Принцип работы системы
  4. Основные неисправности системы
  5. Основы эксплуатации и обслуживания системы
  6. Постоянный контроль уровня охлаждающей жидкости
  7. Диагностика негерметичности системы
  8. Симптомы перегрева или недостаточного нагрева двигателя

Функции и виды системы

Основное назначение системы охлаждения и бензинового, и дизельного ДВС сводится к принудительному отводу тепла от деталей двигателя, которые нагреваются в процессе его работы, и поддержанию его рабочего температурного режима.
Помимо данной функции, система охлаждения автомобиля выполняет и ряд иных сопутствующих задач:

  1. ускорение прогрева двигателя до рабочей температуры;
  2. нагрев воздуха для отопления салона;
  3. охлаждение системы смазки ДВС;
  4. охлаждение выхлопных газов (при применении рециркуляции);
  5. охлаждение воздуха (при турбонаддуве);
  6. охлаждение смазки в коробке передач (при АКПП).

В зависимости от принципа действия и способа функционирования принято различать следующие системы охлаждения:

  • жидкостную (основанную на отводе тепла потоком жидкости);
  • воздушную (базирующуюся на охлаждении воздушным потоком);
  • комбинированную (сочетающую в себе принцип действия жидкостной и воздушной систем).

Структура системы

Подавляющее большинство ДВС имеют жидкостную систему охлаждения (закрытого типа), использующую принцип принудительной циркуляции. Именно она, с одной стороны, способно обеспечить максимально эффективное охлаждение, а с другой, — является более эргономичным и комфортным способом отвода избыточного тепла от двигателя.

Устройство и принципиальная схема системы охлаждения двигателя (как дизельного, так и бензинового) включает в себя работу следующих компонентов:

  1. радиатора с вентилятором (электрическим, механическим или гидравлическим);
  2. радиатора отопителя («печки») с электрическим вентилятором;
  3. рубашек охлаждения блока цилиндров и головки блока;
  4. термостата;
  5. циркуляционного (водяного) насоса («помпы»);
  6. расширительного бачка;
  7. крана радиатора «печки»;
  8. соединительных патрубков и шлангов.


В качестве охлаждающей жидкости может использоваться вода, тосол, антифриз. Система охлаждения подавляющего числа автомобилей использует тосол, как более оптимальный вариант, из-за хорошего соотношения стоимости и функциональных характеристик.

Принцип работы системы

Принцип функционирования системы охлаждения двигателя (и бензинового, и дизельного) весьма прост и основан на целенаправленной циркуляции охлаждающей жидкости. Охлаждающая жидкость, забирая тепло у деталей двигателя (в рубашках охлаждения), под воздействием давления, создаваемого водяным насосом, начинает циркулировать по системе, осуществляя теплообмен.

Первоначально движение жидкости осуществляется при закрытом термостате по малому кругу, то есть без работы радиатора. Это делается для того, чтобы убыстрить процесс прогрева двигателя и доведения его до рабочей температуры. После возврата жидкости в рубашки охлаждения процесс циркуляции продолжается.

В том случае, когда температура достигает высоких показателей (в пределах 100 градусов), открывается термостат, и охлаждающая жидкость начинает двигаться по большому кругу, заходя в радиатор. Это сразу же остужает двигатель, ибо в систему охлаждения поступает жидкость, ранее не использовавшаяся (находившаяся в радиаторе). Сам радиатор охлаждается потоком атмосферного воздуха.

При дальнейшем нагреве двигателя (например, в летний период), когда жидкость не успевает остывать до необходимого температурного уровня, специальное устройство автоматически включает электрический вентилятор («ленивец»), дополнительно охлаждающий радиатор и частично двигатель. Вентилятор работает до достижения необходимого уровня температуры жидкости, и специальное устройство выключает его. Механический вариант вентилятора, соединенный с коленвалом ременной передачей, работает в постоянно действующем режиме.

При необходимости (например, в холодное время года) охлаждающая жидкость через открытый кран отопителя заходит в «печку», где с помощью радиатора, с одной стороны, дополнительно остывает, отдавая избыточное тепло, а с другой, — обогревает воздух в салоне автомобиля.

Основные неисправности системы

Если обратиться к пункту 2.3.1 ПДД и к «Перечню неисправностей…», с которыми ограничивается движение транспортных средств, то в них можно обнаружить полное отсутствие упоминаний о проблемах, связанных с системой охлаждения двигателя. Это означает, что поломки системы не позиционируются в качестве неисправностей, с которыми запрещается движение. А, следовательно, система охлаждения и ее ремонт – это личное дело каждого водителя, степень его комфорта на дороге.

Каковы же основные «несерьезные» проблемы, которые может испытывать система охлаждения ДВС?

Во-первых, наиболее распространена негерметичность или течь охлаждающей жидкости. Причем, ее причины могут заключаться в смене уличной температуры (чаще – наступления сезона морозов). Среди популярных причин – и закоксованность патрубков и шлангов, которые под постоянным воздействием высокой температуры теряют эластичность. Протекание охлаждающей жидкости обуславливается и физическими повреждениями основного радиатора и радиатора «печки», полученными либо химическим путем (например, реактивами, входящими в состав тосола), либо посредством механического воздействия (например, удара).

Во-вторых, не менее популярная неисправность – выход из строя (или заклинивание) термостата. Клапан термостата (устройство, находящееся в постоянном контакте с жидкостью), постепенно коррозирует. В конечном счете, происходит его заклинивание, что исключает срабатывание в системе «открыто-закрыто». Результаты подобного состояния термостата двояки:

  1. при заклинивании в положении «открыто» охлаждающая жидкость двигается только по большому кругу (с постоянным использованием радиатора), что приводит к слабому и длительному прогреву двигателя и, соответственно, плохой обогреваемости салона автомобиля;
  2. при заклинивании в положении «закрыто» охлаждающая жидкость, напротив, двигается только по малому кругу (без использования радиатора), что обусловливает перегрев двигателя и может привести к необратимым изменениям в структуре металла, уменьшению ресурса силового агрегата и даже к его поломке.

В-третьих, серьезной неприятностью представляется поломка циркуляционного насоса (или «помпы»). Чаще всего эта неисправность связана с выходом из строя подшипника «помпы» — ее основной детали. Причины банальны – износ или некачественная запчасть. Спрогнозировать поломку затруднительно, но уловить начало нестандартной работы «помпы» более чем возможно – по характерному свистящему звуку подшипника. Он означает, что циркуляционный насос требует немедленной замены.

В-четвертых, при определенных условиях возможно засорение системы охлаждения двигателя. Причинами подобного состояния является, как правило, отложение солей в каналах системы охлаждения (радиатора, блока, головки блока). При этом нарушается циркуляция охлаждающей жидкости и отвод излишнего тепла от двигателя и его деталей ухудшается. В конечном счете, это приводит к перегреву двигателя со всеми вытекающими отсюда последствиями.

Читать еще:  Bmw двигатель n46b20 характеристики

Основы эксплуатации и обслуживания системы

Контроль за состоянием системы охлаждения – это необходимое условие комфортного движения на транспортном средстве. Несмотря на то, что неисправности указанной системы не запрещают эксплуатации автомобиля, водитель должен понимать опасность перспективы выхода ее из строя. Перегрев двигателя, более чем возможный в теплое время года, и недостаточный обогрев салона автомобиля в зимнюю пору приводит к необходимости ремонта, порой весьма дорогостоящего.
Соблюдение элементарных правил эксплуатации системы охлаждения двигателя позволит избежать, вовремя предупредить или минимизировать воздействие неисправностей на нормальную работу автомобиля.

Постоянный контроль уровня охлаждающей жидкости

Расширительный бачок служит для визуального контроля за уровнем жидкости в системе охлаждения. Дело в том, что объем системы охлаждения постоянен, а вот объем жидкости изменяется в зависимости от условий эксплуатации. При понижении или повышении уровня охлаждающей жидкости (указанного на расширительном бачке) необходимо корректировать ее количество в системе.

Диагностика негерметичности системы

Постоянное понижение уровня охлаждающей жидкости чаще всего связано с ее протеканием. Многочисленные соединения патрубков с элементами системы охлаждения, коррозия основного радиатора или радиатора «печки» приводят к постоянному уменьшению уровня жидкости в расширительном бачке. Диагностирование проблемы связано с обнаружением темных пятен на узлах и агрегатах, расположенных в моторном отсеке, мокрым следам на проезжей части, а также по характерному сладковато-приторному запаха тосола. Более серьезный характер носит обнаружение следов тосола на масляном щупе, что приводит к дорогостоящему ремонту двигателя.

Симптомы перегрева или недостаточного нагрева двигателя

Перегрев может быть связан с несколькими причинами:

  1. заклиниванием термостата в положении «закрыто»;
  2. засорением каналов системы;
  3. недостаточным уровнем жидкости в системе.

А вот недостаточный нагрев двигателя автомобиля свидетельствует исключительно о заклинивании термостата, который работает только в положении «открыто».

Подведем итог. Система охлаждения двигателя выполняет функции отвода излишнего тепла от силового агрегата, образовавшегося в процессе работы, и поддержания нормального (рабочего) режима его эксплуатации.

Влияние системы охлаждения двигателя на надежную работу автомобиля

Система, отвечающая за своевременное охлаждение двигателя, представляет собой совокупность множества приборов и устройств, которые обеспечивают надежный подвод охлаждающего рабочего тела к нагретым частям двигателя, а также последующий отвод излишков тепла в окружающую среду. В настоящее время множество автомобилей возлагают на данную систему и другие функции такие, как регулирование температуры в коробке передач, обеспечение кондиционирования салона, а также закачка воздуха в элементы турбонаддува.

Исправность системы охлаждения двигателя гарантирует стабильное поддержание наиболее оптимального теплового режима работы мотора автомобиля. Благодаря своевременному срабатыванию подобных комплексов исключается повышенный износ деталей, перегрев двигателя, снижение мощности мотора и ухудшение качества топливной смеси, поступающей в цилиндры.
В настоящее время различают несколько типов данных систем в соответствии с их принципом действия:

  1. Жидкостная;
  2. Воздушная;
  3. Комбинированная, которая совмещает в себе некоторые элементы представленных выше комплексов.

Тем не менее, многие заводы-изготовители устанавливают на свою продукцию жидкостную систему, поскольку небезосновательно считают ее наиболее эффективной из всех. Как можно догадаться из названия, в качестве рабочего тела в ней выступает специальная жидкость, которая прогоняется через все устройства и приборы, осуществляя требуемый отвод тепла.
Система охлаждения двигателя состоит из нескольких основных конструктивных элементов, таких как:

  1. Центробежный насос, который отвечает за постоянную циркуляцию жидкости;
  2. Теплообменник;
  3. Радиатор, с которого излишек тепла уходит в окружающую среду;
  4. Расширительный бачок. Позволяет регулировать давление и уровень жидкости в системе;
  5. Термостат, измеряющий параметры рабочей среды;
  6. Система патрубков, по которой, собственно, и происходит циркуляция охлаждающего тела.

Если какое-нибудь из этих устройств вышло из строя, то необходимо сразу вызвать эвакуатор для вашей же безопастности.

Важной составляющей системы охлаждения двигателя является датчик температуры. Данный элемент управления осуществляет измерение и контроль параметров, которые в дальнейшем преобразуются в электрические импульсы, поступающие на электронный блок управления (ЭБУ). Он, в свою очередь, обрабатывает поступающие сигналы и подает команды на различные исполнительные устройства, а также на бортовой компьютер. Поэтому вы имеете возможность в любой момент узнать интересующие вас параметры.
Поломка датчика температуры двигателя может привести к перегреву или же, наоборот, излишнему охлаждению мотора, ухудшению качества холостого хода, увеличение расхода топлива и ухудшению уровня выхлопных газов. А это в свою очередь может повлечь за собой заглохание двигателя, потерю мощности и значительное ухудшение общей управляемости автомобиля.

Влияние на работу двигателя излишнего и недостаточного охлаждения

Большинство двигателей имеет жидкостные системы охлаждения (открытые или закрытые). У открытой системы охлаждения внутреннее пространство непосредственно сообщается с окружающей атмосферой. Распространение получили закрытые системы охлаждения, у которых внутреннее пространство только периодически сообщается с окружающей средой при помощи специальных клапанов. В этих системах охлаждения повышается температура кипения охлаждающей жидкости и уменьшается ее выкипание.

Двигатели автомобилей ГАЗ -24 «Волга», ГАЗ -бЗА, ЗИЛ -130, MA3-5335 и КамАЗ-5320 имеют закрытую жидкостную систему охлаждения с принудительной циркуляцией жидкости, создаваемой водяным центробежным насосом. Жидкостная система охлаждения автомобильного двигателя (рис. 1) состоит из водяной рубашки, радиатора, вентилятора, термостата, насоса с крыльчаткой, отводящего и подводящего патрубков, ремня привода вентилятора, датчика указателя температуры жидкости, сливных краников и других деталей. Вокруг цилиндров двигателя и головки блока имеется пространство с двойными стенками (водяная рубашка), где циркулирует охлаждающая жидкость.

Во время работы двигателя охлаждающая жидкость нагревается и водяным насосом подается в радиатор, где охлаждается, а затем снова поступает в рубашку блока цилиндров. Для надежной работы двигателя необходимо, чтобы охлаждающая жидкость постоянно циркулировала по замкнутому кругу: двигатель — радиатор—двигатель. Жидкость может циркулировать по малому кругу, минуя радиатор (непрогретый двигатель, термостат закрыт), или по большому кругу, поступая в радиатор (прогретый двигатель, термостат открыт). Направление движения охлаждающей жидкости показано на рис. 42 стрелками.

Водяная рубашка двигателя состоит из рубашки блока цилиндров и рубашки головки блока, соединенных между собой отверстиями в прокладке между головкой и блоком. Крыльчатка водяного центробежного насоса и вентилятор приводятся в действие клиновидным ремнем. При вращении крыльчатки насоса охлаждающая жидкость нагнетается в водораспределительную трубку, расположенную в головке блока. Через отверстия в трубке жидкость направляется к патрубкам выпускных клапанов, благодаря чему охлаждаются наиболее нагретые части головки блока и цилиндров. Нагретая охлаждающая жидкость проходит в верхний отводящий патрубок. Если термостат закрыт, то по перепускному каналу жидкость снова поступает к центробежному насосу. При открытом термостате охлаждающая жидкость проходит в верхний бачок радиатора, охлаждается, протекая по трубкам, и поступает в нижний бачок радиатора. Охлажденная в радиаторе жидкость по нижнему подводящему патрубку подводится к насосу.

Водяная рубашка двигателя автомобиля ЗИЛ -130 соединена с радиатором гибкими шлангами. Верхний бачок радиатора соединен с рубашкой впускного трубопровода, а нижний бачок — с подводящим патрубком водяного насоса. Левый и правый ряды цилиндров соединены с насосом двумя трубопроводами. В патрубке, по которому нагретая охлаждающая жидкость подводится к верхнему бачку радиатора, установлен термостат. Водяная рубашка компрессора гибкими шлангами постоянно соединена с системой охлаждения двигателя. Радиатор 18 ото-пителя соединен с системой охлаждения двигателя шлангами] включается отопитель в работу краном.

При пуске, прогреве и работе двигателя, пока температура воды в системе охлаждения ниже 73° С, жидкость циркулирует по водяным рубашкам блока, головок блока и компрессора, но не поступает в радиатор, так как термостат закрыт. К водяному насосу (независимо от положения клапана термостата) охлаждающая жидкость подается по перепускному шлангу из рубашки впускного трубопровода, от компрессора и из радиатора отопителя (если он включен).

Водяной насос нагнетает жидкость в систему, и основной ее поток проходит по водяной рубашке блока цилиндров от его передней части к задней. Омывая гильзы цилиндров со всех сторон и проходя через отверстия в привалочных поверхностях блока цилиндров и головок блока, а также в прокладке, расположенной между ними, охлаждающая жидкость поступает в рубашки головок блока. При этом значительное количество охлаждающей жидкости подается к наиболее нагретым местам — патрубкам выпускных клапанов и гнездам свечей зажигания. В головках блока охлаждающая жидкость движется в продольном направлении от заднего торца к переднему благодаря наличию отверстий соответствующего диаметра, просверленных в привалочных поверхностях блока цилиндров и головок, и дозирующих вставок, установленных в задних каналах впускного трубопровода. Отверстие во вставке ограничивает количество жидкости, поступающей в рубашку впускного трубопровода. Теплая жидкость, проходящая по рубашке впускного трубопровода, нагревает горючую смесь, поступающую из карбюратора (по внутренним каналам трубопровода), и улучшает смесеобразование.

Читать еще:  Что нужно чтобы поменять двигатель на ваз 2109

Перед началом работы необходимо проверить уровень жидкости в радиаторе, так как при недостаточном ее количестве нарушается циркуляция жидкости и двигатель перегревается. В систему ох л а ледени я следует наливать чистую мягкую воду, не содержащую известковых солей. При использовании жесткой воды в радиаторе и водяной рубашке откладывается большое количество накипи, приводящей к перегреву двигателя и снижению его мощности. Частая смена воды в системе охлаждения вызывает усиленное образование накипи. Смягчить воду можно следующими способами: кипячением, добавлением к воде химических веществ и ее магнитной обработкой. Установлено, что, проходя через слабое магнитное силовое’поле,‘вода приобретает новые свойства: теряет способность к накипеобразованию и растворяет ранее образовавшуюся накипь, которая была в системе охлаждения двигателя.

В систему охлаждения воду наливают через горловину радиатора, закрываемую пробкой (рис. 43). Для слива воды из системы охлаждения служат краники, расположенные в самых низких точках системы охлаждения.

Система охлаждения дизеля автомобиля КамАЗ-5320 рассчитана на постоянное использование жидкостей TOCOЛ -A-40 или TOCOЛ -A-65 (замерзающих при низкой температуре). Применение воды в системе охлаждения допускается только в особых случаях и кратковременно. В систему охлаждения входят водяные рубашки блока и головок цилиндров, водяной насос, радиатор, вентилятор с гидромуфтой, жалюзи, два термостата, расширительный бачок, соединительные трубопроводы, шланги, клиноременная передача привода насоса, сливные краны или пробки, датчики температуры охлаждающей жидкости и другие детали.

Завод допускает работу двигателя при температуре охлаждающей жидкости не более 105 °С. Температурный режим работы двигателя поддерживается двумя термостатами, гидромуфтой включения вентилятора и жалюзи. Если двигатель не прогрет, то охлаждающая жидкость, подаваемая насосом, поступает в левый ряд цилиндров и по нагнетательному патрубку в правый ряд. Омывает наружные поверхности гильз цилиндров обоих рядов, затем через отверстия в верхней плоскости блока цилиндра, прокладке головки блока поступает в головки цилиндров, охлаждая наиболее нагретые места — выпускные каналы и гнезда форсунок. Нагретая жидкость проходит от головок цилиндров в правую и левую трубы, расположенные в «развале» двигателя, затем по соединительной трубе подается в водораспределительную коробку (или коробку термостатов). Клапаны термостатов закрыты, и по перепускному патрубку 6 охлаждающая жидкость снова подается к водяному насосу.

Термостаты установлены в отдельной коробке, укрепленной на переднем торце правого ряда цилиндров. Расширительный бачок расположен на двигателе с правой стороны и соединен с верхним бачком радиатора, водораспределительной коробкой, компрессором и водяной рубашкой блока цилиндров. Расширительный бачок компенсирует изменение объема жидкости при ее нагревании, позволяет контролировать ее уровень в системе охлаждения. В бачок отводится и в нем конденсируется пар из верхних участков радиатора и системы. Собирающийся в бачке воздух улучшает работу системы охлаждения. TOCOJ1-A-40 или ТОСОЛ -А-65 в систему охлаждения наливают через горловину, имеющую герметизированную пробку на резьбе. Паровой и воздушный клапаны установлены в пробке.

В системе охлаждения дизеля применена гидромуфта привода вентилятора, которая передает крутящий момент от коленчатого вала двигателя к вентилятору. Используя гидромуфту, поддерживают наивыгоднейший температурный режим в системе охлаждения и гасят возникающие колебания при резком изменении частоты вращения коленчатого вала. Гидромуфта привода вентилятора имеет автоматическое управление.

В движение гидромуфта приводится от коленчатого вала двигателя через шлицевой ведущий вал. Вентилятор, расположенный соосно с коленчатым валом, укреплен на ступице, установленной на ведомом валу. Ведущую часть гидромуфты составляют: ведущий вал в сборе с кожухом; ведущее колесо, соединенное болтами с кожухом и валом шкива; шкив привода насоса и генератора, привернутый к валу болтами. Ведущая часть гидромуфты вращается на шарикоподшипниках. Ведомую часть гидромуфты составляют: ведомое колесо в сборе, соединенное болтами с ведомым валом. Ведомая часть гидромуфты привода вентилятора вращается на шарикоподшипниках. Уплотнение гидромуфты осуществлено двумя уплотнительными кольцами и самоподжимными сальниками.

Для управления гидромуфтой привода вентилятора имеется выключатель золотникового типа, установленный на нагнетательном патрубке в передней части двигателя. В зависимости от температуры жидкости в системе охлаждения выключатель гидромуфты соединяет или разъединяет ведущий вал с ведомым, изменяя количество масла, поступающего в гидромуфту из системы смазки. Масло для работы гидромуфты подается насосом в ее полость, затем по трубке подводится в каналы ведущего вала и через отверстия в ведомом колесе — в межлопастное пространство. При вращении ведущего колеса масло с его лопаток переходит на лопатки ведомого колеса, и оно начинает вращаться, передавая крутящий момент на вал и вентилятор. Гидромуфта при помощи крана Еключается в работу или отключается, а в связи с этим включается или отключается вентилятор. Кран находится в корпусе выключателя гидромуфты.

Вентилятор может работать в трех режимах:
— автоматический — температура охлаждающей жидкости в двигателе поддерживается равной 80—95 °С; кран выключателя гидромуфты установлен в положение В (метка на корпусе); при снижении температуры охлаждающей жидкости ниже 80° С вентилятор автоматически отключается;
— вентилятор отключен — кран выключателя гидромуфты установлен в положение 0; вентилятор может вращаться с небольшой частотой;
— вентилятор включен постоянно — в таком режиме допускается кратковременная работа в случае возможных неисправностей гидромуфты или ее выключателя.

Температуру жидкости в системе охлаждения контролируют дистанционным термометром, приемник которого расположен в кабине водителя на щитке приборов, а датчик в водораспределительной коробке (дизель автомобиля КамАЗ-5320), в водяном канале впускного трубопровода (двигатели автомобилей ГАЗ -53А и ЗИЛ -130), в головке блока (двигатель автомобиля ГАЗ -24 «Волга»). Если температура воды в системе охлаждения превышает определенную величину, то на щитке приборов загорается сигнальная лампа, например красная (автомобиль ГАЗ -63А) при температуре воды 105-108 °С.

Принципиальная схема принудительных систем охлаждения современных двигателей одинакова.

Двигатель ЗИЛ -130 имеет закрытую систему охлаждения с принудительной циркуляцией жидкости. Система состоит из охлаждающей рубашки блока и головки цилиндров, радиатора, соединительных патрубков, водяного центробежного насоса, вентилятора, термостата, сливных краников рубашки блока цилиндров и сливного крана радиатора. На рисунке показан включенный в систему охлаждения отопитель кабины и обогреватель ветрового стекл(а. .Подвод жидкости к отопителю производится по трубопроводу, а отвод — по трубопроводу при открытом положении крана.

При работе двигателя водяной насос создает циркуляцию жидкости через охлаждающую рубашку, патрубки и радиатор. Проходя по рубашке блока и головки, охлаждающая жидкость омывает стенки цилиндров, камеры сгорания и другие детали. Нагретая жидкость по патрубку поступает в верхнюю часть радиатора и далее по большому количеству трубок из верхней части радиатора в нижнюю, отдавая при этЪм тепло потоку воздуха. Охлажденная жидкость из нижнего бачка (резервуара) радиатора вновь поступает в рубашку двигателя. Систему рассчитывают так, чтобы при прохождении через радиатор температура жидкости снизилась на 6—10 °С. Термостат, установленный в верхнем водяном патрубке, автоматически меняет интенсивность циркуляции жидкости через радиатор, поддерживая наивыгоднейшую ее температуру. Поступление воздуха к радиатору можно регулировать с помощью жалюзи — шторок перед радиатором, открываемых в зависимости от теплового режима двигателя вручную или автоматически.

На двигателях грузовых автомобилей ЗИЛ , МАЗ , КамАЗ установлен компрессор тормозной системы, цилиндры которого имеют жидкостное охлаждение, подключенное параллельно системе охлаждения двигателя.

Контроль за работой системы охлаждения заключается в проверке уровня жидкости и в наблюдениях за показаниями термометра, состоящего из датчика и приемника, установленного на щитке приборов.

Двигатель СМД -14 гусеничного трактора ДТ-75М имеет закрытую систему охлаждения с принудительной циркуляцией охлаждающей жидкости. В систему охлаждения входят: водяной насос центробежного типа с вентилятором, приводимые во вращение клиновым ремнем охлаждающие рубашки блока и головки блока; отводящая труба; радиатор, состоящий из верхнего и нижнего литых бачков, между которыми впаяна сердцевина; датчик указателя температуры жидкости; соединительные трубопроводы и шланги. Для удаления воздуха из системы служит отверстие в корпусе водяного насоса, закрытое пробкой. В систему охлаждения двигателя включена рубашка охлаждения пускового двигателя. Заполняют систему жидкостью через горловину радиатора, а сливают через краны. Интенсивность охлаждения жидкости в радиаторе регулируют вручную подъемом шторок, расположенных перед радиатором на большую или меньшую высоту.

Циркуляция охлаждающей жидкости в системе осуществляется водяным насосом, который засасывает жидкость из нижнего бачка радиатора через патрубок и подает ее в водораспределительный канал блок-картера. Через боковые отверстия в водораспределительном канале жидкость подается одновременно ко всем цилиндрам. Из рубашки охлаждения блок-картера жидкость поступает в водяную рубашку головки блока и затем по трем отверстиям в верхней стенке головки в водоотводящую трубу и далее в верхний бачок радиатора. Часть жидкости из блок-картера по соединительному патрубку поступает в рубашку цилиндра пускового двигателя, а оттуда через головку его цилиндра в отводящую трубу.

Вместимость системы охлаждения автотракторных двигателей определяется типом двигателя и находится в пределах 7,5—50 л.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector