Чем охлаждают двигатель машины

Система охлаждения

Система охлаждения предназначена для охлаждения деталей двигателя, нагреваемых в результате его работы. На современных автомобилях система охлаждения, помимо основной функции, выполняет ряд других функций, в том числе:

• нагрев воздуха в системе отопления, вентиляции и кондиционирования;
• охлаждение масла в системе смазки;
• охлаждение отработавших газов в системе рециркуляции отработавших газов;
• охлаждение воздуха в системе турбонаддува;
• охлаждение рабочей жидкости в автоматической коробке передач.

В зависимости от способа охлаждения различают следующие виды систем охлаждения: жидкостная (закрытого типа), воздушная (открытого типа) и комбинированная. В системе жидкостного охлаждения тепло от нагретых частей двигателя отводится потоком жидкости. Воздушная система для охлаждения использует поток воздуха. Комбинированная система объединяет жидкостную и воздушную системы.

На автомобилях наибольшее распространение получили система жидкостного охлаждения. Данная система обеспечивает равномерное и эффективное охлаждение, а также имеет меньший уровень шума. Поэтому, устройство и принцип действия системы охлаждения рассмотрены на примере системы жидкостного охлаждения.

Конструкция системы охлаждения бензинового и дизельного двигателей подобны. Система охлаждения двигателя включает множество элементов, среди которых радиатор охлаждающей жидкости, масляный радиатор, теплообменник отопителя, вентилятор радиатора, центробежный насос, а также расширительный бачок и термостат. В схему системы охлаждения включена «рубашка охлаждения» двигателя. Для регулирования работы системы используются элементы управления.

Радиатор предназначен для охлаждения нагретой охлаждающей жидкости потоком воздуха. Для увеличения теплоотдачи радиатор имеет специальное трубчатое устройство.

Наряду с основным радиатором в системе охлаждения могут устанавливаться масляный радиатор и радиатор системы рециркуляции отработавших газов. Масляный радиатор служит для охлаждения масла в системе смазки.

Радиатор системы рециркуляции отработавших газов охлаждает отработавшие газы, чем достигается снижение температуры сгорания топливно-воздушной смеси и образования оксидов азота. Работу радиатора отработавших газов обеспечивает дополнительный насос циркуляции охлаждающей жидкости, включенный в систему охлаждения.

Теплообменник отопителя выполняет функцию, противоположную радиатору системы охлаждения. Теплообменник нагревает, проходящий через него, воздух. Для эффективной работы теплообменник отопителя устанавливается непосредственно у выхода нагретой охлаждающей жидкости из двигателя.

Для компенсации изменения объема охлаждающей жидкости вследствие температуры в системе устанавливается расширительный бачок. Заполнение системы охлаждающей жидкостью обычно осуществляется через расширительный бачок.

Циркуляция охлаждающей жидкости в системе обеспечивается центробежным насосом. В обиходе центробежный насос называют помпой. Центробежный насос может иметь различный привод: шестеренный, ременной и др. На некоторых двигателях, оборудованных турбонаддувом, для охлаждения наддувочного воздуха и турбокомпрессора устанавливается дополнительный насос циркуляции охлаждающей жидкости, подключаемый блоком управления двигателем.

Термостат предназначен для регулировки количества охлаждающей жидкости, проходящей через радиатор, чем обеспечивается оптимальный температурный режим в системе. Термостат устанавливается в патрубке между радиатором и «рубашкой охлаждения» двигателя.

На мощных двигателях устанавливается термостат с электрическим подогревом, который обеспечивает двухступенчатое регулирование температуры охлаждающей жидкости. Для этого в конструкции термостата предусмотрено три рабочих положения: закрытое, частично открытое и полностью открытое. При полной нагрузке на двигатель с помощью электрического подогрева термостата производится его полное открытие. При этом температура охлаждающей жидкости снижается до 90°С, уменьшается склонность двигателя к детонации. В остальных случаях температура охлаждающей жидкости поддерживается в пределах 105°С.

Вентилятор радиатора служит для повышения интенсивности охлаждения жидкости в радиаторе. Вентилятор может иметь различный привод:

• механический (постоянное соединение с коленчатым валом двигателя);
• электрический (управляемый электродвигатель);
• гидравлический (гидромуфта).

Наибольшее распространение получил электрический привод вентилятора, обеспечивающий широкие возможности для регулирования.

Типовыми элементами управления системы охлаждения являются датчик температуры охлаждающей жидкости, электронный блок управления и различные исполнительные устройства.

Датчик температуры охлаждающей жидкости фиксирует значение контролируемого параметра и преобразует его в электрический сигнал. Для расширения функций системы охлаждения (охлаждения отработавших газов в системе рециркуляции отработавших газов, регулирования работы вентилятора и др.) на выходе радиатора устанавливается дополнительный датчик температуры охлаждающей жидкости.

Сигналы от датчика принимает электронный блок управления и преобразует их в управляющие воздействия на исполнительные устройства. Используется, как правило, блок управления двигателем с устанавленным соответствующим программным обеспечением.

В работе системы управления могут использоваться следующие исполнительные устройства: нагреватель термостата, реле дополнительного насоса охлаждающей жидкости, блок управления вентилятором радиатора, реле охлаждения двигателя после остановки.

Принцип работы системы охлаждения

Работу системы охлаждения обеспечивает система управления двигателем. В современных двигателях алгоритм работы реализован на основе математической модели, которая учитывает различные параметры (температуру охлаждающей жидкости, температуру масла, наружную температуру и др.) и задает оптимальные условия включения и время работы конструктивных элементов.

Охлаждающая жидкость в системе имеет принудительную циркуляцию, которую обеспечивает центробежный насос. Движение жидкости осуществляется через «рубашку охлаждения» двигателя. При этом происходит охлаждение двигателя и нагрев охлаждающей жидкости. Направление движения жидкости в «рубашке охлаждения» может быть продольным (от первого цилиндра к последнему) или поперечным (от выпускного коллектора к впускному).

В зависимости от температуры жидкость циркулирует по малому или большому кругу. При запуске двигателя сам двигатель и охлаждающая жидкость в нем холодные. Для ускорения прогрева двигателя охлаждающая жидкость движется по малому кругу, минуя радиатор. Термостат при этом закрыт.

По мере нагрева охлаждающей жидкости термостат открывается, и охлаждающая жидкость движется по большому кругу – через радиатор. Нагретая жидкость проходит через радиатор, где охлаждается встречным потоком воздуха. При необходимости жидкость охлаждается потоком воздуха от вентилятора.

После охлаждения жидкость снова поступает в «рубашку охлаждения» двигателя. В ходе работы двигателя цикл движения охлаждающей жидкости многократно повторяется.

На автомобилях c турбонаддувом может применяться двухконтурная система охлаждения, в которой один контур отвечает за охлаждение двигателя, другой — за охлаждение наддувочного воздуха.

Как работает радиатор охлаждения двигателя

В процессе работы двигателя внутреннего сгорания (ДВС) температура внутри блока цилиндров может достигать 2000°С. Для того что бы двигатель работал в заданном температурном режиме его надо охлаждать, иначе силовой агрегат попросту перегреется и выйдет из строя. Поэтому охлаждение ДВС – одна из важнейших задач, которую решают конструкторы современных машин, совершенствуя и модернизируя как отдельные детали, так и всю систему целиком.

Функциональное предназначение

Главным элементом, входящим в систему охлаждения ДВС, по праву считается радиатор. Именно эта деталь позволяет эффективно и быстро приводить к заданным параметрам температуру охлаждающей жидкости (ОЖ), поддерживая необходимый режим и защищая мотор от перегрева.

Существующие в настоящее время системы охлаждения двигателя, помимо ключевых задач, выполняют целый комплекс вспомогательных функций, повышая тем самым комфорт и качество эксплуатации транспортного средства:

• сохранение комфортного уровня температуры внутри салона при работе системы отопления, климат-контроля;
• отвод излишков тепла от картера смазочной системы;
• охлаждение отработанных выхлопных газов;
• поддержание нормальных эксплуатационных параметров рабочей среды в автоматической коробке переключения передач (АКПП);

Конструктивные особенности

Радиаторы всех транспортных средствимеют приблизительно одинаковый конструктив, который состоит из следующих основных элементов:

• верхний и нижний баки (иногда левый и правый);
• соты из металлических пластин;
• трубкипо которым циркулирует антифриз;
• вентилятор;
• крепежные детали и элементы.

Непосредственно функцию охлаждения выполняет именно сердцевина радиатора, представляющая собой систему тонких поперечных пластин, сквозь которые проложены тонкие вертикальные трубки. Жидкость, поступающая в эти трубки, расходится на множество потоков, что позволяет обеспечить ее интенсивное охлаждение и направление к мотору по замкнутому контуру.

Верхний и нижний баки радиатора совмещены с корпусом и системой трубок специальными патрубками. Нижний бачок имеет специальное устройство – краник для слива ОЖ. Еще один такой кран присутствует в конструкции рубашки мотора.

Сердцевина радиатора охлаждения двигателя бывает двух видов:

1. Трубчато-пластинчатой. Наиболее распространенный вариант. Трубки при этом могут располагаться в шахматном порядке, под углом или в ряд. Ребра имеют либо плоскую, либо волнистую форму. Допускаются разные размеры трубок по длине.
2. Трубчато-ленточный. Охлаждающие трубки всегда расположены в ряд. Основной материал изготовления – медь. Толщина, как правило, находится в пределах 0,05 – 0,1 мм.

Для современных автомобилейрадиаторы все чаще изготавливаются из алюминиевых сплавов, что удешевляет их себестоимость и снижает вес изделия..

Особенности функционирования

Система охлаждения двигателя работает и обеспечивает высокую эффективность отведения излишков тепловой энергии от силового агрегата в следующей последовательности:

• Тосол (или антифриз), под воздействием специального водяного насоса, находится в постоянном движении, циркулируя по герметичному, замкнутому контуру.
• ОЖ забирает часть тепловой энергии и отводит ее от корпуса мотора.
• Далее жидкость направляется в радиатор, где происходит охлаждение, отвод тепла в атмосферу. На этом рабочий цикл заканчивается и повторяется вновь в той же последовательности.

В целях повышения эффективности ОЖ перед корпусом радиатора установленспециальный вентилятор. Его задача – прогонять воздух, активизируя процесс охлаждения тосола или антифриза.

Поддержание радиатора в технически исправном состоянии – одно из важнейших условий эффективногофункционирования системы охлаждения, работы двигателя и автомобиля в целом.Для того что бы он служил долго и эффективно и выполнял свои задачи, надо регулярно промывать его наружную поверхность, от слоя пыли и грязи ,которые, сильно снижает эффективность его работы.

Почему перегревается двигатель машины

Почему возникает и чем опасен

Рабочая температура мотора считается от 75 до 105 o C. Когда она превышает 75-90, то в действие вступает термостат. Он открывает поток охлаждающей жидкости через радиатор автомобиля. При достижении 95-105 o C включается вентилятор, который дополнительно охлаждает мотор. Например, при температуре 105 градусов по сигналу датчика включается вентилятор. Он отключается, когда температура мотора будет меньше 90.

Перегрев грозит большими неприятности, самое страшное последствий из которых приводит к капитальному ремонту двигателя. Чтобы узнать температуру охлаждающей жидкости на панели приборов есть специальный указатель. Если стрелка перейдет в красную зону, то с машиной проблемы. В некоторых современных авто вместо данного датчика остался сигнальный указатель в виде пиктограммы. Он загорается, только когда возникают проблемы.

Причины перегрева двигателя

• Неисправен термостат (как его проверить)
• Утечка охлаждающей жидкости (если потек радиатор авто). Для этого нужно проверить уровень антифриза в расширительном бачке под капотом автомобиля.
• Неисправен вентилятор с электроприводом
• Ослаб или порвался ремень привода водяного насоса (помпы)
• Засорен радиатор снаружи или внутри
• Засорены или заблокированы шланги радиатора
• Неисправен клапан крышки радиатора
• Засорен воздушный фильтр (когда надо менять воздушный фильтр)
• Повреждена прокладка под головкой цилиндров
• Неисправна электронная система инжектора

Засорен радиатор

Надо ли рассказывать, насколько важно соблюдение теплового режима работы двигателя, особенно в жаркую погоду? В первую очередь нормальному охлаждению препятствуют засоры радиатора — его неспособность пропускать воздух. Радиаторы забиваются быстро — грязь, пыль, пух… Попав на горячий радиатор, все это высыхает, закупоривает соты. Также он может страдать от попадания мелких камушков через сетку в бампере. Они повреждают его соты — вследствие он теряет свою эффективность.

Двигатель начинает быстро перегреваться, особенно в пробках, когда забитый радиатор не справляется с охлаждением мотора. На помощь придет осмотр радиатора и возможная его промывка снаружи и внутри. Обычно эту операцию рекомендуют делать раз в 2-3 года.

Не работает термостат

Одна из основных причин перегрева двигателя – автомобильный термостат. Изначально охлаждающая жидкость — антифриз — проходит малый круг движения: от двигателя к помпе и обратно. Далее, при определенной температуре (75-90 o C) нагрева охлаждающей жидкости открывается клапан термостата, и тогда антифризу открывается большой круг движения: к радиатору автомобиля.

Как определить что виной перегрева двигателя является термостат? Для этого нужно при горячем двигателе потрогать нижнюю часть радиатора автомобиля (или шланг) на ощупь. Если она холодная — то виной перегрева двигателя является термостат.

Убедиться в его отказе несложно. Двигатель перегревается, а радиатор холодный. Значит, не открывается термостат. Мотор может перегреваться даже на холостых оборотах. В этом случае едем в магазин, покупаем новый термостат и меняем его.

Воздушная пробка в системе охлаждения

Еще одна наиболее частая причина перегрева машины — паровая (воздушная) пробка в шлангах охлаждающей системы. Чтобы ее устранить, нужно тщательно прощупать все шланги руками. Таким образом, при нахождении воздушной пробке в шлангах, вы ее немедленно устраните. Если пробки нет, то ищите причину в другом месте.

Не работает вентилятор

Первым делом слушаем, крутит вентилятор или нет. При достижении 95-105 o C он должен сработать. Также при включении кондиционера машины автоматически включается вентилятор охлаждения. Это ещё один способ проверки его работы.

При оборудовании автомобиля электрическим вентилятором, возможная причина перегрева в отказе системы управления вентилятора, в которую входит температурный датчик, реле и плавкая вставка. Осмотр начинается с самого простого — с предохранителя. Благо на крышке коробки предохранителей понятными рисунками показано, за какой узел отвечает та или иная вставка.

Если, при замене предохранителя, вентилятор не заработал, обратимся к температурному датчику. Найти его не сложно. Это та деталь радиатора, к которой подводятся электрические провода. Вот эти провода и следует отсоединить от датчика и замкнуть между собой при включенном зажигании. Заработал вентилятор? Значит, причина именно в датчике и путь можно продолжить, несмотря на беспрерывно работающий обдув.

Если попытки с предохранительной вставкой и датчиком вентилятора оказались бесплодны, то следующим объектом изучения будет электрическое реле вентилятора. Оно также находится в коробке предохранителей. Необходимо вынуть его со штатного места и попробовать очистить контакты, если это не помогло, то лучше его заменить на новый.

Если ничего не помогло

Также отказывает мотор охлаждения, водяная помпа, различные датчики двигателя для инжектора. Причиной отказа может быть прогар прокладки двигателя, попадания масла в систему охлаждения.

В этом случае следует двигаться в сторону авто сервиса, небольшими отрезками, полностью исключив перегрев, останавливаться при приближении стрелки прибора к опасной зоне. Придется совершать частые остановки, открывать капот и терпеливо ждать. Или вызвать эвакуатор, чтобы не мучиться и полностью не «убить» двигатель.

Для чего нужна охлаждающая жидкость автомобилю?

Рассказ об охлаждающей жидкости автомобиля в пару абзацев

Охлаждающая жидкость, которую также называют радиаторной жидкостью или хладагентом, нужна автомобилю для выполнения сразу нескольких задач. К примеру, охлаждение двигателя автомобиля является только одной из ее функций.

Перечислим их все по порядку:

· Охлаждение двигателя автомобиля.

· Охлаждение гидравлической жидкости, которая содержится в автоматических коробках передач.

· Смазка водяного насоса двигателя, через который протекает охлаждающая жидкость

· Обогрев водителя в зимнюю непогоду. При низких температурах, хладагент обеспечивает тепло для транспортного средства, проходя через меньший радиатор, более известный как сердцевина подогревателя. Поскольку двигатель нагревает проходящую через него жидкость в системе охлаждения, небольшой вентилятор продувает воздух через сердцевину и забирает все тепло, тем самым остужая хладагент. Нагретый таким образом воздух поступает в пассажирский салон транспортного средства и греет озябшего водителя. Двойная выгода, товарищи!

Какую жидкость можно использовать в системе охлаждения автомобиля?

Несмотря на тот факт, что вода может быть использована в качестве радиаторной жидкости, ее не рекомендуют для постоянного использования в системе охлаждения, так как работает она не так эффективно, как специально изготовленная охлаждающая жидкость — антифриз. Антифриз предназначен не только для того, чтобы предотвратить замерзание радиаторной жидкости в зимний период, но еще и для того, чтобы эффективно поглощать тепло. При этом, он охлаждает двигатель гораздо лучше, чем просто вода.

В транспортных средствах с дизельным двигателем нагреватель обычно устанавливается в самом блоке двигателя или ниже шланга радиатора, чтобы радиаторная жидкость оставалась теплой даже тогда, когда двигатель не работает. Это способствует более легкому запуску двигателя в холодную погоду: масло нагревается и остается жидким. Также, благодаря радиаторной жидкости, нагревается камера сгорания, что увеличивает исходную эффективность двигателя.

Как охлаждается жидкость в радиаторе?

В жаркую летнюю погоду, охлаждающая жидкость поддерживает низкую температуру в двигателе, проходя через радиатор. Радиатор представляет собой ряд охлаждающих трубок или проходов с переплетениями из тонкого металла между трубками, которые еще называют ребрами. Охлаждающая жидкость течет по трубкам, в то время как тепло, которое она забрала из двигателя, рассеивается в ребрах. Охлаждающий вентилятор втягивает воздух из окружающего пространства и продувает его через ребра радиатора для охлаждения радиаторной жидкости. Для получения более подробной информации о работе радиатора вы можете прочитать статью: «В чем заключается работа автомобильного радиатора и где его можно купить?»

В зависимости от типа радиатора, он может быть оснащен двумя резервуарами с каждой стороны или же снизу. По этим резервуарам трубки автоматической коробки переключения передач посылают в радиатор трансмиссионную жидкость, которая также как и двигатель охлаждается антифризом. Когда горячая трансмиссионная жидкость поступает в радиатор, все накопленное ею тепло передается охлаждающей жидкости. После этого, уже остуженная, она преспокойно возвращается в коробку передач.

В некоторых двигателях с наддувом и турбонаддувом, чтобы создать больше мощности в автомобиле, воздух от этих самых наддувов проходит через интеркулер, или так называемый промежуточный охладитель. Это тип радиатора, который использует охладительную жидкость для охлаждения входящего нагнетаемого воздуха.

Говорить о системе охлаждения автомобиля, о том, зачем она нужна и как работает, можно долго. Благо технический прогресс, который идет по автомобильной индустрии семимильными шагами, позволяет вести нам такие продолжительные разговоры. Но смысла в них особого нет. Для вас, наш дорогой читатель блога Zap-Online.ru, главное понять основные функции охлаждающей жидкости, остальное за вас сделает специалист СТО.