Принцип роботи системи охолодження. Система охолодження ДВС: як влаштована і треба промивати її взимку? Ознаки того, що пора промивати

(ДВС) і їх складові частини піддаються сильному нагріванню під час експлуатації різних транспортних засобів. При цьому, як перегрів, так і переохолодження двигуна здатні спровокувати вихід його з ладу. У зв'язку з цим одним з найважливіших завдань розробників силових агрегатів є забезпечення оптимального теплового режиму їх роботи. Грамотно організована система охолодження двигуна сприяє отриманню найкращих експлуатаційних параметрів ДВС, до яких відносяться:

1. Максимальна потужність.
2. Мінімальна витрата пального.
3. Збільшений термін експлуатації.

Вплив температурних параметрів на роботу мотора

За один робочий цикл температура в циліндрах ДВС змінюється від 80 ... 120 градусів Цельсія під час впуску горючої суміші до 2000 ... 2200 градусів Цельсія в процесі її згоряння. При цьому силовий агрегат досить сильно нагрівається.

Якщо мотор під час роботи охолоджується недостатньо інтенсивно, то його деталі сильно нагріваються і змінюються в розмірах. Значно зменшується (через вигоряння) і обсяг моторного масла, залитого в картер. В результаті збільшується тертя між взаємодіючими деталями, що призводить до їх швидкого зносу або навіть заклинювання.

Однак і переохолодження ДВС негативно позначається на його роботі. На стінках циліндрів холодного двигуна відбувається конденсація парів палива, які, змиваючи шар мастила, розріджують моторне масло, Що знаходиться в картері.

Для виключення негативних наслідків, пов'язаних з порушенням теплового режиму, системи охолодження проектуються так, щоб виключити перегрів і переохолодження двигуна в процесі експлуатації.

В результаті хімічні властивості останнього погіршуються, що сприяє:

• збільшеному витраті моторного масла;
• інтенсивного зносу поверхонь, що труться;
• падіння потужності силового агрегату;
• збільшення витрати пального.

Класифікація

При роботі двигуна необхідно забезпечити відведення від 25 до 35% тепла, що виділяється. Для його ефективного поглинання (відведення) найчастіше використовують воду, повітря або спеціальну рідину (Тосол, антифриз). Матеріал теплоносія визначає спосіб охолодження силового агрегату.

Розрізняють системи:

1. примусового повітряного охолодження.
2. Рідинного охолодження з замкнутим циклом.

Рідинна система охолодження

В даний час для ефективного охолодження автомобільних двигунів використовують закриту систему рідинного охолодження з замкнутим циклом.

конструкція

В обов'язковому порядку система містить розширювальний бачок, який служить для компенсації зміни об'єму рідини при зміні її температури. Крім того, через нього заливають теплоносій.

Також до складу системи входять:

• водяна сорочка силового агрегату (простір між подвійними стінками блоку циліндрів і його головки в місцях відводу надмірної кількості тепла);
• датчик температури;
• біметалічний або електронний термостат, що забезпечує оптимальну температуру в системі;
• помпа-насос відцентрового типу, що забезпечує примусову циркуляцію рідини в системі;
• вентилятор, за допомогою якого посилюється потік зустрічного повітря на основний радіатор системи;
• радіатор, який здійснює передачу тепла навколишньому середовищу;
• радіатор опалення, призначений для передачі тепла безпосередньо в салон автомобіля;
• контрольний прилад, вбудований в панель приладів автомобіля.

Принцип дії

Охолоджуюча рідина заливається в систему через розширювальний бачок. Постійно циркулюючи всередині системи, вона відводить тепло від складових частин мотора, що нагріваються в процесі роботи, нагрівається, потрапляє в радіатор, охолоджується в радіаторі зустрічним потоком повітря і повертається назад.

При необхідності включається вентилятор, посилюючи ефективність охолодження. Для замкнутих систем охолодження температура теплоносія не повинна перевищувати 126 градусів Цельсія. Таким чином, забезпечується оптимальний тепловий режим роботи силового агрегату.

Додаткові функції

Крім свого головного завдання - відведення тепла від нагріваються елементів, рідинна система охолодження двигуна забезпечує також:

• Прогрів силового агрегату в холодну пору року

В сучасних системах рідинного охолодження передбачено два контури, за якими може циркулювати охолоджуюча рідина. Це зроблено для того, щоб в момент пуску холодного двигуна, коли його деталі і сама рідина мають низьку температуру, циркуляція теплоносія здійснювалася по малому колу (мимо радіатора).

Забезпечується це термостатом, який в момент, коли температура підніметься до певного рівня (70-80 градусів Цельсія), відкривається, даючи можливість теплоносія циркулювати по великому колу (Через радіатор). Таким чином, здійснюється прискорений процес прогріву двигуна.

• Нагрівання повітря в салоні автомобіля

У холодну пору року за допомогою гарячого теплоносія відбувається нагрівання повітря в салоні автомобіля. Для цього служить додатковий радіатор, встановлений в салоні і оснащений власним вентилятором. З їх допомогою тепло, відібране від гарячої рідини, поширюється по всьому об'єму салону.

• Зниження температури повітря, що нагнітається в циліндри повітря

Спеціально для двигунів, оснащених турбонагнітачами, передбачені двоконтурні системи, в яких один контур забезпечує охолодження рідини, а другий - охолодження повітря.

Крім того, контур охолодження теплоносія також є двоконтурну систему, один контур якої охолоджує голівку блоку циліндрів, а інший - сам блок.

Це викликано тим, що в турбированном моторі температура головки блоку циліндрів повинна бути нижче температури самого блоку на 15 ... 20 градусів Цельсія. Особливістю такої системи охолодження є те, що кожен контур контролюється власним термостатом.

Гідності й недоліки

Рідинна система охолодження двигуна присутній практично у всіх сучасних автомобілів. Принципово відрізняючись від систем повітряного охолодження, вона гарантує:

• рівномірний і швидке прогрівання силового агрегату;
• ефективне відведення тепла в будь-яких умовах експлуатації двигуна;
• зниження витрат потужності;
• стабільний тепловий режим роботи мотора;
• можливість використання тепла, що виділяється для нагрівання повітря в салоні та ін.

Серед нечисленних недоліків рідинної системи охолодження можна відзначити:

• необхідність регулярного обслуговування і складність ремонту;
• підвищену чутливість до змін температури.

Несправності і способи їх усунення

Всім системам рідинного охолодження властиві характерні несправності. Найчастіше зустрічаються:

1. заклинювання термостата в закритому положенні (циркуляція рідини здійснюється по малому колу);
2. поломка помпи;
3. пошкодження випускного клапана, Вбудованого в пробку розширювального бачка;
4. витік теплоносія внаслідок розгерметизації системи (пошкодження ущільнювачів, корозія та ін.).
5. Крім того, досить часто термостат заклинює в положенні «Відкрито» (теплоносій циркулює по великому колу), що збільшує час прогріву холодного двигуна і сприяє нестабільності теплового режиму при його подальшій роботі.

Всі ці несправності характеризуються значним підвищенням робочої температури силового агрегату, що може привести до закипання теплоносія і перегріву мотора.

Усуваються всі дефекти шляхом заміни несправних і / або пошкоджених деталей або комплектуючих.

Повітряна система охолодження

Моторами повітряного охолодження оснащувалися транспортні засоби в 50-70 роках минулого століття. Типовими представниками таких автомобілів є «Запорожець» або FIAT 500. Зараз мотори з повітряним охолодженням в автомобілебудуванні практично не зустрічаються.

Конструкція і принцип дії

Конструктивно система примусового повітряного охолодження монтується в підкапотному просторі транспортного засобу і складається з:

• відсмоктує або нагнітає вентилятора;
• напрямних ребер сорочки охолодження двигуна;
• органів управління ( дросельні заслінки, Керуючі подачею повітря або муфта, яка регулює частоту обертання вентилятора в автоматичному режимі);
• температурного датчика, встановленого в силовому агрегаті;
• контрольного приладу, виведеного на приладову панель в салоні автомобіля.

Охолодження двигуна здійснюється зустрічним холодним повітрям. Для посилення його потоку найчастіше використовують вентилятор нагнітає типу. Він підсилює потік холодного щільного повітря і забезпечує його подачу в великих кількостях при малих енергетичних витратах.

Відсисаючий вентилятор вимагає великих витрат потужності, однак забезпечує більш рівномірний відвід тепла від деталей силового агрегату.

Гідності й недоліки

Мотори з примусовим повітряним охолодженням відрізняються:

• простотою конструкції;
• низькими вимогами до зміни температури навколишнього середовища;
• невеликою вагою;
• нескладним технічним обслуговуванням.

До недоліків системи повітряного охолодження відносять:

• велику втрату потужності двигуна, яка витрачається на забезпечення роботи вентилятора;
• високий рівень шуму під час роботи вентилятора;
• недостатнє охолодження окремих елементів двигуна через нерівномірне обдування;
• неможливість використання надлишків тепла для обігріву салону.

Система охолодження призначена для відводу тепла від механізмів і деталей двигуна, а також для підтримки нормального теплового режиму двигуна.

На автомобільних двигунах найбільшого поширення набули рідинні системи з примусовою циркуляцією охолоджуючої рідини.

Такі системи більш ефективні в роботі і разом з пусковими пристроями забезпечують легкий пуск двигуна при негативних температурах навколишнього повітря і створюють менший шум при його роботі (рис 1).

Система охолодження складається з:

сорочки охолодження блоку і головки блоку циліндрів;

відцентрового насоса;

термостата 4;

радіатора з розширювальним бачком 1;

вентилятора 3;

сполучних патрубків і шлангів.

Систему охолодження заповнюють рідиною через розширювальний бачок 6 (рис. 3) або горловину радіатора.

У кришці радіатора або бачка виконаний пароповітряний клапан, який підтримує підвищений тиск в системі охолодження при роботі двигуна, підвищуючи тим самим температуру Тосола.

Рис.1.

1 - радіатор; 14 - поршень; 2 - кришка; 15 - зливний кран; 3 - вентилятор; 16 - нижній бачок радіатора; 4 - термостат; 5 - рідинний насос; 6 - розширювальний бачок; 7 - головка циліндрів; 8 - трубопровід до опалювачі; 9 - покажчик температури рідини; 10 - вентилятор обігрівача; 11 - радіатор опалення; 12 - сорочка охолодження головки циліндрів; 13 - сорочка охолодження блоку циліндрів.

У міру остигання зупиненого двигуна клапан поступово знижує тиск, запобігаючи розрив радіатора і розширювального бачка. Для зливу рідини служать отвори в нижній частині радіатора і блоці циліндрів, закриті різьбовими пробками або забезпечені кранікамі15.

Під час роботи двигуна рідина циркулює в системі охолодження двигуна під дією відцентрового рідинного насоса5охлаждающей рідини. Розподілом потоку рідини управляє термостат.

Поки двигун не прогрітий, рідина циркулює по малому колу фактично в межах сорочки охолодження головки і блоку циліндрів. У міру прогріву двигуна клапан термостата відкривається, і частина рідини, а потім і весь її потік прямує в радіатор (велике коло циркуляції), де охолоджується потоком повітря, що набігає і вентилятором.

Крильчатка вентилятора на деяких двигунах приводиться в обертання ремінною передачею від шківа колінчастого вала. Більш сучасна конструкція - електричний вентилятор системи охолодження, що працює від бортової електромережі автомобіля і керований термодатчиком, встановленим в бачку радіатора.

Система охолодження двигуна конструктивно об'єднана з системою опалення пасажирського салону автомобіля. Нагріта рідина надходить в радіатор отопітеля8 з сорочки охолодження головки блоку циліндрів по верхньому трубопроводу, а відводиться по нижньому трубопроводук насосу охолоджувальної рідини.

Потік рідини через радіатор опалення регулюється або перекривається краном отопітеля 9, керованим з місця водія.

Крім головної функції відведення тепла від основних вузлів двигуна автомобіля, система охолодження вирішує ряд додаткових завдань. Фактично вона бере участь в роботі, опалення салону, вихлопу і рециркуляції відпрацьованих газів, турбонаддува і коробки передач. Про те, як вона влаштована, а також в чому полягає принцип роботи охолоджувальної системи і піде мова далі.

Види систем охолодження двигуна

регулювання температури автомобільного двигуна може здійснюватися за допомогою охолоджуючої рідини (антифризу, ОЖ) і за допомогою циркуляції повітря. Виходячи з цього розрізняють три види систем:

• Повітряна. Фізично є обдув, завдяки якому відбувається витіснення гарячого повітря з підкапотного простору в атмосферу. Повітряне охолодження може бути природним і примусовим (з використанням вентилятора). З огляду на низьку ефективність як самостійна система практично не застосовується.
• Рідинна. Являє собою систему трубчастих контурів, по яких циркулює охолоджуюча рідина. Рідинне охолодження може бути примусовим (перекачування насосом), термосифонним (за рахунок різниці в щільності нагрітої та охолодженої рідин) і комбінованим (охолодження головки блоку циліндрів здійснюється примусово, а інші вузли термосифонним принципом). Така система ефективніша в порівнянні з повітряної, але при певних режимах роботи (тривалий простій з включеним двигуном, підвищені температури навколишнього середовища) може бути недостатньою для якісного охолодження.
• Комбінована. Являє собою використання і повітряного обдування, і рідинних контурів.

Системи охолодження на основі рідини також поділяються на відкриті і закриті. Перші мають повідомлення з атмосферою за допомогою пароотводной трубки, а по-друге рідина повністю ізольована від навколишнього середовища. У закритих системах тиск антифризу більше, а отже, вище і температура кипіння. Це дозволяє використовувати їх при високих температурах нагріву рідини (до 120 ° C).

Пристрій і принцип роботи системи охолодження ДВС

Система охолодження двигуна

Найбільш популярною в сучасних автомобілях є комбінована система охолодження двигуна з примусовою циркуляцією повітря і рідини. Вона складається з наступних елементів:

• Радіатор системи охолодження.
• Малий і великий охолоджуючі контури.
• Сорочка системи охолодження (система каналів в блоці циліндрів).
• Датчик температури.
• Термостат.
• Розширювальний бачок.
• Насос (помпа).
• Радіатор печі.
• Масляний радіатор (опціонально).
• Радіатор (опціонально).

У момент запуску двигуна насос починає перекачування рідини по малому контуру. Коли двигун нагрівається до робочої температури, спрацьовує і відкриває другий (великий) контур охолодження. Проходячи через вузли мотора, охолоджуюча рідина нагрівається і розширюється. При збільшенні температури частина рідини надходить в розширювальний бачок. Це дозволяє компенсувати зайвий обсяг, незалежно від того, який тиск встановилося в системі.

Великий і малий кола циркуляції ОЖ

Проходячи через ділянку радіатора системи охолодження, антифриз знову остигає і повертається на новий цикл. Якщо цей режим зниження температури виявляється недостатнім, спрацьовує температурний датчик, що передає сигнал блоку управління двигуна і запускає вентилятор повітряного охолодження. Якщо і його виявляється недостатньо, на приладову панель (індикатор) надходить сигнал про перегрів двигуна.

Масляний радіатор і радіатор рециркуляції відпрацьованих газів може бути присутнім не у всіх системах охолодження. Вони необхідні для синхронного зниження температури мастила і вихлопу, що робить експлуатацію автомобіля більш безпечною і економічною. В автомобілях з також може бути присутнім ще один охолоджуючий контур для зниження температури повітря наддуву.

Як влаштований радіатор охолодження двигуна

Пристрій радіатора системи охолодження ДВС

Радіатор системи охолодження ДВС складається з наступних елементів:

• Серцевина. Вона може бути трубчастої (вертикальні трубки овального або круглого перетину, об'єднані тонкими горизонтальними пластинами), пластинчастої (вигнуті пари пластин, спаяні по краях) і стільникового (спаяні трубки з перетином у вигляді правильного шестикутника).
• Верхній бачок. Оснащений заливний горловиною з герметичною пробкою, а також патрубком для установки шланга, що підводить антифриз. У горловині виконаний отвір для установки паровідвідних трубки. Остання має паровий клапан, який відкривається в разі закипання.
• Повітряний клапан. Він необхідний для наповнення радіатора повітрям після зупинки двигуна. Коли охолоджуюча рідина повністю остигає, без подачі додаткового об'єму повітря в системі може виникнути сильне розрідження, що провокує здавлювання трубок.
• Нижній бачок. Оснащений патрубком для кріплення шланга відводу рідини.
• Кріплення.

Принцип роботи радіатора заснований на багаторівневої циркуляції повітря в його серцевині, що робить зниження температури охолоджуючої рідини, що проходить через нього, більш інтенсивним.

Найбільш ефективними є радіатори пластинчастого типу, але вони схильні до швидкого забруднення, а тому найпопулярнішою конструкцією стали трубчасті.

Особливості роботи датчика температури ОЖ

Датчик температури системи охолодження

Температурний датчик дозволяє контролювати стан системи. Визначити, де знаходиться датчик температури охолоджуючої рідини просто: як правило, він розташований в каналі головки блоку циліндрів. Він являє собою терморезистор в герметичному корпусі, який може бути виготовлений з бронзи, пластика і латуні. На корпусі є різьблення для установки в канал.

Принцип роботи датчика заснований на наступному ефекті: при підвищенні температури опір чутливого елемента знижується, а при її зменшенні збільшується. Показник опору передається на електронний блок управління двигуном. Щоб при цьому дані стану охолоджуючої рідини були точними, датчик повинен бути повністю занурений в неї. При температурі 100 ° C опір датчика температури охолоджуючої рідини повинна бути порядку 177 Ом. З урахуванням похибок вимірювання допускається показник опору 190 Ом. Якщо ж відхилення більше допустимих, датчик необхідно замінити.

У деяких моделях автомобілів може бути передбачено два датчика температури. Один відповідає виключно за включення вентилятора радіатора, а другий являє собою датчик покажчика поточної температури охолоджуючої рідини.

Що використовують в якості охолоджуючих рідин

Розширювальний бачок системи охолодження

В ролі робочої рідини в системах охолодження спочатку застосовувалася дистильована або деіонізірованная вода. Однак для сучасних двигунів вона не забезпечує потрібний діапазон робочих температур. Крім цього, вона схильна до корозійної активності щодо металів, що знижує термін експлуатації системи охолодження. Для усунення цих недоліків в якості охолоджуючої рідини сьогодні застосовуються склади зі спеціальними присадками (етиленгліколь, інгібітори корозії), що підвищує характеристики всієї системи. Найчастіше використовується антифриз, який має більш низький поріг замерзання.

При виникненні ситуації, коли потрібно екстрений долив охолоджуючої рідини, можна використовувати звичайну чисту воду. Однак для коректної роботи системи при першій нагоді такий розчин необхідно замінити на якісний антифриз.

Заміна охолоджуючої рідини проводиться кожні 60-100 тисяч кілометрів пробігу. В охолодженому стані (при вимкненому двигуні) її кількість повинна бути на рівні нижнього краю патрубка розширювального бачка охолоджувальної системи. Для зручності на ньому виконані позначки «Min» і «Max». Коли кількість рідини нижче мінімальної позначки - виконують долив. Якщо після роботи рівень знову впав - це свідчить про розгерметизацію системи.

Значимість системи охолодження двигуна не викликає сумнівів. А тому варто регулярно проводити профілактичний огляд її основних вузлів. Це дозволить уникнути перегріву двигуна і виникнення критичних поломок.

Система охолодження - це сукупність пристроїв, що забезпечують примусове відведення теплоти від нагріваються деталей двигуна.

Потреба в системах охолодження для сучасних двигунів викликана тим, що природне розсіювання теплоти зовнішніми поверхнями двигуна і тепловідвід в циркулює моторне масло не забезпечують оптимального температурного режиму роботи двигуна і деяких його систем. Перегрів двигуна пов'язаний з погіршенням процесу наповнення циліндрів свіжим зарядом, пригорання масла, збільшенням втрат на тертя і навіть заклинювання поршня. на бензинових двигунах виникає також небезпека калильного запалювання (чи не від іскри свічки, а внаслідок високої температури камери згоряння).

Система охолодження повинна забезпечувати автоматичне підтримання оптимального теплового режиму двигуна на всіх швидкісних і навантажувальних режимах його роботи при температурі навколишнього повітря -45 ... + 45 ° С, швидкий прогрів двигуна до робочої температури, мінімальний витрата потужності на приведення в дію агрегатів системи, малу масу і невеликі габаритні розміри, Експлуатаційну надійність, яка визначається терміном служби, простотою і зручністю обслуговування і ремонту.

На сучасних колісних і гусеничних машинах застосовуються повітряна і рідинна системи охолодження.

При використанні повітряної системи охолодження (рис. А) теплота від головки і блоку циліндрів передається безпосередньо обдувається їх повітрю. Через повітряну сорочку, образів ванну кожухом 3, охолоджуючий повітря проходить за допомогою вентилятора 2, що приводиться в дію від колінчастого вала з використанням пасової передачі. Для поліпшення тепловідведення циліндри 5 і їх головки забезпечені ребрами 4. Інтенсивність охолодження регулюється спеціальними повітряними заслінками 6, керованими автоматично за допомогою повітряних термостатів.

Більшість сучасних двигунів має рідинну систему охолодження (рис. Б). У систему входять сорочки охолодження 11 і 13 відповідно головки і блоку циліндрів, радіатор 18, верхній 8 і нижній 16 сполучні патрубки зі шлангами 7 і 15, рідинний насос 14, розподільна труба 72, термостат 9, розширювальний (компенсаційний) бачок 10 і вентилятор 77 . В сорочці охолодження, радіаторі і патрубках знаходиться охолоджуюча рідина (вода або антифриз - рідина, що не).

Мал. Схеми повітряної (а) і рідинної (б) систем охолодження двигуна:
1 - ремінна передача; 2, 17 - вентилятори; 3 - кожух; 4 - ребра циліндра; 5 - циліндр; 6 - повітряна заслінка; 7, 15 - шланги; 8, 16 - верхній і нижній з'єднувальні патрубки; 9 - термостат; 10 - розширювальний бачок; 77, - сорочки охолодження головки і блоку циліндрів; 12 - розподільна труба; 14 - рідинний насос; 18 - радіатор

При роботі двигуна приводиться в дію від колінчастого вала рідинний насос створює в системі циркуляцію охолоджуючої рідини. За розподільної трубі 12 рідина направляється спочатку до найбільш нагрітих деталей (циліндри, головка блоку), охолоджує їх і по патрубку 8 надходить в радіатор 18. У радіаторі потік рідини розгалужується по трубках на тонкі цівки і охолоджується повітрям, що продувається через радіатор. Охолоджена рідина з нижнього бачка радіатора по патрубку 16 і шлангу 15 знову надходить в рідинний насос. Потік повітря через радіатор зазвичай створює вентилятор 77, що приводиться в дію від колінчастого вала або спеціального електродвигуна. На деяких гусеничних машинах для, забезпечення потоку повітря застосовується Ежекційна пристрій. Принцип дії цього пристрою полягає в використанні енергії відпрацьованих газів, що випливають з великою швидкістю з випускної труби і захопливих за собою повітря.

Регулює циркуляцію рідини в радіаторі, підтримуючи оптимальну температуру двигуна, термостат 9. Чим вище температура рідини в сорочці, то більша відкритий клапан термостата і більше рідини надходить в радіатор. При низькій температурі двигуна (наприклад, безпосередньо після його пуску) клапан термостата закритий, і рідина спрямовується не в радіатор (по великому колу циркуляції), а відразу в приймальню порожнину насоса (по малому колу). Цим досягається швидкий прогрів двигуна після пуску. Інтенсивність охолодження регулюється також за допомогою жалюзі, встановлених на вході повітряного тракту або виході з нього. Чим більше ступінь закриття жалюзі, тим менше повітря проходить через радіатор і гірше охолодження рідини.

У розширювальному бачку 10, розташованому вище радіатора, є запас рідини для компенсації її втрат в контурі через випаровування і витоків. У верхню порожнину розширювального бачка часто відводять утворився в системі пар з верхнього колектора радіатора і сорочки охолодження.

Рідинне охолодження в порівнянні з повітряним має такі переваги: \u200b\u200bбільш легкий пуск двигуна в умовах низької температури навколишнього повітря, більш рівномірний охолодження двигуна, можливість застосування блокових конструкцій циліндрів, спрощення компонування і можливість

ізоляції повітряного тракту, менший шум від двигуна і більш низькі механічні напруги в його деталях. Разом з тим рідинна система охолодження, має ряд недоліків, таких, як більш складна конструкція двигуна і системи, потреба в охолоджуючої рідини і більш частій зміні масла, небезпека підтікання та замерзання рідини, підвищений корозійний знос, значна витрата палива, більш складне обслуговування і ремонт , а також (в ряді випадків) підвищена чутливість до зміни температури навколишнього повітря.

Рідинний насос 14 (див. Рис. Б) забезпечує циркуляцію охолоджуючої рідини в системі. Зазвичай застосовуються відцентрові крильчасті насоси, але іноді використовуються шестеренні і поршневі насоси. Термостат 9 може бути одно- і Двохклапанні з рідинним термосилового елементом або елементом, що містить твердий наповнювач (церезин). У будь-якому випадку матеріал для термосилового елемента повинен мати дуже великий коефіцієнт об'ємного розширення, щоб при нагріванні стрижень клапана термостата міг переміщатися на досить велику відстань.

Практично, всі двигуни наземних ТЗ з рідинним охолодженням забезпечені так званими закритими системами охолодження, які не мають постійного зв'язку з атмосферою. При цьому в системі утворюється надлишковий тиск, що призводить до підвищення температури кипіння рідини (до 105 ... 110 ° С), збільшення ефективності охолодження і зменшення втрат, а також зниження ймовірності появи в потоці рідини пухирців повітря і пара.

Підтримка необхідного надлишкового тиску в системі і забезпечення доступу до неї атмосферного повітря при розрідженні здійснюється за допомогою подвійного паровоздушного клапана, який встановлюється в найвищій точці рідинної системи (зазвичай в кришці наливної горловини розширювального бачка або радіатора). Паровий клапан відкривається, дозволяючи надлишку пара піти в атмосферу, якщо тиск в системі перевищує атмосферний на 20 ... 60 кПа. Повітряний клапан відкривається, коли тиск в системі знижується на 1 ... 4 кПа в порівнянні з атмосферним (після зупинки двигуна охолоджуюча рідина охолоджується, і її обсяг зменшується). Перепади тиску, при яких відкриваються клапани, забезпечуються підбором параметрів клапанних пружин.

У рідинної вентиляційній системі охолодження радіатор омивається потоком повітря, створюваним вентилятором. Залежно від взаємного розташування радіатора і вентилятора можуть застосовуватися такі типи вентиляторів: осьові, відцентрові і комбіновані, що створюють як осьової, так і радіальний потоки повітря. Осьові вентилятори встановлюють перед радіатором або за ним в спеціальному повітропідвідному каналі. До відцентровому вентилятору повітря підводиться по осі його обертання, а відводиться - по радіусу (або навпаки). При знаходженні радіатора перед вентилятором (в області всмоктування) потік повітря в радіаторі більш рівномірний, а температура повітря не підвищена через його перемішування вентилятором. При знаходженні радіатора за вентилятором (в області нагнітання) потік повітря в радіаторі турбулентний, що підвищує інтенсивність охолодження.

На важких колісних і гусеничних транспортних засобів приведення вентилятора в дію зазвичай здійснюється від колінчастого вала двигуна. Можуть використовуватися карданні, ремінні та зубчасті (циліндричні і конічні) передачі. З метою зниження динамічних навантажень на вентилятор в його приводі від колінчастого вала часто застосовуються розвантажують і демпфирующие пристрої у вигляді торсіонних валиків, ґумових, фрикційних і вязкостних муфт, а також гідромуфт. Для приводу вентилятора щодо малопотужних двигунів широко використовуються спеціальні електродвигуни, харчування яких здійснюється від бортової електросистеми. Це, як правило, зменшує масу силової установки і спрощує її компонування. Крім того, застосування електродвигуна для приводу вентилятора дозволяє регулювати частоту його обертання, а отже, і інтенсивність охолодження. При низькій температурі охолоджуючої рідини можливо автоматичне відключення вентилятора.

Радіатори пов'язують один з одним повітряний і рідинний тракти системи охолодження. Призначення радіаторів - передача теплоти від охолоджуючої рідини атмосферному повітрю. Основні частини радіатора - вхідний і вихідний колектори, а також серцевина (охолоджуюча решітка). Серцевина виготовляється з міді, латуні або алюмінієвих сплавів. За типом серцевини розрізняють наступні види радіаторів: трубчасті, трубчасто-пластинчасті, трубчасто-стрічкові, пластинчасті і стільникові.

В системах охолодження колісних і гусеничних машин найбільшого поширення набули трубчасто-пластинчасті і трубчасто-стрічкові радіатори. Вони жорсткі, міцні, технологічні у виробництві і мають високу тепловою ефективністю. Трубки таких радіаторів мають, як правило, плоскоовального перетину. Трубчасто-пластинчасті радіатори можуть також складатися з трубок круглого або овального перетину. Іноді трубки плоскоовального перетину розташовують під кутом 10 ... 15 ° до повітряного потоку, що сприяє турбулізації (завихрення) повітря і підвищує тепловіддачу радіатора. Пластини (стрічки) можуть бути гладкими або гофрованими, з пірамідальними виступами або відігнутими просечками. Гофрування пластин, нанесення просечек і виступів збільшують охолоджуючу поверхню і забезпечують турбулентний плин потоку повітря між трубками.

Мал. Грати трубчасто-пластинчастого (а) і трубчасто-стрічкового (б) радіаторів

Система охолодження двигуна внутрішнього згоряння призначена для відводу зайвого тепла від деталей і вузлів двигуна. Насправді ця система шкідлива для вашої кишені. Приблизно третина теплоти, отриманої від згоряння дорогоцінного палива, доводиться розсіювати в навколишньому середовищі. Але таке пристрій сучасного ДВС. Ідеальним був би двигун, який може працювати без відводу теплоти в навколишнє середовище, А всю її перетворювати в корисну роботу. Але матеріали, що використовуються в сучасному двигунобудування, таких температур не витримають. Тому принаймні дві основні, базові деталі двигуна - блок циліндрів і головку блоку - доводиться додатково охолоджувати. На зорі автомобілебудування з'явилися і довго конкурували дві системи охолодження: рідинна і повітряна. але повітряна система охолодження поволі програвала і зараз застосовується, в основному, на дуже невеликих двигунах мототранспорту та генераторних установках малої потужності. Тому розглянемо докладніше систему рідинного охолодження.

Пристрій системи охолодження

Система охолодження сучасного автомобільного двигуна включає в себе сорочку охолодження двигуна, насос охолоджуючої рідини, термостат, з'єднувальні шланги та радіатор з вентилятором. До системи охолодження приєднаний теплообмінник опалювача. У деяких двигунів охолоджуюча рідина використовується ще і для обігріву дросельного вузла. Також у моторів з системою наддуву зустрічається подача охолоджувальної рідини в рідинно-повітряні інтеркулери або в сам турбокомпресор для зниження його температури.

Працює система охолодження досить просто. Після запуску холодного двигуна охолоджуюча рідина починає за допомогою насоса циркулювати по малому колу. Вона проходить по сорочці охолодження блоку і головки циліндрів двигуна і повертається в насос через байпасні (обхідні) патрубки. Паралельно (на переважній більшості сучасних автомобілів) рідина постійно циркулює через теплообмінник опалювача. Як тільки температура досягне заданої величини, зазвичай близько 80-90 ˚С, починає відкриватися термостат. Його основний клапан спрямовує потік в радіатор, де рідина охолоджується зустрічним потоком повітря. Якщо обдування повітрям недостатньо, то вступає в роботу вентилятор системи охолодження, в більшості випадків має електропривод. Рух рідини у всіх інших вузлах системи охолодження триває. Найчастіше винятком є \u200b\u200bбайпасний канал, але він закривається не на всіх автомобілях.

Схеми систем охолодження в останні роки стали дуже схожі одна на іншу. Але залишилося два принципових відмінності. Перше - це розташування термостата до і після радіатора (по ходу руху рідини). Друга відмінність - це використання циркуляційного розширювального бачка під тиском, або бачка без тиску, що є простим резервним об'ємом.

На прикладі трьох схем систем охолодження покажемо різницю між цими варіантами.

компоненти

Сорочка головки і блоку циліндрів являють собою канали, відлиті в алюмінієвому або чавунному виробі. Канали герметичні, а стик блоку і головки циліндрів ущільнений прокладкою.

Насос охолоджуючої рідини лопатевої, відцентрового типу. Приводиться в обертання або ременем ГРМ, Або ременем приводу допоміжних агрегатів.

термостатявляє собою автоматичний клапан, що спрацьовує при досягненні певної температури. Він відкривається, і частина гарячої рідини скидається в радіатор, де і остигає. Останнім часом стали застосовувати електронне управління цим простим пристроєм. Охолоджуючу рідину почали підігрівати спеціальним Теном для більш раннього відкриття термостата в разі потреби.

Заміна рідини і промивка

Якщо не довелося замінювати будь-який вузол в системі охолодження раніше, то інструкції рекомендують міняти антифриз не менше ніж в 5-10 років. Якщо вам не доводилося доливати в систему воду з каністри, а ще гірше - з придорожньої канави, то при заміні рідини систему можна не промивати.

А ось якщо автомобіль багато бачив на своєму віку, то при заміні рідини корисно провести. Розімкнувши в декількох місцях систему можна струменем води з шланга ретельно її прополоскати. Або просто злити стару рідину і залити чисту, кип'ячену воду. Запустити двигун і прогріти до робочої температури. Зачекавши, поки система охолоне, щоб не обпектися, злити воду. Потім продути повітрям систему і залити свіже антифриз.

Промивання системи охолодження зазвичай затівають в двох випадках: коли перегрівається двигун (проявляється це насамперед в літній період) і коли перестає гріти пічка взимку. У першому випадку причина криється в зарослих брудом зовні і засмічених зсередини трубках радіатора. У другому - проблема в тому, що забилися відкладеннями трубки радіатора опалювача. Тому при плановій зміні рідини і при заміні компонентів системи охолодження не втрачайте можливості гарненько промити всі вузли.