Принимая во внимание все факторы, можно сделать вывод, что оптимальная температура двигателя играет очень важную роль, так как только в этом случае агрегат может работать оптимально, не повреждая какие-либо узлы и не теряя мощности.
Правильная рабочая температура двигателя
Устойчивость любого автомобиля зависит от условий эксплуатации и технических характеристик двигателя внутреннего сгорания. Такой показатель, как рабочая температура двигателя, зависит не только от окружающих условий, но и от многих эксплуатационных факторов. Если этот параметр соответствует расчетному значению, то есть находится в допустимом диапазоне, силовой агрегат обеспечивает максимальную отдачу мощности в течение длительного времени. При оптимальных режимах работы ДВС создаются наилучшие условия для работы всех систем автомобиля.
При сгорании топливных смесей в цилиндрах двигателя выделяется большое количество тепла. В камерах сгорания температура достигает более 2000°С. В конструкцию силовых агрегатов входит система охлаждения, элементы которой отводят тепло от работающих агрегатов. Благодаря эффективной работе элементов системы охлаждения ДВС тепловой режим поддерживается в оптимальном диапазоне от +80 до 90°С. Существуют отдельные типы моторов, для которых нормы распространяются до 110°С, чаще всего это механизмы с воздушным охлаждением.
При работе двигателя в оптимальном температурном режиме создаются наилучшие условия для:
- Полное заполнение цилиндров топливно-воздушной смесью.
- Стабильность силового агрегата во время движения.
- Надежная работа механизмов и систем автомобиля.
Отклонения от нормы температурных режимов силовых агрегатов
Показания температуры внутри двигателя можно посмотреть на приборе, расположенном в салоне любого современного автомобиля.
Что вызывает чрезмерную рабочую температуру в двигателе? При сверхвысоких температурах нарушаются технологические тепловые зазоры металлических элементов. Это вызывает следующие негативные изменения в работе силового агрегата:
- ускоренный износ узлов и рабочих органов;
- деформация и поломка механизмов;
- снижение мощности двигателя;
- возникновение детонации;
- несанкционированное воспламенение топлива.
Что означает понятие — низкая температура двигателя? Если во время движения автомобиля стрелка на приборе находится ниже рекомендуемого уровня температуры, есть веские основания для беспокойства. Ненагретая топливно-воздушная смесь конденсируется и оседает на стенках цилиндров. Когда конденсат попадает в масляный поддон, моторное масло разжижается. Технические свойства и характеристики смазки резко ухудшаются. При длительной эксплуатации в условиях пониженного теплового режима узлы и детали силового агрегата быстро изнашиваются и приходят в негодность.
Если температура двигателя не поднимается до рабочей, во избежание преждевременного выхода из строя узлов двигателя водителю следует отправить автомобиль на диагностику в ближайший сервисный центр.
Если в системе охлаждения нет охлаждающей жидкости или охлаждающей жидкости, а вместо нее используется вода, то проблем нет, если уровень поддерживается с течением времени. Но это не страшно только в теплое время года. Зимой вода вместо антифриза может максимально сильно повредить двигатель.
Почему рабочий диапазон нагрева считается оптимальным?
Процесс сгорания топливовоздушной смеси в цилиндрах сопровождается выделением большого количества тепла, так как температура в камере сгорания составляет около 2000 градусов и выше. Задача системы охлаждения – поддерживать оптимальный тепловой режим в пределах 80-90 градусов. Для некоторых типов силовых установок нормальными могут быть температуры до 110 градусов, чаще в двигателях с воздушным охлаждением.
При оптимальном температурном режиме происходит наилучшее наполнение цилиндров, стабильный запуск и надежная работа автомобиля.
Высокая температура
Конструктивно в двигателе предусмотрены тепловые зазоры, так как его детали нагреваются при расширении. При нагреве выше допустимого значения зазоры нарушаются, что приводит к сильному износу, царапинам и разного рода поломкам. Кроме того, наблюдается снижение мощности из-за ухудшения наполнения цилиндров, а также появления детонаций и самовоспламенения топлива.
На фото: проверка тепловых зазоров клапанов
Если ранее проверенный датчик температуры по какой-то причине перестал работать, можно воспользоваться специальным тестером с датчиком температуры. Такой инструмент легко найти в магазине электротоваров.
Система высокой точности
В «аналоговую» эпоху, когда все электрическое управление системой охлаждения сводилось по максимуму к регулировке температуры и запуску электровентилятора, а все остальное работало за счет механических систем, обеспечить работу двигателя в узкий температурный режим. Но современные технологии позволили значительно повысить эффективность и точность всей системы именно за счет того, что появилась возможность прямого управления узлами и исполнительными механизмами.
Для оптимизации температурного режима теперь используется раздельная система охлаждения с двумя термостатами, причем управлять ими можно электронным способом. Водяной насос также может иметь электрический привод, а значит, его производительность можно регулировать в зависимости от текущего режима. Подача воздуха в моторный отсек и радиаторы охлаждения также может регулироваться управляемыми заслонками. Все это в интересах большей эффективности и точности системы, чтобы двигатель оставался в заданном температурном диапазоне как можно дольше. А это, в свою очередь, будет иметь максимально узкий диапазон значений.
«Запланированный» перегрев с риском форс-мажора
В то время как старые двигатели работают при температуре до 100°C, современные двигатели обычно работают при температуре выше 100°C. Возьмем те же двигатели BMW, рабочая температура которых составляет 110-120°С. Это сделано для того, чтобы добиться максимального КПД и обеспечить наилучшую топливную экономичность. Делать нечего: двигатель внутреннего сгорания наиболее эффективен как раз тогда, когда он работает на пределе своих возможностей, когда его разделяет тонкая грань перед детонацией или перегревом. Собственно, по этой причине и требуется высокая производительность и точность системы охлаждения, чтобы не перегревать вещи.
Это непросто, особенно учитывая, что современные моторы усилены и термически нагружены. Добавьте дизайнерские проблемы и решения. Возьмем, к примеру, 4,4-литровый двигатель BMW S63 V8. Турбины находятся в блочном развале, поэтому электрика и многие детали систем наддува, смазки и охлаждения страдают от высоких температур, что сказывается на их сроке службы.
С возрастом факторы риска только увеличиваются. Радиаторные «бутерброды» забиваются ворсом и дорожным мусором, протечки или закипание охлаждающей жидкости могут привести к недостаточному ее уровню в системе и, со временем, к вероятности выхода из строя датчиков, термостатов и т.д. В результате снижение эффективности системы охлаждения при минимальном запасе температуры грозит перегревом.
При неисправности клапанов в крышке бачка жидкость начинает закипать, что также приводит к критическому перегреву двигателя с последующим сложным и дорогостоящим ремонтом.
Рабочая температура дизельного двигателя
Дизельные агрегаты имеют другую конструкцию, благодаря чему температура в камере сгорания при их работе ниже в несколько раз. Рабочая температура зависит от типа самого двигателя. В процессе эксплуатации температура сначала значительно повышается, затем снижается, так как горючая смесь начинает быстрее воспламеняться. Он сгорает раньше, процесс становится более плавным и полным, негорючей жидкости почти не остается. За счет этого стабилизируется рабочая температура, повышается КПД двигателя, а выхлопные газы становятся менее токсичными.
Специалисты считают, что для дизельных конструкций нормальной температурой можно считать от 70 до 90 градусов в зависимости от модели двигателя. Под нагрузкой температура двигателя может подняться до 97 градусов, но любое более высокое повышение может привести к серьезному повреждению системы. Существует и обратная проблема перегрева, когда агрегат не достигает нужной температуры. Как и у бензиновой версии, у него начинаются различные проблемы.
Например, во время прогрева, когда система находится в режиме ожидания, необходимо дать ей прогреться не менее чем до 40-50°C, прежде чем начинать движение. Это позволит ему работать оптимально, снизит износ деталей. Кроме того, необходимо контролировать обороты: они должны достигать 2000 или 2500 об/мин. После этого нужно дождаться, пока система прогреется до 80°С, что будет означать, что силовой агрегат можно будет использовать в полную силу. Эта рекомендация особенно актуальна для холодного времени года, так как у многих дизелей проблемы с запуском зимой, в них используется специальный электроподогрев.
Если двигатель не достигает рабочей температуры, его КПД сильно снижается. Это сказывается на тяге автомобиля в целом, он начинает хуже разгоняться, медленно едет, значительно увеличивается расход топлива. Это может произойти по следующим причинам:
Если использовать такой автомобиль под нагрузкой, например, при езде по бездорожью или перевозке грузов, то смесь не сгорит полностью, на стенках камеры сгорания появится нагар, забьются топливные форсунки, быстро выйдет из строя сажевый фильтр сбой, износ системы увеличится.
Например, если форсунки забиты, солярка не сгорит полностью, ее расход увеличится просто за счет того, что часть топлива выльется из выхлопной трубы, не сгорев. Это явление опасно тем, что топливо сгорает уже на поверхности поршней, вызывая их прогорание и закупорку камер сгорания. От этого может пострадать и впускной клапан, снизится компрессия, к тому же запустить такой двигатель в холодную будет проблематично.
Такое явление, как переохлаждение, также негативно сказывается на качестве работы силового агрегата. В большинстве случаев это происходит зимой или при эксплуатации автомобиля в сложных погодных условиях на Крайнем Севере.
Чем опасна высокая температура
Повышение температуры в двигателе вызывает закипание и испарение антифриза. После выхода жидкости из системы резко повышается температура, что вызывает перегрев и деформацию двигателя, детали ДВС начинают расширяться и изменяться. В конечном итоге мотор глохнет, что чревато выходом из строя. В этом случае двигатель сложно раскрутить и это будет стоить дорого.
Допустимая температура в автомобиле зависит от свойств охлаждающей жидкости. При заливке воды ограничение температуры составляет 100 градусов. Антифриз противостоит в районе от 110 до 140 градусов Цельсия, поэтому допускается эксплуатация при температуре не более 110 градусов.
Как восстановить нормальную температуру ДВС
Как сбросить рабочую температуру двигателя? В первую очередь при высокой температуре стоит проверить количество антифриза в системе, но если его мало или его нет, то необходимо долить. При отсутствии бачка с охлаждающей жидкостью ее необходимо заливать в радиатор.
При заливке непосредственно в радиатор необходимо соблюдать осторожность, чтобы избежать ожогов тела горячей жидкостью. Следующим шагом будет проверка системы на герметичность. Не лишним будет проверить радиатор. Если есть сильный перегрев двигателя, то необходимо его диагностировать.
Чтобы поддерживать постоянную температуру, стоит следить за уровнем жидкости в бачке, вовремя наполняя его, а также проверять исправность датчика температуры.
Система охлаждения максимально снижает этот показатель, поддерживая температуру в районе 80-90 градусов. Эта температура является оптимальной рабочей температурой.
И что же делать?
Если у вас современный автомобиль, пробег которого уже за 50 000 минимум, но вы будете ездить на нем долго и счастливо (а может, вы даже купили подержанную версию с пробегом за 100), то вам нужен совет, как сохранить машина от перегрева.штатная.
В следующей части статьи мы поговорим об оптимальном режиме движения и некоторых доработках конструкции двигателя, которые помогут предотвратить перегрев и крайне положительно скажутся на его ресурсе.
Но система управления также управляется электроникой и старается не «напрягать» владельца автомобиля «лишней» информацией о работе машины. Поэтому почти всегда циферблатный индикатор и даже цифровые датчики температуры не отражают реальных показаний.
Последствия перегрева и переохлаждения ДВС
Для начала попробуем рассказать о вреде перегрева двигателя. Прежде всего, повышение температуры вызывает интенсивное кипение и испарение хладагента. Как только жидкость полностью выйдет из системы, охлаждение прекратится и тогда температура двигателя будет подниматься гораздо быстрее. Перегрев двигателя вызывает изменение свойств металла и его расширение. Части начинают деформироваться и менять свои нормальные размеры. Все это приводит к его заклиниванию, и в конечном итоге оживить двигатель без дорогостоящего ремонта будет невозможно.
В настоящее время все автомобили с бензиновым двигателем имеют опасную температуру двигателя 130 градусов по Цельсию. Когда температура достигает этой отметки, мотор глохнет.
Максимально допустимые температуры ограничиваются свойствами теплоносителя. Если температура кипения воды 100 градусов, то температура кипения антифриза может колебаться от 108 до 138 градусов Цельсия. Поэтому есть ряд моторов, которые могут работать при 120 градусах.
К чему приводит перегрев мотора
Как ни странно, переохлаждение двигателя тоже может быть. Речь идет об автомобилях, эксплуатируемых в районах Крайнего Севера, где неблагоприятная погода является повседневным явлением. Переохлаждение двигателя происходит в основном во время движения автомобиля, когда поток холодного воздуха на большой скорости обдувает радиатор и сам двигатель. Во-первых, охлаждающая жидкость очень быстро достигает низкой температуры, что охлаждает двигатель на высоких оборотах даже при работе с большими нагрузками.
Низкая температура двигателя может вызвать следующие проблемы:
- Для карбюраторного двигателя — замерзание системы питания двигателя. При этом жиклер, через который должен поступать воздух, очень быстро покрывается льдом, а свечи автомобиля просто заливаются. В этом случае нельзя продолжать движение, пока не высохнут свечи. Эта проблема решается установкой на воздушный фильтр специальной гофры, собирающей поток горячего воздуха возле выпускного коллектора двигателя.
- Замерзающая охлаждающая жидкость. В основном эта проблема касается автомобилей, которые работают на воде. Дело в том, что при нормальной работе в холодный период температура падает до таких значений, что термостат перекрывает подачу воды к радиатору. Следовательно, при движении вода в радиаторе замерзает, а при достижении двигателем более высоких нагрузок, даже при открытом термостате, она не циркулирует по радиатору, соответственно двигатель начинает перегреваться. Вот как переохлаждение может привести к перегреву. Чтобы этого не произошло, на решетку радиатора вешают перегородку из плотной ткани или жалюзи.
- Переохлаждение может привести к неисправности системы отопления салона, которая так важна для нормального функционирования человека в автомобиле. Так как охлаждающая жидкость остывает, охлаждается и воздух, поступающий в салон автомобиля, соответственно управление автомобилем начинает вызывать некоторый дискомфорт.
Вот так рабочая температура двигателя отвечает за многие процессы, происходящие в различных системах двигателя внутреннего сгорания. Старайтесь как можно чаще уделять больше внимания этому параметру, так как от него зависит срок службы вашего двигателя.
