Система охлаждения двигателя автомобиля, принцип действия, неисправности

Система охлаждения двигателя устройство и принцип работы

Приветствую всех! Любой автолюбитель прекрасно осведомлен, что транспортное средство, оснащенное двигателем внутреннего сгорания не может функционировать без ряда систем и конструкций. Возьмем к примеру, систему охлаждения двигателя – это уникальная совокупность деталей и узлов, которая призвана регулировать теплообмен силового агрегата. Давайте попробуем разобраться в этом вопросе детальнее.

Функционал охлаждающей системы

Итак, функции данной системы можно свести к следующему:

  • принудительный отвод излишнего тепла;
  • поддержание оптимального температурного режима;
  • ускоренный прогрев мотора, благодаря чему его работа становится эффективнее;
  • охлаждение нагретых выпускных газов;
  • снижение температуры воздуха для турбонаддува;
  • подогрев воздуха внутри салона.

Чаще всего система охлаждения бывает жидкостного принципа действия — это предполагает рабочую жидкость или просто воду, которая нужна для отведения лишнего тепла. В качестве такой жидкости сейчас используются различные антифризы и тосолы (разновидность антифриза). Вода применяется гораздо реже по причине замерзания в морозную погоду. Бывают еще воздушные системы — достаточно вспомнить автомобили «Запорожец» с постоянной проблемой перегрева движка летом или при движении в горной местности. Но они с успехом продолжают применяться на мотоциклах, скутерах, мопедах и других видах транспорта.

Составляющие и их предназначение

Поскольку именно жидкостная конструкция является наиболее популярной, то остановимся на рассмотрении именно ее компонентов. В стандартном комплекте обязательно встречаются следующие:

  • радиаторы (основной, масляный и другие). Отводит тепло благодаря контакту с встречными воздушными потоками;
  • вентилятор или блок вентиляторов, которые включаются для дополнительного принудительного охлаждения. Может разниться по принципу своего действия, но чаще устанавливается именно электрический;
  • насос, который еще именуют помпой, и который необходим для процесса принудительной циркуляции рабочей жидкости. Для управления его работой часто используется электронный блок управления (компьютер);
  • необходимый для регуляции объема жидкости, циркулирующей по системе, термостат. Именно он отвечает за температурный режим. При максимальной работе силового агрегата он находится в открытом состоянии, поддерживая примерно 90 градусов Цельсия. В иных положениях температура может повышаться до 105 градусов;
  • бачок расширительный — нужен потому, что рабочая жидкость имеет свойство изменять свои объемы при нагревании либо, наоборот, охлаждении. С его помощью мы можем наблюдать за этими процессами на горячем и холодном моторе. Он же позволяет контролировать количество антифриза в системе;
  • рубашка охлаждения (не что иное, как система каналов) и комплект соединительных патрубков и шлангов;

В качестве основной рабочей жидкости может заливаться как антифриз, так и тосол. О том можно ли смешивать антифриз различных цветов читайте здесь.

О принципе работы системы

Коснемся этого вопроса поверхностно, поскольку более подробно он описывается в материале «схема циркуляции охлаждающей жидкости». Теплообмен осуществляется антифризом, который циркулирует по всей системе под давлением. Оно создается работой водяного насоса.

Когда мотор еще холодный, то движение антифриза происходит по малому кругу. В этом процессе еще не принимает участия радиатор. Именно таким образом удается быстрее достичь требуемого температурного режима для силового агрегата. Когда температура достигает нужной точки, открывается термостат, начиная движение антифриза по большому кругу с заходом в радиатор.

Процесс охлаждения становится более интенсивным, потому что принимает участие та рабочая жидкость, которая находится в радиаторе и ранее не была использована. Для снижения температуры в самом радиаторе применяется атмосферный воздух из окружающей среды.

О неисправностях системы

Этот подраздел необходим для того, чтобы водители знали, с чем им возможно придется столкнуться в дороге и были потенциально готовы к устранению неполадок. Самой распространенной является подтекание рабочей жидкости из системы. Обычно шланги и патрубки в ходе эксплуатации утрачивают свою эластичность и не могут обеспечить прежней герметичности.

Создается воздушная пробка, и антифриз начинает покидать систему в наиболее слабом месте. Подтверждением тому выступают пятна на асфальте после стоянки транспортного средства. Необходимо безотлагательно проверить места соединений, а также следить за уровнем в расширительном бачке. Если ремонт недоступен какое-то время, можно воспользоваться доливкой тосола (для этого в продаже имеются 1‑литровые емкости).

Еще один печально известный вариант — заклинивание термостата из-за его физического срабатывания. Если жидкость будет проходить лишь по малому кругу, то это приведет к перегреву мотора со всеми вытекающими последствиями. То же самое касается разгерметизации радиатора или отложение солей, которые нарушают отвод излишнего объема тепла.

Читайте также:  ЕГР в дизельном двигателе что это такое и как работает

Одним из самых дорогостоящих является выход из строя помпы охлаждения (водяного насоса). Свидетельством тому является характерный свистящий звук подшипника насоса. Решение только одно — замена данного узла новым.

Уберечь от появления солевых отложений поможет промывка системы, к которой периодически прибегают опытные автолюбители. Это вполне реально выполнить самостоятельно, используя специально предназначенные средства. Сначала мотору дают остыть, затем удаляют весь объем рабочей жидкости из системы. После заливки можно проехать в течение 1–2 тысяч километров — за это время нагары и отложения отмываются специальными активными компонентами.

На этом будем подводить итоги, уважаемые подписчики и читатели. Если у вас есть вопросы по поводу функционирования и ремонта охлаждающей системы — можете задавать их в комментариях. Не забывайте подписаться на обновления блога! С вами был Андрей Кульпанов. Пока!

whatisvehicle

Как это работает?

Часть 1 — Жидкостная система охлаждения

[Жидкостная система охлаждения]

Вспомним ещё раз немного про данную систему охлаждения.

В жидкостной системе охлаждения используются специальные охлаждающие жидкости — антифризы различных марок, имеющие температуру загустевания — 40 °С и ниже. Антифризы содержат антикоррозионные и антивспенивающие присадки, исключающие образование накипи. Они очень ядовиты и требуют осторожного обращения. По сравнению с водой антифризы имеют меньшую теплоемкость и поэтому отводят теплоту от стенок цилиндров двигателя менее интенсивно.

Так, при охлаждении антифризом температура стенок цилиндров на 15…20°С выше, чем при охлаждении водой. Это ускоряет прогрев двигателя и уменьшает изнашивание цилиндров, но в летнее время может привести к перегреву двигателя.

Оптимальным температурным режимом двигателя при жидкостной системе охлаждения считается такой, при котором температура охлаждающей жидкости в двигателе составляет 80 …100 °С на всех режимах работы двигателя.

В двигателях автомобилей применяется закрытая (герметичная) жидкостная система охлаждения с принудительной циркуляцией охлаждающей жидкости.

Внутренняя полость закрытой системы охлаждения не имеет постоянной связи с окружающей средой, а связь осуществляется через специальные клапаны (при определенном давлении или вакууме), находящиеся в пробках радиатора или расширительного бачка системы. Охлаждающая жидкость в такой системе закипает при 110… 120 °С. Принудительная циркуляция охлаждающей жидкости в системе обеспечивается жидкостным насосом.

Система охлаждения двигателя состоит из:

  • рубашка охлаждения головки и блока цилиндров;
  • радиатор;
  • насос;
  • термостат;
  • вентилятор;
  • расширительный бачок;
  • соединительные трубопроводы и сливные краники.

Кроме того, в систему охлаждения входит отопитель салона кузова автомобиля.

Принцип работы системы охлаждения

Предлагаю сначала рассмотреть принципиальную схему системы охлаждения.

1 — отопитель; 2 — двигатель; 3 — термостат; 4 — насос; 5 — радиатор; 6 — пробка; 7 — вентилятор; 8 — расширительный бачок;
А — малый круг циркуляции (термостат закрыт);
А+Б — большой круг циркуляции (термостат открыт)

Циркуляция жидкости в системе охлаждения осуществляют по двум кругам:

1. Малый круг — жидкость циркулирует при пуске холодного двигателя, обеспечивая его быстрый прогрев.

2.Большой круг — движение циркулирует при прогретом двигателе.

Если говорить проще, то малый круг это циркуляция охлаждающей жидкости БЕЗ радиатора, а большой круг — циркуляция охлаждающей жидкости ЧЕРЕЗ радиатор.

Устройство системы охлаждения различаются по своему устройству в зависимости от модели автомобиля, однако, принцип действия един.

Принцип работы данной системы можно увидеть на следующих видео:

Предлагаю разобрать устройство системы по последовательности работы. Итак, начало работы системы охлаждения происходит при запуске сердца данной системы — жидкостного насоса.

1. Жидкостной насос(water pump)

Жидкостный насос обеспечивает принудительную циркуляцию жидкости в системе охлаждения двигателя. На двигателях автомобилей применяют лопастные насосы центробежного типа.

Искать наш жидкостной насос или же водяную помпу следует на передней части двигателя(передняя часть эта та, которая ближе к радиатору и там где расположен ремень/цепь).

Жидкостной насос соединён ремнём с коленчатым валом и генератором. Поэтому, чтобы найти наш насос достаточно найти коленчатый вал и найти генератор. Про генератор мы поговорим позже, но пока лишь покажу, что нужно искать. Генератор выглядит как цилиндр, прикрепленный к корпусу двигателя:

1 — генератор; 2 — жидкостной насос; 3 — коленчатый вал

Итак, с расположением разобрались. Теперь давайте рассмотрим его устройство. Напомним, что устройство всей системы и её деталей различно, но принцип работы этой системы одинаков.

1 — Крышка насоса; 2 — Упорное уплотнительное кольцо сальника.
3 — Сальник; 4 — Подшипник валика насоса.
5 — Ступица шкива вентилятора; 6 — Стопорный винт.
7 — Валик насоса; 8 — Корпус насоса; 9 — Крыльчатка насоса.
10 — Приемный патрубок.

Читайте также:  Болотная краска для штампов

Работа насоса заключается в следующем: привод насоса осуществляется от коленчатого вала через ремень. Ремень крутит шкив насоса, вращая ступицу шкива насоса(5). Тот в свою очередь приводит во вращение вал насоса(7), на конце которого находится крыльчатка(9). Охлаждающая жидкость поступает в корпус насоса(8) через приёмный патрубок(10), а крыльчатка перемещает её в рубашку охлаждения(через окошко в корпусе, видно на рисунке, направление движение из насоса показано стрелкой).

Таким образом, насос имеет привод от коленвала, жидкость поступает в него через приёмный патрубок и уходит в рубашку охлаждения.

Работу жидкостного насоса можно посмотреть в этом видео(1:48):

Давайте теперь посмотрим, а откуда поступает жидкость в насос? А жидкость поступает через очень важную деталь — термостат. Именно термостат ответствен за температурный режим.

2. Термостат(thermostat)

Термостат автоматически регулирует температуру воды для ускорения прогрева двигателя после пуска. Именно работа термостата определяет, по каком кругу(большому или малому) пойдёт охлаждающая жидкость.

Выглядит сей агрегат примерно вот так в реальности:

Принцип работы термостата очень прост: термостат имеет чувствительный элемент, внутри которого находится твёрдый наполнитель. При определённой температуре он начинает плавиться и открывает основной клапан, а дополнительный наоборот, закрывается.

1, 6, 11 – патрубки; 2, 8 – клапаны; 3, 7 – пружины; 4 – баллон; 5 – диафрагма; 9 – шток; 10 – наполнитель

Работа термостата проста, её можно посмотреть здесь:

Термостат имеет два входных патрубка 1 и 11, выходной патрубок 6, два клапана (основной 8, дополнительный 2) и чувствительный элемент. Термостат установлен перед входом в насос охлаждающей жидкости и соединяется с ним через патрубок 6.

Соединение:

Через патрубок 1 соединяется с рубашкой охлаждения двигателя,

Через патрубок 11 — с нижним отводящим бачком радиатора.

Чувствительный элемент термостата состоит из баллона 4, резиновой диафрагмы 5 и штока 9. Внутри баллона между его стенкой и резиновой диафрагмой находится твердый наполнитель 10 (мелкокристаллический воск), обладающий высоким коэффициентом объемного расширения.

Основной клапан 8 термостата с пружиной 7 начинает открываться при температуре охлаждающей жидкости более 80 °С. При температуре менее 80 °С основной клапан закрывает выход жидкости из радиатора, и она поступает из двигателя в насос, проходя через открытый дополнительный клапан 2 термостата с пружиной 3.

При возрастании температуры охлаждающей жидкости более 80 °С в чувствительном элементе плавится твердый наполнитель, и объем его увеличивается. Вследствие этого шток 9 выходит из баллона 4, и баллон перемещается вверх. Дополнительный клапан 2 при этом начинает закрываться и при температуре более 94 °С перекрывает проход охлаждающей жидкости от двигателя к насосу. Основной клапан 8 в этом случае открывается полностью, и охлаждающая жидкость циркулирует через радиатор.

Работа клапана понятно и наглядно показана на рисунке ниже:

А — малый круг, основной клапан закрыт, перепускной — закрыт. Б — большому круг, основной клапан открыт, перепускной — закрыт.

1 — Входной патрубок (от радиатора); 2 — Основной клапан;
3 — Корпус термостата; 4 — Перепускной клапан.
5 — Патрубок перепускного шланга.
6 — Патрубок подачи охлаждающей жидкости в насос.
7 — Крышка термостата; 8 — Поршень.

Итак, мы разобрались с малым кругом. Разобрали устройство насоса и термостата, соединённых между собой. А теперь давайте перейдём к большому кругу и ключевому элементу большого круга — радиатору.

3. Радиатор(radiator/cooler)

Радиатор обеспечивает отвод теплоты охлаждающей жидкости в окружающую среду. На легковых автомобилях применяются трубчато-пластинчатые радиаторы.

Итак, различают 2 вида радиаторов: разборный и не разборный.

Снизу представлено их описание:

Хочу ещё раз сказать про расширительный бачок (expansion Tank)

Рядом с радиатором или же на нём устанавливается вентилятор. Давайте теперь перейдём к устройству этого самого вентилятора.

4. Вентилятор(fan)

Вентилятор увеличивает скорость и количество воздуха, проходящего через радиатор. На двигателях автомобилей устанавливают четырех- и шестилопастные вентиляторы.

Если применяется механический вентилятор,

Вентилятор включает шесть или четыре лопасти(3), приклепанные к крестовине(2). Последняя привернута к шкиву жидкостного насоса(1), который приводится в движение коленчатым валом с помощью ременной передачи(5).

Как мы уже ранее говорили, в зацепление входит так же генератор(4).

Если применяется электровентилятор,

то вентилятор состоит из электродвигателя 6 и вентилятора 5. Вентилятор — четырехлопастный, крепится на валу электродвигателя. Лопасти на ступице вентилятора расположены неравномерно и под углом к плоскости его вращения. Это увеличивает подачу вентилятора и уменьшает шумность его работы. Для более эффективной работы электровентилятор размещен в кожухе 7, который прикреплен к радиатору. Электровентилятор крепится к кожуху на трех резиновых втулках. Включается и выключается электровентилятор автоматически датчиком 3 в зависимости от температуры охлаждающей жидкости.

Читайте также:  Клапан электромагнитный для воды

Итак, давайте подведём итог. Не будем голословными и подведём итог по какой-нибудь картинке. Не стоит делать акцент на конкретное устройство, но вот принцип работы надо понять, ибо он одинаков во всех системах, как бы не различалось их устройство.


При пуске двигателя начинает вращаться коленчатый вал. Через ременную передачу(напомню, что на ней же находится и генератор) передаётся вращение на шкив жидкостного насоса(13). Тот приводит во вращение вал с крыльчаткой внутри корпуса жидкостного насоса(16). Охлаждающая жидкость поступает в рубашку охлаждения двигателя(7). Далее через выпускной патрубок(4) охлаждающая жидкость возвращается в жидкостной насос через термостат(18). В это время в термостате открыт перепускной клапан, но закрыт основной. Поэтому, жидкость циркулирует через рубашку двигателя без участия радиатора(9). Это обеспечивает быстрый прогрев двигателя. После того как охлаждающая жидкость нагревается, открывается основной клапан термостата и закрывается перепускной клапан. Теперь жидкость не может течь через перепускной патрубок термостата(3) и вынуждена течь через подводящий патрубок(5) в радиатор(9). Там жидкость охлаждается и поступает обратно в жидкостной насос(16) через термостат(18).

Стоит заметить, что некоторая часть охлаждающей жидкости поступает из рубашки охлаждения двигателя в отопитель через патрубок 2 и возвращается из отопителя через патрубок 1. Но об этом мы поговорим в следующей главе.

Надеюсь, теперь система станет понятна для Вас. Прочитав данную статью, я надеюсь, можно будет сориентироваться в другой системе охлаждения, поняв принцип работы этой.

Предлагаю ознакомиться так же со следующей статьёй:

[ОХЛАЖДАЮЩАЯ ЖИДКОСТЬ]

Так как мы затронули систему отопления, следующая моя статья будет об этой системе.

Назначение и устройство радиатора системы охлаждения

Оптимальная температурная среда в двигателе автомобиля поддерживается в случае исправности системы охлаждения. Одним из главных ее составляющих является радиатор, размеры которого позволяют быстро совершить теплообмен с окружающей средой.

Радиатор системы охлаждения двигателя выполняет функцию теплообменника, то есть через него выводится и компенсируется основная часть тепловой энергии, необходимой для комфортной работы силового агрегата. Чтобы ускорить процесс теплообмена и защитить радиатор от коррозии, его основную часть выполняют из латуни или алюминия.

Обычно радиатор системы охлаждения состоит из:

  • верхнего бачка,
  • нижнего бачка,
  • сердцевины,
  • соединительных элементов.

Верхний бачок радиатора оснащен заливной горловиной с крышкой, а нижний бачок – сливным краном.

Основным признаком, после которого выполняется замена радиатора Ниссан, является постоянное изменение уровня антифриза в системе охлаждения. Это происходит в случае появления трещин в его конструкции. Причиной появления отверстий, через которые просачивается жидкость, может быть:

  • использование некачественной охлаждающей жидкости;
  • заклинивание крышки радиатора;
  • неисправность других элементов системы охлаждения, из-за которых дестабилизируется температурная среда;
  • истечение срока эксплуатации радиатора,
  • случайные механические повреждения,
  • воздействие химических элементов, которыми обрабатывают тротуары в зимнее время года.

Также радиатор может быть заменен в случае сильного засорения, однако обычно такая проблема решается его промыванием.

Последствием несвоевременной замены радиатора системы охлаждения является перегрев рабочих деталей двигателя. После этого владельцу автомобиля приходится делать капитальный ремонт силового агрегата.

Рассмотрим замену радиатора охлаждения в автомобиле Nissan Sunny. Данная процедура требует выполнения следующих действий:

  1. Сливаем охлаждающую жидкость (сливной кран расположен в левом нижнем углу радиатора). Выполняя процедуру необходимо учитывать, что при откручивании крышки верхнего бачка жидкость вытекает интенсивнее. В конце процедуры не забываем снять крышку расширительного бачка.
  2. Снимаем верхний патрубок радиатора и патрубок расширительного бачка. Для этого можно использовать пассатижи.
  3. Отсоединяем питание от вентиляторов.
  4. Снимаем провода с рамки.
  5. Откручиваем рамку и снимаем вентиляторы. С этой целью используется ключ №10.
  6. Откручиваем крепежные болты. Для этого также используется ключ №10.
  7. Удаляем пластины, фиксирующие радиатор.
  8. Демонтируем радиатор.
  9. Установить новый радиатор.
  10. Зафиксировать конструкцию при помощи пластин.
  11. Закрепить радиатор болтами.
  12. Установить вентиляторы и закрепить их рамкой.
  13. Подключить к вентиляторам питание.
  14. Установить снятые патрубки.
  15. Залить охлаждающую жидкость.

Примечание

При замене радиатора двигатель автомобиля должен находиться в холодном состоянии.

После установки нового радиатора не следует заливать охлаждающую жидкость как можно быстрее. Эта процедура должна протекать медленно, чтобы освободить систему охлаждения от воздуха.

После наполнения системы охлаждения антифризом, следует запустить двигатель на несколько минут. После этого нужно дождаться, пока он остынет. Далее, необходимо проверить уровень антифриза в расширительном бачке и долить недостающее количество охлаждающей жидкости.

Ссылка на основную публикацию
Сигнализация Томагавк — особенности, виды автосигнализации Tomahawk с автозапуском, фото брелков, ин
Сигнализация Томагавк 9030 инструкция по эксплуатации Автор: Максим Марков Дата: 2017-07-08 Надежная защита собственного автомобиля – мечта любого прогрессивного водителя....
Сделай Сам Собираем Подавитель Мобильных Телефонов
Глушилка радиосигнала; Сделай сам своими руками Полезный сайт .РУ Главная Для чего нужна вытяжка на кухню «Антишансон» — индивидуальное устройство...
Сделано в космосе» 4 продукта, которые имеет смысл производить на орбите
Что происходит с металлом в космосе ПроТочка Общеизвестный факт – металл в атмосфере нашей планеты подвержен окислению (реакция взаимодействия с...
Сигнализация Томагавк не закрывает или открывает двери устранение неисправности
Сигнализация срабатывает сама по себе на машине фото и видео, почему постоянно самопроизвольно без п Практически все иномарки, а также...
Adblock detector