Интерактивная схема системы охлаждения двигателя

Калькулятор расчета нормы расхода масла в двигателе

Расчет расхода масла двигателем. Онлайн калькулятор нормы угара масла на 100л и 1000 км

1 — Пробка расширительного бачка. 2 — Расширительный бачок. 3 — Подводящий шланг радиатора. 4 — Шланг от радиатора к расширительному бачку. 5 — Отводящий шланг радиатора. 6 — Левый бачок радиатора. 7 — Алюминиевые трубки радиатора. 8 — Датчик включения электровентилятора. 9 — Правый бачок радиатора. 10 — Сливная пробка. 11 — Сердцевина радиатора. 12 — Кожух электровентилятора. 13 — Крыльчатка электровентилятора. 14 — Электродвигатель. 15 — Зубчатый шкив насоса. 16 — Крыльчатка насоса. 17 — Зубчатый ремень привода распределительного вала. 18 — Отводящий патрубок радиатора отопителя. 19 — Подводящая трубка насоса. 20 — Шланг подвода жидкости к пусковому устройству карбюратора. 21 — Блок подогрева карбюратора. 22 — Выпускной патрубок. 23 — Подводящий патрубок отопителя. 24 — Шланг отвода жидкости от блока подогрева карбюратора. 25 — Термостат. 26 — Шланг от расширительного бачка к термостату.

Зачем нужна система охлаждения двигателя уже можно догадаться из названия – работая, двигатель нагревается и охлаждается через радиатор. Это вкратце. На самом деле, задача системы охлаждения двигателя поддерживать его температуру в определенном диапазоне (85-100 градусов), называемом рабочей температурой. При рабочей температуре мотор работает максимально эффективно и безопасно.

Большой и малый круг системы охлаждения двигателя

После запуска, двигатель должен как можно быстрее достичь рабочей температуры. Для этого система охлаждения поделена на две части – малый круг и большой круг обращения. По малому кругу охлаждающая жидкость циркулирует максимально близко к цилиндрам и, соответственно максимально быстро нагревается. Как только она прогревается до наивысшей рабочей температуры, открывается клапан и жидкость уходит на большой круг, где не дает двигателю перегреться. Задача малого круга сохранить рабочую температуру, а большого — отвести лишнее тепло.

Печка как часть системы охлаждения двигателя

Приятно, когда салон быстро прогревается, а ведь это происходит потому, что печка это часть малого круга обращения. Через шланги жидкость уходит на радиатор печки и возвращается обратно. Что это значит? Чтобы печка начала дуть теплый воздух быстрее, ее надо включать тогда, когда согреется двигатель.

Термостат и помпа

Помпа и термостат системы охлаждения

Итак, мы выяснили, что двигатель не перегревается благодаря циркуляции ОЖ. Но что заставляет жидкость двигаться? Ответ – помпа. Это такой специальный насос, который приводится в движение двигателем через ремень, но бывают помпы и с электромотором. Основные неисправности помпы связанные с течью сквозь дренажное отверстие и износом подшипника (сопровождается писком). Также бывают помпы с пластиковой крыльчаткой, которая разъедается от некачественного антифриза.

Термостат, этот самый клапан, который открывается при нагреве ОЖ и пускает ее по большому кругу. Состоит из цилиндра с веществом, которые расширяется при нагреве; достигнув определенной температуры, оно выдавливает шток и открывает клапан. Остыв, шток втягивается, а клапан закрывается.

Радиатор и расширительный бачок системы охлаждения двигателя

Радиатор является частью большого круга и устанавливается впереди автомобиля. В нем циркулирует жидкость, которая охлаждается встречным воздухом и вентилятором.

Крышка радиатора поддерживает давление в системе охлаждения. В ней есть клапан, который открывается, когда давление превышает рабочее, и стравливает лишнюю жидкость по шлангу в расширительный бачок.

Расширительный бачок нужен, чтобы сохранить жидкость, нужную для охлаждения. Когда антифриз в расширительном бачке охладится, он вернется по шлангу обратно в радиатор, исключая попадание воздуха. Есть совмещенные бачки с клапанной крышкой.

Вот как устроена система охлаждения двигателя. Среди основных проблем связанных с этой системой стоит выделить:

• течь – может появиться везде, от каналов блока до расширительного бачка;

Основная причина – избыточное давление из-за неисправной крышки радиатора/расш. бачка

• перегрев – возникает неожиданно, но паниковать не стоит. Лучше включить печку на полную, врубив высшую скорость, прекратить движение накатом и заглушить двигатель.

Основные причины – вытекла вся ОЖ в системе, отказал вентилятор, забит радиатор, вышел из строя термостат или помпа.

Основные причины – отсутствие антифриза, сломался термостат в открытом положении.

Устройство и принцип работы системы охлаждения двигателя

Помимо главной функции отвода тепла от основных узлов двигателя автомобиля, система охлаждения решает ряд дополнительных задач. Фактически она участвует в работе системы смазки, отопления салона, выхлопа и рециркуляции отработавших газов, турбонаддува и коробки передач. О том, как она устроена, а также в чем заключается принцип работы охлаждающей системы и пойдет речь далее.

Виды систем охлаждения двигателя

Регулирование температуры автомобильного двигателя может осуществляться при помощи охлаждающей жидкости (антифриза, ОЖ) и посредством циркуляции воздуха. Исходя из этого различают три вида систем:

• Воздушная. Физически представляет собой обдув, благодаря которому происходит вытеснение горячего воздуха из подкапотного пространства в атмосферу. Воздушное охлаждение может быть естественным и принудительным (с использованием вентилятора). В силу низкой эффективности как самостоятельная система практически не применяется.
• Жидкостная. Представляет собой систему трубчатых контуров, по которым циркулирует охлаждающая жидкость. Жидкостное охлаждение может быть принудительным (перекачка насосом), термосифонным (за счет разности в плотности нагретой и охлажденной жидкостей) и комбинированным (охлаждение головки блока цилиндров осуществляется принудительно, а остальные узлы термосифонным принципом). Такая система более эффективна в сравнении с воздушной, но при определенных режимах работы (длительный простой с включенным двигателем, повышенные температуры окружающей среды) может быть недостаточной для качественного охлаждения.
• Комбинированная. Представляет собой использование и воздушного обдува, и жидкостных контуров.

Системы охлаждения на основе жидкости также разделяются на открытые и закрытые. Первые имеют сообщение с атмосферой при помощи пароотводной трубки, а во вторых жидкость полностью изолирована от окружающей среды. В закрытых системах давление антифриза больше, а следовательно, выше и температура кипения. Это позволяет использовать их при высоких температурах нагрева жидкости (до 120°C).

Устройство и принцип работы системы охлаждения ДВС

Наиболее популярной в современных автомобилях является комбинированная система охлаждения двигателя с принудительной циркуляцией воздуха и жидкости. Она состоит из следующих элементов:

• Радиатор системы охлаждения.
• Вентилятор радиатора.
• Малый и большой охлаждающие контуры.
• Рубашка системы охлаждения (система каналов в блоке цилиндров).
• Датчик температуры.
• Термостат.
• Расширительный бачок.
• Насос (помпа).
• Радиатор печки.
• Масляный радиатор (опционально).
• Радиатор системы рециркуляции отработавших газов (опционально).

В момент запуска двигателя насос начинает перекачку жидкости по малому контуру. Когда двигатель нагревается до рабочей температуры, срабатывает термостат и открывает второй (большой) контур охлаждения. Проходя через узлы мотора, охлаждающая жидкость нагревается и расширяется. При увеличении температуры часть жидкости поступает в расширительный бачок. Это позволяет компенсировать излишний объем, независимо от того, какое давление установилось в системе.

Большой и малый круги циркуляции ОЖ

Проходя через участок радиатора системы охлаждения, антифриз вновь остывает и возвращается на новый цикл. Если этот режим снижения температуры оказывается недостаточным, срабатывает температурный датчик, передающий сигнал блоку управления двигателя и запускающий вентилятор воздушного охлаждения. Если и его оказывается недостаточно, на приборную панель (индикатор) поступает сигнал о перегреве двигателя.

Масляный радиатор и радиатор рециркуляции отработавших газов может присутствовать не во всех системах охлаждения. Они необходимы для синхронного снижения температуры смазки и выхлопа, что делает эксплуатацию автомобиля более безопасной и экономичной. В автомобилях с турбонаддувом также может присутствовать еще один охлаждающий контур для снижения температуры воздуха наддува.

Как устроен радиатор охлаждения двигателя

Радиатор системы охлаждения ДВС состоит из следующих элементов:

• Сердцевина. Она может быть трубчатой (вертикальные трубки овального или круглого сечения, объединенные тонкими горизонтальными пластинами), пластинчатой (изогнутые пары пластин, спаянные по краям) и сотовой (спаянные трубки с сечением в виде правильного шестиугольника).
• Верхний бачок. Оснащен заливной горловиной с герметичной пробкой, а также патрубком для установки шланга, подводящего антифриз. В горловине выполнено отверстие для установки пароотводящей трубки. Последняя имеет паровой клапан, который открывается в случае закипания.
• Воздушный клапан. Он необходим для наполнения радиатора воздухом после остановки двигателя. Когда охлаждающая жидкость полностью остывает, без подачи дополнительного объема воздуха в системе может возникнуть сильное разрежение, провоцирующее сдавливание трубок.
• Нижний бачок. Оснащен патрубком для крепления шланга отвода жидкости.
• Крепления.

Принцип работы радиатора основан на многоуровневой циркуляции воздуха в его сердцевине, что делает снижение температуры охлаждающей жидкости, проходящей через него, более интенсивным.

Наиболее эффективными являются радиаторы пластинчатого типа, но они подвержены быстрому загрязнению, а потому самой популярной конструкцией стали трубчатые.

Особенности работы датчика температуры ОЖ

Температурный датчик позволяет контролировать состояние системы. Определить, где находится датчик температуры охлаждающей жидкости просто: как правило, он расположен в канале головки блока цилиндров. Он представляет собой терморезистор в герметичном корпусе, который может быть изготовлен из бронзы, пластика и латуни. На корпусе имеется резьба для установки в канал.

Принцип работы датчика основан на следующем эффекте: при повышении температуры сопротивление чувствительного элемента снижается, а при ее уменьшении увеличивается. Показатель сопротивления передается на электронный блок управления двигателем. Чтобы при этом данные состояния охлаждающей жидкости были точными, датчик должен быть полностью погружен в нее. При температуре 100°C сопротивление датчика температуры охлаждающей жидкости должно быть порядка 177 Ом. С учетом погрешностей измерения допускается показатель сопротивления 190 Ом. Если же отклонения больше допустимых, датчик необходимо заменить.

В некоторых моделях автомобилей может быть предусмотрено два датчика температуры. Один отвечает исключительно за включение вентилятора радиатора, а второй представляет собой датчик указателя текущей температуры охлаждающей жидкости.

Что используют в качестве охлаждающих жидкостей

В роли рабочей жидкости в системах охлаждения изначально применялась дистиллированная или деионизированная вода. Однако для современных двигателей она не обеспечивает нужный диапазон рабочих температур. Помимо этого, она склонна к коррозионной активности в отношении металлов, что снижает срок эксплуатации системы охлаждения. Для устранения этих недостатков в качестве охлаждающей жидкости сегодня применяются составы со специальными присадками (этиленгликоль, ингибиторы коррозии), что повышает характеристики всей системы. Чаще всего используется антифриз, который имеет более низкий порог замерзания.

При возникновении ситуации, когда требуется экстренный долив охлаждающей жидкости, можно использовать обычную чистую воду. Однако для корректной работы системы при первой возможности такой раствор необходимо заменить на качественный антифриз.

Замена охлаждающей жидкости проводится каждые 60-100 тысяч километров пробега. В охлажденном состоянии (при выключенном двигателе) ее количество должно быть на уровне нижнего края патрубка расширительного бачка охлаждающей системы. Для удобства на нем выполнены отметки “Min” и “Max”. Когда количество жидкости ниже минимальной отметки – выполняют долив. Если после работы уровень вновь упал – это свидетельствует о разгерметизации системы.

Значимость системы охлаждения двигателя не вызывает сомнений. А потому стоит регулярно проводить профилактический осмотр ее основных узлов. Это позволит избежать перегрева двигателя и возникновения критических поломок.

Система охлаждения двигателя

Цель системы охлаждения двигателя заключается в отведении от него лишнего тепла, чтобы поддерживать работу мотора на самых эффективных температурах, а также как можно скорее доводить его до нужной температуры после запуска. В идеале система охлаждения защищает двигатель, работающий на самых эффективных температурах, не зависимо от условий эксплуатации. Как только топливо сжигается в моторе, около одной трети энергии топлива превращается в работу. Ещё треть выходит через выхлопную трубу не использованной, оставшаяся треть превращается в тепло. В любом двигателе внутреннего сгорания необходима какая-нибудь система охлаждения.

Принцип работы системы охлаждения двигателя

Если система охлаждения отсутствует, детали будут плавиться от тепла, а поршни — расширяться так, что не смогут двигаться в цилиндрах (так называемый \»захват\»). Система водяного охлаждения двигателя состоит из:

• водяной системы двигателя;
• термостата;
• водяного насоса;
• радиатора;
• крышки радиатора;
• охлаждающего вентилятора (электрический или ременный привод);
• шлангов;
• ядра нагревателя;
• и, как правило, расширяющегося (в случае переполнения) бака.

Двигатели, сжигающие топливо, производят огромное количество тепла, температура может достигать до 4000 градусов по Фаренгейту , при которой горит топливовоздушная смесь. Тем не менее, при нормальной рабочей температуре около 2000 градусов по Фаренгейту система охлаждения удаляет около одной трети тепла в камере сгорания.

Выхлопная система забирает большую часть тепла, но детали двигателя, такие как стенки цилиндров, поршни и головки цилиндров, поглощают большое количество тепла. Если часть двигателя становится слишком горячей, масляная плёнка не в состоянии защитить её.

Отсутствие смазки может разрушить двигатель. С другой стороны, если мотор работает на слишком низкой температуре, это неэффективно, масло загрязняется (увеличивая износ и уменьшая лошадиные силы), становится более вязким, а расход топлива оставляет желать лучшего — не говоря уже о выхлопных газах! По этим причинам, система охлаждения должна оставаться в стороне, пока двигатель не прогреется.

Есть два типа систем охлаждения: жидкостное и воздушное охлаждение. Большинство двигателей охлаждаются жидкостью. Воздушное охлаждение используется чаще для самолетов, мотоциклов и газонокосилок.

В двигателях с жидкостным охлаждением предусмотрены каналы для жидкости или охладителя через блок цилиндров и их головки. Охлаждающая жидкость должна иметь косвенный контакт с такими частями двигателя как камеры сгорания, стенки цилиндров, места клапанов и их направляющие.

Проходя через каналы в двигателе, охлаждающая жидкость нагревается (она поглощает тепло от деталей мотора), после чего проходит через радиатор, охлаждающий её. После того, как в радиаторе она снова стала холодной, охлаждающая жидкость возвращается в двигатель. Это действие продолжается до тех пор, пока работает двигатель. Охлаждающая жидкость поглощает и отводит тепло мотора, а радиатор охлаждает охлаждающую жидкость.

Для проверки давления в системе охлаждения используется специальный измеритель, помогающий механику определить наличие утечек. Утечка может быть обнаружена и устранена прежде, чем она вызовет большие проблемы.

Основные проблемы

Рассмотрим основные проблемы с системой охлаждения, возникающие у автомобилей.

• Поврежденный шланг. Шланги изнашиваются и могут потечь. После потери охлаждающей жидкости, система больше не может охлаждать двигатель и он перегревается.
• Обрыв ремня вентилятора. Водяной насос приводится в действие мотором через ременную передачу. Если ремень рвется, то водяной насос не сможет вращаться, и охлаждающая жидкость не будет циркулировать по двигателю. Это может привести к перегреву двигателя.
• Неисправность корпуса радиатора. Корпус радиатора предназначен для выдерживания давления в системе охлаждения. Давление поднимает температуру, при которой охладитель закипает и, таким образом, поддерживает устойчивость системы. Если корпус не выдержит давления, то машина может перегреться в жаркие дни.
• Отказ водяного насоса. Чаще всего вы услышите скрип и обнаружите утечку охлаждающей жидкости из передней части насоса или под автомобилем. Первыми признаками являются небольшие пятна охлаждающей жидкости под машиной после ночи на парковке и сильный запах охлаждающей жидкости во время вождения.
• Прокладка головки цилиндра. Замечаете много белого дыма из Вашей выхлопной трубы? Возможно это прокладка головки. Прокладка головки уплотняет головку цилиндра, а также каналы охладителя. В случае повреждения прокладки охладитель может попасть в цилиндр и превратиться в пар. Прокладка головки повреждается наиболее часто после того, как двигатель перегревается. Когда очень жарко, головка цилиндра может деформироваться и прокладка повредится.

Профилактическое обслуживание

• Регулярно проверяйте все ремни и шланги (хороший момент — при замене масла).
• Обращайте внимание на подтеки охлаждающей жидкости под машиной, они могут быть признаком проблем в будущем.
• Меняйте охлаждающую жидкость каждые 2–3 года в зависимости от рекомендаций производителя. Проверьте ваш корпус радиатора на наличие повреждений резиновых уплотнений. Замените их, если Вы думаете, что они изношены. 150–300 рублей — довольно дешевая страховка.
• Промывайте свою систему охлаждения каждые 5 лет . Ей достается вся коррозия, которую создал двигатель.

Что обсудить с механиком

Дайте Вашему механику знать, когда возникает перегрев. Перегрев на холостом ходу, в отличии от перегрева на высоких скоростях, указывает на различные проблемы.

Спросите у механика, стоит ли заменить ремни или цепи, пока он заменяет водяной насос. Во многих случаях ремень, который приводит в движение водяной насос, поэтому в любом случае его придётся снимать, чтобы получить доступ к насосу.