Устройство за охлаждане на двигателя

По време на работа частите на двигателя са изложени не само на механични, но и на сериозни термични натоварвания. В допълнение към силата на триене, която причинява нагряване на някои от елементите, двигателят изгаря въздушно-горивната смес. В този момент се отделя огромно количество топлинна енергия. Температурата, в зависимост от модификацията на двигателя в някои от отделите му, може да надвишава 1000 градуса.

Металните елементи се разширяват при нагряване. Perekal увеличава тяхната крехкост. В изключително гореща среда сместа въздух / гориво ще се възпламени неконтролируемо, което ще доведе до детонация на уреда. За да се премахнат проблеми, свързани с прегряване на двигателя и да се поддържа оптималната температура на агрегата, автомобилът е оборудван със система за охлаждане.

Помислете за структурата на тази система, какви повреди се появяват в нея, как да се грижите за нея и какви сортове съществуват.

Какво е охладителна система

Целта на охладителната система в автомобила е да отстранява излишната топлина от работещия мотор. Независимо от типа двигател с вътрешно горене (дизел или бензин), той определено ще разполага с тази система. Тя ви позволява да поддържате работната температура на захранващия блок (за това какъв трябва да бъде този параметър, прочетете в друго ревю).

В допълнение към основната функция, тази система, в зависимост от модела на автомобила, осигурява:

• Охлаждане на трансмисии, турбини;
• Вътрешно отопление през зимата;
• Охлаждане на смазката на двигателя с вътрешно горене;
• Охлаждане на системата за рециркулация на отработените газове.

Тази система има следните изисквания:

1. Той трябва да поддържа работната температура на двигателя с вътрешно горене при различни работни условия;
2. Не трябва да преохлажда двигателя, което ще намали ефективността му, особено ако е дизелов агрегат (принципът на работа на този тип двигател е описан тук);
3. Трябва да позволи на двигателя да се загрее бързо (ниската температура на двигателното масло увеличава износването на частите на модула, тъй като е дебела и помпата не го изпомпва добре към всеки агрегат);
4. Трябва да консумира минимум енергийни ресурси;
5. Поддържайте температурата на двигателя дълго време след спирането му.

Устройството и принципът на действие на охладителната система

Въпреки че структурно CO на отделните модели автомобили може да се различава, принципът им остава идентичен. Системното устройство включва следните елементи:

• Охлаждащо яке. Това е част от мотора. В цилиндровия блок и главата на цилиндъра са направени кухини, които изграждат система от канали в сглобения двигател с вътрешно горене, през които работната течност циркулира в съвременните двигатели. Това е най-ефективният начин за премахване на топлината от цилиндров блок, където се появяват екстремни повишения на температурата. Инженерите проектират този елемент така, че охлаждащата течност да е в контакт с онези части от стената на блока, които трябва да се охлаждат най-много.
• Охлаждащ радиатор. Това е плоско правоъгълно парче, което се състои от тънки метални тръби с нанизани върху тях ребра от алуминиево фолио. Освен това е описано устройството на този елемент в друга статия... Горещата течност от двигателя влиза в кухината му. Поради факта, че стените в радиатора са много тънки и има голям брой тръби и ребра, въздухът, преминаващ през тях, бързо охлажда работната среда.
• Радиатор на отоплителната система. Този елемент има дизайн, идентичен с основния радиатор, само размерът му е няколко пъти по-малък. Той е инсталиран в модула на печката. Когато водачът отвори нагревателната клапа, нагревателят надува въздуха към топлообменника. В допълнение към отоплението на купето, тази част действа като допълнителен елемент за охлаждане на двигателя. Например, когато автомобилът е в задръстване, охлаждащата течност в системата може да заври. Някои шофьори включват отопление на интериора и отварят прозорци.
• Вентилатор. Този елемент е инсталиран близо до радиатора. Дизайнът му е идентичен с всяка модификация на вентилаторите. При старите автомобили работата на този елемент зависи от двигателя - докато коляновият вал се върти, лопатките също се въртят. В съвременния дизайн това е електрически мотор с лопатки, чийто размер зависи от площта на радиатора. Той се задейства, когато течността във веригата е много гореща и преносът на топлина, който възниква по време на естественото издухване на топлообменника, е недостатъчен. Това обикновено се случва през лятото, когато колата е в застой или се движи бавно, например в задръствания.
• Водна помпа. Това е водна помпа, която работи непрекъснато, докато двигателят работи. Тази част се използва в енергийни агрегати, в които охладителната система е от течен тип. В повечето случаи помпата се задвижва от ремъчно или верижно задвижване (ангренажен ремък или верига се поставят върху ролката). При превозни средства с турбо двигател и директно впръскване може да се използва допълнителна центробежна помпа.
• Термостат. Това е малък отвор за отпадъци, който регулира потока на охлаждащата течност. Най-често тази част се намира близо до изхода на охладителната риза. Подробности за устройството и принципа на действие на елемента са описани тук. В зависимост от модела на автомобила, той може да бъде биметален или електронен. Всяко превозно средство с течно охлаждане е оборудвано със система, в която има малък и голям кръг на циркулация. Когато ICE стартира, той трябва да се загрее. Това не изисква ризата да се охлади бързо. Поради тази причина охлаждащата течност циркулира в малък кръг. Веднага след като агрегатът се загрее достатъчно, клапанът се отваря. В този момент той блокира достъпа до малкия кръг и течността попада в кухината на радиатора, където бързо се охлажда. Този елемент се прилага и ако системата има вид на помпа.
• Разширителен резервоар. Това е пластмасов контейнер, най-горният елемент на системата. Той компенсира увеличаването на обема на охлаждащата течност във веригата поради нагряването му. За да има място за разширяване на антифриза, собственикът на автомобила не трябва да пълни резервоара над максималната граница. Но в същото време, ако има твърде малко течност, тогава по време на охлаждането във веригата може да се образува въздушна ключалка, поради което е необходимо също така да се следи минималното ниво.
• Капачка на резервоара. Той осигурява плътността на системата. Това обаче не е само капак, който се завинтва на гърлото на резервоара или радиатора (описани са повече подробности за тази подробност отделно). Той трябва да съответства на параметрите на охладителната система на автомобила. Устройството му включва клапан, който реагира на налягането във веригата. В допълнение към факта, че тази част е в състояние да компенсира излишното налягане в линията, тя ви позволява да увеличите точката на кипене на охлаждащата течност. Както знаете от уроците по физика, колкото по-високо е налягането, толкова повече трябва да загреете течността, така че да заври, например в планините водата започва да кипи при показател 60 градуса или по-малко.
• Антифриз. Това не е просто вода, а специална течност, която не замръзва при отрицателни температури и има по-висока точка на кипене.
• Разклонителна тръба. Всички блокове на системата са свързани към обща линия посредством гумени тръби с голяма секция. Те са фиксирани с метални скоби, които предотвратяват отчупването на гумените части при високо налягане във веригата.

Действието на охладителната система е следното. Когато водачът стартира двигателя, ролката на коляновия вал предава въртящ момент към задвижването на синхронизирането и други приспособления, например в повечето автомобили задвижването на водната помпа също е включено в тази верига. Работното колело на помпата създава центробежна сила, поради което антифризът започва да циркулира през тръбите и възлите на системата.

Докато двигателят е студен, термостатът е затворен. В това положение тя не позволява охлаждащата течност да тече в голям кръг. Такова устройство позволява на двигателя бързо да се загрее и да достигне желания температурен режим. Веднага след като течността се нагрее правилно, клапанът се отваря и охлаждането на двигателя с вътрешно горене започва да работи.

Течността се движи в следната посока. Когато двигателят се загрее: от помпата до охладителната риза, след това до термостата и в края на кръга - до помпата. Веднага след като клапанът се отвори, циркулацията преминава през по-голямото рамо. В този случай течността се подава към кожуха, след това през термостата и гумения маркуч (тръба) към радиатора и обратно към помпата. Ако клапанът на печката се отвори, тогава успоредно с големия кръг антифризът се премества от термостата (но не през него) към радиатора на печката и обратно към помпата.

Когато течността започне да се разширява, част от нея се изстисква през маркуча в разширителния резервоар. Обикновено този елемент не участва в циркулацията на антифриза.

Тази анимация ясно показва как работи CO на съвременната кола:

Система за охлаждане на двигателя на автомобила. Общо устройство. 3D анимация.

Какво да попълните в охладителната система?

Не изливайте обикновена вода в системата (въпреки че в старите автомобили шофьорите биха могли да използват тази течност), тъй като минералите, които я съставят, при високи температури остават на вътрешните повърхности на веригата. Ако в тръби с голям диаметър това не води до запушване на канала за дълго време, тогава радиаторът бързо ще се запуши, което ще затрудни топлообмена или дори ще спре изобщо.

Също така водата кипи при температура от 100 градуса. Освен това при ниски температури течността започва да кристализира. В това състояние в най-добрия случай ще блокира каналите на радиатора, но ако водачът не източи водата навреме, преди да остави колата на паркинга, тънките тръби на топлообменника просто ще се спукат от разширяването на кристализиращия вода.

Поради тези причини в CO се използват специални течности (антифриз или антифриз), които имат следните свойства:

• Не замръзвайте при -40 замръзване и в някои случаи по-долу;
• Точка на кипене - не по-малко от 115 градуса;
• Да не се разпенва;
• Устойчив на окислителни реакции (не допринася за образуването на корозия в празна система, като вода);
• Не се утаява при продължителна употреба;
• Не образува котлен камък върху метални части при високи температури;
• Смажете подвижните части на CO механизмите.

Струва си да се спомене, че в спешни случаи вместо антифриз или антифриз можете да използвате вода (за предпочитане дестилирана). Пример за такива ситуации може да бъде радиаторът. За да стигнете до най-близкия сервиз или гараж, от време на време шофьорът спира и попълва обема на водата през разширителния резервоар. Това е единствената ситуация, в която е допустимо да се използва вода.

 Въпреки че на пазара има много технически течности за автомобили, не си струва да купувате най-евтините продукти. Често е с по-ниско качество и има по-кратък живот. За повече информация относно разликата между CO течностите вижте отделно... Също така не можете да смесвате различни марки, тъй като всяка от тях има свой собствен химичен състав, което може да доведе до отрицателна химическа реакция при високи температури.

Видове охладителни системи

Съвременните автомобили използват двигател с водно охлаждане, но понякога има модели с въздушна система. Нека разгледаме от какви елементи ще се състои всяка от тези модификации, както и на какъв принцип работят.

Течна охладителна система

Причината за използването на течен тип е, че охлаждащата течност премахва излишната топлина по-бързо и по-ефективно от части, изискващи охлаждане. Малко по-горе бяха описани структурата на такава система и принципът на нейното действие.

Охлаждащата течност се циркулира, докато двигателят работи. Най-важният топлообменник е основният радиатор. Всяка плоча, нанизана на централната тръба на детайла, увеличава площта на охлаждане.

Когато колата стои с включен двигател с вътрешно горене, перките на радиатора са слабо продухани от въздушния поток. Това води до бързо нагряване на цялата система. Ако в този случай не се направи нищо, охлаждащата течност в линията ще заври. За да разрешат този проблем, инженерите оборудват системата с принудителна въздушна духалка. Има няколко модификации от тях.

Единият се задейства от съединител, оборудван с термичен клапан, който реагира на температурата в системата. Задвижването на този елемент се дължи на въртенето на коляновия вал. По-опростените модификации са електрически задвижвани. Може да се задейства от температурен сензор, разположен вътре в линията, или от ECU.

Система за въздушно охлаждане

Въздушното охлаждане има по-проста структура. И така, двигател с такава система има външни ребра. Те са увеличени към върха, за да подобрят преноса на топлина в частта, която става по-гореща.

Устройството за такава модификация на CO ще включва следните елементи:

• Ребра на главата и на цилиндровия блок;
• Тръби за подаване на въздух;
• Вентилатор за охлаждане (в този случай той се задвижва постоянно от мотор);
• Радиатор, който е свързан към системата за смазване на уреда.

Тази модификация работи съгласно следния принцип. Вентилаторът издухва въздух през въздуховодите към ребрата на цилиндровата глава. За да не се охлажда двигателят с вътрешно горене и да не изпитва трудности при запалване на въздушно-горивната смес, във въздуховодите могат да се монтират клапани, които блокират достъпа на свеж въздух до устройството. Това е необходимо, за да се поддържа повече или по-малко постоянна работна температура.

Въпреки че такъв CO е способен да отстранява излишната топлина от двигателя, той има няколко съществени недостатъка в сравнение с течния си аналог:

1. За да работи вентилаторът, се използва част от мощността на ICE;
2. В някои възли частите са прекалено горещи;
3. Поради постоянната работа на вентилатора и максимално отворения двигател, такива превозни средства издават много шум;
4. Трудно е едновременно да се осигури висококачествено отопление на купето и охлаждане на блока;
5. При такива конструкции цилиндрите трябва да са отделни за по-добро охлаждане, което усложнява конструкцията на двигателя (не можете да използвате цилиндровия блок).

Поради тези причини автомобилните производители рядко използват такава система в своите продукти.

Типични повреди в охладителната система

Всяка неизправност може сериозно да повлияе на работата на захранващия блок. Първото нещо, до което се стига до разбивка на CO, е прегряване на двигателя с вътрешно горене.

Ето най-честите повреди в охладителната система на силовия агрегат:

1. Повреда на радиатора. Това е най-честата неизправност, тъй като тази част се състои от тънки тръби, които се разкъсват под прекомерно налягане, съчетано с разрушаване на стените поради мащаба и други отлагания.
2. Нарушаване на херметичността на веригата. Това често се случва, когато скобите на тръбите не са затегнати достатъчно. Поради натиска антифризът започва да се просмуква през слабата връзка. Обемът на течността постепенно намалява. Ако в колата има стар разширителен резервоар, той може да се спука поради налягането на въздуха. Това се случва главно при шева, което не винаги се забелязва (ако в горната част се е образувал порив). Тъй като системата не създава правилното налягане, охлаждащата течност може да заври. Намаляването на налягането може да възникне и поради естественото стареене на гумените части на системата.
3. Неизправност на термостата. Той е проектиран да превключва режима на отопление на системата към охлаждане на двигателя с вътрешно горене. Тя може да остане затворена или отворена. В първия случай двигателят бързо ще прегрее. Ако термостатът остане отворен, двигателят ще се загрее твърде дълго, което ще затрудни запалването на VTS (при студен двигател горивото не се смесва добре с въздуха, тъй като напръсканите капчици не се изпаряват и не се образуват еднороден облак). Това засяга не само динамиката и стабилността на блока, но и степента на замърсяване на емисиите. Ако в изпускателната система на автомобила има катализатор, тогава слабо изгорялото гориво ще ускори запушването на този елемент (описано е защо автомобилът се нуждае от катализатор, описано е тук).
4. Разбивка на помпата. Най-често лагерът се проваля в него. Тъй като този механизъм е в постоянна връзка със задвижването на синхронизацията, иззетият лагер бързо ще се срути, което ще доведе до обилно изтичане на охлаждаща течност. За да се предотврати това, повечето шофьори също сменят помпата, когато сменят ангренажния ремък.
5. Вентилаторът не работи дори когато температурата на антифриза се е повишила до критични стойности. Има няколко причини за тази разбивка. Например контактът на окабеляването може да се окисли или клапанът на съединителя да се повреди (ако вентилаторът е монтиран на задвижването на двигателя).
6. Проветряване на системата. По време на смяната на антифриза могат да се появят въздушни брави. По-често в този случай отоплителният кръг страда.

Наредбите за движение не ограничават използването на превозни средства с неправилно охлаждане на двигателя. Въпреки това, всеки шофьор, който спести парите си, няма да забави ремонта на конкретна CO единица.

Можете да проверите херметичността на веригата, както следва:

• В студената линия нивото на антифриз трябва да бъде между знаците MAX и MIN. Ако след пътуване в охладена система нивото се е променило, това означава, че течността се изпарява.
• Всяко изтичане на течност върху тръбите или върху радиатора е знак за намаляване на налягането на веригата.
• След пътуване някои видове разширителни резервоари се деформират (стават по-заоблени). Това показва, че налягането във веригата се е увеличило. В този случай резервоарът не трябва да съска (в горната част има пукнатина или клапанът на щепсела не задържа).

Ако се установи неизправност, счупената част трябва да бъде заменена с нова. Що се отнася до образуването на въздушни брави, те блокират движението на течността във веригата, което може да доведе до прегряване на двигателя или спиране на нагряването на купето. Тази неизправност може да бъде идентифицирана и коригирана по следния начин.

Сваляме капачката на резервоара, стартираме двигателя. Уредът работи за няколко минути. В този случай ние отваряме капака на нагревателя. Ако в системата има запушалка, въздухът трябва да се вкарва в резервоара. За да ускорите този процес, трябва да поставите колата с предния й край на хълм.

Проветряването на радиатора на нагревателя може да бъде елиминирано чрез поставяне на колата настрани на малък хълм, така че тръбите да са разположени над топлообменника. Това ще осигури естественото движение на въздушните мехурчета през каналите към разширителя. В този случай двигателят трябва да работи на празен ход.

Грижа за охладителната система

Обикновено разпадането на CO възниква при максимални натоварвания, а именно по време на шофиране. Някои неизправности не могат да бъдат отстранени на пътя. Поради тази причина не трябва да чакате, докато колата се нуждае от ремонт. За да удължите експлоатационния живот на всички елементи на системата, тя трябва да бъде обслужвана навреме.

Извършвайки превантивна работа, е необходимо:

• Проверете състоянието на антифриза. За да направите това, освен визуална проверка (трябва да запази оригиналния си цвят, например червен, зелен, син), трябва да използвате и влагомер (как работи, прочетете тук) и измерете плътността на течността. Ако антифризът или антифризът е променил цвета си и е замърсен или дори черен, тогава той е неподходящ за по-нататъшна употреба.
• Проверете опъването на задвижващия ремък. В повечето автомобили помпата работи в синхрон с газоразпределителния механизъм и коляновия вал, така че слабото напрежение на ангренажния ремък ще повлияе преди всичко на стабилността на двигателя. Ако помпата има индивидуално задвижване, нейното напрежение трябва да се провери отново.
• Почиствайте периодично двигателя и топлообменника от отломки. Мръсотията по повърхността на двигателя пречи на преноса на топлина. Също така, перките на радиатора трябва да са чисти, особено ако машината се експлоатира в район, където топола цъфти обилно или лети малка зеленина. Такива малки частици възпрепятстват висококачественото преминаване на въздух между тръбите на топлообменника, поради което температурата в линията ще се повиши.
• Проверете работата на термостата. Когато колата потегли, трябва да обърнете внимание колко бързо се загрява. Ако много бързо се нагрее до критична температура, това е първият признак за неуспешен термостат.
• Проверете работата на вентилатора. В повечето случаи този елемент се задейства от термодатчик, инсталиран на радиатора. Случва се така, че вентилаторът не се включва поради окислени контакти и към него не се подава напрежение. Друга причина е неработещ термосензор. Тази неизправност може да бъде идентифицирана по следния начин. Контактите на сензора са затворени. В този случай вентилаторът трябва да се включи. Ако това се случи, е необходимо да смените сензора. В противен случай трябва да закарате колата в автосервиз за диагностика. В някои превозни средства вентилаторът се управлява от електронен блок за управление. Понякога повредите в него водят до нестабилна работа на вентилатора. Инструментът за сканиране ще открие този проблем.

Промиване на охлаждащата система на двигателя

Промиването на системата също си струва да се спомене. Тази превантивна процедура помага да се запази кухината на линията чиста. Много шофьори пренебрегват тази процедура. В зависимост от модела на автомобила системата трябва да се промива веднъж годишно или на всеки три години.

По принцип той се комбинира със смяната на антифриза. Ще разгледаме накратко кои знаци показват необходимостта от зачервяване и как да го извършим правилно.

Признаци, че е време да се изплакнете

1. По време на работата на двигателя стрелката за температура на охлаждащата течност постоянно показва силно нагряване на двигателя с вътрешно горене (близо до максималната стойност);
2. Печката започна лошо да отделя топлина;
3. Независимо дали навън е хладно или топло, вентилаторът започва да работи по-често (разбира се, това не важи за ситуации, когато колата е в задръстване).

Промиване на охладителната система

Не използвайте обикновена вода за промиване с CO. Често не запушването водят чужди частици, а натрупвания в тесната част на веригата. Киселината се справя добре с котлен камък. Отлаганията на мазнини и минерали се отстраняват с алкални разтвори.

Тъй като ефектът на тези вещества се неутрализира чрез смесване, те не могат да се използват едновременно. Не използвайте обаче чисто киселинни или алкални разтвори. Те са твърде агресивни и след употреба трябва да се извърши процес на неутрализация, преди да се добави пресен антифриз.

По-добре да използвате неутрални измивания, които можете да намерите във всеки магазин за автохимия. На опаковката на всяко вещество производителят посочва за кои видове замърсявания може да се използва: или като профилактика, или за борба със сложни отлагания.

Самото промиване трябва да се извършва в съответствие с инструкциите, посочени на контейнера. Основната последователност е следната:

1. Ние загряваме двигателя с вътрешно горене (не вдигайте вентилатора да се включва);
2. Източваме стария антифриз;
3. В зависимост от продукта (може да е контейнер с вече разреден състав или концентрат, който трябва да се разреди във вода), разтворът се излива в разширителен резервоар, както при обичайната подмяна на антифриза;
4. Стартираме двигателя и го оставяме да работи до половин час (това време е посочено от производителя на измиване). По време на работата на двигателя включваме и вътрешното отопление (отворете крана на нагревателя, така че промиването да циркулира по вътрешния отоплителен кръг);
5. Почистващата течност се източва;
6. Промиваме системата със специален разтвор или дестилирана вода;
7. Напълнете пресен антифриз.

Не е необходимо да отивате в сервиза, за да извършите тази процедура. Можете да го направите сами. Работата на двигателя и експлоатационният му живот зависят от чистотата на магистралата.

Освен това, гледайте кратко видео за това как да го измиете с бюджет и без да навредите на системата:

НИКОГА НЕ ИЗПЛАЩВАЙТЕ СИСТЕМАТА ЗА ОХЛАЖДАНЕ ДО ГЛЕДАНЕ НА ТОВА ВИДЕО

Въпроси и отговори:

Как работи охладителната система? Течният CO се състои от радиатор, голям и малък кръг, тръби, риза за водно охлаждане на цилиндровия блок, водна помпа, термостат и вентилатор.

Какви са видовете системи за охлаждане на двигателя? Двигателят може да бъде с въздушно или течно охлаждане. В зависимост от конструкцията на системата за смазване на двигателя с вътрешно горене, тя може да се охлажда и поради циркулацията на маслото през каналите на блока.

Какви охлаждащи течности се използват в охладителната система на лек автомобил? Охладителната система използва смес от дестилирана вода и агент против замръзване. В зависимост от състава на охлаждащата течност, тя се нарича антифриз или антифриз.