Какая рабочая температура должна быть в двигателе?

Главным фактором правильной эксплуатации любого автомобиля, является контроль температуры двигателя. Во избежание поломок ДВС, ведущих за собой дорогостоящий ремонт, стоит уделять внимание температуре силовой установки, и знать все нюансы, связанные с ней.

В данной статье подробно описано, какая рабочая температура у двигателя, что следует делать при повышенной температуре. Как проверить и как посмотреть температуру двигателя, при какой температуре двигателя следует принимать соответствующие меры, и многое другое, обеспечивающее работу мотора в правильном режиме!

Цель слежения за температурой

В каждом двигателе внутреннего сгорания находятся поршни, при направлении поршня в нижнюю мертвую точку затрачивается очень много энергии, которая, в свою очередь, отдает большое количество тепла, имеющее высокую температуру. Как все знают, двигатель состоит из металлического материала, а металл считается очень чувствительным к температуре, материалом.

При высоких температурах металл имеет свойство расширения, что влечет за собой деформацию участков, для которых необходимо иметь точные размеры, обеспечивающие идеальную работу мотора. В каждом автомобиле находится специальная система охлаждения двигателя, обеспечивающая оптимальную температуру для работы, избегая деформации необходимых частей.

Как проверить температуру двигателя

Как узнать температуру двигателя? Температура бензинового двигателя определяется по датчику, который находится на панели приборов. На датчике находится шкала с отметками, обозначающими значение градусов, а также цветовая шкала, показывающая степень нагрева — чем ближе к красному, тем температура выше.

Если имеются неполадки в его работе, лучше сразу обратиться к специалистам, потому как проверить и отремонтировать у них устройство получится быстрее и качественнее.

Если проверенный ранее датчик температуры по какой-то причине перестал функционировать, то можно воспользоваться специальным тестером, имеющим датчик температуры. Такой инструмент легко найти в магазине электротоваров.

Для определения температуры двигателя тестером, необходимо прикрепить датчик тестера силиконом к датчику, установленному на двигателе, и подождать несколько минут, дисплей тестера выявит и покажет температуру. Так и происходит измерение температуры двигателя.

А как проверить температуру тосола? Для определения температуры охлаждающей жидкости, датчик тестера прикрепляем к шлангу системы охлаждения, также используя силикон.

Рабочая температура

Рабочая температура двигателя зависит от охлаждающей системы. Целью системы является — обеспечение благотворных условий работы двигателя, и их поддерживания. Во время сгорания топливной смеси достигается температура ближе к 2000 градусов.

Система охлаждения максимально снижает данный показатель, поддерживая температуру в районе 80 — 90 градусов. Такая температура и является оптимально рабочей.

Чем опасна высокая температура

Повышенная температура в двигателе приводит к кипению и испарению тосола. После выхода жидкости из системы, температура резко вырастает, что приводит к перегреву и деформации двигателя, детали ДВС начинают расширяться и изменяться. В конечном итоге происходит заклинивание двигателя, что чревато выходом его из строя. В таком случае двигатель сложно оживить и стоить это будет дорого.

Допустимая температура в автомобиле зависит от свойств охлаждающей жидкости. При заливании воды, предельная температура 100 градусов. Тосол выдерживает в районе 110 — 140 градусов по Цельсию, следовательно, эксплуатация разрешена не более чем при 110 градусах.

Как восстановить нормальную температуру ДВС

Как же восстанавливается рабочая температура двигателя? В первую очередь, при высокой температуре стоит проверить количество тосола в системе, если же ее там мало или нет совсем, необходимо залить. При отсутствии бачка для охлаждающей жидкости, ее стоит заливать в радиатор.

При заливке напрямую в радиатор, необходимо соблюдать осторожность, во избежание ожогов тела, из-за попадания горячей жидкости. Следующим шагом стоит проверить систему на наличие протечек. Не станет лишним и проверка радиатора. Если произошел сильный перегрев двигателя, то необходимо провести его диагностику.

Для соблюдения постоянной температуры, стоит контролировать уровень жидкости в бачке, вовремя ее доливая, а также проверять датчик температуры на исправность.

При какой температуре стоит начать движение

Рабочая температура двигателя составляет 80 −90 градусов зимой. При положительной температуре окружающей среды, можно начинать движение при температуре 70 — 80 градусов. Так как летом двигатель не подвергается внешнему охлаждению, его работоспособность увеличивается, и поэтому до начала движения не стоит его прогревать до высоких температур.

Нормальная температура двигателя зимой

Оптимальная температура двигателя в зимнее время должна достигать 80 — 90 градусов, что обеспечит нормальную работоспособность механизмам. При какой температуре замерзает вода в моторе? Обычно это случается при температуре ниже −3 градусов. Прогревать автомобиль стоит не более семи минут на высоких оборотах, и не более пяти минут на низких.

Прогрев ДВС

Процесс прогрева двигателя очень прост и не требует потери времени. После запуска двигателя, ему необходимо работать на холостом ходу около пяти — семи минут, пока температура охлаждающей жидкости не достигнет +40 — +50 градусов. Время прогрева зависит от уличной температуры.

В большинстве случаев этого вполне достаточно для нормальной работы двигателя. При очень низких температурах прогрев ДВС осуществляют с помощью специальных приборов, которые сначала прогреют картер, для согрева масла, а затем уже заводят мотор, держа его на высоких оборотах.

Утепление двигателя

Для ускоренного прогрева двигателя в зимнее время и для поддержания оптимальной температуры стоит его утеплить. Существует несколько способ утепления:

• Авто одеяло — представляет собой покрывало, с наполнением из специальной ваты, используемой в огнеупорных щитах и в утеплении газо- и нефтепровода. Такое одеяло можно купить, или при наличии материала, сделать самим. Польза одеяла заключается в том, что его состав выдерживает высокую температуру и обладает маленькой теплопроводностью.
• Электропрогреватель — считается продвинутым вариантом прогрева. Минус такого способа заключается в том, что для его использования требуется питание в 220 вольт, что заставляет владельца, держать авто рядом с розеткой. Также для электропрогрева требуется 20-30 минут, чтобы полностью прогреть двигатель.
• Автономный прогреватель — самый лучший способ прогрева перед запуском, но и самый дорогой. Такой прогреватель представляет собой систему запуска двигателя, когда он остыл, и отключать его, при достижении определенной температуры. Как правило, автономный прогреватель настраивается по времени, или по определенной температуре.

Замерзание двигателя

Если в системе охлаждения отсутствует тосол или антифриз, но вместо них используется вода, это не страшно, если вовремя поддерживать уровень. Но не страшно это только в теплое время года. Зимой, вода, вместо антифриза может навредить двигателю максимально серьезно.

Вода может замерзнуть при температуре ноль градусов, что при любом похолодании плохо скажется не только на системе охлаждения, но и на самом двигателе.

Максимально, двигатель останется целым, с залитой водой, при температуре −3 градуса. При наличии воды в радиаторе и системе охлаждения, при очень низкой температуре, присутствует шанс раскола двигателя, восстановление которого, в данном случае считается нереальным.

Принцип работы и устройство двигателя

Двигатель внутреннего сгорания называется так потому что топливо воспламеняется непосредственно внутри его рабочей камеры, а не в дополнительных внешних носителях. Принцип работы ДВС основан на физическом эффекте теплового расширения газов, образующихся в процессе сгорания топливно-воздушной смеси под давлением внутри цилиндров двигателя. Выделяемая в этом процессе энергия преобразуется в механическую работу.

В процессе эволюции ДВС выделились несколько типов двигателей, их классификация и общее устройство:

• Поршневые двигатели внутреннего сгорания. В них рабочая камера находится внутри цилиндров, а тепловая энергия преобразуется в механическую работу посредством кривошипно-шатунного механизма, передающего энергию движения на коленчатый вал. Поршневые моторы делятся, в свою очередь, на:
  • карбюраторные, в которых воздушно-топливная смесь формируется в карбюраторе, впрыскивается в цилиндр и воспламеняется там искрой от свечи зажигания;
  • инжекторные, в которых смесь подаётся напрямую во впускной коллектор, через специальные форсунки, под контролем электронного блока управления, и также воспламеняется посредством свечи;
  • дизельные, в которых воспламенение воздушно-топливной смеси происходит без свечи, посредством сжатия воздуха, который от давления нагревается до температуры, превышающей температуру горения, а топливо впрыскивается в цилиндры через форсунки.
• Роторно-поршневые двигатели внутреннего сгорания. Здесь тепловая энергия преобразуется в механическую работу посредством вращения рабочими газами ротора специальной формы и профиля. Ротор движется по «планетарной траектории» внутри рабочей камеры, имеющей форму «восьмёрки», и выполняет функции как поршня, так и ГРМ (газораспределительного механизма), и коленчатого вала.
• Газотурбинные двигатели внутреннего сгорания. Особенности их устройства заключаются в преображении тепловой энергии в механическую работу с помощью вращения ротора со специальными клиновидными лопатками, который приводит в движение вал турбины.

Далее рассматриваются только поршневые двигатели, так как только они получили широкое распространение в автомобильной промышленности. Основные причины тому: надежность, стоимость производства и обслуживания, высокая производительность.

Устройство двигателя внутреннего сгорания

Первые поршневые ДВС имели лишь один цилиндр небольшого диаметра. В дальнейшем, для увеличения мощности сначала увеличивали диаметр цилиндра, а потом и их количество. Постепенно двигатели внутреннего сгорания приняли привычный нам вид. “Сердце” современного автомобиля может иметь до 12 цилиндров.

Наиболее простым является двигатель с рядным расположением цилиндров. Однако, с увеличением количества цилиндров растет и линейный размер двигателя. Поэтому появился более компактный вариант расположения — V-образный. При таком варианте цилиндры расположены под углом друг к другу (в пределах 180-ти градусов). Обычно используется для 6-цилиндровых двигателей и более.

Одна из основных частей двигателя — цилиндр (6), в котором находится поршень (7), соединенный через шатун (9) с коленчатым валом (12). Прямолинейное движение поршня в цилиндре вверх и вниз шатун и кривошип преобразуют во вращательное движение коленчатого вала.

На конце вала закреплен маховик (10), назначение которого придавать равномерность вращению вала при работе двигателя. Сверху цилиндр плотно закрыт головкой блока цилиндров (ГБЦ), в которой находятся впускной (5) и выпускной (4) клапаны, закрывающие соответствующие каналы.

Клапаны открываются под действием кулачков распределительного вала (14) через передаточные механизмы (15). Распределительный вал приводится во вращение шестернями (13) от коленчатого вала.
Для уменьшения потерь на преодоление трения, отвод теплоты, предотвращения задиров и быстрого износа трущиеся детали смазывают маслом. В целях создания нормального теплового режима в цилиндрах двигатель должен охлаждаться.

Но главная задача – заставить работать поршень, ведь именно он является главной движущей силой. Для этого в цилиндры должны подаваться горючая смесь в определенной пропорции (у бензиновых) или отмеренные порции топлива в строго определенный момент под высоким давлением (у дизелей). Топливо воспламеняется в камере сгорания, отбрасывает поршень с большой силой вниз, тем самым приводя его в движение.

Принцип работы двигателя

Из-за низкой производительности и высокого расхода топлива 2-тактных двигателей практически все современные двигатели производят с 4-тактными циклами работы:

1. Впуск топлива;
2. Сжатие топлива;
3. Сгорание;
4. Вывод отработанных газов за пределы камеры сгорания.

Точка отсчета — положение поршня вверху (ВМТ — верхняя мертвая точка). В данный момент впускное отверстие открывается клапаном, поршень начинает движение вниз и засасывает топливную смесь в цилиндр. Это первый такт цикла.

Во время второго такта поршень достигает самой нижней точки (НМТ — нижняя мертвая точка), при этом впускное отверстие закрывается, поршень начинает движение вверх, из-за чего топливная смесь сжимается. При достижении поршнем максимальной верхней точки топливная смесь сжата до максимума.

Третий этап – это поджигание сжатой топливной смеси с помощью свечи, которая испускает искру. В результате горючий состав взрывается и толкает поршень с большой силой вниз.

На заключительном этапе поршень достигает нижней границы и по инерции возвращается к верхней точке. В это время открывается выпускной клапан, отработанная смесь в виде газа выходит из камеры сгорания и через выхлопную систему попадает на улицу. После этого цикл, начиная с первого этапа, повторяется снова и продолжается в течение всего времени работы двигателя.

Описанный выше способ является универсальным. По такому принципу построена работа практически всех бензиновых моторов. Дизельные двигатели отличаются тем, что там нет свеч зажигания – элемента, который поджигает топливо. Детонация дизельного топлива осуществляется благодаря сильному сжатию топливной смеси. При такте «впуск» в цилиндры дизеля поступает чистый воздух. Во время такта «сжатие» воздух нагревается до 600О С. В конце этого такта в цилиндр впрыскивается определенная порция топлива, которое самовоспламеняется.

Системы двигателя

Вышеописанное представляет собой БЦ (блок цилиндров) и КШМ (кривошипно-шатунный механизм). Помимо этого современный ДВС состоит и из других вспомогательных систем, которые для удобства восприятия группируют следующим образом:

1. ГРМ (механизм регулировки фаз газораспределения);
2. Система смазки;
3. Система охлаждения;
4. Система подачи топлива;
5. Выхлопная система.

ГРМ — газораспределительный механизм

Чтобы в цилиндр поступало нужное количество топлива и воздуха, а продукты сгорания вовремя удалялись из рабочей камеры, в ДВС предусмотрен механизм, называемый газораспределительным. Он отвечает за открытие и закрытие впускных и выпускных клапанов, через которые в цилиндры поступает топливо-воздушная горючая смесь и удаляются выхлопные газы. К деталям ГРМ относятся:

• Распределительный вал;
• Впускные и выпускные клапаны с пружинами и направляющими втулками;
• Детали привода клапанов;
• Элементы привода ГРМ.

ГРМ приводится в действие от коленчатого вала двигателя автомобиля. С помощью цепи или ремня вращение передается на распределительный вал, который посредством кулачков или коромысел через толкатели нажимает на впускной или выпускной клапан и по очереди открывает и закрывает их.

Система смазки

В любом моторе есть множество трущихся деталей, которые необходимо постоянно смазывать, чтобы уменьшить потери мощности на трение и избежать повышенного износа и заклинивания. Для этого существует система смазки. Попутно с ее помощью решается еще несколько задач: защита деталей двигателя внутреннего сгорания от коррозии, дополнительное охлаждение деталей мотора, а также удаление продуктов износа из мест соприкосновения трущихся частей. Систему смазки двигателя автомобиля образуют:

• Масляный картер (поддон);
• Насос подачи масла;
• Масляный фильтр с редукционным клапаном;
• Маслопроводы;
• Масляный щуп (индикатор уровня масла);
• Указатель давления в системе;
• Маслоналивная горловина.

Система охлаждения

Во время работы мотора его детали соприкасаются с раскаленными газами, которые образуются при сгорании топливо-воздушной смеси. Чтобы детали двигателя внутреннего сгорания не разрушались из-за чрезмерного расширения при нагреве, их необходимо охлаждать. Охладить мотор автомобиля можно с помощью воздуха или жидкости. Современные моторы имеют, как правило, жидкостную схему охлаждения, которую образуют следующие части:

• Рубашка охлаждения двигателя;
• Насос (помпа);
• Термостат;
• Радиатор;
• Вентилятор;
• Расширительный бачок.

Система подачи топлива

Система питания для двигателей внутреннего сгорания с воспламенением от искры и от сжатия отличаются друг от друга, хотя и имеют ряд общих элементов. Общими являются:

• Топливный бак;
• Датчик уровня топлива;
• Фильтры очистки топлива — грубой и тонкой;
• Топливные трубопроводы;
• Впускной коллектор;
• Воздушные патрубки;
• Воздушный фильтр.

В обеих системах имеются топливные насосы, топливные рампы, форсунки подачи топлива, сам принцип подачи одинаков: топливо из бака с помощью насоса через фильтры подается в топливную рампу, из которой попадает в форсунки. Но если в большинстве бензиновых двигателей внутреннего сгорания форсунки подают его во впускной коллектор мотора автомобиля, то в дизельных оно подается непосредственно в цилиндр, и уже там смешивается с воздухом.

Выхлопная система

Система выхлопа предназначена для отвода отработанных газов из цилиндров двигателя автомобиля. Основные детали, ее составляющие:

• Выпускной коллектор;
• Приемная труба глушителя;
• Резонатор;
• Глушитель;
• Выхлопная труба.

В современных двигателях внутреннего сгорания выхлопная конструкция дополнена устройствами нейтрализации вредных выбросов. Она состоит из каталитического нейтрализатора и датчиков, сообщающихся с блоком управления двигателем. Выхлопные газы из выпускного коллектора через приемную трубу попадают в каталитический нейтрализатор, затем через резонатор в глушитель. Далее через выхлопную трубу они выбрасываются в атмосферу.