Быстро повысить температуру двигателя

Причины повышения температуры двигателя

Перегрев автомобильного мотора — это одна из худших вещей, которые могут случиться в пути.

Большое повышение температуры может привести к выходу автомобиля из строя, после чего его необходимо будет доставить в сервисный центр для проведения ремонтных работ, стоящих достаточно дорого. Довольно часто, подобное повышение температуры автомобильного двигателя случается в моменты попадания в пробку на дороге. Наибольшим желанием большинства водителей в такой ситуации становится хоть небольшое передвижение автомобильного потока, желательно без остановок. Причина в том, что в ходе движения машины мотор получает дополнительную порцию воздуха для охлаждения от набегающего потока, что препятствует повышению температуры. Какие же главные причины увеличения температуры, и каким образом можно предотвратить подобную ситуацию?

Отсутствие необходимого количества жидкости для охлаждения. Наполнение системы охлаждения машины производится антифризом, циркулирующая по замкнутому кругу системы, для отведения лишнего тепла, образующегося в процессе работы мотора. При отсутствии в системе требуемого количества охлаждающей жидкости, мотор не будет охлаждаться в необходимой степени. Следствием станет постепенное увеличение его температуры.

Чаще всего при росте температуры опытные водители рекомендуют включение печки в салоне, и направление лишнего количества теплого воздуха в салон машины. Это действие поможет не в каждом случае, так как при понижении уровня жидкости, начало работы отопления салона не сможет отвести все тепло от мотора. Необходимо остановить машину и двигатель, и обязательно проверить уровень антифриза.

Неисправность охлаждающего вентилятора. Поломка охлаждающего вентилятора, работающего от электричества (отсутствие вращения при высокой температуре двигателя), также может послужить причиной увеличения температуры мотора.

Функция охлаждающего вентилятора состоит в том, что он выполняет передачу холодного воздуха в те моменты, когда скорость движения автомобиля достаточно низкая, давая машине возможность охлаждаться. Если в ходе поездки стрелка датчика температуры начала приближаться к красной зоне, то стоит остановить машину и проверить исправность вентилятора. При отсутствии вращения, следует на месте определить причину и постараться устранить ее. Она может быть одной из следующих:

• Отсутствие контакта;
• Неисправность датчика включения вентилятора;

Для проверки исправности устройства, стоит снять провода питания, и замкнуть их между собой. В случае исправности, он начнет работать.

Поломка термостата. Самой реальной причиной увеличения температуры мотора машины в ходе поездки становится неработающий термостат. При движении с высокой скоростью, повышается также нагрузка на мотор, принимая большее значение, чем при низкой скорости езды. По причине увеличенной нагрузки, двигателю машины необходима более значительная степень охлаждения, то есть увеличение подачи, для регулировки которой и нужен термостат. Помимо этого, может иметь место и не открытый термостат, последствием чего станет обязательное увеличение температуры двигателя.

Итог. Перед тем, как отправляться в дальнюю поездку, необходимо обязательно провести проверку всех узлов автомобиля, а также на постоянной основе выполнять проверку функционирования всех основных систем автомобиля. Также следует поддерживать уровень машинного масла на требуемом значении, что позволит снизить нагрузку и продлить срок службы мотора.

Признаки и причины перегрева двигателя автомобиля

На большинстве автомобилей применяется жидкостная система охлаждения. Она включает в себя элементы, связанные патрубками, по которым циркулирует антифриз.

• Радиатор отдаёт тепло антифриза воздуху окружающей среды.
• Вентилятор обеспечивает поток воздуха, проникающего через полости радиатора, когда автомобиль стоит или движется с малой скоростью.
• Расширительный бачок поддерживает объём циркулирующей жидкости.
• Насос системы охлаждения заставляет антифриз циркулировать, обеспечивая равномерное охлаждение и препятствуя появлению воздушных пробок.
• Термостат поддерживает рабочую температуру антифриза. Переключая клапаны, он заставляет жидкость циркулировать по более длинным или коротким каналам.

Температура мотора

Двигатель – комплексная система. Температура на разных его частях разительно отличается. Так, на впуске она близка к температуре окружающей среды, в цилиндре достигает 300 градусов Цельсия, на выпускном коллекторе доходит до 600. Соответственно, стойкость и чувствительность к нагреву у каждого агрегата мотора своя.

Температурный режим очень важен для мотора. Если охлаждение слишком сильное, падают технические характеристики и возрастает расход топлива, из-за того, что бензин не сгорает полностью. При перегреве двигателя образуется нагар, появляется детонация и трение, топливовоздушная смесь хуже наполняет цилиндры.

Признаки перегрева двигателя

Температура перегрева двигателя определяется по температуре охлаждающей жидкости. Её рабочие значения – 80-100 градусов Цельсия. Если стрелка прибора поднимается выше, то мотор начал перегреваться.

При обнаружении первых признаков резкого повышения температуры необходимо остановиться и заглушить мотор. Пока он остывает, следует провести осмотр и выяснить, что именно стало причиной перегрева двигателя.

Причины перегрева двигателя

Перегрев может быть вызван чем угодно, что нарушает стабильную работу охлаждающей системы.

• Недостаток охлаждающей жидкости. Течи жидкости могут быть вызваны повреждением радиатора или патрубков, ослаблением хомутов. Если пробита прокладка двигателя, жидкость уходит в масло или сгорает в цилиндрах.
• Нарушения в работе термостата. Если термостат заклинил в одном из положений, то двигатель может перегреваться, либо слишком сильно охлаждаться.
• Неисправность вентилятора системы охлаждения может быть вызвана выходом из строя датчика его включения, моторчика или повреждением проводки.
• Загрязненный радиатор. Со временем полости радиатора забиваются пылью и насекомыми. В результате эффективность его работы снижается.
• Проблемы в функционировании водяного насоса. Поломка насоса, обрыв или проскальзывание ремня нарушает циркуляцию охлаждающей жидкости, вследствие чего её температура локально поднимается и антифриз вскипает.
• Низкий уровень масла. Недостаток смазки вызывает трение в двигателе, которое в свою очередь повышает нагрев.
• Высокая температура окружающего воздуха. Если на улице слишком жарко, эффективности системы охлаждения может не хватать, особенно, если автомобиль не двигается.
• Забитый катализатор препятствует прохождению отработанных газов. Скопления горячего выхлопа накапливает дополнительное тепло в моторе и увеличивает нагрузку на него.

Последствия перегрева мотора

Чем сильнее перегрев, тем он губительней для двигателя. Высокие температуры провоцируют ускорение износа, искривляют и разрушают агрегаты мотора. Нескольких десятков секунд экстремального перегрева достаточно, чтобы отправить мотор на свалку. Поэтому нельзя игнорировать мигание контрольной лампы охлаждающей жидкости.

Если Вы арендуете машину в компании ПростоПрокат, то вам не о чем беспокоиться! Все наши авто находятся в исправном техническом состоянии, ухожены и чисты. Именно поэтому мы утверждаем: «Машина порадует вас, иначе — мы вернем вам деньги!»

Система
дистанционного
обучения

К списку
всех уроков

Перейти на сайт
Liqui Moly

АНТИФРИЗЫ

Одной из основных систем обеспечивающих работу двигателя внутреннего сгорания является система охлаждения двигателя. Система охлаждения двигателя позволяет поддерживать оптимальный тепловой режим работы двигателя. Эффективно отводить тепло от деталей, обеспечивает обогрев салона автомобиля. Работоспособность системы охлаждения зависит от использования высококачественной охлаждающей жидкости. Современные двигатели используют в качестве охлаждающей жидкости — антифризы.
Антифриз в системе охлаждения обеспечивает эффективный и своевременный отвод тепла от деталей и узлов двигателя.

Основные детали современного двигателя — кривошипно-шатунный механизм, поршни, цилиндры – изготовлены из разнородных материалов и при нагреве расширяются по-разному. Поэтому все тепловые зазоры двигателя рассчитаны на работу в узком интервале температур. Антифриз в системе охлаждения поддерживает эту рабочую температуру при различных режимах работы двигателя и нагрузках.

Кроме того он должен защищать систему охлаждения от коррозии, недопускать кавитации (схлопывания пузырьков пара, образующихся при работе водяного насоса), не замерзать при низких температурах и не кипеть при высоких.

Так-же, температура кипения антифриза при нормальном атмосферном давлении – около 100°С. При повышении давления температура кипения охлаждающей жидкости будет повышаться. В системе охлаждения двигателя специально создается давление порядка 0,9-1,2 атм. При таком давлении антифриз будет закипать, уже при температуре 115-125°С.

Существует масса комбинаций и цветов антифриза, что может легко ввести автовладельцев в заблуждение при выборе правильного антифриза. Для систематизации применимости антифризов, их можно разделить на несколько групп в зависимости от состава и пакета присадок.

Неорганические: (гибридные первого поколения)
Силикатные антифризы: могут быть зеленого, сине-зеленого или желтого цвета. Зеленые и сине-зеленые – Силикатные антифризы можно условно разделить на 2 подгруппы:
а) североамериканского типа и б) европейского типа.
В североамериканских антифризах присутствуют фосфаты, в европейских антифризах применение фосфатов запрещено. Европейский тип антифриза, не содержит аминов, а некоторые еще и нитритов.
В североамериканских также присутствует небольшая подгруппа антифризов с пониженным содержанием силикатов так называемых Low Silicate Formula. Сегодня, большинство современных антифризов, произведенных в Европе, отличает низкое содержание силикатов, и они могут рассматриваться как аналог американских Low Silicate Formula.
Антифризы силикатного типа маркируются как G11 или G48.
Органические:
Карбоксилатные антифризы: используют в качестве основного ингибитора коррозии органические кислоты. Окрашиваются в оранжевый, красный или розовый цвет, маркируются G12, G12+ и G30 (VW), G33 (PSA) и G34 (GM) окрашиваются в оранжевый, красный или розовый цвет.
Данный тип антифризов содержит в основном два типа карбоксилатных кислот (может быть и больше), но не содержит силикатов, фосфатов, боратов, нитратов, аминов и нитритов.
Лобридные (G40):
Данный тип использует один тип карбоксилатных кислот и небольшое количество силикатов. Такой тип антифриза окрашивается в следующие цвета: желтый зеленый и оранжевый.

Цвет антифриза зависит, прежде всего от того, каким автопроизводителем используется, модели автомобиля и даже от заливки: конвейер или сервис.

Все три группы содержат также некоторые другие ингибиторы коррозии и присадки. Таблица применимости типа антифриза в зависимости от марки автопроизводителя.

Особенности антифриза в зависимости от его типа:
Силикаты: действуют очень быстро и в случае эрозии или коррозии быстро герметизируют поврежденные места. Их основным недостатком является низкая стабильность и быстрый расход. При выпадении в осадок представляют собой абразив, который может сокращать срок службы уплотнений водяного насоса.
Фосфаты: также как и силикаты эффективно защищают алюминиевые части и, в частности, водяной насос от коррозии, вызываемой кавитацией.
Большинство японских автомобилей имеют меньший объем системы охлаждения, чем европейские или американские автомобили, и для эффективного охлаждения скорость циркуляции антифриза в системе выше. Большинство японских производителей рекомендуют использовать антифризы безсиликатного, но фосфатного типа только лишь по этой причине.
В Европе фосфаты не используются, главным образом, по причине часто повышенной жесткости воды, из-за которой фосфаты выпадают в осадок (проблема решается использованием деминерализованной воды). Несмотря на то, что для борьбы с коррозией европейцы используют другие эффективные композиции ингибиторов коррозии, все-таки было бы более целесообразно использовать то, что рекомендуют японские производители для своих двигателей.
Карбоксилаты: действуют намного медленнее, но более продолжительное время. Эффективно защищают алюминий и другие металлы, но некоторые типы карбоксилатных антифризов не являются лучшим выбором для систем, в которых используется медно-латунный радиатор.
В качестве основных отрицательных моментов можно было бы отметить следующее:
• В двигателях, использующих чугун, иногда возникает коррозия из-за низкого уровня антифриза. При этом частички ржавчины могут забивать соты радиатора. • Один из ингибиторов коррозии (2- EHA — тот, который не используется в антифризах Honda и Toyota) может вызывать размягчение прокладок и являться причиной течи. Зарегистрировано уже достаточно много подобных случаев у разных производителей. • Низкая эффективность некоторых антифризов в защите припоя с высоким содержанием свинца. «Металлургия» систем охлаждения современных двигателей приблизительно одинаковая у всех производителей, и, если не принимать во внимание «отклонения» типа медно-латунных радиаторов, при этом использующих припой с высоким содержанием свинца, а также размягчение прокладок, то, теоретически, один тип антифриза может быть использован вместо другого.
Исследования некоторых OEM на своих двигателях показали, что использование с нуля классического синего (силикатного типа) антифриза вместо рекомендуемого красного (карбоксилатного типа), не имело никаких отрицательных последствий.
Более того, исследователи не зафиксировали каких-то преимуществ красного перед синим, за исключением срока службы.
Доливка.
Общее правило: при потере жидкости по причине испарения рекомендуется доливать воду, а при течи — обязательно антифриз требуемой концентрации (обычно 50:50). В первом случае, особенно если речь идет о силикатном антифризе, рекомендация о доливке воды объясняется тем, что при большом уходе существует вероятность превысить концентрацию, в том числе и силикатов. Поэтому можно рекомендовать концентрацию 20-25 % антифриза 75-80 % воды. В торговую сеть охлаждающие жидкости поступают обычно в виде концентратов. Неразбавленный концентрат не рекомендуется использовать в системе охлаждения! Крайне опасное заблуждение, что чем меньше воды в концентрате, тем лучше. Этиленгликоль (концентрат антифриза) замерзает при температуре всего -12,7°С. В то же время он обладает совершенно уникальным свойством понижать температуру замерзания водных растворов вплоть до -67°С. Поэтому чистый этиленгликоль замерзнет раньше, чем разбавленный на треть. Антифриз необходимо разбавить в соответствии с таблицей смешивания, которая находится на этикетке. Вода для разбавления должна быть чистой и нежесткой, а лучше — дистиллированной. В крайнем случае, допускается использование водопроводной воды, желательно отфильтрованной. В зависимости от соотношения антифриз/вода можно получать различные температуры замерзания охлаждающей жидкости. Оптимальное соотношение антифриз/вода — 1:1. Температура застывания такой смеси около -40°С. Изменение соотношения за счет увеличения в смеси количества воды приводит к повышению температуры кристаллизации антифриза и несколько ускоряет процессы коррозии деталей. Антифриз, помимо более высокой температуры кипения (около + 110°С) и низкой температуры кристаллизации (от -30°С до -70°С), имеет еще и смазывающие свойства, необходимые для нормальной работы насоса системы охлаждения.

Справочник

Нагрев электродвигателей классы изоляции 10.07.2006 17:25

Во время работы электродвигателей происходит их нагрев. Температура нагрева может быть разной, т.е. одни двигатели нагреваются меньше, другие — больше. Величина установившейся температуры двигателя за­висит от нагрузки на его валу. При большой нагрузке выделяется большое количество теплоты в единицу вре­мени, значит, выше установившаяся температура двига­теля. Допустимый нагрев электрических двигателей зависит от класса изоляции обмоток.

На табличке электродвигателя со всеми данными указан и параметр, называемый класс изоляции.

Нагревостойкость — одно из самых важных качеств электроизоляционных материалов, так как она определяет допустимую нагрузку электрических машин и аппаратов. Способность электроизоляционных материалов выдержать без вреда для них воздействие повышенной температуры, а также резкие смены температуры называется нагревостойкостью. Необходимо знать, что с повышением температуры обмоток электродвигателей сверх допустимых значений, резко сокращается срок службы изоляции. По этому, нагревостойкость изоляции является основным требованием, определяющим надежность работы и срок службы электрической машины, который нормально должен составлять 15—20 лет.

Электрические машины с изоляцией класса А практически не изготовляются, а класса Е — находят ограниченное применение в машинах малой мощности. Применяют в основном изоляцию классов В и F, а в специальных машинах, работающих в тяжелых условиях (металлургия, горное оборудование, транспорт),— класса Н. В результате использования более нагревостойких материалов, улучшения свойств электротехнических сталей и улучшения конструкций за последние 60—70 лет удалось уменьшить массу электрических машин в 2,5—3 раза.

При неизменной нагрузке на валу в двигателе выде­ляется определенное количество теплоты в единицу вре­мени.

Предельные допустимые превышения температуры активных частей электродвигателей

t 0 (при температуре окружающей среды 40ºС):

1. Класс E: допустимая температура нагрева до 120°C.
2. Класс B: допустимая температура нагрева до 130°C.
3. Класс F: допустимая температура нагрева до 155°C.
4. Класс H: допустимая температура нагрева до 180°C.

Подробнее о классах нагревостойкости изоляции см Статью Класс нагревостойкости изоляции

В таблице приведены в качестве примера предельно допускаемые превышения температуры для отдельных частей электрических машин общего применения (О) и тяговых (Т) при продолжительном режиме работы при измерении температуры обмоток по методу сопротивления (т. е. по измерению сопротивления соответствующей обмотки в результате нагрева), а температуры коллектора и контактных колец с помощью термометров. Эти данные соответствуют температуре окружающей среды +40 °С для машин О и +25 °С для машин Т.

Температурой окружающего воздуха, при которой общепромышленный электродвигатель может работать с номинальной мощностью, считается 40ºС.

Если температура окружающей среды больше или меньше +40 для общепромышленного исполнения электродвигателя, то стандарт разрешает определенные изменения допустимых превышений температур.

При повышении температуры окружающего воздуха более 40ºС, нагрузка на электродвигатель должна быть снижена настолько, чтобы температура отдельных его частей не превышала допустимых значений. При работе машины в горных местностях, где из-за понижения атмосферного давления ухудшается теплоотдача, стандарт предусматривает некоторое уменьшение допустимых превышений температуры.

Независимо от снижения температуры окружающего воздуха,увеличивать токовые нагрузки более чем на 10% номинального не допускается. У асинхронных двигателей на это может влиять изменение напряжения питающей сети, вместе с уменьшением напряжения питающей сети, в квадрате уменьшается мощность на валу двигателя и кроме того, уменьшение напряжения ниже 95% от номинального приводит к значительному росту тока двигателя и нагреву обмоток. Рост напряжения выше 110% от номинального также ведет к росту тока в обмотках двигателя, увеличивается нагрев статора за счет вихревых токов.

При повышении температуры многие из материалов начинают обугливаться и становятся проводниками. Все материалы от длительного воздействия повышенных температур задолго до обугливания приобретают хрупкость, легко разрушаются и теряют свои изолирующие свойства. Этот процесс называется тепловым старением. Опыт показывает, что повышение температуры изоляции на 10 °С сокращает срок ее службы примерно в два раза. Так, для изоляции класса А повышение температуры с 95 до 105 °С сокращает срок ее службы с 15 до 8 лет, а нагрев до 120 °С — до двух лет. В основе этого явления лежит общий закон зависимости скорости химических реакций от температуры, описываемый уравнением Ван-Гоффа-Аре-ниуса.

То есть технологические перегрузки рабочих машин или колебания напряжения в питающей сети ведут за собой увеличение тока в обмотках машин и превышение температуры обмоток выше допустимых для данного класса, в результате срок службы машин быстро уменьшается.

Приведенные предельные температуры нагрева для отдельных классов изоляции не могут быть полностью использованы в практике, так как в условиях эксплуатации электрических машин и аппаратов не представляется возможным установить точный контроль за температурой изоляции наиболее нагретых деталей.

Поэтому существующие стандарты на электрические машины устанавливают более низкие пределы допускаемых температур отдельных деталей машин в зависимости от конструкции этих деталей и расположения их в машине. Нормируют не сами температуры, а максимально допустимые превышения температур ?max, так как от нагрузки машины зависит только превышение температуры.

В производственных условиях измерение температуры узлов электрических машин и электроаппаратуры выполняется непосредственно термометром или косвенно на основе измерения их сопротивления.

Контроль температуры нагрева электродвигателей мощностью выше 100 кВт проводят с помощью встроенных дистанционных термометров. Для измерения температуры электродвигателей меньшей мощности, а также для измерения температуры в точках электродвигателей, где установка дистанционных термометров невозможна, пользуются переносными спиртовыми или ртутными термометрами. При измерениях ртутными термометрами следует иметь в виду, что в области переменных магнитных полей возникает положительная погрешность, т. е. термометр покажет завышенное значение температуры. Для более точного измерения температуры нижнюю часть термометра обвертывают тонкой алюминиевой фольгой, обминая ее так, чтобы прилегание к месту измерения было плотным. Сверху оболочку из фольги накрывают для теплоизоляции ватой. В труднодоступных местах измерения проводят сразу после остановки электродвигателя.

Методом сопротивления измеряют среднюю температуру. Он основан на изменении сопротивления проводника с изменением его температуры. Замеряя сопротивление проводника в холодном и горячем состоянии, рассчитывают температуру проводника.

Повышение температуры двигателя происходит неравномерно. Вначале она возрастает быстро: почти вся теплота идет на повышение температуры, и лишь малое количество ее уходит в окружающую среду. Пе­репад температур (разница между температурой дви­гателя и температурой окружающего воздуха) пока еще невелик. Однако по мере увеличения температуры дви­гателя перепад возрастает и теплоотдача в окружающую среду увеличивается. Рост температуры двигателя за­медляется.

Температура двигателя прекращает возрас­тать, когда вся вновь выделяемая теплота будет пол­ностью рассеиваться в окружающую среду. Такая темпе­ратура двигателя называется установившейся. Величина установившейся температуры двигателя за­висит от нагрузки на его валу. При большой нагрузке выделяется большое количество теплоты в единицу вре­мени, значит, выше установившаяся температура двига­теля.

После отключения двигатель охлаждается. Темпера­тура его вначале понижается быстро, так как перепад ее большой, а затем по мере уменьшения перепада — медленно.

Величина допустимой установившейся температуры двигателя обусловливается свойствами изоляции обмо­ток. Подробнее Статья Класс нагревостойкости изоляции смотреть

В отдельных точках частей машины температура может быть выше средней. Так, например, в открытых машинах с воздушным охлаждением, у которых хорошо охлаждаются лобовые части обмоток, пазовые части нагреваются больше, чем лобовые. Превышения температуры в отдельных наиболее нагретых точках должны быть не более: 65 ° — для изоляции класса А, 90 °С — для изоляции класса В, ПО и 135 °С — соответственно для изоляции классов F и Н.

Чувствительными к нагреву являются и некоторые механические узлы и детали электродвигателей. Для них в паспортах электродвигателей задаются допустимые превышения температур над температурой окружающей среды 35 °С. Допустимые превышения температуры для подшипников качения составляют 60°С, для подшипников скольжения — 45°С, для стальных деталей коллекторов и контактных колец — 70°С. Температуру подшипников скольжения можно измерить, погружая термометр непосредственно в масло подшипника.

При достаточном навыке ориентировочное представление о степени нагрева можно получить, притрагиваясь ладонью к нагретому элементу конструкции (ладонь без болевых ощущений обычно выдерживает температуру около 60°С), но важно помнить прежде всего безопасность.

Предельные допустимые превышения температуры частей электрических машин при температуре газообразной охлаждающей среды 40 °С и высоте над уровнем моря не более 1000 м должны быть не более значений, указанных в таблице. При температурах больше 40 С и высоте более 1000 м эти значения должны быть уменьшены в соответствии с ГОСТ (Машины электрические вращающиеся. Общие технические требования). Непосредственные измерения температуры при помощи термометров или термощупов дают надежные результаты, но не позволяют определять температуру внутренних наиболее нагретых частей обмотки. На основе измерения омического сопротивления обмотки можно определить только некоторое среднее значение ее температуры. Поэтому нормы предельно допустимой температуры обмоток указываются с учетом метода ее измерения.