Малый круг системы охлаждения двигателя: Перевірка браузера, будь ласка, зачекайте…

Содержание

Что такое большой и малый круг системы охлаждения двигателя?

Система охлаждения практически всех двигателей автомобилей ВАЗ имеет большой и малый круг.

На примере системы охлаждения карбюраторного двигателя 21083 (1,5 л) автомобилей ВАЗ 21083, 21093, 21099 попробуем разобраться что в них входит, для чего они нужны и как работают. Эта информация будет полезна при самостоятельной диагностике таких ее неисправностей как: двигатель не прогревается, двигатель перегревается, двигатель слишком долго прогревается, не включается вентилятор радиатора и, наоборот, не выключается вентилятор радиатора. И ряда других, связанных с работой системы охлаждения (не греет печка, печка гонит только горячий воздух и пр.).

Работа малого круга системы охлаждения двигателя.

На холодном, только что запущенном двигателе, когда охлаждающая жидкость (ОЖ) холодная и ее температура ниже 87º, перепускной клапан термостата открыт, а основной закрыт и охлаждающая жидкость циркулирует строго по малому кругу системы охлаждения. Малый круг включает в себя следующие элементы: блок цилиндров, головка блока, радиатор отопителя (печки) салона, блок подогрева карбюратора, корпус (верхняя часть) термостата. Что способствует их интенсивному прогреву и быстрому выводу двигателя на рабочую температуру. А так же быстрый нагрев позволяет печке практически сразу задуть теплым воздухом и сэкономить немного топлива.

Включение в работу большого круга системы охлаждения.

По мере прогрева двигателя автомобиля, при температуре около 87º основной клапан термостата начинает открываться так как термоэлемент внутри клапана расширяется, а перепускной зарываться. Охлаждающая жидкость начинает поступать в нижнюю часть термостата и далее в радиатор . Это вступает в работу большой круг системы охлаждения. В нем к перечисленным элементам малого круга добавляется нижняя часть термостата и радиатор с патрубками. Некоторое время ОЖ циркулирует как по малому так и по большому кругам.

Совместная работа малого и большого круга системы охлаждения.

При температуре 102º перепускной клапан термостата полностью закрыт, а основной полностью открыт (ход клапана 8 мм). Охлаждающая жидкость циркулирует по всем элементам системы охлаждения включая радиатор, который необходим для интенсивного охлаждения ОЖ при движении автомобиля. Расширяющаяся ОЖ выбрасывается в расширительный бачок, ее уровень приближается и иногда даже переваливает за метку MAX.

Таким образом мы выяснили, что малый и большой круг системы охлаждения двигателя это всего лишь урезанный и полный набор ее элементов по которым движется охлаждающая жидкость. И такое разделение на два круга необходимо, для максимально быстрого прогрева двигателя и поддержания оптимального температурного режима когда он прогрет.

Примечания и дополнения

— Как самостоятельно проверить правильность работы системы охлаждения на малом и большом кругах?

При прогреве двигателя циркуляция идет по малому кругу. Прогревается: блок цилиндров, головка блока, блок подогрева карбюратора, печка, верхняя часть термостата. Рукой проверяем нагрев термостата: его верхняя часть должна быть теплой, а спустя несколько минут становиться горячей. Нижняя часть термостата остается холодной. Помимо этого нижний шланг к радиатору будет также холодный, а верхний немного нагрет.

Спустя некоторое время нижняя часть термостата и нижний шланг радиатора резко становятся горячими – это открывается основной клапан термостата. Циркуляция пошла через радиатор (большой круг).

Если все так, термостат исправен. А если он постоянно теплый (и низ и верх) или постоянно горячая верхняя часть, а нижняя ни как не теплеет, то все — термостат вышел из строя.

Еще статьи по системе охлаждения двигателя 21083 автомобилей ВАЗ 21083, 21093, 21099

— Признаки неисправности термостата системы охлаждения двигателя

— Признаки (симптомы) неисправности пробки расширительного бачка

— Ржавый антифриз (тосол) в расширительном бачке, почему?

— Постоянно работает вентилятор радиатора на карбюраторной ВАЗ 21093

— Как удалить воздушную пробку из системы охлаждения двигателя на автомобилях ВАЗ 2108, 2109, 21099

— Сколько литров система охлаждения двигателей автомобилей ВАЗ

Подписывайтесь на нас!

Как циркулирует ож в двигателе.

Малый и большой круг охлаждения двигателя

Наведите мышку на картинку, чтобы она стала интерактивной.

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 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 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.

Помпа и термостат системы охлаждения

Итак, мы выяснили, что двигатель не перегревается благодаря циркуляции ОЖ. Но что заставляет жидкость двигаться? Ответ – . 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.

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

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

Вентилятор работает на всасывание, чтобы не препятствовать встречному потоку воздуха.

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.

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

Система охлаждения предназначена для поддержания нормального теплового режима двигателя.

При работе двигателя температура в цилиндрах двигателя периодически поднимается выше 2000 градусов, а средняя температура составляет 800–900°С!

Если не отводить тепло от двигателя, то через несколько десятков секунд после запуска он станет уже не холодным, а безнадежно горячим. Следующий раз вы сможете запустить свой холодный двигатель только после его капитального ремонта.

Система охлаждения необходима для отвода тепла от механизмов и деталей двигателя, но это только половина ее предназначения, правда, большая половина.

Для обеспечения нормального рабочего процесса важно также ускорять прогрев холодного двигателя. И это вторая часть работы системы охлаждения.

Как правило, на автомобилях применяется жидкостная система охлаждения, закрытого типа, с принудительной циркуляцией жидкости и расширительным бачком (рис. 29).

Система охлаждения состоит из:

рубашки охлаждения блока и головки блока цилиндров,

центробежного насоса,

термостата,

радиатора с расширительным бачком,

вентилятора,

соединительных патрубков и шлангов.

На рис. 29 вы без труда можете различить два круга циркуляции охлаждающей жидкости.

Рис. 29. Схема системы охлаждения двигателя: 1 – радиатор; 2 – патрубок для циркуляции охлаждающей жидкости; 3 – расширительный бачок; 4 – термостат; 5 – водяной насос; 6 – рубашка охлаждения блока цилиндров; 7 – рубашка охлаждения головки блока; 8 – радиатор отопителя с электровентилятором; 9 – кран радиатора отопителя; 10 – пробка для слива охлаждающей жидкости из блока; 11 – пробка для слива охлаждающей жидкости из радиатора; 12 – вентилятор

Малый круг циркуляции (красные стрелки) служит для скорейшего прогрева холодного двигателя.

А когда к красным стрелкам присоединяются синие, то уже нагревшаяся жидкость начинает циркулировать по большому кругу, охлаждаясь в радиаторе. Руководит этим процессом автоматическое устройство – термостат.

Для контроля за работой системы охлаждения, на щитке приборов имеется указатель температуры охлаждающей жидкости (см. рис. 67). Нормальная температура охлаждающей жидкости при работе двигателя должна быть в пределах 80–90°С.

Рубашка охлаждения двигателя состоит из множества каналов в блоке и головке блока цилиндров, по которым циркулирует охлаждающая жидкость.

Насос центробежного типа заставляет жидкость перемещаться по рубашке охлаждения двигателя и всей системе. Насос приводится в действие ременной передачей от шкива коленчатого вала двигателя. Натяжение ремня регулируется отклонением корпуса генератора (см. рис. 63 а) или натяжным роликом привода распределительного вала двигателя (см. рис. 11 б).

Термостат предназначен для поддержания постоянного оптимального теплового режима двигателя. При пуске холодного двигателя термостат закрыт, и вся жидкость циркулирует только по малому кругу (рис. 29 а) для скорейшего ее прогрева. Когда температура в системе охлаждения поднимается выше 80–85°С, термостат автоматически открывается и часть жидкости поступает в радиатор для охлаждения. При больших температурах термостат открывается полностью, и теперь уже вся горячая жидкость направляется по большому кругу для ее активного охлаждения.

Радиатор служит для охлаждения проходящей через него жидкости за счет потока воздуха, который создается при движении автомобиля или с помощью вентилятора. В радиаторе имеется множество трубок и перегородок, образующих большую площадь поверхности охлаждения.

Расширительный бачок необходим для компенсации изменения объема и давления охлаждающей жидкости при ее нагреве и охлаждении.

Вентилятор предназначен для принудительного увеличения потока воздуха, проходящего через радиатор движущегося автомобиля, а также для создания потока воздуха в случае, когда автомобиль стоит без движения с работающим двигателем.

Применяются два типа вентиляторов: постоянно включенный, с ременным приводом от шкива коленчатого вала и электровентилятор, который включается автоматически, когда температура охлаждающей жидкости достигает приблизительно 100°С.

Патрубки и шланги служат для соединения рубашки охлаждения с термостатом, насосом, радиатором и расширительным бачком.

В систему охлаждения двигателя включен также отопитель салона.

Горячая охлаждающая жидкость проходит через радиатор отопителя и нагревает воздух, подающийся в салон автомобиля.

Температура воздуха в салоне регулируется специальным краном, с помощью которого водитель увеличивает или уменьшает поток жидкости, проходящей через радиатор отопителя.

Основные неисправности системы охлаждения

Подтекание охлаждающей жидкости может появиться в результате повреждений радиатора, шлангов, уплотнительных прокладок и сальников.

Для устранения неисправности необходимо подтянуть хомуты крепления шлангов и трубок, а поврежденные детали заменить на новые. В случае повреждения трубок радиатора можно попробовать залатать дырки и трещины, но, как правило, все заканчивается заменой радиатора.

Перегрев двигателя происходит по причине недостаточного уровня охлаждающей жидкости, слабого натяжения ремня вентилятора, засорения трубок радиатора, а также при неисправности термостата.

Для устранения перегрева двигателя следует восстановить уровень жидкости в системе охлаждения, отрегулировать натяжение ремня вентилятора, промыть радиатор, заменить термостат.

Нередко перегрев двигателя случается и при исправных элементах системы охлаждения, когда машина движется с малой скоростью и большими нагрузками на двигатель. Это происходит при движении в тяжелых дорожных условиях, таких как проселочные дороги и всем надоевшие городские «пробки». В этих случаях стоит подумать о двигателе своего автомобиля, да и о себе тоже, устраивая периодические, хотя бы кратковременные «передышки».

Будьте внимательны за рулем и не допускайте аварийного режима работы двигателя! Помните о том, что даже разовый перегрев двигателя нарушает структуру металла, при этом продолжительность жизни «сердца» автомобиля значительно уменьшается.

Эксплуатация системы охлаждения

При эксплуатации автомобиля следует периодически заглядывать под капот. Своевременно замеченная неисправность в системе охлаждения позволит вам избежать капитального ремонта двигателя.

Если уровень охлаждающей жидкости в расширительном бачке понизился или жидкость вообще отсутствует, то для начала необходимо ее долить, а затем следует разобраться (самостоятельно или с помощью специалиста), куда она делась.

В процессе работы двигателя жидкость нагревается до температуры, близкой к точке кипения. Это означает, что вода, входящая в состав охлаждающей жидкости, будет понемногу испаряться.

Если за полгода ежедневной эксплуатации автомобиля уровень в бачке немного понизился, то это нормально. Но если вчера был полный бачок, а сегодня в нем только на донышке, то надо искать место утечки охлаждающей жидкости.

Подтекание жидкости из системы можно легко определить по темным пятнам на асфальте или снегу после более или менее продолжительной стоянки.

Открыв капот, вы без затруднений сможете найти место утечки, сопоставив мокрые следы на асфальте с расположением элементов системы охлаждения под капотом.

Уровень жидкости в бачке необходимо контролировать хотя бы раз в неделю. Если уровень заметно понизился, то надо определить и устранить причину его снижения. Иными словами, систему охлаждения надо привести в порядок, иначе двигатель может серьезно «заболеть» и потребовать «госпитализации».

Практически на всех отечественных автомобилях в качестве охлаждающей жидкости используется специальная низкозамерзающая жидкость с названием Tосол А-40. Цифра 40 показывает отрицательную температуру, при которой жидкость начинает замерзать (кристаллизоваться). В условиях Крайнего Севера применяется Тосол А-65 , и соответственно замерзать он начинает при температуре минус 65°С.

Тосол представляет собой смесь воды с этиленгликолем и присадками. Такой раствор сочетает в себе массу достоинств. Во-первых, замерзать он начинает лишь после того, как уже замерзнет сам водитель (шутка), а во-вторых, Тосол обладает антикоррозионными, антивспенивающими свойствами и практически не дает отложений в виде обычной накипи, так как в его состав входит чистая дистиллированная вода. Поэтому доливать в систему охлаждения можно только дистиллированную воду.

При эксплуатации автомобиля необходимо контролировать не только натяжение, но и состояние ремня привода водяного насоса, так как его обрыв в дороге всегда неприятен. Рекомендуется иметь в дорожном комплекте запасной ремень. Если не вы сами, то кто-нибудь из добрых людей поможет вам его поменять.

Охлаждающая жидкость может закипеть и привести к поломке двигателя в том случае, если вышел из строя

датчик электропривода вентилятора. Если электровентилятор не получил команды на включение, то жидкость продолжает нагреваться, приближаясь к точке кипения, не имея остужающей помощи.

А ведь у водителя перед глазами есть прибор со стрелкой и красным сектором! Мало того, практически всегда при включении вентилятора ощущается небольшой дополнительный шум. Было бы желание контролировать, а способы всегда найдутся.

Если в пути (а чаще в «пробке») вы заметили, что температура охлаждающей жидкости приближается к критической, а вентилятор работает, то и в этом случае есть выход из положения. Надо включить в работу системы охлаждения дополнительный радиатор – радиатор отопителя салона. Полностью открывайте кран отопителя, на все обороты включайте вентилятор отопителя, опускайте стекла дверей и «потейте» до дома или до ближайшего автосервиса. Но при этом продолжайте внимательно следить за стрелкой указателя температуры двигателя. Если она все-таки зайдет в красную зону, немедленно останавливайтесь, открывайте капот и «остывайте».

Со временем может доставить неприятность термостат, если он перестанет пускать жидкость по большому кругу циркуляции. Определить, работает ли термостат, не трудно. Радиатор не должен нагреваться (определяется рукой) до тех пор, пока стрелка указателя температуры охлаждающей жидкости не дойдет до среднего положения (термостат закрыт). Позже, горячая жидкость начнет поступать в радиатор, быстро его нагревая, что говорит о своевременном открытии клапана термостата. Если радиатор продолжает оставаться холодным, то тогда есть два пути. Постучать по корпусу термостата, может быть, он все-таки откроется, или сразу, морально и материально, готовиться к его замене.

Немедленно «сдавайтесь» механику, если на масляном щупе вы увидите капельки жидкости, попавшей из системы охлаждения в систему смазки. Это означает, что повреждена прокладка головки блока цилиндров и охлаждающая жидкость просачивается в поддон картера двигателя. Если продолжать эксплуатацию двигателя с маслом, наполовину состоящим из Тосола, то износ деталей двигателя приобретает катастрофическую скорость.

Подшипник водяного насоса не ломается «вдруг». Сначала появится специфический свистящий звук из-под капота, и если водитель «думает о будущем», то своевременно заменит подшипник. Иначе, его все равно придется менять, но уже с последствием опоздания в аэропорт или на деловую встречу, из-за «внезапно» сломавшейся машины.

Каждый из водителей должен знать и помнить о том, что на горячем двигателе система охлаждения находится в состоянии повышенного давления!

Если двигатель вашего автомобиля перегрелся и «закипел», то, конечно, надо остановиться и открыть капот машины, но нельзя открывать пробку радиатора или расширительного бачка. Для ускорения процесса охлаждения двигателя это практически ничего не даст, а получить сильнейшие ожоги можно.

Все знают, чем оборачивается для нарядно одетых гостей неумело открытая бутылка шампанского. В автомобиле все намного серьезнее. Если быстро и бездумно открыть пробку горячего радиатора, то оттуда вылетит фонтан, но уже не вина, а кипящего Тосола! При этом может пострадать не только водитель, но и оказавшиеся рядом пешеходы. Поэтому, если вам когда-нибудь придется открывать пробку радиатора или расширительного бачка, то предварительно стоит предпринять меры предосторожности и делать это не спеша.

Для поддержания оптимальной температуры двигателя необходима система охлаждения.

Средняя температура двигателя 800 — 900оС, при активной работе достигает 2000оС. Но периодически необходимо отводить тепло от двигателя. Если этого не делать, двигатель может перегреться.

Но система охлаждения не только охлаждает двигатель, но и участвует в его подогреве, когда тот холодный.

В большинстве автомобилей установлена жидкостная система охлаждения закрытого типа с принудительной циркуляцией жидкости и расширительным бачком (рисунок 7.1). Рис. 7.1. Схема системы охлаждения двигателя а) малый круг циркуляции б) большой круг циркуляции 1 — радиатор; 2 — патрубок для циркуляции охлаждающей жидкости; 3 — расширительный бачок; 4 — термостат; 5 — водяной насос; 6 — рубашка охлаждения блока цилиндров; 7 — рубашка охлаждения головки блока; 8 — радиатор отопителя с электровентилятором; 9 — кран радиатора отопителя; 10 — пробка для слива охлаждающей жидкости из блока; 11 — пробка для слива охлаждающей жидкости из радиатора; 12 — вентилятор

рубашки охлаждения блока и головки блока цилиндров,
центробежного насоса,
термостата,
радиатора с расширительным бачком,
вентилятора,
соединительных патрубков и шлангов.

Под руководством термостата выполняют свои функции 2 круга циркуляции (рисунок 7. 1). Малый круг выполняет функцию подогрева двигателя. После нагревания жидкость начинает циркулировать по большому кругу и охлаждается в радиаторе. Нормальная температура охлаждающей жидкости равна 80-90оС.

Рубашка охлаждения двигателя – это каналы в блоке и головке блока цилиндров. По этим каналам циркулирует охлаждающая жидкость.

Насос центробежного типа способствует перемещению жидкости по рубашке и по всей системе двигателя. заставляет жидкость перемещаться по рубашке охлаждения двигателя и всей системе.

Термостат является механизмов, поддерживающим оптимальный тепловой режим двигателя. Когда запускается холодный двигатель, термостат закрыт и жидкость перемещается по малому кругу. Когда температура жидкости превышает 80-85оС, то термостат открывается, жидкость начинает циркулировать по большому кругу, попадая в радиатор и охлаждаясь.

Радиатор представляет собой множество трубок, образующих большую поверхность охлаждения. Здесь и охлаждается жидкость.

Расширительный бачок. С его помощью происходит компенсация объема жидкости, когда она нагревается и охлаждается. Вентилятор увеличивает поток воздуха в радиатор, при помощи которого и охла

ждается жидкость.

Патрубки и шланги являются соединительным механизмом рубашки охлаждения с термостатом, насосом, радиатором и расширительным бачком.

Основные неисправности системы охлаждения.

Течь охлаждающей жидкости. Причина: повреждения радиатора, шлангов, уплотнительных прокладок и сальников. Способы устранения: подтянуть хомуты крепления шлангов и трубок, поврежденные детали заменить на новые.

Перегрев двигателя. Причина: недостаточный уровень охлаждающей жидкости, слабое натяжения ремня вентилятора, засорение трубок радиатора, неисправность термостата. Способы устранения: восстановить уровень жидкости в системе охлаждения, отрегулировать натяжение ремня вентилятора, промыть радиатор, заменить термостат.

В любом автомобиле используется двигатель внутреннего сгорания. Широкое распространение получили жидкостные системы охлаждения — только на старых «Запорожцах» и новых «Тата» используется обдув воздухом. Нужно отметить, что схема циркуляции на всех машинах практически похожа — присутствуют в конструкции одинаковые элементы, выполняют они идентичные функции.

Малый круг охлаждения

В схеме системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания присутствует два контура — малый и большой. Чем-то она схожа с анатомией человека — движением крови в организме. Жидкость двигается по малому кругу тогда, когда необходимо произвести быстрый прогрев до рабочей температуры. Проблема в том, что мотор может нормально функционировать в узком диапазоне температур — около 90 градусов.

Нельзя ее повышать или понижать, так как это приведет к нарушениям — изменится угол опережения зажигания, топливная смесь будет сгорать несвоевременно. В контур включен радиатор отопителя салона — ведь нужно, чтобы внутри машины было тепло как можно раньше. Подача горячего антифриза перекрывается с помощью крана. Место его установки зависит от конкретного автомобиля — на перегородке между салоном и моторным отсеком, в области бардачка и т. д.

Большой контур охлаждения

В при этом включается еще и основной радиатор. Он устанавливается в передней части автомобиля и предназначен для экстренного снижения температуры жидкости в двигателе. Если на автомобиле имеется кондиционер, то радиатор его устанавливается рядом. На автомобилях «Волга» и «Газель» применяется масляный радиатор, который также ставится в передней части автомобиля. На радиаторе обычно ставится вентилятор, который приводится в движение электромотором, ремнем или муфтой.

Жидкостный насос в системе

Это устройство входит в схему циркуляции охлаждающей жидкости «Газели» и любого другого автомобиля. Привод может осуществляться следующим образом:

От ремня газораспределительного механизма.
От ремня генератора.
От отдельного ремня.

Конструкция состоит из таких элементов:

Металлическая или пластиковая крыльчатка. От количества лопастей зависит эффективность работы насоса.
Корпус — обычно выполняется из алюминия и его сплавов. Дело в том, что именно этот металл хорошо работает в агрессивных условиях, практически не действует на него коррозия.
Шкив для установки ремня привода — зубчатый или клиновидный.
Вал — стальной ротор, на одном конце которого находится крыльчатка (внутри), а снаружи шкив для установки приводного шкива.
Бронзовая втулка или подшипник — смазка этих элементов осуществляется при помощи специальных присадок, которые имеются в антифризе.
Сальник позволяет избежать вытекания жидкости из системы охлаждения.

Термостат и его особенности

Сложно сказать, какой именно элемент обеспечивает наиболее эффективную циркуляцию жидкости в системе охлаждения. С одной стороны, помпа создает давление и антифриз двигается по патрубкам с ее помощью.

Но с другой стороны, если бы не было термостата, движение происходило бы исключительно по малому кругу. Конструкция содержит такие элементы:

Корпус из алюминия.
Выходы для соединения с патрубками.
Пластина биметаллического типа.
Механический клапан с возвратной пружиной.

Принцип работы заключается в том, что при температуре ниже 85 градусов двигается жидкость только по малому контуру. При этом клапан внутри термостата находится в таком положении, при котором не попадает антифриз в большой контур.

Как только достигнет температура 85 градусов, начнет деформироваться Она воздействует на механический клапан и открывает доступ антифризу к основному радиатору. Как только снизится температура, клапан термостата вернется в исходное положение под действием возвратной пружины.

Расширительный бачок

В системе охлаждения двигателя внутреннего сгорания имеется расширительный бачок. Дело в том, что любая жидкость, в том числе и антифриз, при нагреве увеличивает объем. А при охлаждении объем уменьшается. Следовательно, необходим какой-то буфер, в котором будет храниться небольшое количество жидкости, чтобы в системе всегда ее было вдоволь. Именно с этой задачей и справляется расширительный бачок — туда выплескивается излишек во время нагрева.

Крышка расширительного бачка

Еще один незаменимый компонент системы — это пробка. Существует два типа конструкции — герметичная и негерметичная. В том случае, если на автомобиле применяется последняя, пробка расширительного бачка имеет только дренажное отверстие, через которое уравновешивается давление в системе.

Но если герметичная система применена, то в пробке имеется два клапана — впускной (забирает внутрь воздух из атмосферы, работает при давлении ниже 0,2 бар) и выпускной (срабатывает при давлении свыше 1,2 бар). Он выбрасывает из системы излишки воздуха.

Получается так, что в системе всегда давление больше, чем в атмосфере. Это позволяет немного повысить температуру кипения антифриза, что благоприятно сказывается на работе двигателя. Особенно это хорошо для движения по пробкам в городских условиях. Пример герметичной системы — автомобили ВАЗ-2108 и аналогичные. Негерметичной — модели классической серии ВАЗ.

Радиатор и вентилятор

Циркуляция охлаждающей жидкости проходит через основной радиатор, который установлен в передней части автомобиля. Такое место выбрано не случайно — при движении с большой скоростью соты радиатора обдуваются встречным потоком воздуха, что обеспечивает снижение температуры двигателя. На радиаторе устанавливается вентилятор. Большая часть таких устройств имеет На «Газелях», например, часто используются муфты, аналогичные тем, которые ставятся на компрессорах кондиционера.

Включение электрического вентилятора происходит с помощью датчика, установленного в нижней части радиатора. Может использоваться на инжекторных машинах сигнал от датчика температуры, который расположен на корпусе термостата или в блоке двигателя. Самая простая схема включения содержит в себе только один термовыключатель — у него нормально разомкнуты контакты. Как только в нижней части радиатора температура достигнет 92 градусов, контакты внутри переключателя замкнутся и произойдет подача напряжения на электродвигатель вентилятора.

Отопитель салона

Это самая важная часть, если смотреть с точки зрения водителя и пассажиров. От эффективности работы печки зависит комфорт при езде в зимнее время года. Отопитель входит в схему циркуляции охлаждающей жидкости и состоит из таких компонентов:

Электродвигатель с крыльчаткой. Включается он по специальной схеме, в которой имеется постоянный резистор — он позволяет менять частоту вращения крыльчатки.
Радиатор — это элемент, по которому проходит горячий антифриз.
Кран — предназначен для открывания и закрывания подачи антифриза внутрь радиатора.
Система воздуховодов позволяет направлять горячий воздух в нужном направлении.

Схема циркуляции охлаждающей жидкости по системе такая, что при закрывании всего одного входа в радиатор горячий антифриз никаким образом в него не попадет. Существуют автомобили, в которых кран печки отсутствует — внутри радиатора всегда находится горячий антифриз. А в летнее время просто закрываются воздуховоды и тепло в салон не подается.

При разделении кровеносной системы человека на два круга кровообращения сердце подвергается меньшей нагрузке, чем если бы в организме была общая система кровоснабжения. В малом круге кровообращения кровь проходит путь к легким и затем обратно благодаря замкнутой артериальной и венозной системе, которая соединяет сердце и легкие. Ее путь начинается в правом желудочке и заканчивается в левом предсердии. В малом круге кровообращения кровь с углекислым газом несут артерии, а кровь с кислородом — вены.

Из правого предсердия кровь поступает в правый желудочек, и затем через легочную артерию нагнетается в легкие. Из правого венозная кровь поступает в артерии и легких, там она избавляется от углекислого газа, а затем насыщается кислородом. По легочным венам кровь вливается в предсердие, затем она поступает в большой круг кровообращения и после этого направляется ко всем органам. Так как в капиллярах она медленно, в нее успевает поступить углекислый газ, а кислород — проникнуть в клетки. Поскольку кровь попадает в легкие под низким давлением, малый круг кровообращения также называется системой низкого давления. Время прохождения крови по малому кругу кровообращения составляет 4-5 секунд.

При повышенной потребности в кислороде, например, при интенсивных занятиях спортом увеличивается давление, создаваемое сердцем, и кровоток ускоряется.

Большой круг кровообращения

От левого желудочка сердца начинается большой круг кровообращения. Насыщенная кислородом кровь попадает из легких в левое предсердие, а затем попадает в левый желудочек. Оттуда артериальная кровь попадает в артерии и капилляры. Через стенки капилляров кровь отдает в тканевую жидкость кислород и питательные вещества, забирая углекислый газ и продукты обмена веществ. Из капилляров она поступает в мелкие вены, образующие более крупные вены. Затем по двум венозным стволам (верхней полой вене и нижней полой вене) она поступает в правое предсердие, заканчивая большой круг кровообращения. Кругооборот крови в большом круге кровообращения равен 23-27 секундам.

По верхней полой вене кровь течет от верхних частей тела, а по нижней — от нижних частей.

В сердце есть две пары клапанов. Одна из них расположена между желудочками и предсердиями. Вторая пара находится между желудочками и артериями. Эти клапаны обеспечивают направление кровотока и мешают обратному току крови. Кровь нагнетается в легкие под большим давлением, а в левое предсердие она попадает при отрицательном давлении. Человеческое сердце имеет асимметричную форму: поскольку его левая половина выполняет более тяжелую работу, она несколько толще, чем правая.

Критическая технология охлаждения двигателя — журнал Circle Track

| Практическое руководство — Двигатель и трансмиссия

Понимание и решение проблем с охлаждением

Технический редактор Джон Гибсон рассказал мне историю о том, как он недавно был на трассе в Джорджии, наблюдая за гонками Street Stock. Во время выступления он заметил, что при каждом предупреждении подъезжало несколько автомобилей и обливали радиатор водой, чтобы охладить двигатель. Затем они возвращались на гусеницу, но не могли вернуть свое положение гусеницы. Он сказал, что подумал про себя: если бы у этих парней был правильный радиатор и вентилятор, им не пришлось бы терять драгоценное время и позиции, просто пытаясь охладить свои двигатели.

В разговоре с одним из этих уличных стокеров, которые любят шланги, после гонки, он сказал, что его доводы в пользу дешевого радиатора были именно такими. . . Экономия затрат. У гонщика сложилось впечатление, что он не может позволить себе «навороченный» радиатор для своего бомбардировщика. Он не осознавал того факта, что треснутая головка из-за проблемы с перегревом будет стоить намного дороже, чем даже самый хороший двухконтурный радиатор.

Опыт Джона подсказал нам, что пришло время пересмотреть некоторые важные технологии охлаждения.

Итак, без лишних слов, приступим.

Теплопередача Теплопередача, также известная как теплообмен, является основной функцией радиатора (каламбур). Очевидно, что радиаторы предназначены для защиты вашего двигателя от перегрева, передавая эту тепловую энергию от жидкости, которая циркулирует в двигателе, через водяную рубашку — серию проходов, отлитых в блоке. Когда жидкость проходит через горячий двигатель, она поглощает тепло, тем самым охлаждая двигатель. Как только жидкость выходит из двигателя, она проходит через радиатор, который представляет собой не что иное, как теплообменник, который передает тепло от жидкости воздуху, проходящему через радиатор.

Теплопередача является ключом к функционированию радиатора, но это может произойти только тогда, когда жидкость находится в непосредственном контакте с алюминием радиатора. Производители достигают максимальной теплопередачи с помощью нескольких методов проектирования, одним из основных из которых является увеличение площади поверхности трубки, по которой жидкость проходит через радиатор. Обычно эти трубки очень широкие спереди назад и тонкие сверху вниз. Десятки этих тонких трубок можно укладывать друг на друга, оставляя между ними небольшие воздушные зазоры.

Чаще всего эти тонкостенные трубы монтируются параллельно. Трубки разделены алюминиевыми ребрами в форме буквы «Z», которые помогают отводить тепло от трубок. Ребра отводят тепло от трубок и передают его воздуху, проходящему через радиатор.

В некоторых радиаторах в трубки вставлены ребра, называемые турбулизаторами, которые увеличивают турбулентность жидкости, протекающей по трубкам. Если бы жидкость текла по трубкам очень плавно, непосредственно охлаждалась бы только та жидкость, которая действительно соприкасается с трубками. Количество тепла, передаваемого трубкам от протекающей по ним жидкости, зависит от разницы температур между трубкой и соприкасающейся с ней жидкостью. Таким образом, жидкость, которая находится в непосредственном контакте с трубкой, остывает быстрее, чем жидкость, не контактирующая с трубкой, и передается меньше тепла. Создавая турбулентность внутри трубы, вся жидкость может соприкасаться со стенкой трубы и терять тепло, тем самым снижая температуру всей жидкости.

Эффективность Каждая часть радиатора разработана с единственной целью рассеивания тепла, собранного водой, протекающей через двигатель. Насколько эффективно радиатор выполняет эту задачу, зависит от двух конкретных типов «потока»: воды и воздуха.

Поток воды — Вода, или жидкость, как мы ее называем, стекает в коллектор или большую открытую полость на одной стороне радиатора, где она затем проходит через алюминиевые трубки, прежде чем собирается в коллектор на другой стороне. . На этот поток воды через ваш радиатор можно повлиять несколькими способами, в том числе с помощью ограничителей, размера водяного насоса и соответствующей системы шкивов, а также вышеупомянутого включения турбулизатора.

— Одним из самых больших факторов, влияющих на эффективность работы вашего радиатора, является размер шкива водяного насоса. Если шкив слишком большой, он не будет проталкивать достаточно воды через водяную рубашку и радиатор для эффективного охлаждения двигателя. И наоборот, если ваш шкив слишком мал, вода будет проталкиваться через систему так быстро, что у нее не будет достаточно времени, чтобы собрать тепло от двигателя или рассеять это накопленное тепло.

Эта проблема усугубляется системой шкивов. Водяные насосы во многих двигателях с кольцевой гусеницей приводятся в движение коленчатым валом через систему шкивов. Если система шкивов не вращает насос достаточно быстро, вы не сможете прокачать достаточное количество воды через двигатель/радиатор.

Например, друг журнала, который управляет Dirt Late Model, недавно перебрал свой двигатель. Во время перестройки его производитель двигателей предложил экзотическую систему шкивов в стиле Кубка NASCAR. Строитель сказал, что конструкция системы с клиновым ремнем меньшего размера позволит высвободить лошадиные силы. Теперь имейте в виду, что этот двигатель мощностью 550 л.с. никогда не имел проблем с перегревом и постоянно работал в диапазоне 180-190 градусов. Кроме того, недавно был установлен новый радиатор. С первой гонки с новой системой шкивов двигатель всегда работал выше 220 и зависал на датчике температуры, когда наш друг-гонщик выключал его.

Вот в чем проблема. Шкивы меньшего размера не подходили для водяного насоса и, в конечном итоге, для двигателя. Они не были рассчитаны на двигатель мощностью 550 л.с. со скоростью вращения 5500 об/мин и штатным насосом, и насос вращал слишком быстро, слишком быстро проталкивая воду через систему охлаждения.

Ограничители — Помимо водяных насосов и шкивов, ограничители обычно используются для регулирования потока воды через радиатор. Это именно то, что следует из их названия, и они выглядят как небольшая воронка, спроектированная для сокращения или ограничения потока воды. Обычно монтируются в нижний патрубок радиатора на выходной горловине радиатора, ограничители бывают разного диаметра. Выбор запуска ограничителя зависит от его соответствия вашей системе.

Bridges сообщает, что при переходе с двухпроходного радиатора на однопроходной нужно начать без ограничений, а затем постепенно добавлять ограничения в зависимости от размера ограничителя, пока не добьетесь нужной температуры. «Мы всегда рекомендуем использовать водяной насос в соотношении 1:1». Соотношение 1:1 означает, что диаметр шкива коленчатого вала такой же, как у шкива водяного насоса.

Воздушный поток — Как и поток воды, существует ряд факторов, влияющих на воздушный поток через радиатор, таких как количество ребер, количество проходов, конструкция сердцевины и наличие кожуха.

Сердечники Радиаторы Racing выпускаются в нескольких различных конфигурациях, включая одно-, двух-, трех- и четырехжильные/проходные системы. Это означает, что как только жидкость попадет в радиатор через впускное отверстие, она сделает столько же проходов через радиатор, прежде чем выйдет обратно в двигатель через выпускное отверстие. Наиболее популярными конфигурациями с короткой дорожкой являются одно- и двухходовые излучатели.

В однопроходном радиаторе жидкость проходит через радиатор один раз. Двухходовой радиатор имеет два отдельных набора трубок, иногда разделенных перегородкой, а иногда один набор уложен за другим набором. Радиаторы с этой второй установкой известны как двухъядерные установки. В любом случае жидкость проходит через один набор трубок, а затем возвращается через другой набор, по сути, дважды проходя через радиатор, то есть дважды проходя. Очевидно, что в трехпроходной системе есть три отдельных набора (или стержней) трубок, соединенных вместе, в то время как четыре имеют . . . как вы уже догадались, четыре ядра.

Недостатком многоярусных радиаторов является то, что, когда вы укладываете сердечники один за другим, воздуху становится все труднее и труднее проходить через радиатор. Для больших трасс и более высоких скоростей подходят трех- и четырехходовые системы, но они просто не будут подавать достаточно воздуха для эффективного охлаждения вашего двигателя за 20 кругов по ровной трассе длиной 1/3 мили.

Ребра — Плотность расположения ребер в вашем радиаторе называется количеством ребер и измеряется в ребрах на дюйм. Большее количество ребер означает, что алюминий имеет большую площадь поверхности для излучения тепла, которое он поглощает из воды/жидкости, в воздух. Однако, если количество ребер слишком велико для вашего применения, они могут создать барьер для воздуха, пытающегося пройти через радиатор. При этом воздух скапливается перед радиатором или движется вокруг него и не достигает трубок охлаждения второго ряда.

Как правило, быстрый гоночный автомобиль может использовать большее количество плавников, в то время как более медленные автомобили должны использовать меньшее количество плавников. Если вы участвуете в гонках на трассах длиной от 3/10 до 1/2 мили, вам следует искать 14-18 плавников на дюйм.

Кожухи — Независимо от типа автомобиля, на котором вы гоняете, на радиаторе должен быть какой-либо кожух. Они просты в изготовлении и максимизируют поток воздуха. Кожухи перед радиатором направляют входящий воздух под высоким давлением прямо на ребра/сердцевину. Кожухи между радиатором и механическими вентиляторами помогают увеличить поток воздуха через радиатор. Герметизация кожуха клейкой лентой важна для предотвращения утечки воздуха.

Воздействие температуры воздуха . Это не является чем-то необычным, и на самом деле, вероятно, более распространенным, чем кто-либо из нас думает, когда система охлаждения, которая работала как чемпион ранней весной, выходит из строя в середине июля. И вот почему: Радиатор работает одинаково независимо от температуры окружающей среды.

«Хорошее эмпирическое правило заключается в том, что на каждые 10 градусов повышения температуры наружного воздуха жидкость в двигателе будет на 10 градусов теплее», — говорит Ричард Бейли, владелец Innovative Cooling Equipment (ICE) из Конкорда, Северная Каролина 9. 0003

При повышении температуры наружного воздуха с 80 до 105 градусов температура жидкости в двигателе повысится на 25 градусов. Сделайте еще один шаг вперед, скажем, ваш двигатель обычно работает при температуре 220 градусов. Добавьте к этому 25 градусов, и вы получите 245 и рискуете перегреться.

Это подводит нас к выбору радиатора. Ваш выбор радиатора должен основываться на самых высоких температурах, которые вы увидите в течение гоночного сезона. Однако вы должны помнить, что радиатор — это лишь часть вашей общей системы охлаждения. Эта система должна быть спроектирована и установлена не только с учетом высоких внешних температур, но и с учетом количества кругов, которые вы проедете, размера вашей трассы и мощности вашего двигателя.

При поиске нового радиатора очень важно выбрать правильное количество проходов. Многие гонщики объясняют перегрев или проблемы с перегревом в летние месяцы повышением температуры окружающей среды в июне, июле и августе. Часто проблема связана с плохо обслуживаемой системой охлаждения, неподходящим радиатором для вашего приложения или системой, которая слишком быстро или слишком медленно пропускает жидкость через радиатор.

Так что же определяет правильное количество проходов? Что и где вы гоняете, вероятно, самый важный фактор.

В качестве примера рассмотрим машину Джона. Джон использует четырехъядерную систему от ICE, что может показаться излишеством, но в гонках USAR Pro Cup это почти необходимость. В обычный уик-энд Джон делает 300-400 кругов по трассам длиной 5/8 мили и больше. Двухпроходная система была бы неадекватной для этой среды. Но четырехступенчатая система ICE поддерживает температуру воды на приемлемом уровне, даже когда он наматывает ленту на нос, что используют гонщики на асфальте, чтобы добавить аэродинамическую прижимную силу своим машинам.

Типичным гонщикам на шорт-треке не нужна четырехпроходная система. Они обнаружат, что одно- и двухпроходные системы подходят для большинства ситуаций. Но какой выбрать? У обоих есть преимущества.

Преимущество однопроходной системы в том, что она примерно на 30 долларов дешевле двухпроходной.

Недостатком однопроходного режима является то, что он менее ограничен, чем двухпроходный. И это уменьшенное ограничение означает, что жидкость будет проходить через всю систему охлаждения с большей скоростью.

Практически нет снижения веса между однопроходной и двухпроходной системой, потому что двухпроходный радиатор — это, по сути, однопроходный радиатор со вставленной в него перегородкой, которая направляет поток воды через радиатор во второй раз. Они одинакового размера и практически одинакового веса. Но в чем блестит двухходовой двигатель, так это в его способности охлаждать двигатель.

«Двухконтурный радиатор повысит эффективность охлаждения на 5-10 процентов в зависимости от области применения», — говорит Бриджес.

А как насчет дополнительного ограничения, обеспечиваемого двойным проходом? «Сегодняшние большие водяные насосы, которые пропускают гораздо больше воды, в основном компенсируют дополнительное ограничение, которое вы обнаружите при использовании двойного прохода», — говорит Бриджес.

Есть еще одно преимущество. Скажем, из соображений производительности вы хотите, чтобы ваш двигатель работал немного меньше. Каждый раз, когда вы наклоняете двигатель, он будет работать теплее; переход на двухпроходную систему обеспечивает необходимую дополнительную эффективность охлаждения при увеличении стоимости всего на 30 долларов. Наконец, двойной проход переместит впускной и выпускной шланги к одной стороне радиатора, что сделает моторный отсек чище.

Решение о том, какой тип радиатора и связанной с ним системы охлаждения нужен вашему гоночному автомобилю, должно основываться на вашей серии, размере двигателя и самых высоких температурах, которые вы увидите в летние месяцы.

Подведение итогов

Тип воды, которую вы заливаете в радиатор, также важен. В легковом автомобиле мы используем антифриз, активным ингредиентом которого является этиленгликоль, неприятная штука. При добавлении в воду температура замерзания антифриза падает значительно ниже обычных 32 градусов по Фаренгейту. Очевидно, что гоночным автомобилям антифриз не нужен, если только вы не участвуете в ледовых гонках на Аляске, но можете ли вы добиться большего успеха, чем обычная водопроводная вода? ?

Проблема с водопроводной водой, помимо сильно различающегося уровня качества, заключается в том, что она часто содержит минералы, фториды и другие твердые частицы, которые могут вызвать коррозию алюминия в вашем радиаторе. И Джон, и Бобби Кларк, водитель нашей команды Project Dirt Late Model Team, используют дистиллированную воду в своих радиаторах, потому что она чистая, не содержит нежелательных химикатов и обеспечит оптимальную работу вашей системы охлаждения. Обе команды также используют в этой дистиллированной воде добавку, не содержащую гликоля. Такие продукты, как Cool Down, Water Wetter или 40 Below от VP, снижают рабочую температуру системы охлаждения.

Техническое обслуживание Одна из самых разумных вещей, которые вы можете сделать после каждой гонки, это вытащить радиатор из машины и осмотреть его, даже если вы не попали в аварию. Проверьте все линии, шланги и ребра. Если какие-либо ребра согнуты или закрыты, воздух не будет проходить через них. Возьмите пару острогубцев и осторожно выпрямите их. Шланги, которые треснули или могут треснуть, должны быть немедленно заменены. Также обратите особое внимание на сварные швы на наличие мелких трещин или потенциальных разрывов. Не забудьте залезть под машину и заглянуть в цех. Вы просто можете найти небольшую лужу воды, которая приведет вас к большей проблеме.

Выбор системы охлаждения, подходящей для вашего применения, а затем внимательное наблюдение за ней в течение всего сезона позволит вам избежать проблем, из-за которых вы не попадете на переулок Победы.

Защита радиатора Защита радиатора — это хороший способ добавить дополнительный уровень защиты вашей системе охлаждения. Эти протекторы устанавливаются перед радиатором и поглощают удары от мусора, камней и грязи вместо алюминиевых ребер охлаждения. Тот, что изображен выше, Tru-Kool Radiator Protector, от Speedway Motors. Его сотовая конструкция из номекса очень прочная и чрезвычайно легкая, обеспечивая превосходную защиту.

Протектор одноразовый и предназначен для замены, поскольку он поглощает различные повреждения. Естественно, как часто вы участвуете в гонках, тип трассы и другие факторы будут определять, как часто вам придется заменять протектор, но некоторые гонщики сообщают, что целый сезон они проводят только на одной соте. Защитная пленка Tru-Kool Radiator Protector поставляется в виде листов четырех разных размеров, которые можно легко обрезать, чтобы они подходили для любого радиатора.