Циркуляция охлаждающей жидкости в двигателе
Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания предназначена для отвода излишнего тепла от деталей и узлов агрегата.
На заре автомобилестроения появились и долго конкурировали две системы охлаждения: жидкостная и воздушная. Однако последняя сейчас практически не применяется (исключение составляют малые двигатели – например, в мототранспорте)
Рассмотрим подробнее систему жидкостного охлаждения: ее конструкцию, схему циркуляции рабочей жидкости, правила обслуживания.
Система охлаждения современного двигателя включает в себя:
- Расширительный бачок
- Рубашку головки и блока цилиндров
- Насос охлаждающей жидкости (ОЖ)
- Термостат
- Соединительные шланги
- Радиатор с вентилятором
- Теплообменик оотопителя
В некоторых силовых агрегатах охлаждающая жидкость используется еще и для обогрева дроссельного узла.
Принцип работы системы охлаждения довольно прост. После запуска холодного двигателя жидкость с помощью насоса начинает циркулировать по малому кругу. Она проходит по рубашке охлаждения блока и головки цилиндров, а затем возвращается в насос через байпасные (обходные) патрубки.
Параллельно (на подавляющем большинстве современных автомобилей) ОЖ циркулирует по большому кругу через теплообменник отопителя. Как только температура достигает рабочих значений (около +80-90 ˚С), открывается термостат. Его основной клапан направляет поток жидкости в радиатор, где она охлаждается встречным потоком воздуха.
Если такого обдува недостаточно, включается вентилятор системы охлаждения, в большинстве случаев имеющий электропривод. При этом движение антифриза продолжается постоянно.
Схемы современных систем охлаждения очень похожи.
Имеются только два принципиальных различия:
- Расположение термостата: перед радиатором или на выходе из него
- Вид расширительного бачка: под давлением (циркуляционный) или без (резервный)
Расскажем о компонентах системы охлаждения подробнее.
Рубашка головки и блока цилиндров представляет собой герметичные каналы, отлитые в алюминиевом или чугунном изделии. Стык блока и головки уплотнен прокладкой.
Насос охлаждающей жидкости лопастной, центробежного типа. Он приводится во вращение ремнем ГРМ или ремнем привода вспомогательных агрегатов.
Термостат представляет собой автоматический клапан, открывающийся при достижении определенной температуры и сбрасывающий часть ОЖ в радиатор. В последнее время управление этим устройством стало электронным. Жидкость начали подогревать специальным ТЭНом для более раннего открытия термостата в случае необходимости.
Радиатор представляет собой теплообменник, содержащий два бачка – входной и выходной.
Они соединены множеством алюминиевых трубок, по которым проходит антифриз.
Для увеличения поверхности теплообмена к трубкам присоединены тонкие пластины. С целью улучшения отвода тепла воздух протягивается через радиатор принудительно с помощью электровентилятора.
Радиатор отопителя нагревает воздух, поступающий в салон автомобиля. Краны отопителя сейчас не устанавливают, поэтому радиатор нагрет всегда, когда двигатель включен.
Летом горячий воздух не поступает в салон благодаря заслонкам.
Расширительный бачок – это хранилище охлаждающей жидкости. В зависимости от типа системы охлаждения (см. выше) он может быть циркуляционным или тупиковым. Соответственно, бачок находится под давлением или без него.
Пробка, которая обеспечивает герметичность системы, может быть установлена прямо на радиаторе или на расширительном бачке. Вне зависимости от места расположения эта деталь обеспечивает повышенное давление в системе охлаждения (до 1,1-1,3 бара).
Это увеличивает температуру кипения жидкости, улучшает теплопередачу, предотвращает кавитацию насоса.
Главный компонент системы охлаждения – это сама рабочая жидкость.
С точки зрения теплотехники на ее роль идеально подошла бы вода, однако она вызывает коррозию и замерзает зимой. Именно поэтому в систему заливают специальные хладагенты – антифризы. Они обладают низкой температурой замерзания (до -65 °C), а также содержат присадки, снижающими коррозию, пенообразование и т.д.
Как уже было сказано, основная задача системы охлаждения – отводить избыток тепла от двигателя, не давая ему перегреваться. Плохая циркуляция антифриза может привести к серьезным проблемам с силовым агрегатом.
Кроме теплоотвода, у охлаждающей жидкости есть и другие функции:
- Нагревание воздуха, необходимое для нормальной работы системы отопления, кондиционирования и вентиляции
- Охлаждение моторного масла, помогающее обеспечить равномерное и стабильное смазывание деталей двигателя
- Охлаждение газов в механизме рециркуляции в целях снижения температуры горения топливной смеси
- Охлаждение жидкости в коробке передач
По инструкции антифриз рекомендуется менять не реже чем каждые 5-10 лет.
Если вам приходилось доливать в систему воду, особенно сомнительного качества, или смешивать разные ОЖ, то при очередной замене жидкости систему лучше промыть.
Промыть систему охлаждения можно двумя способами. Первый – разомкнуть систему в нескольких местах и запустить в нее струю воды из шланга.
Второй – после слива старого антифриза залить в расширительный бачок дистиллированную воду. Двигатель после этого запускают и прогревают до рабочей температуры. После остывания грязную воду сливают, продувают систему воздухом и заливают свежую жидкость.
Процедуру промывку системы охлаждения проводят, когда двигатель перегревается летом или перестает греть печка зимой. В первом случае причина в загрязненных снаружи и внутри трубках радиатора. Во втором – отложения в трубках радиатора отопителя.
Для того чтобы полностью слить охлаждающую жидкость из системы, желательно приподнять заднюю часть автомобиля домкратом.
Большинство автомобильных двигателей в нижней части имеют краник или специальную пробку, через которую производится слив ОЖ.
Антифриз удаляют не только из блока цилиндров, но и из радиатора и расширительного бачка.
Перед тем, как приступить к сливу хладагента, ослабьте пробку расширительного бачка – это позволит жидкости стекать быстрее.
Выверните сливную крышку, подставьте под отверстие широкую емкость и дождитесь, пока весь антифриз вытечет из рубашки охлаждения.
Открутите сливной вентиль или нижнюю пробку радиатора, таким же образом слейте старую охлаждающую жидкость из него.
Напор сливаемого антифриза можно регулировать, откручивая или закручивая пробку расширительного бачка. После окончания процедуры не забудьте установить все сливные пробки обратно.
Теперь можно приступать к заливке свежей ОЖ. Если вы используете концентрат, то разведите его дистиллированной водой в пропорции 1:1. При таком соотношении он способен выдержать до -40 °C. Все пропорции обычно указаны непосредственно на упаковке с охлаждающей жидкостью.
Во избежание завоздушивания системы охлаждения поставьте автомобиль в горизонтальное положение.
Отсоедините самый верхний патрубок, подающий антифриз в двигатель (обычно он находится в районе впускного коллектора). Новую охлаждающую жидкость заливайте в горловину расширительного бачка до тех пор, пока она не начнет вытекать из отсоединенного патрубка. Вставьте патрубок на место и зажмите его в месте соединения хомутом.
Не стоит заполнять бачок под завязку. Оптимальным будет уровень между отметками MIN и MAX.
После заливки плотно закройте пробку бачка, заведите машину и прогрейте ее до срабатывания вентилятора. Подождите, пока двигатель остынет, и проверьте уровень охлаждающей жидкости. При необходимости долейте антифриз до нормы.
Схема циркуляции охлаждающей жидкости: 2 круга движения
Всем привет, дорогие мои читатели! То, что современный автомобиль оснащен несколькими ключевыми системами, сегодня знает даже школьник старших классов.
Какая — то отвечает за питание, другая за смазку, третья за охлаждение от перегрева. Предлагаю остановиться подробнее на том, какая предусмотрена схема циркуляции охлаждающей жидкости – от этого будет зависеть понимание важности охлаждения в целом.
Оглавление
- Что происходит на холодном моторе
- Применение ”большого” круга
- Эффективность данной схемы
Что происходит на холодном моторе
Пока двигатель внутреннего сгорания функционирует, он выделяет значительные объемы тепла. Вследствие этого множество самых разных деталей подвергается действию высоких температур. Для отвода излишнего тепла была предусмотрена схема движения антифриза по разным кругам: так называемым ”большому” и ”малому”. Каждый из них является замкнутым, но отличается списком оборудования и деталей, которые в нем участвуют.
Подробнее о том, как устроена система охлаждения, мы говорим в отдельном материале. Итак, запускаем мотор, и сразу же начинает циркулировать антифриз.
Обеспечивается это работой водяного насоса – помпы, который, в свою очередь, функционирует благодаря приводному ремню. Вначале движок у нас еще холодный, поэтому жидкость циркулирует между ним и водяной помпой. Это называется малым кругом, и происходит так до тех пор, пока мотор не прогреется до определенного температурного уровня.
После этого термостат автоматически закрывает малый круг, но открывает движение по большому кругу. Помпа снова закачивает антифриз в силовой агрегат. Как только его температура повысится до уровня рабочей, он через патрубки достигнет радиатора. С его помощью излишки тепла выводятся в окружающую среду, и двигатель снова работает в приемлемом температурном режиме.
Применение ”большого” круга
Охлажденный антифриз снова поступает в мотор благодаря закачиванию водяным насосом. Однако может возникнуть ситуация, при которой этого недостаточно для нормального охлаждения. На помощь придут вентиляторы, а их включение обеспечит специальный датчик.
Он так и называется ”датчик включения вентиляторов” и расположен под радиатором. Когда происходит замыкание его контактов, эти приборы включаются, обеспечивая дополнительное принудительное охлаждение.
Спустя время, температура антифриза падает, и вентиляторы отключаются. Условно приемлемой для большинства ДВС считается показатель в районе 90 градусов, хотя некоторые термостаты рассчитаны на поддержание 87 градусов. Эффективная работа всей системы охлаждения в целом достигается применением вышеописанной схемы. Когда движок не разогрет, отвод тепла не требуется. Но при дальнейшей работе понадобится включение в охлаждающий процесс дополнительного оборудования.
Эффективность данной схемы
Производители не зря установили определенный температурный режим. Именно при нем тепловые зазоры являются оптимальными. Все это проявляет себя в поведении двигателя. Его мощность повышается, одновременно возрастает динамика и приемистость. В то же время, потребление топлива приходит в норму.
Задача системы охлаждения состоит не только в понижении температуры, но и в наиболее быстром прогреве – а это необходимо для того, чтобы он вышел на свой уровень производительности. Наиболее актуальна данная ситуация в холодную погоду. Вот почему существует разделение на большой круг и малый.
Уважаемые подписчики! Плохая циркуляция охлаждающей жидкости обязательно даст о себе знать, в некоторых случаях может помочь промывка системы. Это могут быть различные подтекания и влажные пятна, падение уровня антифриза в бачке, перегрев движка с потерей его динамики и т.п. Рекомендую чаще осматривать свое авто не только снаружи, но и под днищем кузова и в подкапотном пространстве. Мы еще вернемся к теме охлаждения, пока!
С уважением, автор блога Андрей Кульпанов
Просмотры:5417
0Нравится
Поделиться
Как работает система охлаждения автомобиля?
Чтобы объяснить, как работает система охлаждения, необходимо сначала объяснить, что она делает.
Все очень просто — система охлаждения автомобиля охлаждает двигатель. Но охлаждение этого двигателя может показаться гигантской задачей, особенно если учесть, сколько тепла вырабатывает автомобильный двигатель.
Подумай об этом. Двигатель небольшого автомобиля, движущегося по шоссе со скоростью 50 миль в час, будет производить примерно 4000 взрывов в минуту. Наряду со всем трением движущихся частей, нужно сконцентрировать много тепла в одном месте. Без эффективной системы охлаждения двигатель нагревался и переставал работать в течение нескольких минут.
Современная система охлаждения должна охлаждать автомобиль при температуре окружающего воздуха 115 градусов, а также сохранять тепло зимой в -25 градусов.
Два типа охлаждения
В автомобилях существует два типа систем охлаждения: одна охлаждается жидкостью, а другая охлаждается воздухом. Двигатели с воздушным охлаждением почти ушли в прошлое и были торговой маркой старых Volkswagen Beetle, а также Chevy Corvair.
В новых мотоциклах используется воздушное охлаждение, но в автомобилях охлаждение двигателя воздухом применяется очень редко. Следовательно, в оставшейся части статьи мы будем иметь дело исключительно с системами жидкостного охлаждения.
Что происходит внутри…
Система жидкостного охлаждения работает за счет непрерывного пропускания жидкости через каналы в блоке цилиндров. При помощи водяного насоса охлаждающая жидкость проталкивается через блок цилиндров. Проходя через эти каналы, раствор поглощает тепло двигателя.
После выхода из двигателя эта нагретая жидкость направляется к радиатору, где охлаждается потоком воздуха, поступающим через решетку радиатора автомобиля. Жидкость охлаждается при прохождении через радиатор, снова возвращаясь к двигателю, чтобы забрать больше тепла двигателя и унести его
Между двигателем и радиатором находится термостат. Термостат регулирует то, что происходит с жидкостью в зависимости от температуры. Если температура жидкости падает ниже определенного уровня, раствор минует радиатор и вместо этого направляется обратно в блок двигателя.
Охлаждающая жидкость будет продолжать циркулировать до тех пор, пока не достигнет определенной температуры и не откроет клапан на термостате, позволяя ей снова пройти через радиатор для охлаждения.
Из-за сильного перегрева двигателя кажется, что охлаждающая жидкость может легко достичь точки кипения. Тем не менее, система находится под давлением, чтобы предотвратить подобное происшествие. Когда система находится под давлением, охлаждающей жидкости намного труднее достичь точки кипения.
Однако иногда давление возрастает, и его необходимо сбросить, прежде чем оно разрушит шланг или прокладку. Крышка радиатора сбрасывает избыточное давление и жидкость, сохраняя ее в резервном бачке. После того, как жидкость в резервном баке остынет до приемлемой температуры, она возвращается в систему охлаждения для повторной циркуляции.
Убийственный охлаждающий агент: антифриз
Антифриз является неотъемлемой частью системы охлаждения. Состоящий из этиленгликоля антифриз выдерживает температуру в десятки градусов ниже нуля, при этом без закипания выдерживает температуру двигателя, превышающую 250 градусов.
Для большинства климатических условий смесь 50 % антифриза и 50 % воды является лучшей охлаждающей жидкостью. Если температура намного ниже нуля, лучше всего подойдет смесь из 75% антифриза и 25% воды, но такой процент концентрации является исключением, а не нормой.
Также важно отметить, что антифриз очень ядовит как для животных, так и для людей. Очень важно держать его подальше от животных, потому что их привлекает сладкий вкус жидкости, и они охотно ее пьют. При попадании в организм этиленгликоль образует кристаллы оксалата кальция, которые могут вызвать почечную недостаточность с последующей смертью.
Итак, не пытаясь звучать как голос мрака и обреченности, пожалуйста, будьте осторожны с антифризом и немедленно вытирайте любые капли или капли.
Систему охлаждения можно обслуживать, полностью слив старую охлаждающую жидкость и заменив ее свежим раствором. Промывка под давлением, которую должны выполнять профессионалы, удалит водную накипь вместе с остатками старой охлаждающей жидкости или осадка.
Когда система полностью промывается в одном направлении, механик часто дает ей обратную промывку, идущую в направлении, противоположном нормальному потоку жидкости. После того, как обратная промывка отработала, устанавливается новый термостат, и система снова заполняется свежим охлаждающим раствором.
Заправленная, очищенная от накипи и очищенная система снова готова к работе по охлаждению двигателя.
Описание систем охлаждения двигателя | Откройте для себя греблю
Наше последнее соревнование состояло из выбора порядка действий, которые необходимо проверить для устранения перегрева двигателя с системой охлаждения «сырая вода». Несколько наших зрителей попросили меня объяснить, что такое система сырой воды и как она работает. Под сырой водой понимается вода, в которой плавает лодка. Неважно, соленая она или пресная, обе используются для охлаждения двигателя. Процесс начинается с подачи воды в двигатель через штуцер забортного клапана и прокачки ее через водяную рубашку и порты двигателя с помощью механического водяного насоса.
Преимущества закрытой системы по сравнению с системой сырой воды огромны, особенно если вы работаете в соленой воде. Соленая вода имеет тенденцию образовывать коррозионную накипь, когда двигатель работает при температуре выше 140°.
В системе сырой воды накипь накапливается внутри водяной рубашки и портов двигателя. Когда образование накипи достигает такой степени, что поток воды ограничивается, двигатель начинает перегреваться. На данный момент вы, вероятно, смотрите на замену двигателя.
В закрытой системе вода, протекающая через водяную рубашку и порты двигателя, представляет собой пресную воду и охлаждающую жидкость. Единственная часть, через которую проходит сырая вода, — это теплообменник. Однако происходит такое же масштабирование. Когда поток воды ограничен и двигатель начинает перегреваться, вы можете «кипятить» накипь из теплообменника и продолжать его использовать. В худшем случае придется заменить теплообменник. Это обойдется намного дешевле, чем замена двигателя.
Другими компонентами системы охлаждения, будь то сырая вода или закрытая, являются кингстон, морской фильтр, шланги и хомуты, ремни и крыльчатка водяного насоса.
Морской кран представляет собой сквозное в корпусе устройство, позволяющее воде поступать в корпус снаружи.
У этого устройства есть ручка, которая позволяет вам перекрыть поток воды, если у вас возникла такая проблема, как ослабленный хомут или треснувший шланг. Вы должны ежемесячно проверять запорные клапаны, чтобы убедиться в их работоспособности. В качестве резервной меры безопасности у вас должна быть мягкая коническая деревянная пробка (называемая затычкой) размером с морской клюв, привязанная к клюву. В случае, если шланг порвется и вы не сможете воспользоваться запорным клапаном, вы можете вставить заглушку в морской кран, чтобы остановить поток воды.
Следующей встроенной частью системы охлаждения двигателя является морской фильтр. Это устройство, через которое проходит сырая вода и предназначено для фильтрации мусора, песка, листьев и т. д., прежде чем она попадет в двигатель. Это устройство работает так же, как скиммер для плавательного бассейна. Существует несколько видов сетчатых фильтров, но все они имеют съемный фильтр или сетку, которую следует регулярно проверять, очищать или заменять.
Шланги, хомуты и ремни жизненно важны для системы охлаждения, и их также следует периодически проверять. Каждый раз при проверке масла, что следует делать перед каждым пуском, следует визуально осматривать шланги, хомуты и ремни на предмет износа. Все шланги, находящиеся ниже ватерлинии, должны быть зажаты двойными зажимами. Это поможет предотвратить попадание воды в трюм, если один из зажимов выйдет из строя. Если вы обнаружите проржавевший хомут, пережатый или треснувший шланг или ремень, их следует немедленно заменить. Обязательно заменяйте шланги того же размера, диаметра, длины и температуры, которые предлагает производитель.
Насос сырой воды, который приводится в действие ремнем на двигателе, содержит рабочее колесо, которое приводит насос в действие. Обычно довольно легко получить доступ к рабочему колесу, чтобы осмотреть или заменить его.
В закрытую систему следует добавлять коммерческий хладагент (антифриз). Это предотвратит замерзание пресной воды и повреждение двигателя в холодном климате, а также поможет предотвратить образование коррозии в системе пресной воды.