Згадаймо ще раз трохи про дану систему 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.

У двигунах автомобілів застосовується закрита (Герметична) рідинна система охолодження з примусовою циркуляцією охолоджуючої рідини.

Внутрішня порожнина закритої системи охолодження не має постійного зв'язку з навколишнім середовищем, а зв'язок здійснюється через спеціальні клапани (при певному тиску або вакуумі), що знаходяться в пробках радіатора або розширювального бачка системи. Охолоджуюча рідина в такій системі закипає при 110 ... 120 ° С. Примусова циркуляція охолоджуючої рідини в системі забезпечується рідинним насосом.

Система охолодження двигуна складається з:

• сорочка охолодження головки і блоку циліндрів;
• радіатор;
• насос;
• термостат;
• вентилятор;
• розширювальний бачок;
• з'єднувальні трубопроводи і зливні краники.

Крім того, в систему охолодження входить обігрівач салону кузова автомобіля.

Принцип роботи системи охолодження

Пропоную спочатку розглянути принципову схему системи охолодження.

1 - обігрівач; 2 - двигун; 3 - термостат; 4 - насос; 5 - радіатор; 6 - пробка; 7 - вентилятор; 8 - розширювальний бачок;
А - мале коло циркуляції (термостат закритий);
А + Б - велике коло циркуляції (термостат відкритий)

Циркуляція рідини в системі охолодження здійснюють за двома колам:

1. Мале коло - рідина циркулює при пуску холодного двигуна, забезпечуючи його швидкий прогрів.

2.Большой коло - рух циркулює при прогрітому двигуні.

Якщо говорити простіше, то мале коло це циркуляція охолоджуючої рідини БЕЗ радіатора, а велике коло - циркуляція охолоджуючої рідини ЧЕРЕЗ радіатор.

Пристрій системи охолодження розрізняються за своїм устроєм в залежності від моделі автомобіля, однак, принцип дії єдиний.

Принцип роботи даної системи можна побачити на наступних відео:

Пропоную розібрати пристрій системи по послідовності роботи. Отже, початок роботи системи охолодження відбувається при запуску серця даної системи - рідинного насоса.

1. Рідинної насос (water pump)

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

Шукати наш рідинної насос або ж водяну помпу слід на передній частині двигуна (передня частина це та, яка ближче до радіатора і там де розташований ремінь / ланцюг).

Рідинної насос з'єднаний ременем з колінчастим валом і генератором. Тому, щоб знайти наш насос досить знайти колінчастий вал і знайти генератор. Про генератор ми поговоримо пізніше, але поки лише покажу, що потрібно шукати. Генератор виглядає як циліндр, прикріплений до корпусу двигуна:

1 - генератор; 2 - рідинної насос; 3 - колінчастий вал

Отже, з розташуванням розібралися. Тепер давайте розглянемо його пристрій. Нагадаємо, що пристрій всієї системи і її деталей по-різному, але принцип роботи цієї системи однаковий.

1 - Кришка насоса;2 - Вперте кільце ущільнювача сальника.
3 - Сальник; 4 - Підшипник валика насоса.
5 - Маточина шківа вентилятора;6 - стопорний гвинт.
7 - Валик насоса;8 - Корпус насоса;9 - Крильчатка насоса.
10 - Приймальний патрубок.

Робота насоса полягає в наступному: привід насоса здійснюється від колінчастого вала через ремінь. Ремінь крутить шків насоса, обертаючи маточину шківа насоса (5). Той в свою чергу приводить в обертання вал насоса (7), на кінці якого знаходиться крильчатка (9). Охолоджуюча рідина надходить в корпус насоса (8) через приймальний патрубок (10), а крильчатка переміщує її в сорочку охолодження (через віконце в корпусі, видно на малюнку, напрямок руху з насоса показано стрілкою).

Таким чином, насос має привід від коленвала, рідина надходить в нього через приймальний патрубок і йде в сорочку охолодження.

Роботу рідинного насоса можна подивитися в цьому відео (1:48):

Давайте тепер подивимося, а звідки надходить рідина в насос? А рідина надходить через дуже важливу деталь - термостат. Саме термостат відповідальний за температурний режим.

2. Термостат (thermostat)

Термостат автоматично регулює температуру води для прискорення прогріву двигуна після пуску. Саме робота термостата визначає, по якому колу (великим або малому) піде охолоджуюча рідина.

Виглядає цей агрегат приблизно ось так в реальності:

Принцип роботи термостата дуже простий: термостат має чутливий елемент, всередині якого знаходиться твердий наповнювач. При певній температурі він починає плавитися і відкриває основний клапан, а додатковий навпаки, закривається.

Пристрій термостата:

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

Робота термостата проста, її можна подивитися тут:

Термостат 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.

з'єднання:

черезпатрубок 1 з'єднується зсорочкою охолодження двигуна,

через патрубок 11 - з нижнім відводить 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.

Робота клапана зрозуміло і наочно показана на малюнку нижче:

А - мале коло, основний клапан закритий, перепускний - закритий. Б - великим коло, основний клапан відкритий, перепускний - закритий.

1 - Вхідний патрубок (від радіатора); 2 - Основний клапан;
3 - Корпус термостата; 4 - Пропускний клапан.
5 - Патрубок перепускного шланга.
6 - Патрубок подачі охолоджуючої рідини в насос.
7 - Кришка термостата; 8 - Поршень.

Отже, ми розібралися з малим колом. Розібрали пристрій насоса і термостата, з'єднаних між собою. А тепер давайте перейдемо до великому колу і ключовим елементом великого кола - радіатора.

3. Радіатор (radiator / cooler)

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

Отже, розрізняють 2 види радіаторів: розбірний і не розбірний.

Знизу представлено їх опис:

Хочу ще раз сказати про розширювальний бачок (Expansion Tank)

Поруч з радіатором або ж на ньому встановлюється вентилятор. Давайте тепер перейдемо до пристрою цього самого вентилятора.

4. Вентилятор (fan)

Вентилятор збільшує швидкість і кількість повітря, що проходить через радіатор. На двигунах автомобілів встановлюють чотирьох- і шестилопатеві вентилятори.

Якщо застосовується механічний вентилятор,

Вентилятор включає шість або чотири лопаті (3), приклепані до хрестовини (2). Остання прикрутити до шківа рідинного насоса (1), який приводиться в рух колінчастим валом за допомогою пасової передачі (5).

Як ми вже раніше говорили, в зачеплення входить так само генератор (4).

Якщо застосовується електровентилятор,

то вентилятор 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.

Отже, давайте підведемо підсумок. Не будемо голослівними і підведемо підсумок по якій-небудь картинці. Не варто робити акцент на конкретний пристрій, Але ось принцип роботи треба зрозуміти, бо він однаковий у всіх системах, хоч як мене відрізнялося їх пристрій.

При пуску двигуна починає обертатися колінчастий вал. Через ремінну передачу (нагадаю, що на ній же знаходиться і генератор) передається обертання на шків рідинного насоса (13). Той приводить в обертання вал з крильчаткою всередині корпусу рідинного насоса (16). Охолоджуюча рідина надходить в сорочку охолодження двигуна (7). Далі через випускний патрубок (4) охолоджуюча рідина повертається в рідинної насос через термостат (18). В цей час в термостаті відкритий перепускний клапан, але закритий основний. Тому, рідина циркулює через сорочку двигуна без участі радіатора (9). Це забезпечує швидкий прогрів двигуна. Після того як охолоджуюча рідина нагрівається, відкривається основний клапан термостата і закривається перепускний клапан. Тепер рідина не може текти через перепускний патрубок термостата (3) і змушена текти через підвідний патрубок (5) в радіатор (9). Там рідина охолоджується і надходить назад в рідинної насос (16) через термостат (18).

Варто зауважити, що деяка частина охолоджуючої рідини надходить з сорочки охолодження двигуна в обігрівач через патрубок 2 і повертається з обігрівача через патрубок 1. Але про це ми поговоримо в наступному розділі.

Сподіваюся, тепер система стане зрозуміла для Вас. Прочитавши цю статтю, я сподіваюся, можна буде зорієнтуватися в іншій системі охолодження, зрозумівши принцип роботи цієї.

Пропоную ознайомитися так само з наступною статтею:

Так як ми торкнулися систему опалення, наступна моя стаття буде про цю систему.

робочі процеси автомобільного двигуна проходять при високих температурах, тому для забезпечення його працездатності протягом тривалого часу необхідно відводити зайве тепло. Цю функцію забезпечує система охолодження (СО). У холодну пору року за рахунок цього тепла виробляється обігрів салону.

В автомобілях, які використовуються турбонаддув, в функцію системи охолодження входить зниження температури повітря, що подається в камеру згоряння. Додатково в один з кіл з системи охолодження деяких моделей автомобілів, оснащених автоматичною коробкою передач (АКПП), включається охолодження масла в АКПП.

В автомобілях встановлюється два основних типи СО: водяний і повітряний. Принцип роботи системи охолодження двигуна з водяним охолодженням полягає в нагріванні рідини від силової установки або інших вузлів і віддачі такого тепла в атмосферу через радіатор. У повітряній системі в якості робочого охолоджувача використовується повітря. В обох варіантах є свої переваги і недоліки.

Однак, більшого поширення набула система охолодження з циркуляцією рідини.

повітряна СО

повітряне охолодження

До основних переваг цього компонування можна віднести простоту конструкції і обслуговування системи. Така СО практично не збільшує масу силового агрегату, А також не примхлива до змін температури навколишнього повітря. До негативу відноситься істотний відбір потужності мотора приводом вентилятора, підвищений рівень шуму при роботі, погано збалансований відведення тепла від окремих вузлів, Неможливість використання блокової системи двигуна, неможливість акумулювання відведеного тепла для подальшого використання, наприклад, обігріву салону.

рідинна СО

охолодження рідиною

Система із застосуванням відведення тепла за допомогою спеціальної рідини завдяки своїй конструкції може ефективно відводити зайве тепло від механізмів і окремих деталей конструкції. На відміну від повітряної, пристрій системи охолодження двигуна з рідиною сприяє більш швидкому набору робочої температуру при запуску. Також мотори з антифризами працюють істотно тихіше і схильні до меншої детонації.

Елементи системи охолодження

Розглянемо докладніше, як працює система охолодження двигуна на сучасних авто. Істотних відмінностей між бензиновими і дизельними моторами в цьому плані немає.

Як «сорочки» для охолодження мотора виступають конструкційні порожнини блоку циліндрів. Вони розташовуються навколо зон, у тому числі потрібно відводити тепло. Для більш швидкого відведення встановлений радіатор, що складається з вигнутих мідних або алюмінієвих трубок. Велика кількість додаткових ребер прискорюють процес теплообміну. Такі ребра підвищують охолоджуючу площину.

Перед радіатором ставиться нагнітає повітря вентилятор. Приплив більш холодних потоків починається після замикання електромагнітної муфти. Вона включається при досягненні фіксованих температурних значень.

Робота термостата

Безперервність циркуляції охолоджуючої рідини забезпечується роботою відцентрового насоса. Ремінна або шестерна передача для нього отримує обертання від силової установки.

Регулюванням напрямків потоків займається термостат.

Якщо температура охолоджуючої рідини не висока, то циркуляція проходить по малому колу, без включення в нього радіатора. Якщо ж допустимий тепловий режим перевищено, то термостат пускає потік по великому колу за участю радіатора.

для закритих гідравлічних систем властиве використання розширювальних баків. Такий бачок передбачений і в СО автомобіля.

Циркуляція охолоджувальної рідини

Прогрів салону виконується за допомогою радіатора опалювача. Тепле повітря в даному випадку не йде в атмосферу, а запускається всередину авто, створюючи комфорт водієві і пасажирам в холодну пору року. Для більшої ефективності такий елемент встановлюється практично на виході рідини від блоку циліндрів.

Водій отримує інформацію про стан системи охолодження за допомогою температурного датчика. Сигнали також йдуть на блок управління. Він може самостійно підключати або вимикати виконавчі прилади для дотримання балансу в системі.

Робота системи

Як охолоджуючих рідин застосовуються антифризи з безліччю присадок, в тому числі і антикорозійними. Вони допомагають збільшити довговічність вузлів і деталей, що використовуються в СО. Таку рідину примусово прокачується по системі відцентровим насосом. Починається рух від блоку циліндрів, найбільш гарячої точки.

Спочатку відбувається рух по малому колу з закритим термостатом без заходу в радіатор, адже ще не набрана навіть робоча температура для мотора. Після виходу в робочий режим циркуляція відбувається по великому колу, де радіатор може охолоджуватися зустрічним потоком або за допомогою підключається вентилятора. Після цього рідина повертається в «сорочку» навколо блоку циліндрів.

Є автомобілі з використанням двох контурів охолодження.

Перший знижує температуру мотора, а другий піклуватися про надувочного повітрі, охолоджуючи його для освіти паливної суміші.

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.

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

За стабільну і безвідмовну роботу двигуна внутрішнього згоряння (двигуна внутрішнього згоряння) в кожному автомобілі відповідає система охолодження двигуна. Адже якщо належним чином не буде відбуватися охолодження, це може привести до перегріву ДВС, а далі до дорогого ремонту. Мова в представленій статті піде про систему охолодження двигуна, її принцип роботи і пристрій, а також вирішенні деяких проблем, що виникають під час роботи.

Принцип роботи і основна функція

Головна функція системи охолодження полягає в відведення надлишкового тепла, що виходить від ДВС і запобігання його перегріву. А в зимовий період часу вона забезпечує, обігрів салону автомобіля за допомогою радіатора опалювача. У стандартних системах циркуляції вона охолоджує нагріваються деталі, а в сучасних автомобілях виконує ще ряд додаткових функцій, таких як:

1. охолоджує робочу рідину АКПП.
2. Охолоджує масло в системі мастила.
3. нагріває повітря.
4. Охолоджує відпрацьовані картерів гази.

Принцип роботи системи охолодження двигуна виглядає таким чином: циліндри, що знаходяться в блоці циліндрів, оточені так званої «водяний подушкою» з охолоджуючої рідини (ОЖ), яка постійно циркулює, завдяки чому досягається оптимальна робоча температура.
Як ОЖ використовують антифриз і тосол, а як виняток, можна додати дистильованої води.

Згодом ці рідини випадають в осад, що негативним чином позначається на нормальному охолодженні. Для того, щоб це не допустити, слід виконувати заміну ОЖ згідно з регламентом сервісної книжки. Щоб зрозуміти, як працює система охолодження двигуна, насамперед необхідно розглянути схему пристрою.

схема пристрою

Схема системи охолодження двигуна складається з таких безпосередніх деталей:

• радіатор охолодження Основний;
• вентилятор радіатора;
• насос водяний (помпа);
• сорочка охолодження (Водяна подушка);
• термостат;
• радіатор опалення;
• бачок розширювальний.

Такі схеми майже однакові для дизельних і бензинових двигунів, Є лише невелика різниця в самому принципі роботи дизельного движка. Кожна з деталей грає важливу роль для стабільної і правильної роботи системи охолодження двигуна, і, якщо одна з них вийде з ладу, це може спричинити за собою перегрів ДВС, і в наслідок призведе витратним за часом і грошима ремонту. Необхідно кожен елемент розглянути окремо.

Радіатор і вентилятор

Радіатор системи охолодження двигуна є одним з головних елементів і призначений для розсіювання в атмосферу тепла, відведеного від ДВС охолоджувальною рідиною, а також відповідає за стан температури движка. Конструктивно радіатор виготовлений з безлічі трубочок з ребрами, які збільшують тепловіддачу.

Вентилятор системи охолодження двигуна призначений для підвищення ефективності роботи радіатора. Їх існує 3 види, в залежності від приводу:

1. Електричний.
2. Гідравлічний.
3. Механічний.

Найбільш поширені вентилятори з електричним приводом. Робота вентилятора наводиться в дію при спрацьовуванні датчика ОЖ, тим самим посилюючи повітряний потік. У разі, коли забилися соти радіатора, їх можна спробувати почистити за допомогою спеціальних засобів, Іноді такий спосіб допомагає.

Водяний насос

Помпа в автомобілі призначена для постійної циркуляції, що працює ОЖ. У водяному насосі часто існує два приводи: ремінний або шестерінчастий. В автомобілі, у яких ДВС додатково оснащений турбонадувом, крім основної помпи, встановлюється ще додаткова, яка забезпечує більш ефективне охолажіваніе турбокомпресора і надувочного повітря.

«Водяна сорочка» - це система каналів для циркуляції ОЖ, які проходять через головку блоків циліндрів (ГБЦ) і служать для виведення надлишкового тепла, тим самим охолоджуючи двигун внутрішнього згоряння.

термостат

Наступний не маловажний вузол - це термостат. Головне його призначення в системі охолодження двигуна полягає в регулюванні потоків ОЖ, прискоренні прогріву двигуна і підтримці заданої робочої температури при всіх режимах роботи ДВС. Встановлюється термостат часто в патрубку, що виходить з радіатора.

При високій температурі ДВС в термостаті відривається клапан і ОЖ циркулює по великому колу, підключаючи до роботи радіатор. Іншими словами, в тому випадку, коли термостат закритий, він просуває охолоджуючу рідину по малому колу в «водяній сорочці», а коли він відкритий, то направляє рідину в радіатор.

Візуально радіатор опалення схожий з основним радіатором, проте він менших розмірів і встановлюється всередині салону автомобіля. Головне його завдання полягає в обігріві салону автомобіля в зимовий період часу. До слова, його поломка є поширеною несправністю взимку, а, наприклад, у автомобілів Калина, він часто провалюється через незручне кріплення, і в слідстві перестає надходити тепло в салон автомобіля.

Бачок розширювальний з пробкою-клапаном

Розширювальний бачок системи охолодження двигуна призначений для підтримки необхідного рівня ОЖ. Згодом при роботі і зміні температури рідини, змінюється і її обсяг, що необхідно компенсувати доливкою ОЖ. Необхідно завжди стежити за рівнем і в разі мінімально допустимого рівня доливати її. Також важливою деталлю є кришка-клапан розширювального бачка.

Найпоширеніші несправності

За час експлуатації автомобіля можуть виникати різні несправності з охолодженням. Слід розглянути найбільш поширені: повітря в системі охолодження, тиск в системі, поломка термостата або помпи, текти.

Завоздушеность, мабуть, найпоширеніша несправність, яка зустрічається, виною її є повітря, що потрапило в систему під час доливання ОЖ. Для того, щоб усунути, слід стравити повітря.

Надмірний тиск в системі охолодження двигуна може пошкодити гумові патрубки або радіатори. Простіше кажучи, їх може просто розірвати. Допустимі показники варіюються в межах від 1,2 до 2,0 атмосфер. За нормальний тиск відповідає кришка-клапан розширювального бачка, яка в разі необхідності відкривається і випускає зайву пару.

У разі виходу з ладу термостата або помпи така поломка усувається шляхом заміни на нову деталь. Бувають випадки, коли автомобіліст виявив сліди течі, а до найближчого СТО ще треба доїхати, тоді щоб не перегріти ДВС використовують герметик для системи охолодження двигуна. Він призначений для створення пломби в місці витоку, однак, часто його використовувати не рекомендується, це лише крайній захід.

Ремонт системи охолодження двигуна можна виконати самостійно, проте якщо у автомобіліста мало навичок, краще цю справу довірити фахівцям з СТО.

підсумок

Настав час підбити підсумки по викладеної інформації. Охолодження ДВС грає важливу роль для правильної і стабільної роботи автомобіля. Слід не забувати стежити за станом вузлів, що відповідають за охолодження, а в міру відходу ОЖ з розширювального бачка доливати її.