СТИЛЬ-АВТО

ПЕРВОУРАЛЬСК

Запчасти для иномарок и отечественных автомобилей в Первоуральске

ВАЗ 2110 ВАЗ 2107 ВАЗ 2105 ВАЗ 2106 ВАЗ 2109

Несколько слов о системе охлаждения. Что охлаждает двигатель


Система охлаждения двигателя

В процессе работы детали двигателя внутреннего сгорания интенсивно нагреваются. Если этот нагрев не контролировать, многие детали (в особенности те, что расположены в непосредственной близости от камеры сгорания) могут разогреться до критических температур. Для отвода тепла от этих деталей служит система охлаждения двигателя.

Практически на всех современных автомобилях применена жидкостная система охлаждения закрытого типа с принудительной циркуляцией охлаждающей жидкости.

Ужесточение экологических норм привело к отказу от двигателей с воздушным охлаждением, которые можно было встретить на автомобилях еще лет двадцать назад.

Система охлаждения работает следующим образом: жидкость циркулирует по специальным каналам, выполненным в блоке цилиндров и головке блока в зоне наибольшего нагрева.

Когда двигатель холодный (температура ниже рабочей, равной 90-100° С), жидкость циркулирует по малому кругу, фактически только внутри двигателя. Что бы ни случилось, в любой ситуации наши специалисты по выездной тех помощи на дорогах москвы приедут и окажут необходимую помощь.

Затем двигатель достигает рабочей температуры, открывается специальный клапан, называемый термостатом (о нем чуть ниже) и жидкость начинает движение по большому кругу: приняв часть тепла от деталей двигателя, жидкость по шлангам направляется в радиатор системы охлаждения двигателя, где происходит теплоотвод за счет обдува набегающим потоком воздуха. Из следующей главы можно будет узнать назначение, устройство и принцип работы системы смазки современного двигателя внутреннего сгорания.

Когда воздушный поток через радиатор недостаточен или отсутствует (движение на малых скоростях или остановка), требуется дополнительный вентилятор. А в одной из следующих глав можно будет узнать системы питания двигателя: система питания бензинового двигателя или современного двигателя внутреннего сгорания.

Вентиляторы отличаются устройством привода, который зависит от расположения двигателя в моторном отсеке.

Если двигатель расположен продольно, вентилятор может быть установлен непосредственно на двигателе в его передней части. В этом случае привод крыльчатки вентилятора осуществляется ремнем от шкива коленчатого вала. В момент прогрева двигателя или при движении на большой скорости работа вентилятора не требуется. Для его отключения применяются вязкостные или электромагнитные муфты, которые включаются и выключаются в зависимости от температуры охлаждающей жидкости.

Вязкостная муфта работает следующим образом: пока двигатель не прогрет, крыльчатка вентилятора будет проскальзывать относительно шкива. По мере нагрева охлаждающей жидкости, температура потока воздуха прошедшего через радиатор, повышается. Когда температура достигнет предельного уровня, муфта заблокируется, и вентилятор начнет вращаться.

Электромагнитная муфта блокируется при прохождении тока через ее обмотку. Протеканием тока в цепи управляет датчик температуры охлаждающей жидкости или электронный блок управления двигателем. Подобная электромагнитная муфта также используется в приводе компрессора системы кондиционирования.

На автомобилях с поперечным расположением двигателя применяется вентилятор с приводом от электродвигателя. Устанавливают электровентилятор непосредственно на радиатор перед ним или сразу за ним. Вентиляторов может быть два.

Циркуляцию охлаждающей жидкости в системе охлаждения двигателя обеспечивает центробежный насос, установленный в передней части двигателя. На гаражном сленге эту деталь часто называют помпой. В старых книгах обычно называли водяным насосом. Времена применения обычной воды в системе охлаждения прошли, поэтому в современной автомобильной литературе чаще используется термин «насос охлаждающей жидкости». Привод насоса может осуществляться ремнем привода газораспределительного механизма либо ремнем привода вспомогательных агрегатов.

Охлаждающая жидкость при нагреве расширяется. Для компенсации теплового расширения жидкости в системе охлаждения установлен расширительный бачок. Кроме того, для повышения точки кипения жидкости в системе охлаждения двигателя поддерживается незначительное избыточное давление.

В крышке расширительного бачка могут быть установлены впускной и выпускной предохранительные клапаны, что позволяет поддерживать оптимальное давление в системе при нагреве жидкости, а также компенсировать разрежение при ее остывании.

На некоторых автомобилях эти клапаны расположены в крышке радиатора. Давление срабатывания клапанов для каждой модели двигателя выбирается индивидуально, поэтому крышки невзаимозаменяемы для разных моделей. Давление срабатывания обычно указано на самой крышке и заменять ее, при необходимости, можно только крышкой с таким же значением давления.

Теперь пара слов о термостате, который уже упоминался выше.

Термостат представляет собой клапан, установленный в канале системы охлаждения. Термостат автоматически открывается при достижении определенной температуры жидкости, и она начинает циркулировать через радиатор.

Чтобы информировать водителя о текущем тепловом режиме двигателя, в систему встроен датчик температуры, сигнал с которого поступает на указатель температуры охлаждающей жидкости, установленный в щитке приборов.

Система охлаждения двигателя: антифриз вместо воды

Раньше в системах охлаждения двигателя автомобиля использовалась обычная вода. При отрицательных температурах вода замерзает. При этом происходит увеличение ее объема, что приводит к повреждению деталей двигателя (головка блока и сам блок трескаются, резиновые шланги лопаются).

Поэтому после поездки воду сливали, а перед следующей поездкой заливали заново. Поверьте, это очень неприятная процедура. Кроме того, обычная вода в системе охлаждения приводит к образованию накипи и к коррозии, что значительно снижает ресурс двигателя.

В современных легковых автомобилях от применения воды отказались повсеместно. На смену ей пришли специальные охлаждающие жидкости (ОЖ) - антифризы.

Отечественным автомобилистам хорошо знакомо название «Тосол». Это торговая марка антифриза, который был разработан для автомобилей ВАЗ.

Чтобы не было никакой путаницы, замечу, что антифриз (от англ. antifreeze - «против замерзания») - это более общее понятие, применимое к любой незамерзающей жидкости, а тосол - это лишь частный случай антифриза.

Поэтому не стоит делить охлаждающие жидкости на антифризы и тосолы, это заблуждение.

Антифриз представляет собой смесь спирта и специальных присадок, благодаря чему обладает пониженной температурой замерзания и высокой температурой кипения.

В отличие от других эксплуатационных жидкостей (масла, тормозные жидкости), для антифризов до сих пор не существует единых международных классификаций, в то же время на рынке присутствует значительное количество марок антифризов разных производителей. В результате остро стоит вопрос о применимости тех или иных антифризов в конкретном автомобиле. Проще говоря, что заливать в расширительный бачок, если снизился уровень или если пришло время замены в соответствии с планом технического обслуживания?

Ответ прост - для доливки и замены можно использовать только тот тип антифриза, который рекомендован производителем автомобиля. Как его узнать? Тип применяемой охлаждающей жидкости практически всегда указан в инструкции (руководстве) по эксплуатации автомобиля. Это та книжка, которая входит в комплект поставки нового автомобиля и очень часто теряется при перепродаже авто.

Если она вам не досталась вместе с автомобилем, не беда! Эту полезную книжку обычно можно скачать с официального сайта автопроизводителя. Достаточно просто посетить раздел «Для владельцев». Например, на сайте «АвтоВАЗа» выложены для скачивания руководства по эксплуатации во всех возможных редакциях по мере внесения изменений и дополнений.

Информацию по антифризу ищите в разделе «Применяемые эксплуатационные материалы и заправочные объемы».

Импортные антифризы одной и той же марки часто поставляются двух видов - концентрат и готовый к употреблению, причем отличия упаковки могут быть едва уловимыми. Будьте внимательны! Следует тщательно изучить инструкцию на этикетке, прежде чем заливать в систему охлаждения двигателя. Если вы приобрели концентрат, его надо обязательно разбавить дистиллированной водой. Пропорции должны быть указаны на упаковке. Они выбираются в зависимости от климатических условий. Для большинства концентратов антифризов разбавление водой в соотношении 1:1 соответствует защите от замерзания при температуре до -38 °С.

kerel.ru

Двигатель воздушного охлаждения: особенности, принцип работы

Чтобы уберечь двигатель от перегрева, тем самым увеличивая срок безотказной эксплуатации автомобиля, необходима действенная система охлаждения. Предстоящее исследование посвящено «воздушникам», их устройству, а также достоинствам и недостаткам. Изучив предлагаемую информацию, можно сравнить принудительное охлаждение воздухом с жидкостным, чтобы сделать правильный выбор системы.

Чем привлекателен двигатель воздушного охлаждения

В функционирующем моторе температура цилиндров способна достигать 2000 градусов, тогда как оптимально допустимым считается режим 80-90 градусов. Разумеется, в таких экстремальных условиях ни одна деталь не прослужит долго. Для сохранности рабочих фрагментов автомашины двигатель нуждается в достаточно надежной системе охлаждения. Подобные конструкции имеют две разновидности:

  1. система, использующая воздушное охлаждение. Здесь в качестве защиты работающего агрегата от перегрева выступает воздух;
  2. жидкостное охлаждение ранее, в былые времена осуществлялось обычной водой. Технический прогресс отразился на создании специального вещества, названного антифризом. Также для снижения температуры мотора применяется тосол.

В настоящей публикации подробно рассматривается первая разновидность систем, оберегающих функционирующий двигатель от чрезмерного перегрева. Это позволит несведущему автолюбителю ознакомиться с устройством и принципом работы сложного технологического механизма.

Функции охлаждающих систем

Следует отметить, что поддержание оптимального температурного режима в двигателе автомобиля требует защиты не только от непомерного перегревания, но также от промерзания. Переохлаждение агрегата способно вызвать конденсацию топливно-воздушной смеси, вызванную соприкосновением горючего с прохладной поверхностью цилиндров.

Попадая в картер силовой установки, она приводит к разжижению смазочного вещества, что отражается потерей большинства его полезных характеристик.

Смешивание топлива с маслом вызывает досадное падение мощности мотора. Функционально важные детали двигателя быстрее изнашиваются. Также отрицательным моментом является загустевание масла в переохлажденном агрегате. Ухудшение своевременной подачи смазочного вещества в цилиндры приводит к непомерной растрате горючего, функциональная способность двигателя существенно понижается.

Помимо выполнения основной функции, системы охлаждения дополнительно обеспечивают:

  • понижение температуры отработанных газов в системе рециркуляции;
  • вентиляцию и кондиционирование воздуха в салоне автомобиля. Также они отвечают за отопление;
  • своевременное охлаждение моторного масла;
  • поддержание оптимального температурного баланса в турбокомпрессорных агрегатах;
  • охлаждение рабочей жидкости, заполняющей коробку-автомат.

Назначение и принцип действия системы воздушного охлаждения

Установлено, что перегревающийся двигатель вызывает непомерный расход топлива, также тратится большое количество машинного масла. Важные для нормального функционирования автомобиля детали быстро выходят из строя вследствие скорого износа. К тому же, нарушение температурного режима может привести к необоснованной потере мотором необходимой мощности.

С помощью воздушной системы охлаждения в двигателе поддерживается оптимальная температура. Также ее предназначением является контроль подогрева воздуха в салоне автомобиля. Она следит за своевременным охлаждением смазочных материалов, снижает температуру рабочей жидкости, заполняющей коробку-автомат, а порой поддерживает оптимальный режим в дроссельном узле и приемном коллекторе.

Принцип действия системы заключается в отведении тепла потоком воздуха от чрезмерно нагревающихся деталей работающего двигателя. Таким путем охлаждаются цилиндры, головки блока и масляного радиатора.

Воздушный поток к двигателю нагнетается принудительно алюминиевыми лопастями вентилятора, защищенного специальной сеткой от нежелательного попадания случайных предметов, способных повредить агрегат. Дефлекторы равномерно распределяют воздух, поступающий через ребра охлаждения, между всеми деталями функционирующего мотора.

Конструкция вентилятора

Следует отметить, что принудительное воздушное охлаждение невозможно без специального устройства. Вентилятор, являющийся необходимым звеном рассматриваемой системы, состоит из следующих деталей:

  • направляющего диффузора, оснащенного по окружности стационарными, радиально расположенными лопастями переменного сечения, влияющими на равномерное распределение воздушного потока;
  • ротора, имеющего восемь особых лопаток, размещенных по радиусу;
  • алюминиевых лопастей, нагнетающих поток воздуха в требуемом направлении;
  • кожуха, предотвращающего попадание тепла из внешнего пространства;
  • защитной сетки, предохраняющей механизм от случайного проникновения посторонних предметов внутрь устройства.

Лопастями диффузора изменяется направление воздушного потока, и он устремляется в сторону, противоположную вращению ротора. Это способствует увеличению атмосферного давления, вызывая лучшее охлаждение двигателя.

Преимущества и недостатки системы охлаждения двигателя воздухом

Отдельно следует заметить, что иногда для обеспечения нормального температурного режима вполне достаточно естественной циркуляции атмосферных потоков. Внешняя поверхность цилиндров мопедов, мотоциклов, поршневых и прочих простейших двигателей оснащается специальными ребрами, способствующими отдаче тепла во внешнюю среду.

Сложная конструкция автомобильного мотора требует принудительного охлаждения. Воздушному потоку необходимо придать определенное направление. Для этой цели используются вентиляторы.

Двигатели с воздушным охлаждением обладают следующими достоинствами:

  1. чрезвычайной простотой конструкции, значительно упрощающей процесс ремонта или замены пришедших в непригодность деталей;
  2. сравнительно небольшим весом;
  3. основательной надежностью;
  4. приемлемой стоимостью;
  5. хорошими характеристиками холодного запуска мотора.

Однако, прежде чем выбрать автомобиль, имеющий двигатель воздушного охлаждения, следует ознакомиться и с недостатками рассматриваемых систем. Они характеризуются:

  1. непомерным шумом, который создается работающим вентилятором;
  2. увеличением размера двигателя в связи с необходимостью дополнительного пространства для размещения обдувающего устройства;
  3. неравномерностью направленности воздушных потоков, что определяет возможность локального перегрева;
  4. чрезмерной чувствительностью к качеству горючего, смазочных материалов, а также повышенными требованиями к состоянию запчастей.

Тем не менее, воздушное охлаждение приобрело свою нишу в автомобилестроении. Такими моторами оснащают грузовики, сельскохозяйственную технику и машины с дизельными ДВС.

Распространенные мифы о «воздушниках», истина или вымысел

К сожалению, недостатки «Запорожца» окончательно подорвали доверие отечественных автолюбителей к воздушной системе охлаждения двигателя. Ее обвиняли в сильном нагревании, недостаточной мощности и быстром выходе из строя. В то время, как немецкий «Жук», оснащенный подобной системой, пользуется неизменной популярностью у потребителей, радуя производителя постоянным повышенным спросом.

Равняясь на характеристики германского автомобиля, подробно исследуем некоторые довольно распространенные легенды, преследующие двигатели, охлаждаемые воздухом.

Утверждение 1. «Воздушник» проигрывает жидкостной системе за счет сильного нагревания

Отнюдь не является непреложной истиной. В действительности температурные особенности, наоборот, можно считать достоинством двигателя, охлаждаемого воздушным потоком. Разумеется, пониженная теплопроводность не позволяет воздуху отбирать тепло с достаточной скоростью, обеспечиваемой водой или антифризом.

Однако, отличие температур на поверхности цилиндров и во внешней среде значительно больше разницы между стенками и жидкостью, перемещающейся внутри системы. Поэтому, погодные условия в меньшей степени влияют на тепловой режим «воздушника». Возможность перегрева мотора с жидкостным охлаждением в жару намного выше.

Утверждение 2. Большие габариты

Также весьма спорно. При сравнении размеров двух двигателей, имеющих равные диаметры цилиндров и одинаковый ход поршня, но оснащенные разными системами охлаждения, преимущество зачастую оказывается на стороне «воздушника».

Несмотря на довольно внушительный вид вентилятора с дефлектором и достаточно громоздкие кожухи, окружающие цилиндры с головками, его параметры оказываются несколько компактнее, чем у жидкостного агрегата.

К тому же, «водянка» занимает значительно большее пространство за счет дополнительного оборудования, выносимого за пределы двигателя. На кузове находится весьма громоздкий радиатор, оснащенный вентилятором. Также большое количество всевозможных шлангов отнюдь не добавляют компактности.

Утверждение 3. Воздушные системы проигрывают жидкостным в надежности

Не соответствует действительности. Статистические исследования утверждают, что в одном из пяти случаев отказа двигателя вина ложится на жидкостное охлаждение. Причиной являются отказоопасные детали наподобие термостата, радиатора, помпы и пр.

Простота конструкции обеспечивает надежность вентилятора с дефлектором, объясняемую низкой вероятностью поломки. Кроме того, привлекательным моментом, свидетельствующим в пользу «воздушника», считается снижение расходов на обслуживание системы.

Утверждение 4. Воздушное охлаждение слишком громкое

К сожалению, является истинным. Конструктивными особенностями воздушной системы не предусмотрены эффективные звукопоглощающие устройства, которыми располагает жидкостной двигатель. Кроме того, ребра цилиндров и головок «воздушника» иногда, наоборот, усиливают шумы, производимые функционирующим мотором.

Конструкторы предусмотрели звукоизоляцию жидкостной системы, осуществляемую благодаря удвоенным стенкам рубашки охлаждения, внутри которой циркулирует антифриз или вода. Поэтому на этой позиции «воздушник» действительно оказался в проигрыше.

Утверждение 5. Воздушные двигатели быстрее изнашиваются

Является правильным применительно к устаревшим системам. Вентилятор просто нагнетал потоки воздуха на ребра цилиндров, не обеспечивая достаточной равномерности обдува. Современные двигатели характеризуются рациональным распределением тепла.

К тому же, более высокая температура на стенках цилиндров «воздушников» способствует сокращению потерь, вызываемых трением колец о цилиндры благодаря лучшему разжижению смазочных материалов. Это объясняет меньший износ деталей. Масло меньше подвергается окислению, что замедляет его старение, позволяя экономить на частой замене.

Утверждение 6. Недостаточная мощность

Не совсем верно. Причиной подобного обвинения является ухудшение весового наполнения цилиндров рабочей жидкостью, вызывающее непродолжительное падение мощности двигателя. Это происходит благодаря повышению температуры цилиндров и головок с увеличением нагрузки, что ведет к нежелательному нагреванию воздуха внутри системы.

Однако, при большем количестве оборотов разница в коэффициенте наполнения у воздушных двигателей и жидкостных моторов становится меньше 3,5%, установленных исследованиями, практически устремляясь к нулю. Поэтому, бороться с потерей отдачи можно, увеличивая обороты.

Заключение

Итак, проведенное исследование доказало, что охлаждение воздухом ничуть не хуже жидкостного, а по некоторым параметрам и вовсе превосходит его. Не пора ли производителям задуматься о возобновлении выпуска автомобилей с воздушными системами? Спрос потребителей будет расти, несмотря на печальный опыт злосчастного «Запорожца».

avtodvigateli.com

давление в системе, принцип работы, устройство и схема

1543 Просмотров

Ни для кого не секрет, что ДВС серьезно нагревается в ходе работы. Поэтому он постоянно охлаждается. На сегодняшний день существуют жидкостные и воздушные системы, которые помогают охладить ДВС. Каждая из этих систем устроена по-своему принципу и обладает своими положительными и отрицательными моментами.

Охлаждение с использованием жидкости

Наибольшую распространенность получил именно этот способ. Произошло это потому, что во время охлаждения ДВС автомобиля создаются более благоприятные условия для работы ДВС. Помимо этого, автомобиль, оснащенный именно жидкостной системой, может быть оснащен ДВС с заменяемыми деталями из более дешевых материалов. Такое охлаждение работает значительно тише, чем другое. Снижение громкости работы происходит за счет того, что во всей системе предусмотрены двойные стенки, а также слой жидкости.

Жидкостное охлаждение закрытого типа оснащается специальным устройством под названием расширительный бачок, в котором установлен датчик уровня. Ни для кого не секрет что вода при кипении испаряется, а охлаждающие жидкости увеличиваются в объеме. Исходя из этого, и был придуман расширительный бачок. Собственно, в самом устройстве ничего особенного нет, это обычная тара для отвода излишек жидкости, которые образуются в процессе работы.

Особенность бачка заключается в крышке, которой он закрывается для герметичности. Дело в том, что в этой крышке установлен специальный клапан, который регулирует давление в системе охлаждения двигателя.

Он предусмотрен для того, чтобы при нагревании выделенный объем не самостоятельно искал выход из герметичной системы, а вышел через автоматически открывающийся клапан. Этот клапан срабатывает во время охлаждения мотора. Давление во время остывания мотора понижается, и для того, чтобы его нормализовать, этот клапан открывается и возвращает воздух в магистраль. Встречаются бачки, на которых две крышки, одна отвечает за всасывания воздуха, а вторая за отдачу лишнего воздуха.

В состав жидкостного вида входит не только расширительный бачок, но и датчик. Такие устройства как: термостат, соединительные патрубки из металла и пластика, датчики, радиатор, насос и рубашка; также входят в ее состав. Рубашкой охлаждения называют каналы, которые расположены в блоке цилиндров и в его головке.

Принцип снижения температуры этой системы построен на том, что жидкость течет по всем каналам в принудительном порядке с помощью главного насоса. За счет того, что жидкость постоянно в движении, двигатель автомобиля снижает температуру равномерно, за этим следят датчики. Это является существенным достоинством системы охлаждения двигателя этого вида, поэтому на современные автомобили устанавливаются именно такие устройства. Прогретая жидкость попадает в радиатор, где снижает температуру за счет воздуха, который попадает в радиатор во время движения. Когда автомобиль стоит на месте, охлаждение жидкости в радиаторе происходит за счет работы вентилятора, который активируется по сигналу датчика температуры.

Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания данного вида имеет ряд достоинств, главным из которых является равномерное снижение температуры всего двигателя автомобиля. Также система снижает громкость работы двигателя за счет толщины стенок блока и наличие жидкости. То, что жидкость постоянно подвергается циркуляции, не дает быстро остыть двигателю в зимнее время. Нагретая жидкость обогревает салон автомобиля, а также подогревает топливо для первого запуска автомобиля (если установлен автономный подогреватель).

Помимо всего, этот принцип работы системы по охлаждению двигателя обладает недостатками, главным из которых является герметичность. Недостаток заключается в том, что она работает только под давлением, что должно обеспечивать герметичность. Герметичность требуется постоянно поддерживать в должном состоянии, но это осложняется тем, что на резиновые патрубки постоянно наложены температурные нагрузки. Дело в том, что все детали постоянно нагреваются, в том числе и датчик, после чего остывают, а резина в это время подвергается температурным нагрузкам, что дает течи, и герметичность нарушается. Кроме всего этого, почти все элементы отвечают за температуру жидкости, и, если хоть один из датчиков приходит в негодность, вся система подвергается перегреву.

Более подробную схему работы можно рассмотреть, найдя ее по соответствующему запросу. После того, как она будет рассмотрена, будет проще понять весь принцип работы.

Воздушное

Существуют еще воздушные системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания, которое тоже имеет датчик. Данная система, правда, утратила свою популярность уже давно. Такой вид был востребован в шестидесятых годах прошлого столетия.

Самые известные автомобили с воздушным охлаждением считаются Порше. На автомобили этой марки, благодаря мыслям Фердинанда Порше, устанавливались самые мощные двигатели того времени с воздушным охлаждением и датчиком температуры.

Долгое время с воздушной системой охлаждения производился автомобиль Porsche 911. В СССР тоже производили автомобили с таким принципом снижения температуры двигателя. Запорожский автомобильный завод за все время существования СССР производил автомобили с таким видом снижения температуры.

Сегодня такой вид не популярен за счет того, что сегодня все больше автомобилей оснащены двигателем спереди. Такой двигатель устанавливается поперечно, что позволяет установить радиатор. При этом расположении трудно правильно настроить воздушное охлаждение и проще установить радиатор воздушного охлаждения.

Принцип работы устроен на том, что главный вентилятор подает в систему нужное количество воздуха, которым охлаждается двигатель. По причине того, что блок цилиндров и голова нагреваются больше чем остальные узлы и механизмы, на них направлена основная часть охлажденного воздуха. Циркуляция воздуха в этой системе регулируется термостатом и специальными заслонками в автоматическом режиме.

На просторах Интернета можно подробно рассмотреть схему и более детально понять весь принцип работы такого охлаждения. На схемах в Интернете показаны и подписаны все устройства, которые входят в состав всей магистрали охлаждения.

Несмотря на то, что система утратила свою популярность, она имеет ряд преимуществ. Главным из них считается простота конструкции, также снижена масса двигателя автомобиля, и упрощен запуск холодного двигателя. Недостатки здесь тоже есть.

Главным минусом является громкость и увеличение объема двигателя. Такой вид охлаждения имеет много требований к эксплуатации автомобиля. Требования предъявляются к топливу, оно должно быть хорошего качество, иначе перегрева не избежать. Все смазочные материалы и запасные части также должны быть качественными, дело в том, что такой вид снижения температуры работает в экстремальном режиме постоянно. Помимо всего этого нужно следить за чистотой в моторном отсеке, даже небольшой слой грязи на двигателе автомобиля приведет к перегреву.

Смешанная

Существует еще один вид, комбинированный комплекс устройств, который помогает снизить температуру нагретых элементов. Принцип этого комплекса основан на том, что в нем совмещены все достоинства обоих видов. Комбинированное охлаждение устанавливается чаще всего на более мощные двигатели, которые подвергаются более высоким температурам.

Подводим итоги

Каждая система имеет ряд достоинств и недостатков. В зависимости от вида автомобиля на него установлены определенные системы охлаждения двигателя, имеющие разные конструкции и датчики. Каждая имеет свой принцип работы, который отличен от принципа работы другой системы. Для того, чтобы не допустить превышения температуры автомобиля, нужно следить за всеми агрегатами и вовремя и правильно ухаживать за ней.

Какую систему устанавливать на автомобиль решает только производитель и не следует ее менять самостоятельно. Установленный заводом агрегат для снижения температуры двигателя имеет назначение специально для этого, если что-то работает не так, то следует проверить все устройства на работоспособность.

portalmashin.ru

Назначение и устройство системы охлаждения двигателя

Назначение и устройство системы охлаждения двигателя

Система охлаждения предназначенная для охлаждения деталей двигателя, в процессе его работы и поддержания нормального температурного, наиболее выгодного теплового режима работы двигателя. Существуют жидкостное охлаждение, воздушное охлаждение и комбинированное охлаждение.

Перегрев двигателя ухудшает количественное наполнение цилиндра горючей смесью, вызывает разжижение и выгорание масла, в результате чего, могут заклинить поршни в цилиндрах и выплавиться вкладыши подшипников.

Переохлаждение двигателя вызывает уменьшение мощности и экономичности двигателя, на холодных деталях конденсируются пары бензина и в виде капель стекают по зеркалу цилиндра, смывая смазку, увеличиваются потери на трения, возрастает износ деталей и возникает необходимость в частой замене масла. А также происходит неполное сгорание топлива, отчего на стенках камеры сгорания образуется большой слой нагара – возможно зависание клапанов.

Для нормальной работы двигателя температура охлаждающей жидкости должна быть 80-95 градусов.

Тепловой баланс может быть представлен в виде диаграммы.

Рис. Диаграмма теплового баланса двигателя внутреннего сгорания.

На двигателях отечественного производства применяют закрытую принудительную жидкостную систему охлаждения, осуществляемую водяным насосом. Она непосредственно не сообщается с атмосферой, поэтому называется закрытой. В результате давление в системе увеличивается, температура кипения охлаждающей жидкости повышается до 108 – 119 градусов и снижается расход на ее испарение.

Данные системы охлаждения обеспечивают равномерное и эффективное охлаждение, а также производят меньше шума.

Рассмотрим систему охлаждения на примере двигателя марки ЗИЛ Рис. Схема системы охлаждения двигателя типа ЗИЛ. 1 – радиатор, 2 – компрессор, 3 – водяной насос, 4 – термостат, 5 – кран отопителя, 6 – подводящая трубка, 7 – отводящая трубка, 8 – радиатор отопителя, 9 – датчик указателя температуры воды в системе охлаждения двигателя, 10 – сливной кран рубашки блока цилиндров (в положении «открыто»), 11 – сливной краник радиатора.

Жидкость в рубашке охлаждения двигателя нагревается за счет отвода теплоты от цилиндров, поступает через термостат в радиатор, охлаждается в нем и под действием центробежного насоса (обеспечивает циркуляцию охлаждающей жидкости в системе) возвращается в рубашку двигателя. В народе центробежный насос называют «помпой». Охлаждению жидкости способствует интенсивный обдув радиатора и двигателя потоком воздуха от вентилятора. Вентилятор усиливает поток воздуха через сердцевину радиатора, служит для улучшения охлаждения жидкости в радиаторе. Вентилятор может иметь различный привод.

– механический – постоянное соединение с коленчатым валом двигателя,

– гидровлический – гидромуфта. Гидромуфта включает в себя герметический кожух В, заполненный жидкостью.

В кожухе помещаются два сферических сосуда Д и Г, жестко соединенные с ведущим А и ведомым Б валами соответственно.

Рис. Гидромуфта, а – принцип действия; б – устройство, 1 – крышка блока цилиндров, 2 – корпус, 3 – кожух, 4 – валик привода, 5 – шкив, 6 – ступица вентилятора, А – ведущий вал, Б – ведомый вал, В – кожух, Г, Д – сосуды, Т – турбинное колесо, Н – насосное колесо.

Принцип работы гидравлического вентилятора основан на действии центробежной силы жидкости. Если сферический сосуд Д, заполненный жидкостью, вращается с большой скоростью, жидкость попадает во второй сосуд Г, заставляя его вращаться. Потеряв энергию при ударе, жидкость возвращается в сосуд Д, разгоняется в нем, попадает в сосуд Г и процесс повторяется.

– электрический – управляемый электродвигатель. Когда температура охлаждающей жидкости достигает 90-95 градусов, клапан датчика открывает масляный канал в корпусе включателя и моторное масло поступает в рабочую полость гидромуфты из главной смазочной системы двигателя.

Вентилятор заключен в установленный на рамке радиатора кожух, что способствует увеличению скорости потока воздуха, проходящего через радиатор.

Радиатор служит для охлаждения воды, поступающей из водяной рубашки двигателя. Рис. Радиатор а – устройство, б – трубчатая середина, в – пластинчатая середина, 1 – верхний бачок с патрубком, 2 – пароотводная трубка, 3 – заливная горловина с пробкой, 4 – сердцевина, 5 – нижний бачок, 6 – патрубок со сливным краником, 7 – трубки, 8 – поперечные пластины.

Состоит из верхнего 1 и нижнего 5 бачков и сердцевины 4 и деталей крепления. Баки и сердцевина изготовлены из латуни (для улучшения теплопроводности).

Наиболее распространены трубчатые и пластинчатые радиаторы. У трубчатых радиаторов, изображенных на рисунке «б» – сердцевина образована из ряда тонких горизонтальных пластин 8, сквозь которые проходит множество вертикальных латунных трубок, благодаря чему вода, проходя через сердцевину радиатора разбивается на множество мелких струек. Горизонтальные пластины служат дополнительными ребрами жесткости и увеличивают поверхность охлаждения.

Пластинчатые радиаторы состоят из одного ряда плоских латунных трубок, каждая из которых изготовлена из спаянных межу собой по краям гофрированных пластин.

Термостат служит для ускорения прогрева холодного двигателя и обеспечения оптимального температурного режима. Термостат представляет собой клапан, регулирующий количество жидкости проходящей через радиатор.

При запуске двигателя сам двигатель и охлаждающая его жидкость холодные. Для ускорения прогрева двигателя, охлаждающая жидкость движется по кругу, минуя радиатор. Термостат при этом закрыт, по мере нагрева двигателя (до температуры 70-80 градусов), клапан термостата, под действием паров жидкости, заполняющей его цилиндр, открывается и охлаждающая жидкость начинает свое движение по большому кругу, через радиатор.

На современных автомобилях устанавливают двухконтурные системы охлаждения . Данная система включает два независимых контура охлаждения:

– контур охлаждения блока цилиндров;

– контур охлаждения головки блока цилиндров. Поделитесь на страничке

Следующая глава >

tech.wikireading.ru

Как устроен ДВС с воздушным охлаждением?

Для нормальной работы двигателя необходима температура 80 – 90 градусов. А температура в цилиндре в рабочем состоянии может расти до 2000 градусов, что разрушительно влияет на детали. Система охлаждения в машине позволяет мотору не перегреваться в жару и не промерзать в мороз. Нарушение температурного режима чревато быстрым износом деталей, повышенным расходом топлива и масла, падением мощности двигателя.

Таким образом, система охлаждения контролирует температурные пределы для идеальной работы автомобиля.

Предназначение воздушного охлаждения

Прямое предназначение системы охлаждения – поддерживать оптимальную температуру для работы двигателя. Система охлаждения отвечает и за нагрев воздуха в салоне, за охлаждение моторного масла и рабочей жидкости коробки-автомат, иногда охлаждается приемный коллектор и дроссельный узел. В результате сгорания топлива рассеивается 35% тепла.

Знаете ли Вы? Первая система охлаждения появилась в 1950 году.

Принцип работы воздушной системы охлаждения

Название говорит само за себя – поток воздуха главный в воздушной системе охлаждения. С воздухом отводится тепло от цилиндров, головки блока и масляного радиатора. Вся система состоит из вентилятора (приводится в движение от шкива коленчатого вала ремнем), охладительных ребер цилиндров и головки, съемного кожуха, дефлекторов и контрольных приборов. На вентиляторе стоит защитная сетка, чтобы исключить попадание посторонних предметов.

Воздушный поток принудительно поступает к двигателю при помощи алюминиевых лопастей вентилятора. Движется воздух между ребрами охлаждения, а потом равномерно распределяется с помощью дефлекторов на все детали мотора.

Вентилятор состоит из направляющего диффузора (по окружности в нем имеются неподвижные радиально расположенные лопасти переменного сечения, чтобы направлять поток воздуха) и ротора с 8 радиально расположенными лопатками. Лопасти диффузора меняют направление потока воздуха, и он движется в противоположную от вращения ротора сторону. Это увеличивает давление воздуха и лучше охлаждает двигатель.

Интересно знать! В 1997 году был установлен двигатель воздушного охлаждения с двумя турбинами в 400 лошадиных сил. Он считается самым мощным.

Чтобы увеличить площадь поверхности для контакта с воздухом, на блок и головку блока цилиндров установлены дополнительные ребра. В минуту вентилятор может подать 30 кубов воздуха, что позволяет двигателю работать при температуре от –40° до +40°. Термостаты и заслонки позволяют регулировать интенсивность охлаждения двигателя.

Естественное воздушное охлаждение

Самым простым способом охлаждения двигателя является естественное воздушное охлаждение. На внешней поверхности цилиндров стоят ребра, через которые и отдается тепло. Такая система охлаждения стоит на мотоциклах, мопедах, поршневых двигателях и др.

Принудительное воздушное охлаждение

В системе принудительного воздушного охлаждения есть вентилятор и ребра охлаждения. Кожух покрывает вентилятор и ребра. Это способствует направлению воздушного потока и препятствует проникновению тепла извне.

Это интересно! Примерно 44% избыточного тепла уходит через выхлопную трубу.

Преимущества и недостатки

Преимущества двигателей с воздушным охлаждением:

1. Простота конструкции. Легко ремонтировать.

2. Незначительный вес.

3. Надежность.

4. Недорого.

5. Хорошие показатели холодного запуска мотора.

Недостатки:

1. Создает шум.

2. Увеличиваются размеры мотора.

3. Неравномерность обдува и локальный перегрев.

4. Чувствительность к качеству топлива, масла и запчастей.

Внимание! Даже тонкий слой грязи на корпусе мотора снижает продуктивность охлаждения. Поэтому нужно тщательно следить за чистотой корпуса двигателя.

Распространённые поломки

Датчик показывает повышение температуры масла в картере – охлаждающая система дает сбой в работе. Немедленно заглушите мотор и выясните причину. На приборной панели загорается лампа, которая сигнализирует о неполадках. Причина может быть в обрыве ремня вентилятора. Очень редко случаются проблемы в работе термостата.

Где применяются двигатели з воздушной системой охлаждения

Двигатели с воздушной системой охлаждения применяются все меньше (их вытесняет жидкостное охлаждение) в машиностроении (компактные малолитражки, дизельные ДВС, грузовики, техника сельского хозяйства).

Подписывайтесь на наши ленты в Facebook, Вконтакте и Instagram: все самые интересные автомобильные события в одном месте.

Была ли эта статья полезна?Да Нет

auto.today

Система охлаждения двигателей: что нужно знать

Вы никогда не задавались вопросом: а почему одни моторы кипят, тогда, как другие прекрасно переносят даже самую жаркую погоду?! И вообще, сколько градусов должно быть под капотом? В общем, давайте рассмотрим тему: как избавить двигатель от возможной паровой бани.

Сам процесс охлаждения двигателя происходит за счет циркуляции охлаждающей жидкости. Пока двигатель не прогрет, охлаждающая жидкость - тосол или антифриз - текут по малому кругу: вокруг цилиндров и в головке блока. Но в тот момент, когда температура нагрева достигает +75С - открывается термостат и жидкость начинает циркулировать по большому кругу: радиатор-насос-рубашка охлаждения двигателя. А включившийся вентилятор направляет поток воздуха, что обеспечивает ещё большее охлаждение двигателя.

Знаете ли вы, что исправная работа системы охлаждения во многом зависит от качества охлаждающей жидкости - антифриза? Почему это так важно? А вот вам парочка примеров использования некачественного (поддельного) антифриза. Во-первых, подделка крайне негативно воздействует на алюминиевый корпус насоса: как правило, после подделки он покрывается дырами. Во-вторых, ядовитая кислота повреждает головку блока цилиндров, и там нередко образуются огромные "раковины". Естественно, что такие детали необходимо только менять!

Как выбрать качественную жидкость - антифриз?

На самом деле всё очень просто: в этом вам поможет бумажка-индикатор. Откручиваем емкость с жидкостью и опускаем туда лакмусовую бумажку-индикатор. Если бумажка стала красной, то перед вами подделка!

Также следует знать и о температуре кипения антифриза. В обычных условиях он закипает при +108С, а в герметичной системе автомобиля при +130С. И тут следует учесть следующий момент. Малейшая трещинка, щель или дырка в радиаторе, резиновом шланге или расширительном бачке приводит к нарушению герметичности (а это главное условие системы охлаждения), что и приводит к закипанию двигателя.

Как обнаружить трещинки? В современных антифризах есть специальные флуоресцентные добавки: они-то и помогают без проблем обнаружить дыры и трещины, ибо жидкость светится при ультрафиолетовом освещении. Кстати, именно наличие светящего компонента в антифризе и является подтверждением качества охлаждающей жидкости.

Следующим виновником "бани" под капотом может быть неисправный термостат. Термостат - это пробка-шлюз, которая открывается при температуре +75С. Рабочим материалом термостата является технический воск: он расширяется при +75С и давит на клапан, открывая его.

Проверить, рабочий ли термостат или нет достаточно просто в домашних условиях. Снимите термостат и поместите его в емкость с водой. Подогревайте воду до +75С и смотрите: клапан должен открыться. Если этого не произошло, то термостат не пригоден к использованию. Решение - замена.

Ещё один фактор, который негативно влияет на систему охлаждения - появление в жидкости пены и паровых пробок. Кстати, это тоже произойдет в том случае, если вы купите поддельную жидкость для охлаждения.

Вот и всё на сегодня. Будьте внимательны и удачи на дорогах!

Колодийчук Андрей, специально для ByCars.ru

bycars.ru

Система охлаждения двигателя

Система охлаждения двигателя служит для отвода тепла от дета­лей, испытывающих действие высоких температур при сгорании топлива в цилиндре или трении.

Без отвода тепла чрезмерно перегретые детали могут быстро выйти из строя. Количество тепла, которое необходимо отводить, определяется путем испытания двигателей различных типов. Можно принять, что удельный съем тепла должен быть:

для тихоходных дизелей в пределах ……………….… 400—600 ккал/л. с. ч.

для быстроходных дизелей...................................... 200—300 ккал/л. с. ч.

По способу отвода тепла системы охлаждения подразделяются на испарительные, воздушные и жидкостные. В испарительной системе охлаждения отвод тепла происходит в результате испарения жидкости, омывающей нагретые детали. При воздушном охлаждении на наружной поверхности цилиндров и крышек расположены ребра, которые охлаждаются потоком воздуха, создаваемым при помощи вентилятора. Для стационарных двигателей преимущественное рас­пространение получило жидкостное охлаждение. Теплоносителем в этом случае чаще всего служит вода. Однако для охлаждения порш­ней часто применяют масло или объединяют систему охлаждения поршней с системой смазки.

Системы водоохлаждения подразделяются на проточные и замк­нутые.

На фиг. 141 представлена схема проточного охлаждения. Вода, забираемая водяным насосом 4 из водоема 1, направляется в напор­ный бак 6, откуда самотеком в нижнюю часть зарубашечного про­странства цилиндров. Затем охлаждающая вода перетекает во внут­реннюю полость цилиндровых крышек, после чего направляется к выхлопному трубопроводу и отводится в слив.

В тех случаях, когда подача охлаждающей воды в двигатель осуществляется непосредственно насосом (напорный бак отсут­ствует), необходимо предусмотреть резервный насос на случай выхода из строя работающего. Так как использованная в двигателе вода выбрасывается, проточное охлаждение требует наличия источника недорогой воды. Во избежание отложения накипи в проточных системах температура охлаждающей воды по выходе из двигателя обычно ограничивается 40 — 50° С. При этом перепад температур вхо­дящей в двигатель и выходящей из него воды желательно б.рать не выше 15 — 20° С. Увеличение этого перепада приводит к неравно­мерности температур охлаждаемых деталей двигателя, а следова­тельно, к увеличению температурных напряжений. Для поддержания нужного перепада температур прибегают к частичному перепуску через вентиль 3 теплой воды во всасывающую магистраль.

Одним из существенных недостатков проточной системы является повышенное загрязнение полостей водяных рубашек цилиндров механическими примесями.

Замкнутая система охлаждения является более современной. В такой системе охлаждающая жидкость многократно возвращается в двигатель, предварительно охладившись в теплообменнике.

Различают термосифонный и насосный способ побуждения к дви­жению охлаждающей жидкости в замкнутой системе.

Термосифонный метод циркуляции жидкости основан на разности плотностей жидкости в полостях, где она нагревается, охлаждая детали, и в теплообменнике, где жидкость охлаждается.

Термосифонная система применима только для ненапряженных двигателей малой мощности, так как в ней слишком малы скорости циркуляции жидкости.

При насосном способе циркуляция охлаждающей жидко­сти производится специальным насосом.

Теплообменники, в зависимости от типа, охлаждаются проточ­ной водой или воздухом. В качестве теплообменников применяются: градирни башенного типа, открытые градирни капельного или брыз­гального типа брызгальные бассейны, естественные водоемы и тепло­обменники трубчатого типа. Последние часто применяются при нали­чии слишком жесткой воды, которую в этом случае используют для охлаждения более мягкой воды, циркулирующей в системе охлаж­дения двигателя.

На фиг. 142 представлена схема такой замкнутой системы охлаж­дения. Предварительно умягченная вода из напорного бака 2 направ­ляется в двигатели 3. Нагретая вода сливается в бак умягченной воды 6, откуда насосом 7 прогоняется через трубчатый теплообмен­ник 10, где, охладившись, вода вновь направляется в напорный бак 2. Более жесткая вода, омывая трубчатый теплообменник 10 и нагре­ваясь, направляется насосом 8 в градирню 14, где вновь охлаждается. Убыль умягченной воды восполняется из водоумягчителя 5.

При наличии умягченной воды температура воды по выходе из двигателя составляет обычно 75—85° С.

Количество циркулирующей жидкости определяют по формуле

Примерное количество воды, проходящее через систему охлаж­дения, составляет:

для проточной системы охлаждения 25—30 кг!э. л. с. ч.;

для замкнутой системы охлаждения 50—100 кг!э. л. с. ч.

Для замкнутой системы охлаждения, где теплообменником является радиатор, в котором охлаждающая жидкость охлаждается воздухом, количество циркулирующей воды доходит до 80 — 180 кг/э. л. с. ч.

При подсчете мощности, потребляемой насосом, его расчетную производительность Gрасч берут на 15—20% больше, чем Gв. Эта мощность исчисляется по формуле

здесь Нм — необходимый напор, зависящий от сопротивления системы;

?г —гидравлический к. п. д. насоса;

?м —механический к. п. д. насоса.

Необходимый напор Н обычно находится в пределах 5—15 м вод. ст.

Механический к.п.д. ?м можно при ориентировочных расчетах принимать равным единице.

Режим охлаждения в современных установках регулируется по показаниям приборов или автоматически действующими клапа­нами — термостатами, которые поддерживают постоянную темпе­ратуру охлаждающей жидкости, выходящей из двигателя.

vdvizhke.ru