перший серійний автомобіль був випущений компанією «Форд» на початку XX століття. Він носив горду приставку «T» і представляв собою ще одну віху в розвитку людства. До цього автомобілі були долею жменьки ентузіастів, які влаштовували перегони, і час від часу їздили на післяобідній променади.

Генрі Форд влаштував справжню революцію. Він поставив автомобілі на конвеєр, і незабаром його машини заповнили собою все дороги Америки. Мало того, заводи були відкриті і в Радянському Союзі.

Головна парадигма Генрі Форда була вкрай проста: «Автомобіль може мати будь-який колір, якщо він чорний». Подібний підхід дав можливість кожній людині мати власну машину. Оптимізація витрат і збільшення масштабів виробництва дозволили зробити ціну по-справжньому доступною.

З тих пір пройшло багато часу. Автомобілі безперестанку еволюціонували. Найбільше змін і доповнень довелося на двигун. Особливу роль в цьому процесі зіграла система охолодження. Вона вдосконалювалася рік за роком, дозволяючи продовжити ресурс двигуна і уникнути перегріву.

Історія системи охолодження двигуна

Варто визнати, що система охолодження двигуна завжди була в автомобілях, правда, її конструкція з роками кардинально змінювалася. Якщо дивитися виключно в сьогоднішній день, то в більшості автомобілів встановлений рідинний тип. До його основних переваг можна зарахувати компактність і високу продуктивність.Але так було далеко не завжди.

Перші системи охолодження двигунів були вкрай ненадійними. Мабуть, якщо ви напружиться пам'ять, то згадайте фільми, в яких події відбуваються в кінці XIX і в початку XX століття. У той час машина на узбіччі з димлячим двигуном була звичайним явищем.

Увага! Спочатку основною причиною перегріву двигуна н було використання в якості охолоджуючої рідини води.

Ви як автомобіліст повинні знати, що в сучасних автомобілях в якості ресурсу для системи охолодження використовується антифриз. Його аналог навіть був в Радянському Союзі, тільки називався він тосолом.

В принципі, це одне і те ж речовина. В його основі лежить спирт, але через додаткових присадок ефективність антифризу кардинально вище. Наприклад, тосол в системі охолодження двигуна покриває захисною плівкою абсолютно все, що вкрай негативно позначається на тепловіддачі. Через це ресурс мотора скорочується.

Антифриз діє зовсім по-іншому.Він покриває захисною плівкою тільки проблемні місця. Також серед відмінностей можна згадати додаткові присадки, які є в антифризі, різну температуру закипання і так далі. У будь-якому випадку найбільш показовим буде порівняння з водою.

Вода закипає при температурі в 100 градусів. Температура кипіння антифризу становить близько 110-115 градусів.Природно, завдяки цьому випадки закипання двигуна практично зникли.

Варто визнати, що конструкторами було проведено безліч дослідів, спрямованих на те, щоб модернізувати систему охолодження двигуна. Досить згадати виключно повітряне охолодження. Такі системи досить активно застосовувалися в 50-70 роках минулого століття. Але через низьку ефективність і громіздкість досить швидко вийшли з ужитку.

Як успішні приклади автомобілів з повітряними системами охолодження двигунів можна згадати:

• Fiat 500,
• Citroën 2CV,
• Фольксваген Жук.

У Радянському Союзі також були автомобілі, що працюють за допомогою повітряної системи охолодження двигуна. Мабуть, кожен автомобіліст, який народився в СРСР, пам'ятає легендарних «запорожців», у яких двигун був встановлений ззаду.

Як працює рідинна система охолодження двигуна

Схема рідинної системи охолодження не є що-небудь надскладне. Мало того, всі конструкції, незалежно від того, які компанії займалися їх виробництвом, схожі між собою.

Пристрій

Перед тим як перейти до розгляду принципу роботи системи охолодження двигуна, необхідно вивчити основні елементи конструкції. Це дозволить вам точно уявити, як все відбувається всередині пристрою. Ось головні деталі вузла:

• Сорочка охолодження. Це невеликі порожнини, заповнені антифризом. Вони знаходяться в тих місцях, де в найбільшій мірі необхідно охолодження.
• Радіатор розсіює тепло в атмосферу. Зазвичай його осередки робляться з комбінації сплавів, щоб домогтися найбільшої ефективності. Конструкція не тільки повинна ефективно знижувати температуру рідини, але і бути міцною. Адже навіть маленький камінчик може стати причиною пробоїни. Сама система складається з комбінації трубочок і ребер.
• Вентилятор кріпиться ззаду радіатора так, щоб не заважати зустрічному потоку повітря. Він працює за допомогою електромагнітної або ж гідравлічної муфти.
• Термодатчик фіксує поточний стан антифризу в системі охолодження двигуна і при необхідності пускає його по великому колу. Це пристрій встановлюється між патрубком і сорочкою охолодження. За фактом даний елемент конструкції являє собою клапан, який може бути як біметалічним, так і електронним.
• Помпа - це відцентровий насос. Його головне завдання забезпечити безперервну циркуляцію речовини в системі. Пристрій працює за допомогою ременя або шестерні. Деякі моделі моторів можуть мати відразу два насоси.
• Радіатор опалювальної системи. За своїми розмірами трохи поступається аналогічному влаштуванню для всієї системи охолодження. До того ж він знаходиться всередині салону. Його головне завдання передавати тепло в машину.

Звичайно ж, це не всі елементи системи охолодження двигуна є ще патрубки, трубки і безліч дрібних деталей. Але для загального розуміння роботи всієї системи такого переліку цілком достатньо.

Принцип роботи

В системі охолодження двигуна є внутрішній і зовнішній коло. По першому охолоджуюча рідина циркулює поки температура антифризу не дійде до певної риси. Зазвичай це 80 або 90 градусів. Кожен виробник виставляє свої обмеження.

Як тільки, поріг граничної температури подоланий - рідина починає циркулювати по другому колу. У такому випадку вона проходить через спеціальні біметалеві осередки, в яких охолоджується. Простіше кажучи, антифриз потрапляє в радіатор, де швидко остигає за допомогою зустрічного потоку повітря.

Така система охолодження двигуна досить ефективна, оскільки дозволяє працювати автомобілю навіть на граничних швидкостях. До того ж велику роль в охолодженні грає зустрічний потік повітря.

Увага! Система охолодження двигуна відповідає за роботу грубки.

Щоб краще пояснити принцип роботи сучасних систем охолодження двигуна заглибимося трохи в конструкційні особливості схеми. Як ви знаєте, основним елементом двигуна є циліндри. У них під час поїздки постійно рухаються поршні.

Якщо в якості прикладу взяти бензиновий двигун, то під час стиснення свічка запускає іскру. Вона запалює суміш, що призводить до невеликого вибуху. Природно, що температура в цей час досягає декількох тисяч градусів.

Щоб не було перегріву і існує рідинна сорочка навколо циліндрів. Вона забирає частину тепла і згодом віддає її. Антифриз в системі охолодження двигуна постійно циркулює.

Як використання різних охолоджуючих рідин впливає на систему охолодження

Як вже було сказано вище, раніше в системах охолодження використовувалася звичайна вода. Але подібне рішення не можна було назвати вкрай вдалим. Крім того, що двигуни постійно закипали, був ще один побічний ефект, а саме, накип. У великих кількостях вона паралізувала роботу пристрою.

Причина утворення накипу криється в хімічній структурі води. Справа в тому, що вода на практиці не може володіти стовідсотковою чистотою. Єдиний спосіб домогтися повного виключення всіх сторонніх елементів - це дистиляція.

Антифризи, циркулюючи в системі охолодження двигуна, не створюють накипу. На жаль, процес постійної експлуатації не проходить для них безслідно. Під дією високих температур речовини піддаються розкладанню. Результатом даного процесу є утворення продуктів розпаду у вигляді нальоту корозії і органіки.

Досить часто до охолоджуючої рідини, що циркулює всередині системи, потрапляють сторонні субстанції. Як результат ефективність роботи всієї системи значно погіршується.

Увага! Найбільшої шкоди завдає герметик. Частинки цієї речовини при закладенні пробоїн потрапляють всередину, змішуючись з охолоджувальною рідиною.

Результатом усіх цих процесів є те, що в системі охолодження двигуна утворюються різноманітні нальоти. Вони погіршують теплопровідність. У гіршому випадку в трубах утворюються засмічення. Це, в свою чергу, призводить до перегріву.

Часті несправності системи

Безумовно, рідинні системи охолодження мають безліч переваг, в порівнянні зі своїми найближчими аналогами. Але навіть вони іноді виходять з ладу. Найчастіше в конструкції утворюється текти, яка призводить до витоку рідини і погіршення роботи двигуна.

Текти в системі охолодження двигуна може виникнути з таких причин:

1. Внаслідок сильних морозів рідина всередині замерзла, і конструкція була пошкоджена.
2. частою причиною освіти течі є негерметичність з'єднання шлангів з патрубками.
3. Висока закоксованность також може стати причиною витоку.
4. Втрата еластичності в результаті високих температур.
5. Механічне пошкодження.

Саме остання причина, якщо вірити статистиці найчастіше викликає течі в системах охолодження двигунів. Найбільше ударів доводиться в область радіатора. Піч також досить часто страждає.

Також в системі охолодження двигуна нерідко виходить з ладу термостат. Це відбувається через постійне контакту з охолоджувальною рідиною. В результаті утворюється корозійний шар.

підсумки

Пристрій системи охолодження двигуна може здатися не дуже складним. Але для його створення знадобилися роки експериментів і тисячі невдалих спроб. Але зараз кожен автомобіль може працювати на межі можливого завдяки якісному відведення тепла від двигуна.

Сьогодні з нашої постійної рубрики « Як це працює»Ви дізнаєтеся пристрій і принцип роботи системи охолодження двигуна, для чого потрібен термостат і радіатор, А так само чому не отримала широкого поширення повітряна система охолодження.

Система охолодження двигуна внутрішнього згоряння здійснює відведення теплоти від деталей двигуна і передачу її в навколишнє середовище. Крім основної функції система виконує ряд другорядних: охолодження масла в системі змащення; нагрівання повітря в системі опалення і кондиціонування; охолодження відпрацьованих газів і ін.

При згорянні робочої суміші, температура в циліндрі може досягати 2500 ° С, в той час як робоча температура ДВС становить 80-90 ° С. Саме для підтримки оптимального температурного режиму існує система охолодження, яка може бути наступних типів, в залежності від теплоносія: рідинна, повітряна і комбінована . Варто зазначити, що рідинна система в чистому вигляді вже практично не використовується, Тому що не здатна тривалий час підтримувати роботу сучасних двигунів в оптимальному тепловому режимі.

Комбінована система охолодження двигуна:

У комбінованій системі охолодження в якості охолоджуючої рідини часто використовується вода, Так як має високу питому теплоємність, доступність і нешкідливість для організму. Однак вода має ряд істотних недоліків: утворення накипу і замерзання при негативних температурах. В зимовий час року в систему охолодження необхідно заливати низкозамерзающие рідини - антифризи (водні розчини етиленгліколю, суміші води з спиртом або з гліцерином, з добавками вуглеводнів і ін.).

Вже згадана система охолодження складається з: рідинного насоса, радіатора, термостата, розширювального бачка, Сорочки охолодження циліндрів і головок, вентилятора, датчика температури і підвідних шлангів.

Варто домовитися про те, що охолодження двигуна примусове, а значить в ньому підтримується надлишковий тиск (до 100 кПа), внаслідок чого температура кипіння охолоджувальної рідини підвищується до 120 ° С.

При запуску холодного двигуна відбувається його поступовий нагрів. Перший час охолоджуюча рідина, під дією рідинного насоса, циркулює по малому колу, Тобто в порожнинах між стінками циліндрів і стінками двигуна (сорочка охолодження), не потрапляючи в радіатор. Це обмеження необхідно для швидкого введення двигуна в ефективний тепловий режим. Коли температура двигуна перевищує оптимальні значення, охолоджуюча рідина починає циркулювати через радіатор, де активно охолоджується (називають великим колом циркуляції).

Пристрій і принцип роботи:

рідинні Насоси . насос забезпечує примусову циркуляцію рідини в системі охолодження двигуна. Найчастіше застосовують лопатеві насоси відцентрового типу. Вал 6 насоса встановлений в кришці 4 з використанням підшипника 5. На кінці вала напресована лита чавунна крильчатка 1. При обертанні вала насоса охолоджуюча рідина через патрубок 7 надходить до центру крильчатки, захоплюється її лопатями, відкидається до корпусу 2 насоса під дією відцентрової сили і через вікно 3 в корпусі направляється в сорочку охолодження блоку циліндрів двигуна.

РАДИАТОР забезпечує відведення теплоти охолоджуючої рідини в навколишнє середовище. Радіатор складається з верхнього і нижнього бачків і серцевини. Його кріплять на автомобілі на гумових подушках з пружинами. Найбільш поширені трубчасті і пластинчасті радіатори. У перших серцевина утворена кількома рядами латунних трубок, пропущених через горизонтальні пластини, що збільшують поверхню охолодження і надають радіатора жорсткість. У друге серцевина складається з одного ряду плоских латунних трубок, кожна з яких виготовлена \u200b\u200bз спаяних між собою по краях гофрованих пластин. Верхній бачок має заливну горловину і пароотводную трубку. Горловина радіатора герметично закривається пробкою, що має два клапана: паровий для зниження тиску при закипанні рідини, який відкривається при надлишковому тиску понад 40 кПа (0,4 кгс / см2), і повітряний, що пропускає повітря в систему при зниженні тиску внаслідок охолодження рідини і цим оберігає трубки радіатора від сплющивания атмосферним тиском. використовуються і алюмінієві радіатори: вони дешевшеі легше, але теплообмінні властивості і надійність нижче .

Охолоджуюча рідина «бігаючи» по трубках радіатора, охолоджується при русі зустрічним потоком повітря.

ВЕНТИЛЯТОР підсилюєпотік повітря через серцевину радіатора. Маточину вентилятора кріплять на валу рідинного насоса. Вони разом приводяться в обертання від шківа колінчастого вала ременями. Вентилятор укладений у встановлений на рамці радіатора кожух, що сприяє збільшенню швидкості потоку повітря, що проходить через радіатор. Найчастіше застосовують чотирьох- і шестилопатеві вентилятори.

ДАТЧИК температури охолоджуючої рідини відноситься до елементів управління і призначений для встановлення значення контрольованого параметра і дельнейшего його перетворення в електричний імпульс. Електронний блок управління отримує даний імпульс і надсилає певні сигнали виконавчих пристроїв. За допомогою датчика охолоджувальної рідини комп'ютер визначає кількість палива, необхідне для нормальної роботи ДВС. Також, грунтуючись на показаннях датчика температури охолоджуючої рідини блок управління, формує команду включення вентилятора.

Повітряна система охолодження:

У повітряній системі охолодження відведення теплоти від стінок камер згоряння і циліндрів двигуна здійснюється примусово потоком повітря, створюваним потужним вентилятором. Ця система охолодження є найпростішою, Так як не вимагає складних деталей і систем управління. інтенсивність повітряного охолодження двигунів істотно залежить від організації напрямку потоку повітря і розташування вентилятора.

В рядних двигунах вентилятори мають у своєму розпорядженні спереду, збоку або об'єднують з маховиком, а в V- образних - зазвичай в розвалі між циліндрами. Залежно від розташування вентилятора циліндри охолоджуються повітрям, що нагнітається або просасивается через систему охолодження.

Оптимальним температурним режимом двигуна з повітряним охолодженням вважається такою, при якому температура масла в мастильної системі двигуна становить 70 ... 110 ° С на всіх режимах роботи двигуна. Це можливо за умови, що з охолоджуючим повітрям розсіюється в навколишнє середовище до 35% теплоти, яка виділяється при згорянні палива в циліндрах двигуна.

Повітряна система охолодження зменшує час прогріву двигуна, забезпечує стабільний відведення теплоти від стінок камер згоряння і циліндрів двигуна, більш надійна і зручна в експлуатації, проста в обслуговуванні, більш технологічна при задньому розташуванні двигуна, переохолодження двигуна малоймовірно. Однак повітряна система охолодження збільшує габаритні розміри двигуна, створює підвищений шум при роботі двигуна, складніше у виробництві і вимагає застосування більш якісних паливно мастильних матеріалів. Теплоємність повітря мала, Що не дозволяє рівномірно відводити від двигуна велика кількість тепла і, відповідно, створювати компактні потужні силові установки.

Система охолодження

Система охолодження призначенадля підтримки нормального теплового режиму двигуна.

При роботі двигуна температура в циліндрах двигуна періодично піднімається вище 2000 градусів, а середня температура становить 800-900 ° С!

Якщо не відводити тепло від двигуна, то через кілька десятків секунд після запуску він стане вже не холодним, а безнадійно гарячим. Наступний раз ви зможете запустити свій холодний двигун тільки після його капітального ремонту.

Система охолодження необхідна для відводу тепла від механізмів і деталей двигуна, але це тільки половина її призначення, правда, більша половина.

Для забезпечення нормального робочого процесу важливо також прискорювати прогрівання холодного двигуна. І це друга частина роботи системи охолодження.

Як правило, на автомобілях застосовується рідинна система охолодження, закритого типу, з примусовою циркуляцією рідини і розширювальним бачком (рис. 29).

Система охолодження складається з:

сорочки охолодження блоку і головки блоку циліндрів,

відцентрового насоса,

термостата,

радіатора з розширювальним бачком,

вентилятора,

сполучних патрубків і шлангів.

На рис. 29 ви без праці можете розрізнити два кола циркуляції охолоджуючої рідини.

Мал. 29. Схема системи охолодження двигуна:1 - радіатор; 2 - патрубок для циркуляції охолоджуючої рідини; 3 - розширювальний бачок; 4 - термостат; 5 - водяний насос; 6 - сорочка охолодження блоку циліндрів; 7 - сорочка охолодження головки блоку; 8 - радіатор опалення з електровентилятором; 9 - кран радіатора нагрівника; 10 – пробка для зливу охолоджувальної рідини з блоку; 11 - пробка для зливу охолоджувальної рідини з радіатора; 12 - вентилятор

Мале коло циркуляції (червоні стрілки) служить для якнайшвидшого прогріву холодного двигуна. А коли до червоних стрільцям приєднуються сині, то вже нагрілася рідина починає циркулювати по великому колу, охолоджуючись в радіаторі. Керує цим процесом автоматичний пристрій – термостат.

Для контролю за роботою системи охолодження, на щитку приладів є покажчик температури охолоджуючої рідини (див. Рис. 67). Нормальна температура охолоджуючої рідини при роботі двигуна повинна бути в межах 80-90 ° С.

Сорочка охолодження двигунаскладається з безлічі каналів в блоці і голівці блоку циліндрів, по яких циркулює охолоджуюча рідина.

Насос відцентрового типузмушує рідину переміщатися по сорочці охолодження двигуна і всій системі. Насос приводиться в дію ремінною передачею від шківа колінчастого вала двигуна. Натяг ременя регулюється відхиленням корпуса генератора (див. Рис. 63 а) або натяжним роликом приводу розподільного вала двигуна (див. рис. 11 б).

термостатпризначений для підтримки постійного оптимального теплового режиму двигуна. При пуску холодного двигуна термостат закритий, і вся рідина циркулює тільки по малому колу (рис. 29 а) для якнайшвидшого її прогріву. Коли температура в системі охолодження піднімається вище 80-85 ° С, термостат автоматично відкривається і частина рідини надходить в радіатор для охолодження. При високих температурах термостат відкривається повністю, і тепер уже вся гаряча рідина прямує по великому колу для її активного охолодження.

радіаторслужить для охолодження проходить через нього рідини за рахунок потоку повітря, який створюється при русі автомобіля або за допомогою вентилятора. У радіаторі є безліч трубок і перегородок, що утворюють велику площу поверхні охолодження.

Розширювальний бачокнеобхідний для компенсації зміни об'єму і тиску охолоджувальної рідини при її нагріві і охолодженні.

вентиляторпризначений для примусового збільшення потоку повітря, що проходить через радіатор автомобіля, що рухається, а також для створення потоку повітря в разі, коли автомобіль стоїть без руху з працюючим двигуном.

Застосовуються два типи вентиляторів: постійно включений, з ремінним приводом від шківа колінчастого вала і електровентилятор, який включається автоматично, коли температура охолоджуючої рідини досягає приблизно 100 ° С.

Патрубки і шлангислужать для з'єднання сорочки охолодження з термостатом, насосом, радіатором і розширювальним бачком.

У систему охолодження двигуна включений також обігрівач салону.Гаряча охолоджуюча рідина проходить через радіатор опаленняі нагріває повітря, що подається в салон автомобіля.

Температура повітря в салоні регулюється спеціальним краном,за допомогою якого водій збільшує або зменшує потік рідини, що проходить через радіатор опалення.

Основні несправності системи охолодження

Підтікання охолоджуючої рідиниможе з'явитися в результаті пошкоджень радіатора, шлангів, ущільнювальних прокладок і сальників.

Для усунення несправності необхідно підтягнути хомути кріплення шлангів і трубок, а пошкоджені деталі замінити на нові. У разі пошкодження трубок радіатора можна спробувати залатати дірки і тріщини, але, як правило, все закінчується заміною радіатора.

перегрів двигунавідбувається через недостатній рівень охолоджувальної рідини, слабкого натягу ременя вентилятора, засмічення трубок радіатора, а також при несправності термостата.

Для усунення перегріву двигуна слід відновити рівень рідини в системі охолодження, відрегулювати натяг ременя вентилятора, промити радіатор, замінити термостат.

Нерідко перегрів двигуна трапляється і при справних елементах системи охолодження, коли машина рухається з малою швидкістю і великими навантаженнями на двигун. Це відбувається при русі у важких дорожніх умовах, таких як польові дороги і всім обридлі міські "пробки". У цих випадках варто подумати про двигун свого автомобіля, та й про себе теж, влаштовуючи періодичні, хоча б короткочасні "перепочинку".

Будьте уважні за кермом і не допускайте аварійного режиму роботи двигуна! Пам'ятайте про те, що навіть разовий перегрів двигуна порушує структуру металу, при цьому тривалість життя "серця" автомобіля значно зменшується.

Експлуатація системи охолодження

При експлуатації автомобіля слід періодично заглядати під капот. Своєчасно помічена несправність в системі охолодження дозволить вам уникнути капітального ремонту двигуна.

якщо рівень охолоджувальної рідини в розширювальному бачкузнизився або рідина взагалі відсутня, то для початку необхідно її долити, а потім слід розібратися (самостійно або за допомогою фахівця), куди вона поділася.

В процесі роботи двигуна рідина нагрівається до температури, близької до точки кипіння. Це означає, що вода, що входить до складу охолоджувальної рідини, буде потроху випаровуватися.

Якщо за півроку щоденної експлуатації автомобіля рівень в бачку трохи знизився, то це нормально. Але якщо вчора був повний бачок, а сьогодні в ньому тільки на денці, то треба шукати місце витоку охолоджуючої рідини.

Підтікання рідини з системи можна легко визначити по темних плям на асфальті або снігу після більш-менш тривалої стоянки. Відкривши капот, ви без труднощів зможете знайти місце витоку, зіставивши мокрі сліди на асфальті з розташуванням елементів системи охолодження під капотом.

Рівень рідини в бачку необхідно контролювати хоча б раз на тиждень. Якщо рівень помітно знизився, то треба визначити і усунути причину його зниження. Іншими словами, систему охолодження треба привести в порядок, інакше двигун може серйозно "захворіти" і зажадати "госпіталізації".

Практично на всіх вітчизняних автомобілях в якості охолоджуючої рідини використовується спеціальна низкозамерзающая рідина з назвою Tосол А-40.цифра 40 показує негативну температуру, при якій рідина починає замерзати (кристалізуватися). В умовах Крайньої Півночі застосовується Тосол А-65 , І відповідно замерзати він починає при температурі мінус 65 ° С.

Тосол є сумішшю води з етиленгліколем і присадками. Такий розчин поєднує в собі масу достоїнств. По-перше, замерзати він починає лише після того, як вже замерзне сам водій (жарт), а по-друге, Тосол має антикорозійними, антівспенівающимі властивостями і практично не дає відкладень у вигляді звичайної накипу, так як в його склад входить чиста дистильована вода . Тому доливати в систему охолодження можна тільки дистильовану воду.

При експлуатації автомобіля необхідно контролювати не тільки натяг, а й стан ременя приводу водяного насоса,так як його обрив в дорозі завжди неприємний. Рекомендується мати в дорожньому комплекті запасний ремінь. Якщо не ви самі, то хто-небудь з добрих людей допоможе вам його поміняти.

Охолоджуюча рідина може закипіти і привести до поломки двигуна в тому випадку, якщо вийшов з ладу датчик електроприводу вентилятора.Якщо електровентилятор не отримав команди на включення, то рідина продовжує нагріватися, наближаючись до точки кипіння, не маючи охолоджуючої допомоги.

Але ж у водія перед очима є прилад зі стрілкою і червоним сектором! Мало того, практично завжди при включенні вентилятора відчувається невеликий додатковий шум. Було б бажання контролювати, а способи завжди знайдуться.

Якщо в дорозі (а частіше в "пробці") ви помітили, що температура охолоджуючої рідини наближається до критичної, а вентилятор працює, то і в цьому випадку є вихід з положення. Треба включити в роботу системи охолодження додатковий радіатор - радіатор опалення салону. Повністю відкривайте кран обігрівача, на всі обороти включайте вентилятор обігрівача, опускайте скла дверей і "потейте" до будинку або до найближчого автосервісу. Але при цьому продовжуйте уважно стежити за стрілкою покажчика температури двигуна. Якщо вона все-таки зайде в червону зону, негайно зупиняйтеся, відкривайте капот і "остигати".

Згодом може доставити неприємність термостат,якщо він перестане пускати рідина по великому колу циркуляції. Визначити, чи працює термостат, не важко. Радіатор не повинен нагріватися (визначається рукою) до тих пір, поки стрілка покажчика температури охолоджуючої рідини не дійде до середнього положення (термостат закритий). Пізніше, гаряча рідина почне надходити в радіатор, швидко його нагріваючи, що говорить про своєчасне відкриття клапана термостата. Якщо радіатор продовжує залишатися холодним, то тоді є два шляхи. Постукати по корпусу термостата, може бути, він все-таки відкриється, або відразу, морально і матеріально, готуватися до його заміни.

Негайно "здавайтеся" механіку, якщо на масляному щупі ви побачите крапельки рідини, що потрапила з системи охолодження в систему змащення. Це означає, що пошкоджена прокладка головки блоку циліндріві охолоджуюча рідина просочується в піддон картера двигуна. Якщо продовжувати експлуатацію двигуна з маслом, наполовину складається з Тосола, то знос деталей двигуна набуває катастрофічну швидкість.

Підшипник водяного насосане ламається "раптом". Спочатку з'явиться специфічний свистячий звук з-під капота, і якщо водій "думає про майбутнє", то своєчасно замінить підшипник. Інакше, його все одно доведеться міняти, але вже з наслідком запізнення в аеропорт або на ділову зустріч, через "раптово" поламаної машини.

Кожен з водіїв повинен знати і пам'ятати про те, що на гарячому двигуні система охолодження знаходиться в стані підвищеного тиску!

Якщо двигун вашого автомобіля перегрівся і "закипів", то, звичайно, треба зупинитися і відкрити капот машини, але не можна відкривати пробку радіатора або розширювального бачка. Для прискорення процесу охолодження двигуна це практично нічого не дасть, а отримати сильні опіки можна.

Всі знають, чим обертається для ошатно одягнених гостей невміло відкрита пляшка шампанського. В автомобілі все набагато серйозніше. Якщо швидко і бездумно відкрити пробку гарячого радіатора, то звідти вилетить фонтан, але вже не вина, а киплячого Тосола! При цьому може постраждати не тільки водій, але і опинилися поруч пішоходи. Тому, якщо вам коли-небудь доведеться відкривати пробку радіатора або розширювального бачка, то попередньо варто вжити заходів обережності і робити це не поспішаючи.

Системою охолодження називається сукупність пристроїв, що здійснюють примусовий регульований відведення та передачу теплоти від деталей двигуна в навколишнє середовище.

Система охолодження призначена для підтримання оптимального температурного режиму, що забезпечує отримання максимальної потужності, високої економічності і тривалого терміну служби двигуна.

При згорянні робочої суміші температура в циліндрах двигуна підвищується до 2500 ° С і в середньому при роботі двигуна становить 800 ... 900 ° С. Тому деталі двигуна сильно нагріваються, і якщо їх не охолоджувати, то будуть знижуватися потужність двигуна, його економічність, збільшуватися зношування деталей і може статися поломка двигуна.

При надмірному охолодженні двигун також втрачає потужність, погіршується його економічність і зростає зношування.

Для примусового і регульованого відведення теплоти в двигунах автомобілів застосовують два типи системи охолодження (). Тип системи охолодження визначається теплоносієм (робочим речовиною), що використовуються для охолодження двигуна.

Малюнок 1 - Типи систем охолодження

Застосування в двигунах різних систем охолодження залежить від типу і призначення двигуна, його потужності і класу автомобіля.

Рідинна система охолодження

В рідинної системі охолодження використовуються спеціальні охолоджуючі рідини - антифризи різних марок, Що мають температуру загустіння - 40 ° С і нижче. Антифризи містять антикорозійні і антивспенивающие присадки, які виключають утворення накипу. Вони дуже отруйні і вимагають обережного поводження. У порівнянні з водою антифризи мають меншу теплоємність і тому відводять теплоту від стінок циліндрів двигуна менш інтенсивно.

Так, при охолодженні антифризом температура стінок циліндрів на 15 ... 20 ° С вище, ніж при охолодженні водою. Це прискорює прогрів двигуна і зменшує зношування циліндрів, але в літній час може привести до перегріву двигуна.

Оптимальним температурним режимом двигуна при рідинної системі охолодження вважається такою, при якому температура охолоджуючої рідини в двигуні становить 80 ... 100 ° С на всіх режимах роботи двигуна.

Це можливо за умови, що з охолоджувальною рідиною несеться в навколишнє середовище 25 ... 35% теплоти, що виділяється при згорянні палива в циліндрах двигуна. При цьому в бензинових двигунах величина відводиться теплоти більше, ніж в дизелях.

Система охолодження двигуна складається з сорочки охолодження головки і блоку циліндрів, радіатора, насоса, термостата, вентилятора, розширювального бачка, сполучних трубопроводів і зливних краником. Крім того, в систему охолодження входить обігрівач салону кузова автомобіля.

Робота системи

малюнок 3 - Система охолодження двигуна

1, 2, 3, 5, 15, 18 - шланги; 4 - патрубок; 6 - бачок; 7, 9 - пробки; 8 - сорочка охолодження; 10 - радіатор; 11 - кожух; 12 - вентилятор; 13, 14 - шківи; 16 - ремінь; 17- насос; 19 - термостат

при непрогрітому двигуні основний клапан термостата 19 () закритий, і охолоджуюча рідина не проходить через радіатор 10. У цьому випадку рідина нагнітається насосом 17 в сорочку охолодження 8 блоку і головки циліндрів двигуна. З головки блоку циліндрів через шланг 3 рідина надходить до додаткового клапану термостата і потрапляє знову в насос. Внаслідок циркуляції цієї частини рідини двигун швидко прогрівається. Одночасно менша частина рідини надходить з головки блоку циліндрів в обігрівач (сорочку) впускного трубопроводу двигуна, а при відкритому крані - в обігрівач салону кузова автомобіля.

при прогрітому двигуні додатковий клапан термостата закритий, а основний клапан відкритий. У цьому випадку велика частина рідини з головки блоку циліндрів потрапляє в радіатор, охолоджується в ньому і через відкритий основний клапан термостата надходить в насос. Менша частина рідини, як і при непрогрітому двигуні, циркулює через обігрівач впускного трубопроводу двигуна і обігрівач салону кузова. У деякому інтервалі температур основний і додатковий клапани термостата відкриті одночасно, і охолоджуюча рідина циркулює в цьому випадку за двома напрямками ( колам циркуляції).

Кількість циркулюючої рідини в кожному колі залежить від ступеня відкриття клапанів термостата, чим забезпечується автоматична підтримка оптимального температурного режиму двигуна. Розширювальний бачок 6, заповнений рідиною, що охолоджує, повідомляється з атмосферою через гумовий клапан, встановлений в пробці 7 бачка. Бачок з'єднаний шлангом з наливний горловиною радіатора, яка має пробку 9 з клапанами. Бачок компенсує зміни обсягу охолоджуючої рідини, і в системі підтримується постійний об'єм циркулюючої рідини.

Для зливу охолоджувальної рідини з системи охолодження є два зливні отвори з різьбовими пробками, одне з яких знаходиться в нижньому бачку радіатора, а інше в блоці циліндрів двигуна. Температура рідини в системі контролюється покажчиком, датчик якого встановлений в головці блоку циліндрів двигуна.

Рідинний насос забезпечує примусову циркуляцію рідини в системі охолодження двигуна. На двигунах автомобілів застосовують лопатеві насоси відцентрового типу ().

малюнок 4 - Рідинний насос (а) і вентилятор (б) двигуна

1 - крильчатка; 2 - корпус; 3 - вікно; 4 - кришка; 5 - підшипник; 6 - вал; 7 - маточина; 8 - гвинт; 9 - ущільнювач пристрій; 10 - патрубок; 11, 13,14 - шківи; 12 - ремінь; 15 - вентилятор; 16 - накладка; 17 - болт

Вал 6 насоса встановлений в відлитими з алюмінієвого сплаву кришці 4 в двухрядном нерозбірному підшипнику 5. Підшипник розміщений і зафіксований в кришці стопорним гвинтом 8. На одному кінці вала напресована лита чавунна крильчатка 1, а на іншому кінці - маточина 7 і шків 11 вентилятора 15. при обертанні вала насоса охолоджуюча рідина через патрубок 10 надходить до центру крильчатки, захоплюється її лопатями, відкидається до корпусу 2 насоса під дією відцентрової сили і через вікно 3 в корпусі направляється в сорочку охолодження блоку циліндрів двигуна. Ущільнювача пристрій 9, що складається з самоподжимной манжети і графітокомпозітного кільця, встановлене на валу насоса, виключає потрапляння рідини в підшипник вала.

Привід насоса і вентилятора здійснюється клиновим ременем 12 від шківа 13, який встановлений на передньому кінці колінчастого вала двигуна. За допомогою цього ременя також обертається шків 14 генератора. нормальну роботу насоса і вентилятора забезпечує правильне натяг ременя.

Натяг ременя регулюють шляхом переміщення генератора в сторону від двигуна (показано на (а) стрілкою). Насос корпусом 2, відлитий з алюмінієвого сплаву, кріпиться до фланця блоку циліндрів в передній частині двигуна.

Рідинний насос з приводом від зубчастого ременя

Розглянемо пристрій насоса, привід якого здійснюється зубчастим ременем ().

малюнок 5 - Рідинний насос двигуна

1 - шків; 2 - гвинт; 3 - підшипник; 4 - вал; 5 - корпус; 6 - ущільнювальне пристрій; 7 - отвір; 8 - крильчатка

Вал 4 насоса встановлений в корпусі 5 з алюмінієвого сплаву в нерозбірному двухрядном кульковому підшипнику 3. Підшипник стопориться в корпусі гвинтом 2 і ущільнюється спеціальним пристроєм 6, що включає в себе графітокомпозітное кільце і манжету. На передньому кінці вала напрессован зубчастий шків 1 із спеченого матеріалу, а на задньому кінці - крильчатка 8. У крильчатці зроблені два наскрізних отвори 7, які з'єднують між собою порожнини з охолоджувальною рідиною, розташовані по обидва боки крильчатки. Завдяки цим отворам вирівнюється тиск охолоджувальної рідини на крильчатку з обох сторін, що виключає осьові навантаження на вал насоса при його роботі.

Вал насоса приводиться в обертання через шків 1 зубчастим ременем приводу розподільного вала від колінчастого вала. При обертанні вала рідина надходить до центру крильчатки і під дією відцентрової сили направляється в сорочку охолодження двигуна. Насос кріпиться корпусом до блоку циліндрів двигуна через ущільнювальну прокладку.

Сприяє прискоренню прогріву двигуна і регулює в певних межах кількість охолоджуючої рідини, що проходить через радіатор. Термостат є автоматичний клапан. У двигунах автомобілів застосовують нерозбірні двохклапанний термостати з твердим наповнювачем.

малюнок 6

1, 6, 11 - патрубки; 2, 8 - клапани; 3, 7 - пружини; 4 - балон; 5 - діафрагма; 9 - шток; 10 - наповнювач

) Має два вхідних патрубка 1 і 11, вихідний патрубок 6, два клапана (основний 8, додатковий 2) і чутливий елемент. Термостат встановлений перед входом в насос охолоджуючої рідини і з'єднується з ним через патрубок 6. Через патрубок 1 термостат з'єднується з головкою блоку циліндрів двигуна, а через патрубок 11 - з нижнім бачком радіатора.

Чутливий елемент термостата складається з балона 4, гумової діафрагми 5 і штока 9. Всередині балона між його стінкою і гумовою діафрагмою знаходиться твердий наповнювач 10 (мелкокристаллический віск), що володіє високим коефіцієнтом об'ємного розширення.

Основний клапан 8 термостата з пружиною 7 починає відкриватися при температурі охолоджуючої рідини понад 80 ° С. При температурі менше 80 ° С основний клапан закриває вихід рідини з радіатора, і вона надходить з двигуна в насос, проходячи через відкритий додатковий клапан 2 термостата з пружиною 3.

При зростанні температури охолоджуючої рідини понад 80 ° С в чутливому елементі плавиться твердий наповнювач, і обсяг його збільшується. Внаслідок цього шток 9 виходить з балона 4, і балон переміщається вгору. Додатковий клапан 2 при цьому починає закриватися і при температурі понад 94 ° С перекриває прохід охолоджуючої рідини від двигуна до насоса. Основний клапан 8 в цьому випадку відкривається повністю, і охолоджуюча рідина циркулює через радіатор.

Розширювальний бачок

Розширювальний бачок служить для компенсації змін обсягу охолоджуючої рідини при коливаннях її температури і для контролю кількості рідини в системі охолодження. Він також містить певний запас охолоджуючої рідини на її природне зменшення і можливі втрати.

На автомобілях застосовують напівпрозорі пластмасові бачки з заливний горловиною, що закривається пластмасовою пробкою. Через горловину система заповнюється рідиною, а через клапани, розміщені в пробці, здійснюється зв'язок внутрішньої порожнини бачка і системи охолодження з атмосферою. У пробці розширювальних бачків часто є один гумовий клапан, що спрацьовує при тиску, близькому до атмосферного. При зливі охолоджуючої рідини з системи пробку знімають з розширювального бачка. Розширювальний бачок розміщується в підкапотному просторі відсіку двигуна, де кріпиться до кузова автомобіля.

радіатори автомобілів

радіатор забезпечує відведення теплоти охолоджуючої рідини в навколишнє середовище. на легкових автомобілях застосовуються трубчасто-пластинчасті радіатори.

малюнок 7 - Нерозбірний радіатор (а) і кожух (б) вентилятора двигуна

1 - пробка; 2 - горловина; 3, 4 - бачки; 5 - серцевина; 6 - патрубок; 7, 8 - клапани; 9 - кожух; 10 - ущільнювач

На деяких двигунах () застосовується електровентилятор. Він складається з електродвигуна 6 і вентилятора 5. Вентилятор - чотирилопатевий, кріпиться на валу електродвигуна. Лопаті на ступиці вентилятора розташовані нерівномірно і під кутом до площини його обертання. Це збільшує подачу вентилятора і зменшує гучність його роботи. Для більш ефективної роботи електровентилятор розміщений в кожусі 7, який прикріплений до радіатора. Електровентилятор кріпиться до кожуха на трьох гумових втулках. Вмикається і вимикається електровентилятор автоматично датчиком 3 в залежності від температури охолоджуючої рідини.

В автомобілі покликана захистити робочий агрегат від перегріву і тим самим контролює працездатність всього моторного блоку. Охолодження є найважливішою функцією в роботі двигуна внутрішнього згоряння.

наслідки несправності охолодження ДВС можуть стати фатальними для самого агрегату, аж до повного виходу з ладу блоку циліндрів. Пошкоджені вузли вже можуть не підлягати відновлювальних робіт, їх ремонтопридатність буде дорівнює нулю. Слід з усією уважністю і відповідальністю поставитися до експлуатації і проводити періодичну промивку системи охолодження двигуна.

Контролюючи систему охолодження, автовласник безпосередньо дбає про "здоров'я серця" свого залізного "коня".

Призначення системи охолодження

Температура в блоці циліндрів при працюючому агрегаті може підніматися до 1900 ℃. З цього обсягу тепла тільки частина є корисною і використовується в необхідних режимах роботи. Решта виводиться системою охолодження за межі моторного відсіку. Збільшення температурного режиму понад норму загрожує негативними наслідками, які призводять до прогорання мастильних матеріалів, порушення технічних зазорів між певними деталями, особливо в поршневий групі, Що призведе до зменшення терміну їх служби. Перегрів мотора, як наслідок несправності системи охолодження двигуна, є однією з причин детонації горючої суміші, що поставляється в камеру згоряння.

Переохолодження двигуна також небажано. В "холодному" агрегаті з'являється втрата потужності, густота масла підвищується, через що збільшується тертя незмазаних вузлів. Робоча горюча суміш частково конденсується, тим самим позбавляючи стінки циліндра мастила. Разом з тим, поверхня стінки циліндра піддається процесу корозії внаслідок утворення сірчаних відкладень.

Система охолодження двигуна призначена стабілізувати тепловий режим, необхідний для нормального функціонування мотора транспортного засобу.

Типи системи охолодження

Система охолодження двигуна класифікується за способом відведення тепла:

• охолодження за допомогою рідин в закритому типі;
• охолодження повітрям у відкритому типі;
• комбінована (гібридна) система відводу тепла.

В даний час повітряне охолодження в автомобілях зустрічається вкрай рідко. Рідинне може бути і відкритого типу. У таких системах відведення тепла відбувається через пароотводную трубку в навколишнє середовище. Закрита система ізольована від зовнішньої атмосфери. Тому такого типу набагато вище. При високому тиску збільшується поріг закипання охолоджуючого елемента. Температура холодоагенту в закритій системі може досягати 120 ℃.

охолодження повітрям

Природне приточное охолодження повітряними масами являє собою самий найпростіший спосіб відведення тепла. Двигуни з даним типом охолодження викидають тепло в навколишнє середовище за допомогою радіаторних ребер, що знаходяться на поверхні агрегату. Така система має величезний недолік у функціональній можливості. Справа в тому, що такий спосіб безпосередньо залежить від невеликої питомої теплоємності повітря. До того ж, присутні проблеми з рівномірністю відведення тепла від двигуна.

Такі нюанси перешкоджають монтажу водночас ефективною і компактної установки. В системі охолодження двигуна повітря надходить нерівномірно на всі частини, і тоді доводиться уникати можливості локального перегріву. Дотримуючись конструктивними особливостями, ребра для охолодження монтують в тих місцях двигуна, де повітряні маси найменше активні, через аеродинамічних властивостей. Ті частини мотора, які найбільше схильні до нагрівання, мають у своєму розпорядженні назустріч повітряним масам, при цьому більш "холодні" ділянки розміщують ззаду.

Примусове охолодження повітрям

Двигуни з таким типом відведення зайвого тепла обладнані вентилятором і ребрами охолодження. Такий набір конструктивних вузлів дозволяє штучно нагнітати повітря в систему охолодження двигуна для обдування охолоджуючих ребер. Над вентилятором і ребрами встановлюється захисний кожух, який бере участь в напрямку повітряних мас для охолодження і перешкоджає попаданню тепла ззовні.

Позитивними моментами в даному типі охолодження приймається простота конструктивних особливостей, Малу вагу, відсутність вузлів подачі і циркуляції холодоагенту. Недоліками вважаються високий шумовий рівень функціонування системи і громіздкість пристрою. Також в примусовому повітряному охолодженні не вирішена проблема з локальним перегрівом агрегату і неуважністю обдування, незважаючи на встановлені кожухи.

Такий тип попередження перегріву двигунів активно застосовувався аж до 70-х років. Робота системи охолодження двигуна з примусовим повітряним типом була популярна на малолітражних транспортних засобах.

Охолодження за допомогою рідин

Рідинна система охолодження на сьогодні є найпопулярнішою і поширеною. Процес відведення тепла відбувається за допомогою рідкого холодоагенту, що циркулює по основних елементах двигуна за спеціальними закритим магістралях. Гібридна система поєднує в собі елементи повітряного охолодження одночасно з рідким. Рідина охолоджується в радіаторі, що має ребра і вентилятор з кожухом. Також такий радіатор охолоджується приточними повітряними масами при русі транспортного засобу.

Рідинна система охолодження двигуна видає мінімальний рівень шуму при експлуатації. Даний тип повсюдно збирає тепло і відводить його від двигуна з високою ефективністю.

За методом руху рідкого холодоагенту системи класифікуються:

Пристрій системи охолодження двигуна

Конструкція рідинного охолодження має однакову структуру і елементи, як для бензинового двигуна, Так і для дизельного. Система складається з:

• радіаторного блоку;
• масляного радіатора;
• вентилятора, з встановленим кожухом;
• помпи (насос з відцентровою силою);
• бачок для розширення нагрітої рідини і контролю рівня;
• термостат циркуляції холодоагенту.

При промиванні системи охолодження двигуна зачіпаються всі дані вузли (крім вентилятора) для більш ефективної подальшої роботи.

Охолоджуюча рідина циркулює по магістралях усередині блоку. Сукупність таких проходів називається "сорочкою охолодження". Вона охоплює найбільш схильні до нагрівання ділянки двигуна. Холодоагент, рухаючись по ній, вбирає в себе тепло і несе його до радіаторної блоку. Охолоджуючись, він повторює коло.

функціонування системи

Одним з основних елементів в пристрої системи охолодження двигуна вважається радіатор. Його завданням є остуджувати холодоагент. Він складається з радіатора обрешітки, всередині якої прокладені трубки для руху рідини. Охолоджуюча рідина потрапляє в радіатор через нижній патрубок і виходить через верхній, який вмонтовано в верхній бачок. Зверху бачка є горловина, закрита кришкою із спеціальним клапаном. Коли зростає тиск в системі охолодження двигуна, клапан відкривається і рідина надходить в розширювальний бачок, прикріплений окремо в моторному відсіку.

Також на радіаторі знаходиться датчик температури, який сигналізує водієві про граничний нагріванні рідини за допомогою приладу, встановленого в салоні на інформаційній панелі. У більшості випадків до радіатора кріпиться вентилятор (буває два) з кожухом. Вентилятор активується автоматично при досягненні критичної температури охолоджуючої рідини або працює примусово від приводу з помпою.

Помпа забезпечує постійну циркуляцію охолоджуючої рідини по всій системі. Енергію обертання насос отримує шляхом пасової передачі від шківа коленвала.

Термостат управляє великим і малим колом циркуляції холодоагенту. При першому пуску двигуна термостат пускає рідина по малому колу для того, щоб моторний агрегат швидше прогрілося до робочої температури. Після цього термостат відкриває велике коло системи охолодження двигуна.

Антифриз або вода

В якості охолоджуючої рідини використовується вода або антифриз. Сучасні автовласники стали все частіше застосовувати останнім. Вода замерзає при мінусових температурах і є каталізатором в процесах корозії, що негативно позначається на системі. Єдиним плюсом є її висока тепловіддача і ще, мабуть, доступність.

Антифриз не замерзає при холоді, запобігає корозії, перешкоджає сірчаним відкладенням в системі охолодження двигуна. Але має більш низьку тепловіддачу, що негативно позначається в жарку пору року.

несправності

Наслідками несправності охолодження стають перегрів або переохолодження двигуна. Перегрів може бути викликаний недостатністю рідини в системі, нестабільною роботою помпи або вентилятора. Також неправильною роботою термостата, коли він повинен відкрити велике коло охолодження.

Можуть бути викликані сильним забрудненням радіатора, зашлакованностью магістралей, поганою роботою кришки радіатора, розширювального бачка або неякісним антифризом.