Для надежной и длительной работы двигателя необходимо поддержание оптимальной температуры. Системы охлаждения двигателя (СО) созданы для достижения и сохранения этой температуры. В данном материале мы подробно рассмотрим конструкцию, компоненты и распространенные неисправности таких систем.
- Назначение: Обеспечение оптимальной температуры двигателя для предотвращения его перегрева и обеспечения эффективной работы.
- Основные элементы: Радиатор, насос, термостат, патрубки, вентилятор и расширительный бачок.
- Принцип работы: Охлаждающая жидкость циркулирует через двигатель, поглощая тепло и отводя его в радиатор для охлаждения.
- Схема: Включает последовательное соединение компонентов, где жидкость проходит от двигателя к радиатору и обратно.
- Типы систем: Воздушное и жидкостное охлаждение, выбор зависит от типа двигателя и конструкции автомобиля.
Разновидности систем охлаждения двигателя
Современные автомобили в основном используют жидкостные системы охлаждения двигателя
Существует два основных метода регулирования температуры двигателя: с помощью охлаждающей жидкости (антифриза или тосола) и посредством принудительного воздушного потока. Исходя из этого, выделяют три типа охлаждающих систем:
- Воздушная. Это обдув, который направлен на устранение горячего воздуха в атмосферу. Тем не менее, воздушное охлаждение малопопулярно из-за низкой эффективности, а также высокого уровня шума.
- Жидкостная. В этом типе охлаждение осуществляется жидкостью. Она может быть принудительной, термосифонной или комбинированной. Жидкостные системы более эффективны и тихие по сравнению с воздушными, но также имеют свои особенности. Делят на открытые и закрытые: первые имеют пароотводную трубку, вторые изолированы от окружающей среды.
- КомбинированныеCooling systems сочетают в себе как воздушное охлаждение, так и жидкостные контуры.
Как работает жидкостная
Конструкция системы охлаждения двигателя достаточно проста. Когда двигатель запускается, насос начинает прокачивать антифриз по системе, перемещая его от теплых частей двигателя и обратно через обходные шланги. В большинстве автомобилей также предусмотрена постоянная циркуляция антифриза в печке.
Когда температура достигает 81-90 °C, термостат открывается, и охлаждающая жидкость (ОЖ) начинает циркулировать по большому кругу. В него входит основной радиатор, находящийся за радиаторной решеткой. Если автомобиль стоит на месте и не дует поток воздуха, может включаться вентилятор радиатора. При этом движение ОЖ в системе не прекращается.
Хотя различия в конструкции систем охлаждения могут не быть кардинальными у разных производителей автомобилей, выделяются два основных нюанса: место расположения термостата относительно направления потока антифриза и наличие расширительного бачка, который может работать под давлением или без него.
Элементы современной системы охлаждения двигателя
Основная задача жидкостной системы охлаждения — поддержание температурного режима, предусмотренного конструкцией автомобиля. В большинстве случаев конструкции систем схожи. Рассмотрим компоненты системы охлаждения:
Рубашка охлаждения. Это каналы внутри двигателя с прокладками на стыке блока и головки цилиндров (ГБЦ).
Антифризный насос (помпа). Он отвечает за циркуляцию ОЖ. Приводится в действие коленчатым валом или распредвалом. Некоторые современные двигатели используют электрические насосы, которые работают по необходимости, что способствует быстрому прогреву и снижению расхода топлива.
Термостат. Это автоматический клапан для регулирования потока ОЖ к основному радиатору. В новейших моделях может использоваться ТЕН для подогрева жидкости и своевременного открытия термостата.
Соединительные шланги, или патрубки. Они соединяют все компоненты системы.
Радиатор. Это теплообменник с двумя отверстиями для входа и выхода, соединенными медными или алюминиевыми трубками для охлажденного антифриза. Для повышения эффективности теплообмена к ним прикрепляются пластины, а встроенный вентилятор улучшает обдув.
Система охлаждения двигателя автомобиля выполняет важнейшую функцию — поддержание оптимальной рабочей температуры двигателя. Это особенно критично, поскольку перегрев может привести к серьезным повреждениям двигателя. Основное предназначение системы заключается в том, чтобы отводить лишнее тепло, вырабатываемое в процессе сгорания топлива, и обеспечивать стабильную температуру для эффективной работы. Эффективная система охлаждения способствует не только продлению срока службы двигателя, но и снижению расхода топлива.
Устройство системы охлаждения включает несколько ключевых компонентов. Во-первых, это радиатор, который отдает тепло окружающему воздуху. Во-вторых, насос, перекачивающий охлаждающую жидкость по системе. Термостат служит для регулировки потока жидкости и поддержания нужной температуры, а также дополнительные элементы, такие как вентилятор, который помогает в охлаждении радиатора, особенно в условиях низкой скорости автомобиля. Охлаждающая жидкость, как правило, представляет собой смесь воды и антифриза, что предотвращает замерзание и коррозию системы.
Схема системы охлаждения довольно проста: охлаждающая жидкость циркулирует по замкнутому контуру, начиная от блока цилиндров, где она поглощает тепло, и далее направляется в радиатор, где охлаждается. Существуют две основные схемы: воздушная и жидкостная, причем жидкостная схема является более распространенной в современных автомобилях. Каждый элемент системы играет свою роль, и сбой в работе даже одного компонента может привести к ухудшению ее эффективности, что в свою очередь может вызвать перегрев двигателя и его выход из строя.
Радиатор отопителя. Он предназначен для нагрева воздуха в салоне автомобиля. Информация о самостоятельной чистке радиатора отопителя доступна по ссылке.
Расширительный бачок. Используется для хранения антифриза. Может быть циркуляционным (под давлением) или тупиковым (без давления). Обычно изготавливается из полупрозрачного пластика с отметками уровня заполнения.
Пробка расширительного бачка. Она закрывает горловину для заполнения антифриза, образуя избыточное давление и замедляя процесс закипания. Оснащена встроенным клапаном, который регулирует давление: он открывается, когда двигатель выключен, чтобы предотвратить образование разрежения. Некоторые модели имеют как выпускные, так и впускные клапаны, в то время как в других вместо клапанов в пробке радиатора используется стандартная пробка.
Датчик температуры. Он отслеживает уровень температуры ОЖ и передает информацию на комбинацию приборов. В некоторых системах может быть несколько датчиков. Информацию о проверке датчика температуры охлаждающей жидкости (ДТОЖ) можно найти по ссылки.
Вентилятор. Он служит для принудительного охлаждения, когда недостаточно естественного обдува. Современные модели имеют электрические вентиляторы, которые активируются по мере необходимости и помогают экономить мощность двигателя.
Главный фактор, обеспечивающий нормальную работу системы, – это качество охлаждающей жидкости. Она должна быть от надежного производителя. Основные компоненты – вода и этилен или пропиленгликоль, а также добавки против коррозии и пенообразования. Температура замерзания должна составлять ниже -40°C, а температура кипения – выше 105°C.
Поломки жидкостной
Как и любой агрегат, компоненты системы охлаждения имеют определенный срок эксплуатации, особенно с учетом постоянного воздействия высоких температур и других негативных факторов. Наиболее распространенные проблемы:
Чаще всего происходит потеря свойств антифриза, что ведет к коррозии элементов системы и образованию осадка.
Протечки шлангов и соединений. Обычно для усиления соединений применяются хомуты (винтовые и проволочные). Рекомендуется использовать проволочные или пружинные хомуты, так как они обеспечивают равномерное давление и отличаются долговечностью.
Протечки радиатора. Радиатор подвергается наибольшему риску повреждений от реагентов и ударов камней, в результате чего могут возникать микротрещины. Для их устранения лучше всего воспользоваться специальными герметиками. В качестве временного решения иногда в антифриз добавляют сухую горчицу. Однако, рекомендуется заранее промывать всю систему, чтобы избежать образования закупорок. В любом случае этот метод является временным.
Радиатор и насос могут протекать
Протечка сальника помпы. Это приводит к снижению уровня антифриза, а со временем и к поломке подшипника насоса. За такими неисправностями легко заметить по подтекам.
Заклинивание клапана термостата. Закрытый клапан ведет к перегреву и, как следствие, к поломке двигателя, а открытый – к быстрому износу холодного мотора и повышенному расходу топлива.
Заедание клапана пробки расширительного бачка или радиатора. Открытый клапан препятствует образованию избыточного давления, что может привести к раннему закипанию антифриза. Если клапан закрыт, давление может возрасти до предела, что может стать причиной протечек и разрывов шлангов и даже бачка. Когда мотор остывает, разрежение вызывает подсос воздуха, нарушая циркуляцию жидкости. Чтобы избежать этой проблемы, нужно принимать меры по очищению, а также проверять правильность работы клапана: при нажатии на клапан должен быть слышен свист, а при отпускании – шипящий звук, что свидетельствует о нормальной работе.
Как обслуживать систему охлаждения автомобиля
Уход за системой охлаждения двигателя включает в себя определенные правила:
- Регулярно менять антифриз. Замену стоит производить, как минимум, раз в несколько лет (продолжительность зависит от качества материала). Обычно производитель рекомендует сменить заводской антифриз через 100-120 тыс. км, а затем каждые 60 тыс. км.
- Проверять на наличие протечек.
- Контролировать состояние расширительного бачка. При изменении цвета рабочей жидкости или появлении примесей следует проводить замену и промывку.
- Обратить внимание на состояние крышки, регулирующей давление.
- Менять антифриз при замене насоса (помпы).
- Прежде чем заменять антифриз, необходимо произвести промывку (по крайней мере, дистиллированной водой). Также стоит делать промывку, если двигатель перегревается или печка работает некорректно. Промывка также требуется после использования некачественного антифриза и герметиков. Полную информацию о промывке системы охлаждения можно найти по ссылке.
Следуя этим простым рекомендациям, можно избежать многих распространенных проблем с системой охлаждения.
Воздушная система охлаждения
Воздушная система охлаждения включает в себя такие компоненты:
- Вентилятор. Состоит из диффузора с неподвижными лопастями, который направляет воздушный поток, и ротора. Он запускается с помощью ремня и приводится в действие шкивом коленчатого вала.
- Съемный кожух.
- Дефлекторы и устройства контроля.
Принцип работы воздушной системы охлаждения заключается в следующем. Сначала вентилятор создает поток воздуха. Этот поток омывает блок цилиндров и головку, что позволяет эффективно охлаждать эти термонагруженные элементы, выводя излишки тепла в окружающую среду.
Очевидно, что воздушный поток направляется на те детали, которые нагреваются наиболее интенсивно — это цилиндры и головка. Эффективность охлаждения этих компонентов напрямую зависит от качества вентиляторов и правильного направления воздушного потока. Для увеличения теплоотведения на картере двигателя устанавливаются специальные пластины, которые способствуют движению воздуха, способствуя его отводу и охлаждению тепла.
Если информация оказалась полезной, оставьте свой комментарий. Если же вы нашли её бесполезной или неточной, пожалуйста, сообщите об этом.
Вопросы по теме
Как температура двигателя влияет на эффективность работы системы охлаждения?
Температура двигателя напрямую влияет на его эффективность и ресурс. При слишком высокой температуре масла в двигателе теряет свои защитные свойства, что может привести к быстрому износу. Система охлаждения, поддерживая оптимальную рабочую температуру, способствует улучшению сгорания топлива, снижению выбросов и увеличению мощности. Правильная работа системы охлаждения обеспечивает стабильную работу двигателя даже при высоких нагрузках.
Почему антифриз играет ключевую роль в функционировании системы охлаждения?
Антифриз, или охлаждающая жидкость, предотвращает замерзание и перегрев двигателя, а также защищает его от коррозии. Его состав включает специальные добавки, которые повышают теплоемкость жидкости и уменьшают образование накипи. Кроме того, антифриз снижает вязкость, что улучшает циркуляцию в системе. Это особенно важно в условиях перепадов температур, когда двигатель может подвергаться высоким нагрузкам.
Как можно улучшить эффективность системы охлаждения без значительных затрат?
Чтобы повысить эффективность системы охлаждения, можно выполнить несколько простых мероприятий. Первое — регулярно проверять уровень и состояние охлаждающей жидкости, а также чистоту радиаторов. Второе — устанавливать термостат с улучшенными характеристиками, что поможет оптимизировать температурный режим. Третье — использование специальных добавок для охлаждающей жидкости, которые уменьшают образование накипи, улучшая теплопередачу. Наконец, оптимизация воздушного потока через радиатор также может значительно повлиять на охлаждение.
