Принцип работы системы охлаждения двигателя

Антифриз: преимущества

Традиционные антифризы наносят на металлические детали защитный слой. Так как теплопроводность слоя низкая, кроме антикоррозионной защиты, защитный слой снижает теплоотдачу металла.

Тогда получается, что тосол работает изолятором, который снижает теплоотдачу деталей мотора. Это приводит к работе узлов двигателя на повышенных температурах. При этом заметно снижается мощность мотора, увеличивается расход топлива и износ деталей.

Тесты, которые автолюбители проводят постоянно, показали, что карбоксилатные ОЖ имеют большую эффективность. Здесь защитный слой создается лишь там, где это необходимо. А сам он имеет очень маленькую толщину. Остальные узлы и детали не покрываются слоем.

Неисправности системы охлаждения двигателя

Соты радиаторов забиваются мелкой пылью, насекомыми и другими дорожными загрязнениями, в результате теплопроводность радиатора падает, и температурный режим двигателя нарушается. Кроме того, радиаторы подвержены механическим повреждениям на высоких скоростях, именно поэтому, например, отличительным признаком мощной и высокоскоростной машины является мелкоячеистая сетка в широких и огромных воздухозаборниках.

Это интересно: Устройство и принцип работы гидротрансформатора

Кавитационное разрушение жидкостного насоса классической конструкции.

Наиболее затратной неисправностью автомеханики называют поломку водяного (жидкостного) насоса. Стоит водителю прозевать стрелочный указатель в красной зоне температурного указателя или загоревшийся красным светом индикатор на панели приборов, и последствия могут оказаться весьма печальными. Вплоть до капитального ремонта двигателя.

Также периодически выходят из строя:

• датчики и указатели;
• может прохудиться патрубок или ослабнуть хомут на соединениях патрубков;
• не включаются вовремя вентиляторы охлаждения;
• иногда выходит из строя клапан давления в пробке расширительного бачка.

Эти и многие другие неисправности приводят к утере антифриза, перегреву блока и его головки (головок) и, в конце концов, к выходу мотора из строя. Любое подозрение на неисправность в системе охлаждения должно быть водителем немедленно установлено и устранено.

Симптомы перегрева или недостаточного нагрева двигателя

При критическом перегреве происходит:

• периодический уход стрелки указателя температуры на приборной панели к красному сектору (либо появление красного индикатора в тех автомобилях, где указатель не предусмотрен);
• потеря мощности двигателя казалось бы «в безобидных ситуациях»;
• неадекватно высокий жар в районе моторного отсека.

При недостаточном нагреве:

• стрелка «не отрывается» от нижнего сектора указателя температуры на приборной панели;
• не тухнет желтый (или, в некоторых конструкциях, – белый) индикатор указателя температуры;
• в результате двигатель «тупит», не развивает должной мощности – и особенно тогда, «когда это нужно» — на подъеме, при обгоне, при экстренном маневрировании и/или разгоне.

Диагностика негерметичности охлаждающей системы

Одной из главных причин неисправности системы является падение уровня антифриза в расширительном бачке. Помимо банальных потёков в негерметичных соединениях, может выйти из строя и пробка на бачке с тарированным клапаном контроля давления. Охлаждающая жидкость, а точнее вода из раствора этиленгликоля (пропиленгликоля) банально испаряется, и уровень ОЖ – падает, мотор перегревается.

За уровнем охлаждающей жидкости в расширительном бачке следить не трудно. Об этом постоянно напоминают и упоминают: и преподаватели в автошколах, и различные наставления для водителей… а моторы как кипели, так и продолжают кипеть. На радость механикам и мотористам…

Контроль уровня охлаждающей жидкости

Контролировать этот уровень следует постоянно. К слову, в процессе эксплуатации (в течение рабочего дня) он в бачке может (и должен) меняться. Это — нормально. Ненормально — когда этот уровень опускается ниже нижней отметки, что означает потерю жидкости, либо – выше, что может означать, например, прорыв картерных газов в систему охлаждения. И это — уже крайне тревожный звонок.

В условиях профильной СТО контроль уровня и давления в системе осуществляется при помощи специального оборудования и инструмента. Рядовой автовладелец имеет в своем арсенале только один прием — систематический визуальный контроль уровня в верхнем бачке радиатора (на автомобилях старых конструкций, без расширительного бачка) либо — в расширительном бачке по специальным рискам – max и min.

Прозеваешь — беда!

Ремонт

Рассмотрим, как исправить проблемы, возникающие в системе охлаждения согласно порядку их перечисления:

• тосол не может исчезать просто так, в закрытой системе он не испаряется, значит – нужно найти течь и устранить ее. Прежде всего, необходимо проверить все шланги и патрубки, возможно, они плохо закреплены, или хомуты износились. Также внимательно осмотрите радиатор охлаждения на предмет протекания;
• если в морозы приходится долго прогревать двигатель до рабочей температуры, прежде чем трогаться в путь, значит, его нужно утеплить. Причем, если в местности, где эксплуатируется ВАЗ 2110, морозы выше -10°С долго не держатся, то достаточно утеплить во время езды радиатор (например, с помощью картонки, которая должна быть на этот случай в багажнике). Если же речь идет о серьезных испытаниях холодом, то придется утеплить, что называется, капитально. Тогда долгий подогрев не понадобится. Можно, конечно, приобрести «тулуп» для двигателя, но это дорого и не всегда оправдано. Можно использовать для этой цели тивиплен или изофлекс с пенополиуретаном. Только придется долго повозиться – вырезать, подогнать, закрепить. В конце концов, чтобы утеплить, подойдет и войлок, даже старое одеяло, закрепленное под капотом с помощью подручных материалов. Следите только, чтобы крепление было надежным, и кусок вашего утеплителя не попал под ремень генератора;
• если двигатель уже начал детонировать, то, скорее всего, вы достаточно «потрудились» для этого, не обращая внимания на «сигналы», которые подавала система охлаждения. Хорошо, если все «пройдет» после приведения ее в порядок, но может понадобиться и ремонт двигателя – а это плохо, неприятно и дорого;
• стрелка датчика температуры ОЖ в красном секторе требует немедленной реакции водителя. Прежде всего желательно заглушить машину, чтобы перегрев не вызвал серьезных последствий. Откройте капот и посмотрите, есть ли в бачке ОЖ, но пробку пока не откручивайте, можно обжечься. Если вы вовремя среагируете на датчик, то до кипения не дойдет, из-под капота не повалит пар и не раздастся свист;

• особенно неприятный момент, когда прорывает прокладку головки двигателя. Тогда уже не избежать серьезного ремонта.

Воздушная система охлаждения

Моторами воздушного охлаждения оснащались транспортные средства в 50-70 годах прошлого века. Типичными представителями таких автомобилей являются «Запорожец» или FIAT 500. Сейчас моторы с воздушным охлаждением в автомобилестроении практически не встречаются.

Конструкция и принцип действия

Конструктивно система принудительного воздушного охлаждения монтируется в подкапотном пространстве транспортного средства и состоит из:

• отсасывающего или нагнетающего вентилятора;
• направляющих ребер рубашки охлаждения двигателя;
• органов управления (дроссельные заслонки, управляющие подачей воздуха или муфта, регулирующая частоту вращения вентилятора в автоматическом режиме);
• температурного датчика, установленного в силовом агрегате;
• контрольного прибора, выведенного на приборную панель в салоне автомобиля.

Охлаждение мотора осуществляется встречным холодным воздухом. Для усиления его потока чаще всего используют вентилятор нагнетающего типа. Он усиливает поток холодного плотного воздуха и обеспечивает его подачу в больших количествах при малых энергетических затратах.

Отсасывающий вентилятор требует больших затрат мощности, однако обеспечивает более равномерный отвод тепла от деталей силового агрегата.

Достоинства и недостатки

Моторы с принудительным воздушным охлаждением отличаются:

• простотой конструкции;
• низкими требованиями к изменению температуры окружающей среды;
• небольшим весом;
• несложным техническим обслуживанием.

К недостаткам системы воздушного охлаждения относят:

• большую потерю мощности мотора, которая расходуется на обеспечение работы вентилятора;
• высокий уровень шума во время работы вентилятора;
• недостаточное охлаждение отдельных элементов двигателя из-за неравномерного обдува;
• невозможность использования излишков тепла для обогрева салона.

Устройство и принцип функционирования системы охлаждения движка «десятки».

Любая система охлаждения призвана не только охлаждать детали, но и выполнять некоторые другие функции, а именно:

• вентиляции и кондиционирования, производя нагрев воздуха в системе отопления;
• охлаждения воздуха в турбонаддуве;
• охлаждения в АКПП рабочей жидкости;
• охлаждения смазки, а точнее масла в данной системе.

Устройство системы охлаждения инжекторного двигателя ВАЗ 2110.

1. Радиатор отопителя
2. Пароотводящий шланг радиатора отопителя
3. Шланг отводящий
4. Шланг подводящий
5. Датчик температуры охлаждающей жидкости (в головке блока)
6. Шланг подводящей трубы насоса
7. Термостат
8. Заправочный шланг
9. Пробка расширительного бачка
10. Датчик указателя уровня охлаждающей жидкости
11. Расширительный бачок
12. Выпускной патрубок
13. Жидкостная камера пускового устройства карбюратора
14. Отводящий шланг радиатора
15. Подводящий шланг радиатора
16. Пароотводящий шланг радиатора
17. Левый бачок радиатора
18. Датчик включения электровентилятора
19. Электродвигатель вентилятора
20. Крыльчатка электровентилятора
21. Правый бачок радиатора
22. Сливная пробка
23. Кожух электровентилятора
24. Зубчатый ремень привода механизма газораспределения
25. Крыльчатка насоса охлаждающей жидкости
26. Подводящая труба насоса охлаждающей жидкости
27. Шланг подвода охлаждающей жидкости к дроссельному патрубку
28. Шланг отвода охлаждающей жидкости от дроссельного патрубка
29. Датчик температуры охлаждающей жидкости в выпускном патрубке
30. Трубки радиатора
31. Сердцевина радиатора

Принцип работы системы охлаждения инжекторного двигателя.

Ежели говорить непосредственно о системе охлаждения ВАЗ 2110, то она является жидкостной, ее циркуляция происходит в принудительном порядке, а заливка осуществляется в расширительный бачок.

Основой для создания жидкости, используемой в данной системе, является вода в совокупности с этиленгликолем. Такая жидкость способна замерзнуть только при максимально низких температурах, а также создавать повышенную температуру кипения. С помощью добавления в нее различных присадок можно увеличить срок работы сальника, а также замедлить процесс коррозии самой системы. Полная заливка жидкости требует последней в объеме 7,8 литра.

Движение же жидкости по всей системе охлаждения ВАЗ 2110 инжектор обеспечивается с помощью центробежного насоса, который закреплен в блоке цилиндров и включается в работу благодаря зубчатому ремню привода ГРМ.

Как известно, жидкость постепенно нагревается от трения рабочих поверхностей деталей. И уже в зависимости от достигнутой температуры жидкости система охлаждения циркулирует изначально по малому кругу, а после нагрева начинает двигаться уже по большому. То есть когда достигается определенная точка нагрева, срабатывает термостат, после чего он открывается и меняет направление движения жидкости. Данный процесс уже регулируют пара клапанов, находящихся в этом термостате. В нем перепускной клапан регулирует движение охлаждающей жидкости по малому кругу, а основной – по большому. Таким образом, при открытии одного из этих клапанов, другой закрывается, и наоборот.

До тех пор пока хорошо двигатель не прогреется, перепускной клапан находится в открытом положении, а жидкость охлаждения перетекает по малому кругу через блок цилиндров, дроссельную заслонку и радиатор обогревателя. Этот отопительный радиатор встроен непосредственно в систему охлаждения мотора, посему, когда жидкость через него проходит, осуществляется обогрев салона автомобиля.

В тот момент, когда происходит нагрев охлаждающей жидкости до 85°С, начинает открываться основной клапан термостата при закрытии перепропускного. В этот момент охлаждающая жидкость проходит одновременно и по малому, и большому кругу. А уже при 102°С – жидкость поступает в радиатор, перетекая при этом только по большому кругу. Там, благодаря потоку воздуха извне происходит ее охлаждение.

Получается, что инжекторная система мотора ВАЗ 2110 устроена таким образом, что если поток воздуха плохо производит охлаждение жидкости, то с помощью сигнала электронного блока управления автоматически включается вентилятор. А в случае сильного нагрева жидкости начинает происходить увеличение ее в объеме, и тогда ее излишки возвращаются назад в расширительный бачок. В данном бачке располагается клапан, который и поддерживает необходимое давление в системе.

Контролировать и проверять уровень охлаждающей жидкости нужно только при холодном силовом агрегате авто. Если заметите регулярное ее уменьшение, то обязательно проверьте всю систему на герметичность. Ну, а полную замену охлаждающей жидкости в ВАЗ 2110 инжектор необходимо делать через каждые 75000 километров пробега.

Антифризы

Такое название охлаждающей жидкости, как антифриз, встречается чаще остальных. Впервые такие жидкости начали применяться на автомобилях зарубежного производства, но в настоящий момент нередко заливаются и в авто отечественные.

Из чего же состоит антифриз? Его основным ингредиентом является производная спирта, например, пропиленгликоль или этиленгликоль. Спирт применяется сразу по нескольким причинам. Во-первых, он меньше вступает в реакцию с металлом, тем самым снижая степень его ржавления и скорость этого процесса. Кроме того, спирт характерен своей крайне низкой температурой замерзания, которая, в отличие от дистиллированной воды, значительно ниже нулевой отметки термометра.

К тому же спирт кипит при несколько большей температуре, чем вода. К примеру, на антифризах самых современных стандартов эта температура превышает 102 градуса по Цельсию. В спирт, доведенный до необходимой консистенции, обязательно добавляется краситель. Краситель необходим для того, чтобы было проще различать разные типы жидкостей для мотора между собой, даже если на упаковке по каким-то причинам отсутствует этикетка.

К слову, для того, чтобы антифризы было проще подразделять между собой по их свойствам и характеристикам, был составлен специальный стандарт, который регламентирует для антифриза каждого типа требования по температурам кипения и замерзания, а также предельному сроку службы.

Чтобы лучше понимать, чем различаются антифризы разных классов между собой, лучшим решением будет изучить документацию по стандарту, где четко прописаны характеристики каждого типа жидкости и ее свойства.

Обычно тип антифриза обозначается буквой и цифрой. На данный момент представлены жидкости таких стандартов, как G11, G12, G12+ и G13. Разумеется, чем выше цифра, тем лучше конечные свойства самого антифриза, будь то температура кипения или кристаллизации. За более высокий класс придется доплатить: в некоторых случаях конечная цена может различаться в несколько раз.

Интересно, что у жидкостей разных стандартов может различаться и тип присадок, которые в них применяются. К примеру, антифриз 11 стандарта характерен тем, что при его использовании на стенках металла создается единая антикоррозионная пленка, которая не позволяет влаге проникать и вступать с металлом в реакцию. В более новых стандартах присадки должны локализоваться на очагах коррозии и восстанавливать структуру металла, параллельно предохраняя детали от ржавления.

Способы устранения

В подавляющем большинстве случаев причиной становится именно прокладка ГБЦ, и потребуется её замена и восстановление герметичности системы охлаждения. Стоит она недорого, да и замена не влетит в круглую сумму, особенно для авто российского производства. Самое сложное — это снятие головки, т. к. нужен специальный динамометрический ключ для контроля усилия при затягивании гаек. Также нужно учитывать последовательность, по которой откручиваются, а затем закручиваются гайки на шпильках.

Поменять прокладку бывает недостаточно и приходится шлифовать плоскость прилегания ГБЦ к блоку, вероятнее всего, при повреждении герметичности «голову» поведёт. Вот в этой ситуации собственными силами уже не справиться, нужно привлекать мастеров. Они проведут дефектовку, и если окажется, что головка сильно деформирована, шлифовка уже не поможет, придётся заменить ГБЦ. Если же тосол попадает в двигатель из-за трещин в блоке, то здесь вариант устранения течи только один: замена блока, а в большинстве случаев это означает установку нового или контрактного мотора.

Видео: Последствия попадания тосола в мотор

Попадание антифриза не является исключительным случаем и происходит повсеместно, определить неисправность сможет даже начинающий автомобилист. Решение проблемы может быть разным и отличаться как сложностью, так и стоимостью ремонта. Не стоит тянуть с диагностикой при появлении любых симптомов, это чревато более серьёзными последствиями вплоть до замены двигателя.

Читать дальше: Тонировка с красным оттенком

Попадание тосола или иного антифриза в блок цилиндров – это проблема неприятная и чревата серьезными поломками двигателя. Поэтому каждый автолюбитель должен уметь распознать ее, а также определять причины и быть готовым их устранить.

Читайте в этой статье

Статьи по теме

Как поменять моторчик дворников: простые советы опытных автовладельцев

Как убрать стук рейки и продлить срок ее службы

Стук рулевой тяги: причины, диагностика, замена

Рулевой люфт автомобиля: особенности диагностики и ремонта

Шумы под капотом: что делать, если они появились

Как осуществить ремонт рулевой рейки БМВ

Медсправка на права-2020: стоимость, врачи, проблемы

Сколько хранится моторное масло: разбираемся в сроках и условиях хранения.

Замена ролика приводного ремня: он тоже не вечный

Штраф за просроченные права: что делать и как избежать

Штраф за езду без страховки: будет ли увеличение

Уходит антифриз из расширительного бачка: причины и диагностика

Направление протектора: правила зимней езды

Можно ли доливать антифриз или разбавлять его водой

Какой антифриз залить в «Пежо»: цвет, марки, производители

Принципиальная схема циркуляции ОЖ

Пока мотор холодный, а ОЖ еще не горячая, она при помощи насоса закачивается в рубашку охлаждения. Проходя по цилиндрам, жидкость нагревается. Далее тосол возвращается обратно к насосу. И так он будет циркулировать до тех пор, пока не прогреется до определенной температуры. Такой круг движения охлаждающей жидкости автолюбители называют малым.

В том момент, когда антифриз прогрелся до необходимой температуры, она переходит на большой. Если система охлаждения запускает его, термостат закрывает клапаны и малый круг.

Когда жидкость циркулирует уже по большому кругу, насос качает охладитель прямо в двигатель. Жидкость, которая уже достаточно горячая, через сеть труб и шлангов попадает в радиатор. Затем антифриз отдает свою температуру радиатору, а тот, в свою очередь, обдувается воздухом и остывает. Также температура охлаждающей жидкости прилично отапливает салон, если печка имеет такую функцию.

Далее, тосол снова качается в двигатель с помощью центробежного насоса. Если объемы жидкости в радиаторе уменьшаются, а температуры растут, то запускаются вентиляторы, которые обдувают его. Когда данный элемент и хладагент достаточно остыли, то вентиляторы отключаются.

Если жидкость остывает до температур, при которых закрывается клапан термостата, то циркуляция снова пойдет по малому кругу.

Для исправной работы двигателя нужно поддерживать в нем постоянную температуру. Если говорить условно, то это примерно 90 градусов. Так, мотор может работать более эффективно, а расход топлива при этом будет на нормальном уровне.

Для этого контуры охлаждения и разделены на два круга, чтобы двигатель быстрее мог выходить на рабочие температуры.

По такому же принципу идет циркуляция охлаждающей жидкости ВАЗ-2110. Этот же принцип действует и для многих других автомобилей отечественного или зарубежного производства.

Детали и узлы системы

Схема устройства охлаждения двигателя достаточно простая и присущая всем версиям. Охлаждающая жидкость циркулирует по кругам — большому и малому. Рассмотрим, детали узла «охлаждайки» более детальнее.

Радиатор и вентилятор

Радиатор и электровентилятор обеспечивают постоянную температуру мотора в пределах 87-103 (в некоторых случаях до 110) градуса Цельсия, чтобы двигатель не перегрелся. На первых моделях двигателя устанавливался трёхрядный охладитель медной конструкции.

Радиатор системы охлаждения.

Медные радиаторы широко распространены на отечественных Волгах, УАЗах и грузовиках, выпущенных в эпоху СССР. Но, после неудачных испытаний, конструкторами было принято решение сменить радиатор на трёхрядный алюминиевый.

Вентилятор бывает двух типов — электрический (устанавливается на все современные автомобили) и принудительного действия (на старых Волгах, ВАЗах и других машинах). Механический вентилятор приводится в действие при помощи коленчатого вала, на котором установлены лопасти. Именно они обеспечивают постоянное охлаждение радиатора.

Вентилятор принудительного действия.

Электровентилятор включается при помощи блока управления, который регулирует температуру мотора при помощи датчика температуры охлаждающей жидкости. Данные о температурном режиме считываются с рубашки охлаждения и подаются на ЭБУ, который включает и выключает основной вентилятор.

Электровентилятор охлаждения.

Неисправность вентилятора и радиатора охлаждения ведут к плохой циркуляции, и недостаточном охлаждении системы. При этом мотор может перегреваться. Если в паре с этим ещё и неисправен термостат, то это приведёт к перегреву мотора, что потянет более серьёзные неполадки.

Термостат

Обеспечивает перевод потоков охлаждающей жидкости с малого на большой круг, и наоборот. Так, открывается термостат при температурном диапазоне в 60-70 градусов. Это одна из самых важных деталей мотора, поскольку именно она регулирует эффективный и быстрый прогрев движка, а также нормальную работу системы ОЖ.

Устройство термостата.

Неисправность термостата приводит к тому, что двигатель начинает греться, поскольку он находится в закрытом состоянии и зачастую, эта неисправность сопровождается частым включением электровентилятора. Смена термостата проводится легко, для этого просто необходимо слить ОЖ до уровня ниже детали и открутить корпус. Под корпусом находится изделие. При замене стоит менять и уплотнительную резинку.

Водяной насос или помпа

Водяной насос или помпа служит для обеспечения циркуляции ОЖ по всей системе. Неисправность данного элемента приводит к потере жидкости и перегреву силового агрегата. Обычно износ подшипников внутри изделия приводит к заклиниванию, из-за чего из-под водяного насоса начинается течь.

Водяной насос.

Отопитель

Одним из неотъемлемых элементов системы охлаждения является система отопителя. Она включает в себя входящий и выходящий патрубок, радиатор и электровентилятор. В зимнее время активно эксплуатируется, чем дополнительно охлаждает движок.

Расширительный бачок и пробка

В расширительный бачок вытесняются газы и пары, которые образуются вследствие эксплуатации системы. Там, этот элемент служить также уровнем ОЖ в системе. Через пробку вытесняется воздух, а также горячая «охлаждайка» при перегреве силового агрегата.

Патрубки

Патрубки — промежуточные элементы, через которые циркулирует охлаждающая жидкость, а также соединяются разные элементы системы. Неисправность данных деталей может привести к потере жидкости, что может значительно снизить уровень в движке. Обычно, в зависимости от пробега и местности эксплуатации данные детали рекомендуется менять один раз на 100 000 км пробега.

Датчик температуры

Датчик температуры охлаждения считывает данные о температурном режиме и передаёт их в электронный блок управления, который проводит регулировке температуры. Устанавливается он на термостате.

Датчик температуры ОЖ.

Неисправность элемента может привести к тому, что мотор будет перегреваться, поскольку электровентилятор не будет включаться. Особенно это опасно в летний период. Также, проблемы с датчиком могут послужить ряду других проблем связанных с мотором.

Водяная рубашка

Водяная рубашка охлаждения находится внутри блока цилиндров и головки блока. Она обеспечивает вывод тепла с этих элементов, которые нагреваются в процессе эксплуатации. Так, при помощи водяного насоса и патрубков жидкость двигается в радиатор, где собственно и происходит охлаждение, а затем возвращается для поглощения нового тепла.