Сначала, перед промывкой, сливается вся охлаждающая жидкость из выпускной пробки и блока цилиндров в нижней части холодильника для удаления остатков.
Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания: как это работает
Цель системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания заключается в отводе тепла от нагретых частей двигателя с помощью хладагента (жидкости, газа или обоих) для поддержания рабочего диапазона температур двигателя и защиты двигателя от перегрева независимо от условий эксплуатации. Как устроена эта система охлаждения, какие типы систем охлаждения существуют и принципы их работы подробно описаны в этой статье.
Помимо своей основной функции в виде отвода тепла от двигателя, система охлаждения двигателя (аббревиатура СОД) выполняет и другие задачи.
- охлаждение смазочной жидкости в автоматической трансмиссии, охлаждение
- Охлаждение системы рециркуляции выхлопных газов,.
- воздушное охлаждение системы турбонагнетателя,…
- охлаждение системы смазки двигателя, и
- нагрев воздуха в системах отопления и охлаждения.
Отказ или плохая работа системы охлаждения приводит к повышенному износу компонентов двигателя. Рабочая температура современных бензиновых двигателей составляет 100-120°C (70-90°C для дизельных двигателей), а из-за облегченной конструкции и повышенного отношения мощности к объему современных двигателей даже кратковременный перегрев гарантирует мгновенный или очень быстрый выход двигателя из строя. Поэтому правильная работа системы охлаждения в современных автомобилях гарантирует эффективность и долговечность силовой установки.
Виды систем охлаждения двигателя
Системы охлаждения для двигателей внутреннего сгорания можно разделить на три основных типа: жидкостные (водяные), воздушные и гибридные (комбинированные — для охлаждения используются воздух и жидкость).
Системы жидкостного охлаждения
Системы жидкостного охлаждения можно разделить на несколько типов — закрытые, открытые и открытые. В незамкнутой системе жидкостного охлаждения охлаждающая жидкость (сокращенно «хладагент») подается извне, отводит тепло от своего источника и направляется во внешнюю среду. Например, для охлаждения режущих инструментов смазочный материал самотеком поступает в масляный бак. В открытой системе охлаждения жидкости нагревательный элемент размещается в объеме теплоносителя, а теплоноситель — в охладителе. Используются открытые системы Для охлаждения трансформаторов. Для автомобильного применения используются только закрытые системы жидкостного охлаждения, в которых жидкость находится в замкнутом контуре.
Помимо систем с замкнутым контуром, для улучшения теплопередачи можно использовать воздушное охлаждение. Это сочетание, широко используемое в автомобильной промышленности, известно как комбинированная (или гибридная) система охлаждения.
Комбинированные (гибридные) системы охлаждения
Жидкости протекают по жидкостному контуру под давлением, нагреваются в рукаве охлаждения двигателя и охлаждаются в холодильнике. Рядом с холодильником также установлен вентилятор, который включается, когда температура охлаждающей жидкости превышает заданное значение. Эта система используется в большинстве современных автомобилей.
Наиболее часто используемой охлаждающей жидкостью сегодня является антифриз. Это специальная жидкость на основе этиленгликоля, которая не замерзает при низких температурах (обычно называемая «антифризом»). Ранее использовалась чистая вода. В Советском Союзе антифриз марки «Тосол» использовался для производства ряда технических жидкостей для автомобилей. Эта марка охлаждающей жидкости, названная Тосол-А и Тосол-АМ, была настолько популярна, что термин Тосол стал синонимом антифриза.
Базовая система охлаждения одинакова как для бензиновых, так и для дизельных двигателей. В этой статье описана общая система, применимая к обоим типам двигателей. Набор компонентов может варьироваться от автомобиля к автомобилю, но основные компоненты, обеспечивающие надлежащую работу системы охлаждения, одинаковы.
Конструкция системы жидкостного охлаждения двигателя
- Радиатор
- Охлаждающие вентиляторы,.
- Водяной насос (помпа)
- термостат
- Радиатор, отопитель радиатора кабины
- Радиаторы отопления кабины,.
- Расширительные контейнеры.
Охлаждающие холодильники (1).
Радиаторы охлаждения автомобиля (или воздушные теплообменники) используются для отвода тепла в атмосферу. Он состоит из труб, по которым течет антифриз, и ряда ребер (ребрышек), которые увеличивают поверхность и ускоряют теплообмен. Радиаторы изготавливаются из высокопроводящих материалов, таких как медь (трубы) и алюминий (ребра). Нагреватели с медными трубками долговечны, но для удешевления их часто изготавливают из алюминия, что сказывается на их долговечности. Эти теплообменники могут быть оснащены крышками радиатора (воздушными клапанами), которые выполняют ту же функцию, что и крышка расширительного бачка.
Внешний радиус системы охлаждения включает радиатор и расширительный бачок. Циркуляция антифриза начинается только при достижении двигателем рабочей температуры. Поток открывается при срабатывании термостата.
Большой и малый круг системы охлаждения двигателя
После запуска двигатель должен как можно быстрее достичь рабочей температуры. Для этого система охлаждения разделена на малый и большой контуры охлаждения. В малом круге охлаждающая жидкость циркулирует как можно ближе к цилиндрам и поэтому нагревается как можно быстрее. Когда охлаждающая жидкость достигает высокой рабочей температуры, открывается клапан, и жидкость вступает в больший цикл, предотвращая перегрев двигателя. Задача меньшего цикла — поддержание рабочей температуры, а задача большего цикла — отвод избыточного тепла.
Когда кабина быстро нагревается, это здорово, и это потому, что радиатор является частью малого круга. Жидкость течет по трубам к радиатору и обратно. Это означает, что для того, чтобы радиатор начал быстрее продувать горячий воздух, радиатор должен быть включен во время прогрева двигателя.
Помпа и термостат системы охлаждения
Таким образом, циркуляция охлаждающей жидкости предотвращает перегрев двигателя. Но что движет жидкость? Ответ — насос. Это специальный насос, который работает от двигателя через ремень, но выпускаются также насосы с электродвигателями. Серьезные повреждения насоса, связанные с утечкой через сливное отверстие и износом подшипников (со скрипом). Некоторые насосы с пластиковыми крыльчатками, которые ржавеют при использовании низкокачественного антифриза.
Термостат — это клапан, который открывается при нагревании охлаждающей жидкости, заставляя ее совершать большой цикл. Он состоит из цилиндра, содержащего вещество, которое расширяется при нагревании — когда оно достигает определенной температуры, оно толкает шток, открывая клапан. Когда он остывает, шток вытягивается, и клапан закрывается.
Радиатор и расширительный бачок системы охлаждения двигателя
Радиатор является частью более крупного контура и устанавливается в передней части автомобиля. Жидкость циркулирует по нему и охлаждается поступающим воздухом и вентилятором.
Крышка радиатора поддерживает давление в системе охлаждения. Имеется клапан, который открывается, когда давление превышает рабочее давление, сливая излишки жидкости через трубку в расширительный бак.
Расширительный бак необходим для хранения жидкости, необходимой для охлаждения. Когда антифриз в расширительном бачке охлаждается, он поступает обратно в холодильник через шланг, чтобы предотвратить попадание воздуха. Имеется комбинированный бак с клапанной крышкой.
Вот как работает система охлаждения двигателя. Некоторые из основных проблем, связанных с этой системой, следующие
Основная причина — избыточное давление из-за неисправной крышки радиатора/бачка с аэрозолем
-
– возникает неожиданно, но паниковать не стоит. Лучше включить печку на полную, врубив высшую скорость, прекратить движение накатом и заглушить двигатель.
Основная причина — израсходована вся охлаждающая жидкость в системе, отказал вентилятор, засорился холодильник, неисправен термостат или насос.
Основные причины — недостаток антифриза, поломка термостата в открытом положении.
Автомеханик с 20-летним опытом работы по ремонту и обслуживанию автомобилей различных марок. Основные области специализации: диагностика и проектирование.
В некоторых случаях возможны сбои в работе системы. Это результат заклинивания термостата. В зависимости от положения заклинивания двигатель перегревается или, наоборот, не достигает оптимальной температуры. Замена термостата может решить проблему, также рекомендуется профилактическая промывка системы.
Как заменить охлаждающую жидкость
-Автоматическое поддержание оптимального теплового состояния двигателя, независимо от режима работы или внешних условий -Быстрый прогрев двигателя до рабочей температуры -Долгосрочное сохранение тепла после остановки двигателя -Низкие энергозатраты на систему охлаждения во время движения агрегата.
При сгорании топливных смесей выделяется значительное количество тепла. Если двигатель не охлаждается или охлаждается недостаточно, детали двигателя могут нагреваться все сильнее и сильнее, что снижает долговечность и наполнение цилиндров, ухудшает условия работы системы смазки из-за снижения вязкости перегретого масла, ускоряет активацию присадок к маслу и деталей отложения и отложения углерода.
‘Большинство автомобильных двигателей имеют закрытые системы охлаждения с жидкостями’.
Жидкостная система охлаждения
Жидкостные системы охлаждения обладают большей инерцией, и двигатель медленно нагревается, но и медленно остывает. Кроме того, высокая теплоемкость охлаждающей жидкости обеспечивает интенсивный и равномерный отвод тепла и снижение температуры компонентов.
Тепло, выделяемое двигателем, используется для нагрева впускного трубопровода для улучшения состава воздушной смеси и для обогрева кабины или салона автомобиля в холодную погоду.
Приборы системы охлаждения:.
Холодильник 3, вентилятор 1, жидкостный насос 8, рубашка охлаждения блока цилиндров, рубашка охлаждения головки цилиндров, термостат 10, патрубки 6, 17, шланг 9, расширительный бачок, регулятор температуры жидкости 13, сливной клапан 18, сливной клапан.
Циркуляция охладителя (холодильника) является неотъемлемой частью каждого автомобиля, и при циркуляции охлаждающей жидкости страдает общая эффективность автомобиля. Можно выделить различные типы систем охлаждения.
Круги циркуляции
Обычно различают большие и маленькие. Малые считаются основными. Поэтому, как только двигатель работает, жидкость выпускается. Работа этого контура заключается в поддержании оптимальной температуры для силового агрегата. Малый цикл включает в себя насос, рукав двигателя и нагреватель. Это позволяет двигателю быстро прогреваться. Кроме того, при низких температурах антифриз, который движется только по малому радиусу, не охлаждает силовой агрегат при самой низкой температуре, а наоборот, согревает его.
Внешний радиус системы охлаждения включает радиатор и расширительный бачок. Циркуляция антифриза начинается только при достижении двигателем рабочей температуры. Поток открывается при срабатывании термостата.
В некоторых случаях возможны сбои в работе системы. Это результат заклинивания термостата. В зависимости от положения заклинивания двигатель перегревается или, наоборот, не достигает оптимальной температуры. Замена термостата может решить проблему, также рекомендуется профилактическая промывка системы.
Заключение Система охлаждения является важным фактором в обеспечении работоспособности двигателя. Для полной диагностики поражения необходимо знать разницу между малыми и большими контурами охлаждения двигателя. Поняв это, гораздо легче определить причину неисправностей в этой системе.
