Что охлаждает двигатель: В доступе на страницу отказано

Содержание

Как избежать закипания автомобиля в пробке и что делать, если это произошло

Стоящий автомобиль с открытым капотом, из-под которого идет пар, не редкая картина на российских дорогах в жаркое летнее время года. Особенно часто такую сцену можно наблюдать на улицах с плотным движением. Как избежать закипания автомобиля и что делать, если предотвратить это не удалось, вспоминала «Газета.Ru».

Чаще всего закипают на дороге видавшие виды автомобили отечественного производства. Однако современные иномарки даже люксового сегмента также периодически постигает такая участь, в особенности в сильную жару. Явным показателем того, что двигатель перегрелся, являются мощный поток пара, вырывающийся из-под крышки капота. Как правило, это зрелище сопровождается неприятным запахом закипевшей охлаждающей жидкости.

Почему автомобиль закипает

Охлаждение двигателя – одна из наиболее «капризных» систем современных автомобилей не только отечественного производства, но и дорогих иномарок. Система охлаждения двигателя функционирует следующим образом: когда двигатель работает, специальный насос прогоняет по системе охлаждающую жидкость (антифриз или тосол), который в свою очередь охлаждается в радиаторе встречным воздухом.

Если в системе охлаждения появляется неисправность, двигатель моментально перегревается и может выйти из строя, что в любом случае сулит дорогостоящий ремонт. Таким образом, пар из-под капота говорит о закипевшем антифризе и серьезном перегреве двигателя.

Ситуация усугубляется, если автомобиль долго находится без движения на жаре с заведенным двигателем, к примеру в пробке.

Есть несколько наиболее распространенных причин, по которым двигатель может перегреваться. Одна из них – выход из строя радиатора охлаждения. Со временем он забивается тополиным пухом и пылью и практически перестает функционировать. Решетку радиатора специалисты рекомендуют промывать как минимум один раз в год.

Бывает, что решетка радиатора повреждается, к примеру, при попадании в нее на высокой скорости камня или при незначительном столкновении автомобиля. Ввиду отсутствия герметичности охлаждающая жидкость постепенно вытекает через радиатор. В такой ситуации требуется замена радиатора, в редких случаях — ремонт.

Кроме того, к перегреву двигателя приводит выход из строя термостата — прибора, поддерживающего постоянную температуру жидкости. Решается проблема также заменой этой детали.

Как предотвратить закипание

Нормальная температура охлаждающей жидкости (антифриз или тосол) – от 90 до 105 градусов по Цельсию. В большинстве моделей автомобилей температуру можно отслеживать по датчику, находящемуся на приборной панели. В некоторых автомобилях эта информация отражается на экране бортового компьютера.

Большую роль в предотвращении закипания антифриза играет его качество. Хорошая охлаждающая жидкость закипает только при 150 градусах по Цельсию, а более низкого качества — при меньшей температуре.

Именно поэтому не стоит экономить на антифризе, хотя высокая стоимость охлаждающей жидкости и не исключает контрафактного происхождения.

Если по показаниям датчика вы понимаете, что мотор перегрет, можно прибегнуть к небольшой хитрости: включить печку на полную мощность.

Разумеется, в салоне мгновенно станет очень жарко, но благодаря этому удастся отвести тепло от мотора. Однако это поможет ненадолго, и если затор на дороге большой, лучшим вариантом будет все же остановиться на обочине и заглушить двигатель, дав ему остыть.

Во избежание такой неожиданности в поездке специалисты рекомендую проводить профилактику системы охлаждения двигателя в сервисе. Начало лета для такой процедуры – наиболее подходящее время.

Кроме того, водителю стоит периодически проверять уровень охлаждающей жидкости в расширительном бачке и доливать ее при необходимости.

В багажнике нужно иметь канистру с парой литров антифриза, что в случае неожиданной поломки в системе охлаждения поможет самостоятельно добраться до сервиса.

Также эксперты подчеркивают важность такого фактора, как чистота двигателя – от слоя грязи и масла мотор также нагревается значительно быстрее.

Если из-под капота пошел пар

Если предотвратить закипание двигателя не удалось, то рекомендуется сразу же остановить автомобиль и заглушить мотор. Когда машина остынет, необходимо долить в расширительный бачок (его можно легко найти под капотом машины – бачок прозрачного цвета с зеленой, желтой, синей или красной жидкостью внутри) охлаждающую жидкость или в крайнем случае дистиллированную воду. Однако стоит понимать, что вода закипает уже при 100 градусах, поэтому проехать много в этом случае все равно не удастся.

Перед тем как откручивать крышку расширительного бачка, нужно выждать порядка 15 минут. В противном случае кипящая жидкость может ошпарить руки.

Самый безопасный вариант – не испытывать судьбу и вызвать эвакуатор, который доставит машину в сервис.

Система охлаждения двигателя

Система охлаждения двигателя жидкостная, закрытая, с принудительной циркуляцией (рис. 36). Закрытая (герметичная) система обеспечивает минимальный расход охлаждающей жидкости. Емкость системы 10,5 л. К системе охлаждения подключен радиатор отопления кузова, устройство которого описано в главе «Кузовы». Направление циркуляции жидкости показано стрелками на рис. 36.

Рис. 36 Система охлаждения двигателя.

1 — рукоятка управления жалкий; 2 — водораспределительная труба; 3 — патрубок выпускной рубашки цилиндров; 4 — термостат 5 — тяга управления жалюзи; 6 — пробка радиатора; 7 — верхний бачок радиатора; 8 — жалюзи; 9 — вентилятор; 10 — водяной насос; 11 — трубка радиатора; 12 — пластины радиатора, 13 — контрольная трубка; 14 — нижний бачок радиатора, 15 — сливной краник радиатора, 16- ремень вентилятора; 17 — отводящая труба радиатора отопления кузова; 18 — питающая труба радиатора отопления кузова; 19 — регулировочный краник отопления кузова.

Водяной насос засасывает воду из нижнего бачка радиатора и подает ее в рубашку цилиндров через водораспределительную трубу 2. В этой трубе имеются четыре прорези, расположенные против седел выпускных клапанов Вода, поступая через эти прорези, интенсивно охлаждает наиболее горячие места блока. Из рубашки цилиндров жидкость поступает в рубашку головки, а затем через термостат и его патрубок — в верхний бачок 7 радиатора. По этому пути жидкость циркулирует при прогретом двигателе.
Наивыгоднейший тепловой режим двигателя (температура жидкости 80 — 90°С) поддерживается с помощью термостата, жалюзи радиатора, а в зимнее время — дополнительно с помощью утеплительного фартука.

Термостат

Термостат помещен в выпускном патрубке водяной рубашки цилиндров. При температуре жидкости ниже 70°С клапан термостата закрыт (рис. 37, б) и при работе двигателя вода из головки цилиндров идет через окна в шторке 6, окна в корпусе 5 и по перепускному каналу 11 в водяной насос, минуя радиатор. В этом случае количество циркулирующей жидкости невелико, в радиатор она не поступает и поэтому быстро нагревается. Когда температура жидкости превысит 70° С, клапан термостата начнет открываться и жидкость частично будет циркулировать через радиатор. При температуре 83°С клапан 8 полностью откроется, шторка закроет окна в корпусе 5 и выключит перепускной канал 11; поэтому вся жидкость будет направляться по патрубку 4 в радиатор (рис. 37, а).
Если радиатор отопления кузова включен, т. е. если краник 19 (рис. 36) открыт, то при закрытом клапане термостата охлаждающая жидкость циркулирует также и через радиатор отопления.
Клапан 8 (рис. 37) открывается и закрывается автоматически при изменении температуры охлаждающей жидкости вследствие изменения длины гофрированного баллона 10, в котором находится легко испаряющаяся жидкость. При повышении температуры охлаждающей жидкости давление внутри баллона увеличивается и он удлиняется; при понижении температуры, наоборот, длина баллона уменьшается.
Между термостатом и патрубком установлена резиновая прокладка 7 для предотвращения пропуска значительного количества воды в радиатор при закрытом клапане термостата. Сохранность и исправность прокладки являются необходимыми условиями для правильной работы термостата.

Рис. 37 Установка и схема работы термостата

а — клапан термостата открыт; б — клапан термостата закрыт; 1 — водяной насос; 2 — головка цилиндров; 3 — прокладка выпускного патрубка головки цилиндров; 4 — выпускной патрубок; 5 — корпус термостата; 6 — шторка перепускных окон для холодной воды в корпусе термостата; 7 — прокладка; 8 — клапан термостата; 9 — стержень клапана; 10 — гофрированный баллон; 11 — перепускной клапан в головке блока.

До октября 1949 г. на двигатель М-20 устанавливался старый термостат (рис. 38). Принцип действия старого термостата такой же, как и нового. Путь охлаждающей жидкости показан на рисунке стрелками.

Рис. 38 Установка и схема работы термостата старого типа (применялся до октября 1949 г.)

а — клапан термостата закрыт; б — клапан термостата открыт; 1 — перепускной канал водяного насоса; 2 — перепускной канал головки цилиндров; 3 — скоба крепления баллона термостата к корпусу; 4 — корпус термостата; 5 — патрубок выпускной водяной рубашки цилиндров; 6 — уплотнительная прокладка; 7 — клапан термостата; 8 — направляющая клапана термостата; 9 — стержень клапана термостата; 10 — гофрированный баллон; 11 — прокладка патрубка; 12 — головка цилиндров; 13 — водяной насос.

Для установки нового термостата на ранее выпущенные двигатели необходимо заменить патрубок 5, прокладки 6 и 11, а также одну шпильку крепления головки цилиндров более длинной (длиннее на 18 мм). Шпильку диаметром 8 мм, не используемую при установке нового патрубка, нужно срезать заподлицо с головки блока.
Наружный диаметр нового термостата несколько больше, чем старого, поэтому при установке необходимо убедиться, что скоба крепления баллона свободно входит в отверстие головки цилиндров. Если скоба входит туго, то необходимо увеличить диаметр отверстия в головке цилиндров до 56 мм.
При применении термостата сокращается время прогрева двигателя и автоматически поддерживается требуемая температура жидкости в рубашке цилиндров двигателя. Зимой при закрытом клапане термостата вода в радиаторе может замерзнуть вследствие прекращения через него циркуляции жидкости. Поэтому радиатор необходимо утеплять, следить за температурой воды в нем и поддерживать ее достаточно высокой, закрывая жалюзи и применяя утеплительный фартук на решетке воздухопритока радиатора. Начинать движение нужно при закрытых жалюзи и по мере необходимости приоткрывать их, руководствуясь показаниями термометра и указательной зеленой лампочкой на панели приборов.

Жалюзи

Жалюзи 13 (рис. 39) состоят из набора вертикальных створок, шарнирно соединенных вверху и внизу угольниками. Жалюзи установлены перед радиатором. Для управления ими с места водителя имеется тяга, заключенная в оболочку. Для закрытия жалюзи рукоятку нужно вытягивать на себя, для открытия — вдвигать от себя.

Рис. 39 Радиатор, его крепление и жалюзи:

1 — распорная втулка нижнего крепления радиатора; 2 и 3 — подушки крепления радиатора, 4 — стяжной болт, 5 — рукоятка управления жалюзи 6 — верхний патрубок радиатора; 7 — верхний бачок; 8 — тяга управления жалюзи: 9 -оболочка тяги; 10 — пробка радиатора; 11 — контрольная трубка; 12 -пластинчатого пружина бокового крепления радиатора; 13 — жалюзи; 14 — первая поперечина рамы; 15 — сливной краник радиатора; 16 — кронштейн нижнего крепления радиатора; 17 — нижний патрубок радиатора; 18 — шланг; 19 — отводящая труба


Так охлаждаются суперкары: — Журнал Движок.

Система охлаждения — непременный атрибут любого автомобиля. Слишком много энергии при движении машины вынужденно преобразуется в тепло. Двигатель и трансмиссия требуют обязательного активного охлаждения, как и тормозная система, мощные электрические компоненты и система кондиционирования. А чем отличаются от «обычных» системы охлаждения суперкаров? Ведь эти автомобили одновременно мощные, компактные и предельно облегченные. Какие интересные технические решения встречаются в их конструкциях?

Поддерживать температуру мотора мощностью свыше 300 л. с. совсем не простая задача, особенно когда он работает на полной мощности, а скорости невысоки. И динамические возможности современных суперкаров очень сильно зависят от температуры наружного воздуха.

Зачастую повысить мощность двигателя не позволяет так называемый «тепловой пакет» — показатель мощности рассеивания систем охлаждения двигателя и трансмиссии, а не возможности силовых агрегатов. Казалось бы, на высокой скорости проблема охлаждения не должна стоять так уж остро: радиаторы продуваются воздухом. Но и тут особенности конструкции скоростного автомобиля вносят свои нюансы. Аэродинамические свойства машины во многом зависят от возможности создания граунд-эффекта, а безопасное движение — еще и от работы тормозных механизмов. Не на последнем месте и банальное аэродинамическое сопротивление, а также общая обтекаемость, их тоже приходится учитывать. Как в таких условиях обеспечивается стабильная работа всех систем?

Для суперкара аэродинамическая проработка кузова — это основа всего. В том числе и качества работы системы охлаждения. И «классические» решения с расположением радиаторов под капотом, в передней части машины, не в чести. Даже у моделей с передним расположением двигателя дизайн радиаторов и аэродинамическая проработка существенно отличаются от стандартных.

Так, передняя часть Mercedes SLR McLaren W199 стандартна только на первый взгляд. Тут расположен основной радиатор, жидкостный радиатор интеркулера с двумя электропомпами, большой радиатор трансмиссии и маслобак двигателя — применена система с сухим картером, и масло сначала охлаждается в секции основного радиатора, а затем еще снижает температуру в корпусе бака, который выполнен с большой оребренной поверхностью.

Для лучшей работы днища кузова часть воздуха с радиаторов отводится вверх через капот, и пакет радиаторов скомпонован таким образом, чтобы «правильно» распределить потоки. Двигатель находится в пределах колесной базы, и объем, занимаемый системой охлаждения, в несколько раз больше, чем у типичных легковых машин. Конструкция радиаторов принципиально от обычной не отличается. Алюминиевое «ядро» и пластиковые бачки можно увидеть на большинстве серийных суперкаров. Цельноалюминиевые детали широко предлагаются только в качестве тюнинга и на машинах практически единичной сборки. Электровентиляторы системы также вполне стандартны, разве что заметно мощнее обычных, имеют лучшую аэродинамику и меньшую массу.

У машин с задним и центральным расположением силового агрегата в большинстве случаев используется достаточно компактная система охлаждения с боковым и задним расположением радиаторов охлаждения двигателя и наддувочного воздуха. Так поступают, например, Audi на модели R8, McLaren на модели P12, и так устроены почти все модели Ferrari с центральным расположением двигателя.

Но вот создатели Porsche 911 сделали систему охлаждения куда более протяженной и расположили радиаторы мотора в передней части кузова. Характерно, что в системе обычно используется не один большой, а несколько малоразмерных радиаторов. Их три у 911, три и у R8, у McLaren радиаторов заметно больше, поскольку используется гибридный привод и в системе охлаждения есть еще контур охлаждения батарей и инверторов.

Интересное техническое решение использует Porsche. На модели 911 GT3 у мотора вентилятора радиатора свой индивидуальный блок контроля и управления, что обеспечивает плавное регулирование его производительности и более широкие возможности подстройки и диагностики. А еще боковые радиаторы с электровентиляторами выполнены едиными быстросъемными моделями, и забота об аэродинамике проявляется даже в такой мелочи, как колпачок электродвигателя.

При большой протяженности трасс охлаждения и большом количестве радиаторов помпы двигателей являются важной составляющей. Mercedes и Porsche довольствуются стандартной усиленной конструкцией, но с профилем лопастей, оптимизированным для предотвращения кавитации. При оборотах мотора более 7 тыс. падение производительности может стать фатальным.

Весьма интересная конструкция у Audi R8 с мотором V10: маслонасос с помпой и термостатом объединены в единый модуль с пониженной частотой вращения, который приводится в движение цепью. И в любом случае не обходится без дополнительных электронасосов — они позволяют обеспечить стабильную циркуляцию жидкости в больших блоках цилиндров и прокачивать охлаждающую жидкость через радиаторы при малых оборотах коленчатого вала.

Также важной их функцией является предотвращение закипания большого, сложного и очень теплоемкого мотора после выключения, а при наличии турбин насосы занимаются и их охлаждением. В системах жидкостного охлаждения наддувочного воздуха на моторах Mercedes SLR и McLaren P12 используют многоконтурные системы охлаждения с выделенным низкотемпературным контуром. Причем система охлаждения Mercedes двухконтурная, а на McLaren контуров уже три — еще один нужен для охлаждения и подогрева электронных систем и батареи гибрида.

Маслорадиаторы двигателя и трансмиссии — непременный атрибут суперкара. Эти детали присутствуют и на двигателях обычных машин, но разница в масштабе. Маслорадиатор АКПП серии 722.6 Mercedes SLR по размеру сравним с основным радиатором малолитражки, а в системе охлаждения масла Audi R8 радиаторов несколько, включая водомасляный теплообменник и обычные воздушные. Охлаждения требует не только АКПП, но и обычная «механика», и даже у редукторов зачастую есть собственные радиаторы для масла или встроенные жидкостные теплообменники.

Важная составляющая системы охлаждения — ее рабочее тело, иными словами, антифриз. На экстремальных машинах зачастую применяются весьма нестандартные составы. Цель одна — заставить систему охлаждения работать максимально эффективно при наименьших затратах мощности, но помимо этого есть еще несколько факторов. Во-первых, в самых продвинутых моторах часто используются сложные сплавы на основе магния и других активных металлов. В этом случае предотвращение коррозии является очень важной задачей и типовые составы антифризов могут не справиться. А еще «суперкаровскому» антифризу полагается быть чуть более текучим и обеспечивать лучший теплообмен. Улучшение этих параметров на доли процента уже обещает серьезный выигрыш в работе, но обойдется оно очень недешево. Впрочем, Mercedes, Audi и Porsche устраивают вполне стандартные, пусть и не самые дешевые антифризы. А вот если у вас Ferrari или McLaren, то рекомендации, как и полагается эксклюзивным машинам, будут экзотическими.

Среди характерных примет систем охлаждения суперкаров еще и предельно малая масса, широкое использование легких сплавов и пластмасс, а также нестандартных технологий и практически штучный выпуск. Так, Porsche использует вклеиваемые патрубки систем охлаждения на двигателях для снижения массы блока цилиндров. А такая экзотика, как магний, титан и керамика в конструкциях, встречается едва ли не чаще вполне традиционных чугуна и стали. Высокая плотность и малая толщина трубок радиаторов — тоже деталь характерная, не зря на многих машинах защитные сетки радиаторов установлены на заводе.

Вентиляторы охлаждения ДВС — что такое вентиляторы охлаждения двигателя

Всем привет! В данной статье мы рассмотрим принцип работы вентилятора охлаждения ДВС, его особенности и виды, основные причины поломок вентилятора и способы их устранения.

Принцип работы вентилятора охлаждения ДВС

В процессе работы двигатель выделяет большое количество тепла, которое необходимо отводить, чтобы агрегат не вышел из строя. Для этого в автомобиле предусмотрена система охлаждения двигателя.


Охлаждающая жидкость циркулирует по небольшим тонким трубкам радиатора. В случаях, когда автомобиль стоит в пробке или движется с маленькой скоростью долгое время, температура жидкости поднимается, и радиатор не может предотвратить перегрев самостоятельно. В этот момент в работу включается вентилятор, который охлаждает нагревшуюся жидкость в радиаторе.

Устройство вентилятора достаточно простое, он объединяет четыре элемента:

  • крыльчатка с четырьмя и более лопастями;
  • привод вентилятора;
  • кожух;
  • блок управления вентилятором.

Вентилятор находится в центре кожуха, который формирует поток воздуха от вентилятора и препятствует его рассеиванию. Размеры лопастей вентилятора и их количество зависят от модели автомобиля. Конструкция вентилятора монтируется на радиатор.

Типы привода вентилятора радиатора

Привод вентилятора осуществляет его вращение.
Привод бывает трех видов:

  • механический;
  • гидромеханический;
  • электрический.

Самый простой тип — механический. Он представляет собой постоянный привод от коленчатого вала посредством ременной передачи. Запуск вентилятора происходит одновременно с включением двигателя. Стоит принять во внимание, что данный привод снижает мощность мотора, так как тратит много энергии на вращении вентилятора.

В настоящее время такой тип привода вентилятора практически не используется.

У гидромеханического типа привода в отличии от предыдущего, лопасти соединяются со шкивом с помощью муфты (вязкостной или гидравлической).

Вязкостная муфта соединена с коленвалом мотора. Блокировка муфты происходит, если температура силиконовой жидкости, заполняющей муфту, повышается. Это приводит в повышению нагрузки на двигатель. В свою очередь, блокировка муфты способствует включению вентилятора. В гидравлической муфте блокировка происходит за счет изменения объема масла.

Самый распространенный тип привода в современных легковых машинах — электрический.
Он состоит из датчика, электронного блока управления двигателем, реле включения двигателя и непосредственно электродвигателя. Датчик фиксирует температуру охлаждающей жидкости в двигателе. Если она поднимается выше нормы, датчик передает сигнал в электронный блок управления, который, в свою очередь, его обрабатывает и активирует реле включения вентилятора.


В автомобилях с климат-контролем, обычно находятся два вентилятора, которые обслуживают каждый свой реле включения.

Основные неисправности вентилятора радиатора

Водителю самому под силу убедиться, исправен вентилятор охлаждения радиатора или нет. Для этого нужно запустить двигатель и некоторое время дать ему поработать на холостом ходу.

Когда температура охлаждающей жидкости будет подходить к критической норме (это будет видно на приборной панели), датчик передаст информацию и вентилятор заработает. В это же время дополнительным сигналом водителю будет служить шум из-под капота, а если его открыть, будет видно, как крутится крыльчатка вентилятора.

В случаях, когда охлаждающая жидкость подошла к критической норме, но вентилятор не включился, значит возникла какая-то неполадка.

К основным причинам неисправностей вентилятора можно отнести следующие:

  • Поломка привода вентилятора (обрыв ремня, разрушение муфты) из-за которой вентилятор может не включаться.
  • Неисправность термостата или блока управления двигателем вентилятора приводит к постоянной работе вентилятора на последней максимальной скорости.


  • Обратное направление нагнетания воздуха. Такая проблема возникает, когда полюса электродвигателя подключены неправильно.
  • Крыльчатка разрушается из-за износа и повышенных нагрузок.
  • «Залипли» контакты реле.
  • Возникли проблемы с электродвигателем. Если он вышел из строя, то крыльчатка вращаться не будет.
  • Отсутствие напряжения в цепи питания вентилятора. Такая проблема возникает, если обрываются провода или из строя выходит предохранитель.

Чтобы вентилятор служил долго, и ни одна из его частей не ломалась, советуем придерживаться нескольких простых правил.

  • При диагностики автомобиля проверяйте температуру охлаждающей жидкости и отслеживайте, как срабатывает вентилятор при приближении к критической отметке.
  • Не забывайте проверять уровень охлаждающей жидкости в бачке и при необходимости ее восполнять.
  • Контролируйте охлаждающую систему, чтобы не возникало течи.
  • На моторах, где вентилятор работает принудительно, не забывайте проверять натяжение приводного ремня.
  • Если во время движения, охлаждающая жидкость достигла критической температуры, остановите машину и попытайтесь найти и устранить причину.
  • Не забывайте очищать вентилятор охлаждения радиатора от загрязнений не реже раза в год. Тем более, что очистку вентилятора можно провести без демонтажа детали.
  • Также советуем проводить каждые 1-2 года мойку пакета радиатора, так как в процессе эксплуатации автомобиля, там скапливаются пух, остатки насекомых, дорожная грязь. Это приводит к снижению эффективности работы радиатора, что в свою очередь повышает частоту срабатывания вентилятора охлаждения ДВС и снижает его ресурс.

Если вы столкнетесь с проблемой поломки вентилятора радиатора в автомобиле Вольво, советуем все же обратиться в специализированный сервисный центр.
Специалисты Vollux смогут правильно установить причину поломки, подобрать необходимые детали и выполнить качественный ремонт или замену вентилятора.

Шесть мифов о «воздушниках»: чем воздушное охлаждение круче жидкостного

Моторы-«воздушники» получили отставку совершенно зря. Достоинств у них столько, что любой новомодный турболитр с даунсайзингом в придачу позавидуют. И о многих плюсах воздушного охлаждения некоторые сегодня даже не догадываются.

На первый взгляд – взгляд потребителя, владельца семейной легковушки или целого коммерческого автопредприятия – преимущества двигателей с воздушным охлаждением лежат на поверхности:

  • «воздушник» конструктивно проще мотора с жидкостным охлаждением
  • он надежнее;
  • он дешевле в эксплуатации.

О минусах воздушного охлаждения все тоже как будто наслышаны, и напомнить о них здесь стоило бы лишь для соблюдения баланса аргументов. Но на самом деле есть только один значимый для потребителя недостаток мотора с воздушным охлаждением:

  • «воздушник» более шумный.

Все остальные минусы или давно потеряли актуальность, или всегда были досужими сказками. Так что есть повод поговорить об этих незаслуженно подзабытых агрегатах подробнее.

Из истории «воздуха»

Двигатель Porsche 911 Carrera 4


Да, было время, когда автомобильные моторы с воздушным охлаждением проигрывали собратьям с охлаждением жидкостным (тогда говорили – водяным, поскольку антифризы были понятием чисто теоретическим). Двигатели-«воздушники» получались менее мощными, перегревались летом и не прогревались зимой. Из-за температурных проблем ресурс такого двигателя был меньше, часто случались отказы. Но все эти вопросы были решены к 1950-м годам, когда воспрянувшая после Второй мировой Европа начала пересаживаться с велосипедов на компактные автомобильчики. Дешевые и неприхотливые «воздушники» начали массово применять не только на VW Beetle, но и на Citroen 2CV, Fiat 500, NSU Prinz и прочих автомобилях. И это мы еще не говорим о целой плеяде серийных заднемоторных спорткаров Porsche, 4-, 6- и 8-цилиндровые моторы которых вплоть до 1998 года охлаждались воздухом!


Двигатель ЗАЗ-968А «Запорожец»


В то время как немецкий «Жук» с его обдуваемым воздухом оппозитником во всем мире мигом стал образцом простоты и безотказности, в нашей стране сложилось устойчивое и по сей день не искорененное предубеждение против моторов воздушного охлаждения. Дескать, они и греются безбожно, и ломаются через день, да и силенок у них маловато. Виноват во всем бедолага «Запорожец», которому пришлось отдуваться за честь всех «воздушников» перед лицом целого СССР. Вместе с сомнительным качеством сборки ЗАЗикам досталась мизерная по масштабам СССР сервисная сеть. Сам по себе мелитопольский силовой агрегат МеМЗ был неплох, но обслуживаемый в кустарных условиях, заправляемый «автолом» и ремонтируемый «на коленке», он в самом деле не был примером надежности. Поэтому прежде чем продолжить повествование, хочу попросить читателя ассоциировать понятие «воздушник» не с «Запором», а с «Жуком» или хотя бы с «Ситроен де шво». Так будет честнее.


Двигатель «Запорожец» МеМЗ-968


1. Он греется – неправда

На самом деле, температурные особенности моторов-«воздушников» можно отнести не к минусам, а к плюсам. Да, из-за меньшей теплоемкости и теплопроводности воздух не может так быстро отобрать тепло, как вода или антифриз. Но с другой стороны разница температур между стенками цилиндров и забортным воздухом больше, чем между теми же стенками и циркулирующей в системе охлаждающей жидкостью. Поэтому тепловой режим «воздушника» меньше зависит от погоды – то есть вероятность перегрева двигателя-«водянки» даже с самым большим радиатором в жару намного выше.


Схемы систем воздушного охлаждения


Еще одно очень важное преимущество «воздушника» – в три-четыре раза более быстрый прогрев после холодного пуска. Отсюда – и экономия топлива, и продление ресурса, и лучшая экология, и, наконец, удобство для водителя. Только у самых сложных «жидкостных» моторов образца 2010-х годов, имеющих три контура системы охлаждения, получается достигнуть подобных показателей прогрева.

2. Он громоздкий – неправда

Внешне «воздушник» может казаться более массивным, поскольку его цилиндры и головки со всех сторон окружены кожухами-воздуховодами, да и вентилятор обдува с дефлектором обычно выглядит более чем внушительно. Но предметное сравнение габаритов двух моторов с одинаковыми диаметром цилиндров и ходом поршня, но разными системами охлаждения, говорит о том, что габариты если и отличаются, то как раз в пользу «воздушника» – зачастую он оказывается чуть компактнее. Но главное даже не это.


Двигатель VW Beetle


Что касается размеров, справедливо будет принимать во внимание габариты не одного только двигателя, но и тех его неотъемлемых компонентов, которые крепятся отдельно, на кузове. Вот тут и проявляется неопровержимое преимущество «воздушника»: говоря современным языком, он выполнен в форм-факторе «моноблок», в то время как «водянка» имеет вынесенный на кузов громоздкий радиатор с вентилятором и системой шлангов. Которые, естественно, компактности силовому агрегату не добавляют.

3. Он ненадежный – неправда

На самом деле надежность двигателя с воздушным охлаждением существенно выше, ведь по статистике система жидкостного охлаждения служит причиной 20% всех отказов двигателя. А у «воздушника» как раз отсутствуют компоненты, обладающие низкой отказоустойчивостью: радиатор, термостат, помпа, трубопроводы, сальники и прочие уплотнения. Вентилятор и дефлекторы для обдува цилиндров воздухом устроены существенно проще, поэтому вероятность их отказа мизерна. Кстати, по этой же причине затраты на обслуживание «воздушников» также ниже.


Двигатель Porsche 911


4. Он шумный – правда

Что есть, то есть – шумит. И поделать с этим ничего нельзя. Точнее, идеи есть, но воплотить все их очень сложно. Беда в том, что у «воздушника» нет такой эффективной шумоизоляции, как двойные стенки рубашки охлаждения, заполненной водой или антифризом. И более того, все шумы мотора (механические, газообмена, горения) порой усиливаются ребрами цилиндров и головок. Поэтому конструкторы борются в первую очередь с источниками шумов, повышая жесткость деталей и применяя подпружиненные разрезные шестерни приводов, гидрокомпенсаторы клапанов, материалы с точно подобранным коэффициентом температурного расширения. Аэродинамические шумы вентилятора можно значительно уменьшить, но это дело нелегкое – нужны серьезные усилия конструкторов и технологов.


Двигатель Fiat 500


5. Малый ресурс – неправда

В первые 50 лет автомобильной эры к воздушному охлаждению конструкторы относились легкомысленно – дует мощный вентилятор на оребренные цилиндры, да и ладно. Но такое охлаждение часто было неравномерным, с застойными зонами и местными перегревами. Цилиндры деформировались, нарушались установленные зазоры цилиндропоршневой группы, масло коксовалось и выгорало. В результате детали изнашивались более интенсивно, чем у моторов с водяной «рубашкой», которая более равномерно распределяла выделяемое через стенки цилиндров тепло и отбирала его. Но организовать ровный обдув воздухом всех горячих зон двигателя оказалось не так уж сложно, и со временем двигатели-«воздушники» получили рациональное распределение тепла.

Еще один нюанс, уже из области высоких материй: при воздушном охлаждении проще организовать более высокую температуру стенок цилиндров (независимо от их головок). «Лишние» 15-20 °C снижают потери на трение колец о цилиндры (масло-то на стенках более жидкое!), а также уменьшают их износ (в том числе и коррозионный) и замедляют старение масла за счет его меньшего окисления. Выше уже было сказано о том, что мотор с воздушным охлаждением работает в холодном состоянии в несколько раз меньшее время, чем мотор с водяным – а значит, и время интенсивного износа трущихся пар намного меньше.


Двигатель Porsche 911 GT2


6. Он хилый – неправда

Причина для подобного обвинения есть, но суть проблемы такова, что ею можно пренебречь. Дело в том, что при увеличении нагрузки температура охлаждаемых воздухом цилиндров и их головок быстро повышается, а значит, повышается температура воздуха, поступающего в цилиндры. Отсюда – худшее весовое наполнение цилиндров рабочей смесью и кратковременное падение отдачи двигателя. Но исследования ученых-моторостроителей показывают, что разница коэффициента наполнения цилиндров у «воздушников» и «водянок» не превышает 3,5%. И это при 2 000 об/мин, а с ростом оборотов разница вообще стремится к нулю. Таким образом, теоретически существующую особенность эффективного наполнения цилиндров конструкторы решают за счет повышения рабочих оборотов двигателя. И, разумеется, данный вопрос вообще не касается наддувных двигателей воздушного охлаждения.

Так почему же?

Каждый, кто дочитал эту не самую простую статью до конца, вслух или мысленно уже задался вопросом: и по какой же причине от такого замечательного типа охлаждения отказались даже спецы из Porsche, которые одних только 911-х с «воздушниками» выпустили более 400 000 экземпляров? Причин много, и мы их рассмотрим в следующей статье. Но сразу скажем: мотор не виноват. Не все ведь в этом мире зависит от технарей и техники…


Читайте также:

Схема циркуляции охлаждающей жидкости в системе охлаждения

На чтение 6 мин.

Все водители используют в своих автомобилях охлаждающую жидкость, но не все задумываются: а что она там, внутри, собственно, делает? И что вообще собой представляет система охлаждения двигателя?

Что такое система охлаждения и для чего она нужна

Система охлаждения двигателя

В процессе работы ДВС вырабатывает много тепла. Температура в цилиндрах может достигать 900 градусов! Если с этим ничего не делать и агрегат никак не охлаждать, показатель зашкаливает, что может привести мотор к поломкам и выходу из строя.

Чтобы отводить тепло от работающего агрегата и охлаждать его, была придумана система охлаждения. Первоначально она была воздушной – то есть, грубо говоря, мотор охлаждался с помощью обдува. Теперь же в современных транспортных средствах используется жидкостная система охлаждения.

В нее заливается специальная жидкость – антифриз. Температура ее застывания ниже, а закипания – выше, чем у обычной воды, а также отличные теплоотводные, защитные, антикоррозионные и другие полезные свойства. Омывая работающий двигатель, ОЖ забирает у него тепло, не давая перегреваться и выходить из строя.

Основные элементы системы охлаждения

Структурные элементы системы охлаждения двигателя

В систему циркуляции охлаждающей жидкости входят следующие элементы:

  1. Радиатор. Этот элемент охлаждает антифриз, нагревшийся от мотора, возвращая ему нормальную температуру. Помимо него могут быть установлены еще масляный радиатор – для охлаждения смазывающего вещества, и радиатор для охлаждения отработанных газов.
  2. Теплообменник. Используется для нагрева воздуха, устанавливается там, где выходит горячий антифриз.
  3. Расширительный бачок. Через него антифриз поступает в систему. В процессе работы ОЖ может расширяться и сжиматься, бачок компенсирует изменения объема.
  4. Центробежный насос, он же помпа. Именно он «гоняет» охлаждающую жидкость по системе.
  5. Термостат. Поддерживает нормальную температуру в системе, регулируя поток ОЖ.
  6. Датчик температуры ОЖ. Подает сигналы об изменении температуры на панель приборов и на реле включения вентилятора.
  7. Вентилятор. Помогает охлаждать чрезмерно нагревшуюся жидкость.

Все эти элементы связаны с общим блоком управления. Также для их работы есть вспомогательные устройства – реле, нагреватели и т.д.

Роль охлаждающей жидкости в системе охлаждения

Как уже было сказано, основная задача системы охлаждения – отводить избыток тепла от нагретого двигателя, не давая ему перегреваться. Плохая циркуляция антифриза в двигателе может привести к его поломкам. Однако у современной системы охлаждения функций может быть больше. Среди них:

  1. Нагревание воздуха. Это необходимо для нормальной работы системы отопления, а также кондиционирования и вентиляции.
  2. Охлаждение моторного масла. Смазка также нагревается в процессе работы, что ухудшает ее свойства. Охлаждение помогает обеспечить равномерное и стабильное смазывание.
  3. Охлаждение газов в механизме рециркуляции. Это нужно, чтобы снизить температуру горения топливной смеси.
  4. Охлаждение жидкости в КПП. От температуры этой жидкости зависит функциональность коробки передач.

Плохая циркуляция охлаждающей жидкости наносит автомобилю вред в целом, поэтому все ее элементы должны функционировать нормально.

Как циркулирует ОЖ в системе охлаждения

Схема циркуляции жидкости в системе охлаждения двигателя

Схема циркуляции охлаждающей жидкости состоит из большого и маленького круга. К малому относятся только рубашка охлаждения и радиатор, там требуется меньшее количество жидкости.

При холодном моторе циркуляция охлаждающей жидкости в двигателе происходит по малому кругу. Когда мотор нагревается, открывается термостат и пускает антифриз по большому кругу.

Вот как циркулирует охлаждающая жидкость в двигателе:

  1. Двигатель заводится, и антифриз начинает ходить по малому кругу. Этим процессом руководит насос.
  2. Проходя по цилиндрам, ОЖ нагревается от них, затем возвращается к насосу и повторяет круг.
  3. Когда хладагент достигает определенной температуры, термостат перекрывает малый круг и открывает большой, по которому жидкость и направляется далее.
  4. Насос закачивает жидкость в двигатель, она забирает тепло и попадает в радиатор, где охлаждается за счет окружающей среды и воздушной системы.
  5. Оставленное антифризом тепло используется для обогрева салона, если включена печка.
  6. Остывшая охлаждающая жидкость отправляется насосом на следующий круг.
  7. Если радиатора недостаточно для охлаждения антифриза до нужной температуры, включаются вентиляторы. Отключаются они по достижении ОЖ нужной температуры.
  8. Если же антифриз, наоборот, слишком остывает, то термостат закрывает большой круг и вновь пускает жидкость по малому.

Таким образом, антифриз нужен автомобилю для того, чтобы поддерживать внутри мотора нормальную рабочую температуру. Она должна быть одинаковой, постоянной и составляет в среднем 90 градусов Цельсия. Благодаря этому мотор способен выдавать хорошую скорость и экономно расходовать горючее.

Плохая циркуляция ОЖ: из-за чего бывает, чем опасна и как ее избежать

Если не циркулирует охлаждающая жидкость вообще или же плохо циркулирует, то у этого могут быть разные причины:

  1. Проблемы с насосом циркуляции охлаждающей жидкости. Поломки этого агрегата приводят к тому, что он перестает закачивать антифриз в двигатель или начинает делать это хуже.
  2. Забитая система. В процессе эксплуатации антифриза в системе охлаждения могут скапливаться различные отложения, осадки. Особенно, если антифриз – низкого качества. Это могут быть и примеси из самого антифриза, и частички коррозии, и частички разрушившегося в результате кавитации металла, изношенных уплотнителей и шлангов и т.д. Эти взвеси оседают везде, забивая протоки и узлы. В результате жидкость с трудом «протискивается».
  3. Утечки антифриза. Течь может возникнуть по причине коррозии, трещин, разрывов в расширительном бачке, шлангах и патрубках, в других элементах системы. При постоянной течи оставшегося объема ОЖ недостаточно для того, чтобы нормально циркулировать.

Нарушения движения охлаждающей жидкости в двигателе приводят к тому, что он перегревается, антифриз – тоже. Без должного остывания агрегат уже не может нормально работать, ломается и выходит из строя.

Чтобы такого не случилось, нужно придерживаться простых правил. Во-первых, использовать только качественный антифриз. Не стоит гнаться за дешевизной, лучше купить подороже, но проверенного, надежного производителя. Здесь есть другая опасность – под видом брендовых часто встречаются подделки. Поэтому покупать нужно еще и внимательно, и только при наличии у продавца необходимых сертификатов.

Во-вторых, необходимо внимательно следить за системой. Регулярно осматривать ее на предмет утечек и других неполадок. При первых же подозрения на неисправность провести более тщательный осмотр и исправлять ситуацию – самостоятельно или обратившись в автосервис.

Заключение

От системы охлаждения двигателя зависит многое. Она, как кровеносная система человека, заботится о работоспособности мотора и «здоровья» машины в целом. Поэтому внимательное к ней отношение и тщательный подбор антифриза – это гарант исправности этой системы, а значит – корректной и бесперебойной работы двигателя.

Видео

Система охлаждения двигателя. Устройство и принцип работы

Системы охлаждения


Система охлаждения двигателя, наряду с системами питания и смазки, является одной из важнейших в двигателях внутреннего сгорания, поэтому знать ее устройство и уметь выполнять основные проверки и мелкий ремонт должен каждый автолюбитель.

Несмотря на кажущуюся простоту и безопасность системы охлаждения, первое, что нужно соблюдать при любых работах с нею, — это осторожность.
Радиатор, который установлен перед двигателем, служит для охлаждения последнего путем отбирания тепла у охлаждающей жидкости, проходящей через него. Охлаждающая жидкость, циркулирующая в системе, отбирает теплоту у горячих частей двигателя, переносит ее к радиатору и охлаждается там воздухом, обдувающим его при движении автомобиля.
Когда вы выключаете горячий двигатель, охлаждающая жидкость по-прежнему отбирает у него тепло. Но последнее не переносится в радиатор, потому что жидкость больше не циркулирует в системе (насос не работает). В результате температура жидкости быстро увеличивается. Именно поэтому никогда не открывайте пробку радиатора при горячем двигателе! «Ну и что она мне сделает, — скажете вы, — она ведь внутри радиатора.» Но все дело в том, что жидкость в нем не только очень горячая, но и находится под давлением. И если вы откроете пробку, струя жидкости хлынет из-под нее, и вы получите ожоги. И знайте, что будут они раз в десять больнее, чем ожоги от пламени!
В пробке радиатора современных автомобилей есть предохранительный клапан (по сути их два), снижающий давление до допустимых пределов (иначе отдельные части системы могло бы запросто разорвать), но все же остаточное давление присутствует в ней почти всегда.
Для проверки давления в системе охлаждения иногда используют тестер, представляющий собой насос с манометром. С помощью него, правда, удобнее находить утечки, чем измерять давление, — подобные приборы имеют низкую точность и, кроме того, протекают.
Повышенное давление в системе нужно для того, чтобы повысить точку кипения жидкости: чем выше давление, тем при большей температуре закипит жидкость. В разных двигателях это давление различно. Когда вода закипает, в ней образуются пузырьки воздуха, которые вызывают дальнейшее повышение давления, излишек которого должен быть удален. Это и выполняет клапан в пробке радиатора.
Клапан обычно тарирован на определенное давление, которое выштамповано на пробке. Если по каким-либо причинам клапан не удерживает давление на заданном уровне, температура кипения жидкости понижается до обычной (т.е. если в систему залита вода, то она закипит, как и положено, при примерно +100 градусах Цельсия). Поэтому нужно периодически проверять работоспособность клапанов пробки радиатора.
Работа системы охлаждения основана на циркуляции охлаждающей жидкости, и агрегатом, обеспечивающим ее, является насос (у нас его почему-то упорно называют помпой; видимо, от английского перевода этого слова: «pump»). Он засасывает жидкость и нагнетает ее в водяную рубашку двигателя. Жидкость перемещается снизу вверх и через шланг поступает в радиатор, где охлаждается и, снова поднимаясь вверх, охлаждает двигатель. В некоторых двигателях система охлаждения работает несколько иначе.
В системе охлаждения имеется устройство, ограничивающее циркуляцию жидкости до достижения двигателем рабочей температуры. Это устройство называется термостатом. Он устанавливается обычно на пути жидкости к радиатору и закрывает или открывает этот путь в зависимости от ее температуры. Внутри термостата имеется термоэлемент, который при нагревании расширяется и открывает клапан, перекрывающий поток жидкости. Термостат также поддерживает определенное остаточное давление в насосе, что предотвращает подсос воздуха извне (такое явление вы можете наблюдать, например, при резком трогании с места моторной лодки: за гребным винтом образуется воздушная впадина). Воздух в системе охлаждения вреден, поскольку плохо проводит тепло, к тому же он может вызвать локальный перегрев прокладки головки цилиндров, в области которой как раз наиболее вероятно возникновение этого явления.
Поскольку элементы системы охлаждения постоянно испытывают переменные тепловые нагрузки, нужно своевременно заменять шланги и ремень привода вентилятора, не дожидаясь, пока они потрескаются или порвутся. Тем более, что своевременно проверить эти элементы не составляет никакого труда. Система охлаждения не терпит наплевательского отношения к себе, поэтому куда дешевле своевременно проверить ее, чем потом иметь гораздо большие неприятности. Чаще всего результатом такого пренебрежения является вышедший из строя вследствие перегрева двигатель. Из-за перегрева коробится и растрескивается металл, повреждаются резиновые элементы, прокладки и многие другие детали.
Мы несколько раз упоминали «охлаждающую жидкость». Но что это такое? Вода? Да, наши автолюбители чаще всего, не мудрствуя лукаво, просто заливают воду. Бесплатно и просто! Но если в систему охлаждения залита только вода, элементы системы подвергаются коррозии. Поэтому в воду необходимо добавлять антикоррозийную присадку. Обычно в качестве нее используют этиленгликоль, который не только эффективно защищает от коррозии, но и понижает точку замерзания воды (что особенно ценно зимой) и повышает точку ее кипения. На емкости с этиленгликолем обычно указываются пропорции смеси для достижения ее определенной морозоустойчивости. В систему можно заливать и чистый препарат (без воды), но это обойдется вам недешево.
Этиленгликоль также иногда называют антифризом (дословный перевод — «антизамерзающий») и низкозамерзающей охлаждающей жидкостью (НОЖ). Он имеет зеленый цвет. В нашей стране большее распространение получил тосол (жидкость голубого цвета), который дешевле. В любом случае заливайте в систему охлаждения только чистую (желательно дистиллированную) воду. Не совсем чистая или «жесткая» вода не только снижает действие антифриза, но и приводит к образованию отложений в элементах системы и, как следствие, к ухудшению эффективности их работы и даже выходу из строя.
Пропорции антифриза
для приготовления охлаждающей жидкости.
Емкость системы
охлаждения
Количество антифриза, необходимое для
достижения морозоустойчивости до
-9 град. C -12 град. C -18 град. C.
3 л 600 мл 750 мл 1000 мл.
4 л 800 мл 1000 мл 1333 мл.
5 л 1000 мл 1250 мл 1666 мл.
6 л 1200 мл 1500 мл 2000 мл.
7 л 1400 мл 1750 мл 2333 мл.
8 л 1600 мл 2000 мл 2666 мл.
9 л 1800 мл 2250 мл 3000 мл.
10 л 2000 мл 2500 мл 3333 мл.
11 л 2200 мл 2750 мл 3666 мл.
13 л 2600 мл 3250 мл 4333 мл.
17 л 3400 мл 4250 мл 5666 мл.
19 л 3800 мл. 4750 мл 6333 мл
21 л 4200 мл 5250 мл 7000 мл.
Но, кроме радиатора и термостата, в системе охлаждения имеются и другие элементы. В частности, во многих автомобилях есть перепускной шланг, идущий от входной части насоса к задней части головки блока цилиндров. Данный шланг позволяет жидкости циркулировать при закрытом термостате и уменьшает образование воздушных пробок. Жидкость от этого шланга также омывает радиатор отопителя («печку»), и нагретый от горячей жидкости воздух используется для обогрева салона. В разных двигателях данный шланг может быть установлен в различных местах, а жидкость, попадающая по нему в радиатор отопителя, может не только проходить через него, но и «запираться» в нем. Последнее нужно для того, чтобы при необходимости получать тепло прямо от жидкости, нагретой в головке цилиндров, не дожидаясь прогрева всего двигателя. От перепускного шланга отходят еще несколько шлангов, идущих к угольному фильтру или корпусу дроссельной заслонки. Они нужны для нагрева этих узлов, что предотвращает каплеобразование топлива, когда оно находится в холодном состоянии (как и капли воды на ветровом стекле, на стенках холодного карбюратора образуются капли топлива). На некоторых карбюраторах также имеется перепускной канал для охлаждающей жидкости для обеспечения нормальной работы автоматического пускового устройства.
Но, несмотря на возможное обилие шлангов в системе охлаждения вашего двигателя, не пугайтесь. Определить работоспособность системы в действительности несложно. Для этого запустите двигатель и приложите руку к входному (верхнему) и выходному (нижнему) шлангам радиатора или отопителя салона. При исправной системе они должны постепенно нагреваться.
В автомобилях, работающих на сжиженном газе, можно увидеть шланги, идущие к газовому регулятору. Они служат для предотвращения его замерзания при проходе газа через регулятор. На некоторых машинах отопитель имеет кран, регулирующий поток охлаждающей жидкости. Если в вашей машине он есть, также проверьте его работу — регулирует ли он поток жидкости во всем диапазоне (кран может заклинивать). Такой кран устанавливается на входном патрубке отопителя.
На многих современных автомобилях вы можете увидеть «бутылку», расположенную на пути к радиатору. Это перепускная емкость, работающая совместно с клапанами пробки радиатора. В нее сливается избыток жидкости из пробки при возникновении избыточного давления в системе. Когда охлаждающая жидкость нагревается, ее избыток переливается в «бутылку», а когда охлаждается — сливается из нее в радиатор. Такая система не допускает проникновения воздуха в радиатор и систему охлаждения. Разрежение, необходимое для восстановления нормального давления в системе, получается благодаря вакуумному клапану в пробке радиатора. Если он по каким-либо причинам неисправен, избыточное разрежение может привести к «втягиванию» шлангов изнутри. Поэтому в таком случае незамедлительно замените его. Как и термостат, это недорогая вещь, но поможет вам сберечь куда большую сумму на ремонт двигателя.
У разных радиаторов пробки имеют различную конструкцию. Поэтому при покупке убедитесь, что покупаемая пробка такая же, как и на вашем радиаторе, а также тарирована на те же величины давления (разрежения). На «открытых» пробках имеется только один уплотнитель в центре, а на «закрытых», работающих совместно с «бутылкой», кроме того имеется уплотнительное кольцо под центральной частью. Чтобы сделать из «открытой» пробки «закрытую», подсоедините шланг одним концом к перепускному клапану, а вторым — к «бутылке», затем установите «закрытую» пробку радиатора, тарированную на то же давление, что и оригинальная. Нажмите на шланг вверху «бутылки», чтобы жидкость перелилась в нее и выдавилась назад с нижней ее части. Вы будете удивлены тем, как много ее затекает в «бутылку» при горячем двигателе.
Что делать, если вы довели систему охлаждения до кипения жидкости? Не сомневаемся, что вы всегда следили за системой, но на этот раз недосмотрели. Что теперь делать?
Прежде всего оставьте охлаждающую жидкость остывать в течение примерно 15 минут. Затем осторожно снимите пробку радиатора: слегка поверните ее до возникновения шипения, выждите, пока оно исчезнет (т.е. спадет давление), после этого поверните ее далее, снова выпустите давление, затем полностью отверните и снимите пробку. Запустите двигатель и медленно заливайте воду в радиатор. Если при этом вырывается пар, подождите секунду, а затем продолжите. Если услышите бульканье, быстро отойдите назад, поскольку горячая вода может выплеснуться наружу. Иногда двигатель бывает разогрет настолько, что вода закипает при одном только соприкосновении с ним, и капли отлетают, как от раскаленного утюга. Продолжайте заливать воду, пока не наполните радиатор. После этого проверьте отсутствие утечек. Если утечка обнаружена, попытайтесь устранить ее, а если это невозможно, продолжите движение с установленной пробкой (хотя давление в системе больше не будет сохраняться) до ближайшей автомастерской или СТО. Если ехать нужно достаточно далеко или утечка велика, периодически останавливайтесь, проверяйте уровень жидкости и доливайте воду, поскольку насос быстро выкачает ее из системы.
Если утечки нет, а двигатель все равно перегревается, то, возможно, затруднена циркуляция жидкости или плохо обдувается радиатор. Проверьте ремень привода вентилятора. Попробуйте снять термостат, а если у вас нет инструментов, медленно доедьте до ближайшей автомастерской, включив отопитель и вентилятор на полную мощность. Свежий воздух немного охладит отопитель, а заодно и жидкость в системе, т.к. по сути он является небольшим радиатором.
Если двигатель перегрелся при стоянке (например, в «пробке»), посмотрите, может, сердцевина радиатора зажата между его ребрами. Проверьте также, работает ли вентилятор. В случае электрического вентилятора (а именно они в подавляющем большинстве устанавливаются на современных автомобилях) для его включения используется термовключатель (обычно он ввернут сбоку в радиатор). При замыкании контактов в его разъеме вентилятор должен включаться. Если это так, замените термовключатель. Если вентилятор не работает, проверьте соответствующие предохранитель и реле.
На автомобилях с системой кондиционирования воздуха имеется дополнительный вентилятор, который работает одновременно с основным все время, пока она включена, охлаждая конденсатор системы. Если вентилятор не работает, включите кондиционер на минимальное охлаждение и проверьте работу вентилятора. Кондиционер включен в обход термовключателя, поэтому оба вентилятора будут вращаться.
Радиатор подвергается наружной коррозии, и если не принять мер, он через некоторое время весь проржавеет. Его решетка перестает составлять единое целое, и радиатор теряет свои охлаждающие качества. Поэтому периодически также проверяйте переднюю часть радиатора на отсутствие следов коррозии. Если радиатор сильно проржавел, замените его немедля, если не хотите в скором времени ремонтировать или менять двигатель. Если радиатор разорвется в каком-нибудь месте, охлаждающая жидкость будет быстро выкачана из системы, но указатель ее температуры на панели приборов не покажет перегрева только потому, что жидкости в системе нет! Через некоторое время двигатель накалится до такой степени, что просто развалится на куски.
Трубки для охлаждающей жидкости, идущие от верхнего резервуара радиатора к нижнему могут засориться, и тогда в этих местах радиатора останутся холодные области. Если это случилось у вас в дальней поездке, вы можете прочистить некоторые из них следующим способом. Данный метод подходит лишь для «классических» радиаторов, в которых есть доступ к верхней части трубок. Если у вас автомобиль с автоматической КПП, вы можете вынуть масломерный щуп из коробки (он имеет почти такую же толщину, как и трубки), а если нет, то найти подходящий металлический стержень, и, проталкивая его в засорившуюся трубку, попытаться выдавить накипь. Не применяйте силу, иначе можете сломать или пробить трубку! Правда, таким способом вы сможете очистить только те трубки, к которым есть доступ.
Еще один совет, касающийся отопителя салона. Если отопитель не работает, проверьте отсутствие утечки свежего воздуха из блока отопителя, а также систему управления заслонками (управляющие тросы могут перекрутиться, особенно если заклинил кран управления температурой обогрева). Проверьте шланги отопителя при его работе на полной нагрузке (оба шланга должны быть горячими).
Надеемся, что приведенная информация помогла вам лучше понять работу систем охлаждения и отопления и научила внимательнее относится к своему автомобилю.

Леонид Положевец,
«Автобизнес — Weekly»

Более 2000 руководств
по ремонту и техническому обслуживанию
автомобилей различных марок

 

Как охлаждается масло в двигателе?

В то время как охлаждение происходит, когда масло находится в картере, охлаждение также происходит и в других частях двигателя. Основное назначение масла — смазывать, что снижает трение в двигателе (масло также охлаждает, очищает, защищает и смягчает). Трение создает тепло. Масло снижает трение, давая двум металлическим поверхностям возможность скользить, чтобы они не соприкасались. Это означает, что масло попадает внутрь двигателя повсюду (во всяком случае, там, где оно должно быть… не должны попасть в эти надоедливые проходы охлаждающей жидкости: o). После запуска двигателя температура всего становится необходимой. Температура охлаждающей жидкости достигает (в зависимости от автомобиля) примерно 195-210 ° F. В основном это температура охлаждающей жидкости. Металл вокруг двигателя может стать горячее этого (в зависимости от того, где он находится в двигателе). Масло также станет горячее, чем это. Во время нормальной работы двигателя температура масла должна оставаться в диапазоне 230–260 ° F. Это намного выше, чем у системы охлаждения.Когда масло проходит через двигатель, чтобы достичь поддона, оно будет проходить через области, которые более холодны, чем это, поэтому масло будет отдавать тепло, когда оно течет. Попав в поддон, он не остается там надолго, но отдает тепло через поддон. Многие производители автомобилей теперь используют алюминиевые поддоны, чтобы улучшить общую поддержку двигателя. Алюминий также является отличным проводником тепла, что означает, что он помогает рассеивать тепло в масле за счет переноса и излучения.

Одна из причин, по которой масло спроектировано для работы с более высокой температурой, чем охлаждающая жидкость, заключается в том, что в процессе сгорания при сжигании ископаемого топлива образуется много воды.Часть этого попадает в масло. Если бы масло не было достаточно горячим, вода осталась бы в масле, что привело бы к образованию определенных кислот, которые помогли бы разрушить внутренние части двигателя. Если температура будет выше точки кипения воды, вода испарится из масла и будет продолжать свой путь. Вот почему важно, чтобы автомобили находились в более длительных поездках, если они привыкли постоянно совершать короткие поездки. Все, что занимает вождение более 20-30 минут, должно быть более чем достаточно, чтобы слить воду.

В своем вопросе вы задаетесь вопросом, если:

… не будет ли езда долгое время (скажем, 8 часов), заставит его становиться все горячее и горячее?

Двигатель остается при определенной температуре из-за системы охлаждения (до тех пор, пока он работает правильно). Эта температура устанавливается инженерами производителя. Поскольку сам двигатель работает при гораздо более низкой температуре, чем масло, передача тепла происходит от масла к более холодным частям двигателя.(Я понимаю, что как бы повторяю то, что я сказал выше.) Это снижает температуру масла, и тепло выходит через систему охлаждения, а также через стенки поддона. Тепло не просто собирается и остается в масле. Если бы это было так, были бы другие проблемы!

Сколько времени нужно автомобилю, чтобы остыть?

В большинстве автомобилей жара неизбежна. Это потому, что двигатель внутреннего сгорания (ДВС) приводится в действие большинством транспортных средств. В ДВС топливо горит, чтобы получить энергию, а процесс выделяет тепло.Много тепла. При неправильном управлении это тепло может угрожать долговечности двигателя и, возможно, даже вашему здоровью. Итак, определение того, сколько времени требуется вашему двигателю для охлаждения, — это концепция, достойная понимания.

Краткий курс по двигателям внутреннего сгорания

В контексте двигателя внутреннего сгорания в вашем автомобиле сгорание — это быстрое окисление топлива в каждом цилиндре двигателя автомобиля. Для сгорания необходимы три компонента: топливо, окислитель (кислород) и искра.В каждом цилиндре двигателя есть свеча зажигания, и искра от свечи инициирует процесс сгорания, который генерирует механическую энергию, тепло и выхлопные газы.

По сути, сгорание — это серия крошечных непрерывных взрывов, происходящих внутри двигателя вашего автомобиля, а пожары размером с пинту выделяют много тепла. Бензиновый двигатель может производить выхлопные газы, температура которых достигает 1400 градусов по Фаренгейту. По сравнению с дизельным топливом, бензин горит сильнее, быстрее воспламеняется и имеет более низкое соотношение воздух-топливо.Дизельные двигатели сжигают топливо при температуре от 500 до 800 градусов по Фаренгейту, но это все еще много тепла.

Чтобы отвести это тепло от двигателя, выпускной коллектор и выхлопная труба отводят дым из двигателя для удаления горячих выхлопных газов. Система охлаждения двигателя удаляет оставшееся тепло, выделяемое в процессе сгорания, позволяя ему работать при безопасной температуре.

Как работает система охлаждения двигателя?

Система охлаждения включает радиатор, вентилятор охлаждения и шланги, по которым охлаждающая жидкость проходит к блоку двигателя и головке (-ям) и через них.По мере того, как охлаждающая жидкость циркулирует, она поглощает тепло от двигателя и охлаждается, проходя через радиатор. Процесс продолжается, когда ваш двигатель работает.

Температура охлаждающей жидкости двигателя является показателем его исправности. Когда бензиновый двигатель приближается к пределу температуры охлаждающей жидкости, он требует немедленного обслуживания. Если бензиновый двигатель превышает предельную температуру охлаждающей жидкости и перегревается, вероятно, потребуется ремонт для восстановления его надлежащего рабочего состояния.

При сбое в процессе охлаждения могут возникнуть серьезные проблемы. Повышение температуры двигателя может вызвать серьезное повреждение дорогостоящих компонентов и привести к полному отказу двигателя. Эта возможность сбоя является причиной того, почему, если сигнальная лампа на вашей приборной панели сообщает, что ваш автомобиль перегревается, вы должны серьезно отнестись к этому предупреждению.

Когда двигатель перегревается, он может «заклинивать». Это означает, что двигатель стал настолько горячим, что некоторые из его внутренних частей свариваются друг с другом, не позволяя двигателю работать.Если произойдет такой масштаб отказа, это не просто дорого. Это также потенциально опасно, потому что ваш автомобиль может мгновенно потерять мощность.

Сколько времени нужно автомобилю, чтобы остыть?

В нормальных условиях перегретому двигателю требуется не менее 30 минут, чтобы остыть до температуры, при которой его можно безопасно осмотреть и, возможно, работать с ним. Важно помнить, что охлаждающая жидкость двигателя, радиатор и сам двигатель сильно нагреваются во время первой части процесса охлаждения.Если вы не дождетесь, пока двигатель остынет, чтобы провести осмотр и попытаться решить проблему, вы рискуете получить серьезную травму.

При выключенном двигателе и неподвижном автомобиле уменьшение тепла пропорционально разнице температур между окружающей средой и двигателем. Когда двигатель охлаждается до температуры, близкой к температуре окружающего его воздуха, количество конвекционного охлаждения значительно уменьшается, поэтому для охлаждения двигателя до температуры окружающей среды требуется несколько часов.

Двигатели с алюминиевыми блоками обычно охлаждаются намного быстрее, чем двигатели с чугунными блоками, но алюминиевые блоки и головки также более подвержены тепловому повреждению, чем чугунные. Чтобы ускорить начальное охлаждение, откройте капот, чтобы увеличить циркуляцию воздуха в моторном отсеке.

Причины перегрева двигателя

Некоторые неисправности могут вызвать перегрев автомобиля. Система охлаждения двигателя типичного автомобиля состоит из четырех основных компонентов: водяного насоса, радиатора, сердечника нагревателя и термостата, соединенных шлангами.Если какой-либо из этих компонентов выйдет из строя, система охлаждения не будет работать должным образом, что может привести к серьезным повреждениям.

Если есть хорошие новости, то неисправность шланга охлаждающей жидкости является вероятной причиной проблемы с перегревом. Эта ситуация может вызвать быструю утечку охлаждающей жидкости, которая приводит к быстрому перегреву, но это простая и недорогая проблема, которую можно решить, если вы немедленно остановитесь и прекратите движение.

Напротив, отказ водяного насоса или проблема с радиатором обходятся дороже в ремонте.Другие потенциальные проблемы связаны с охлаждающим вентилятором, который иногда приводится в действие двигателем, а иногда и электрическим. Вентиляторы с приводом от двигателя могут пострадать из-за выхода из строя ремня вентилятора, еще одного достаточно недорогого решения.

Важно помнить, что нельзя водить машину, которая перегревается. Если ваш автомобиль начинает перегреваться, сделайте безопасную остановку вдали от движения и дайте ему достаточно времени, чтобы остыть, прежде чем пытаться его осмотреть и отремонтировать.

Блестящая инженерия, обеспечивающая охлаждение вашего двигателя

Когда дым поднимается из-под вашего капота, вы смотрите на манометры и видите иглу, остающуюся в красной точке.Ваш двигатель перегревается, потому что что-то в вашей системе охлаждения вышло из строя. В заключительном эпизоде ​​Дэвида Диссекта я разбираю и погружаюсь в целую систему охлаждения двигателя со свалки Jeep Cherokee.

Цель системы охлаждения вашего автомобиля — убедиться, что ваш двигатель не повредит себя из-за перегрева. Все эти реакции сгорания в ваших цилиндрах являются экзотермическими (т. Е. Выделяют много тепла), и если транспортное средство не сможет отвести это тепло от блока, ваш двигатель начнет деформироваться, и ваше масло не сможет обеспечить достаточное количество тепла. защита от быстрого износа и заклинивания двигателя.

Все двигатели транспортных средств охлаждаются с помощью той или иной формы конвективной теплопередачи, но почти во всех современных автомобилях в качестве рабочей жидкости используется жидкий антифриз на основе этиленгликоля. Эта жидкость с ее высокой удельной теплоемкостью, очень высокой температурой кипения и низкой температурой замерзания прокачивается через ваш двигатель через водяной насос (который приводится в движение ремнем вспомогательных агрегатов с приводом от коленчатого вала).

Когда двигатель холодный, водяной насос прокачивает охлаждающую жидкость через блок, головку и сердечник нагревателя (чтобы можно было обогревать салон).Когда температура двигателя достигает 200 градусов по Фаренгейту, воск в термостате расширяется и открывает клапан, позволяя охлаждающей жидкости выходить из двигателя в радиатор.

Охлаждающая жидкость проходит через трубки радиатора, и тепло передается от охлаждающей жидкости к трубкам, а затем к ребрам. Ребра с большой площадью поверхности обеспечивают высокую конвективную теплопередачу набегающему воздушному потоку (чему способствуют охлаждающие вентиляторы, которые всасывают или проталкивают воздух через радиатор). Таким образом, когда охлаждающая жидкость достигает другого бака радиатора, она значительно остывает.Затем эта холодная жидкость возвращается в водяной насос и охлаждает двигатель.

Посмотрите видео, чтобы поближе познакомиться с вязкостной муфтой вентилятора, электрическим вентилятором, бачком для утилизации охлаждающей жидкости, рубашками охлаждения двигателя и всеми другими интересными компонентами системы охлаждения, о которых вы мечтаете всю ночь.

Обслуживание системы охлаждения. Сохраняйте двигатель прохладным.

Водители Gilbert часто задают вопросы о системе охлаждения , — системе, которая охлаждает двигатель вашего автомобиля и поддерживает его надлежащую рабочую температуру.Давайте рассмотрим эту тему в двух областях: во-первых, сама охлаждающая жидкость, а во-вторых, детали, составляющие систему охлаждения.

Охлаждающая жидкость — это смесь воды и антифриза, которая циркулирует в двигателе для отвода тепла. Во-первых, вам нужно иметь нужное количество. Если у вас недостаточно охлаждающей жидкости, она не сможет охладить двигатель вашего автомобиля.

Вам также понадобится подходящая охлаждающая жидкость. Различные марки автомобилей требуют разного состава охлаждающей жидкости для защиты от коррозии.

Наконец, охлаждающая жидкость должна быть свежей .Со временем и за много миль вождения антикоррозионные присадки в охлаждающей жидкости истощаются, и охлаждающая жидкость может фактически начать разъедать детали системы охлаждения автомобиля. Руководство пользователя и консультант центра обслуживания Spectrum Car Care Center могут помочь вам с рекомендуемым графиком замены охлаждающей жидкости и убедиться, что вы используете правильный тип охлаждающей жидкости.

А теперь поговорим о компонентах системы охлаждения. Все они со временем изнашиваются, и их нужно будет заменить, начиная с радиатора.Мы видим, как они входят в магазин с протечками или забиты отложениями. В зависимости от повреждения, Spectrum Car Care Center произведет очистку, ремонт или замену. Мы также видим герметичные крышки радиаторов, которые больше не могут удерживать необходимое давление. Мы рекомендуем заменять герметичные колпачки при замене охлаждающей жидкости, чтобы избежать этой проблемы. Мы видим негерметичные водяные насосы и шланги, которые необходимо заменить. Также есть часть, называемая термостатом, которая открывается и закрывается для регулирования потока охлаждающей жидкости. Иногда они открываются или закрываются, и система охлаждения не работает должным образом.

Устранение повреждений двигателя из-за перегрева может быть очень дорогостоящим, поэтому важно поддерживать систему охлаждения должным образом с помощью плановой замены охлаждающей жидкости и периодических проверок системы охлаждения. Обязательно зайдите в Центр обслуживания автомобилей Spectrum в Гилберте, если вы подозреваете утечку, и попросите нас взглянуть.

Как радиатор охлаждает двигатель?

Учитывая, что автомобильные двигатели работают по принципу сгорания, то есть взрыва топливно-воздушной смеси внутри цилиндров, неудивительно, что они выделяют много тепла.Это, в сочетании с трением, создаваемым множеством движущихся частей внутри двигателя, означает, что терморегулирование двигателя имеет жизненно важное значение. Двигатели, которые работают при более низких температурах, более экономичны, производят больше мощности и служат дольше. Работа радиатора — поддерживать работу двигателя при идеальной температуре и предотвращать перегрев.

В подавляющем большинстве автомобилей используется система жидкостного охлаждения с замкнутым контуром для регулирования температуры двигателя (некоторые старые автомобили имеют воздушное охлаждение). В двигателях с жидкостным охлаждением используются несколько общих деталей:

Двигатели

имеют систему каналов, проходящих через блок и головку блока цилиндров, известную как рубашка охлаждающей жидкости.Специально разработанная жидкая охлаждающая жидкость (также известная как антифриз), смешанная с водой, проходит через эти каналы, поглощая тепло двигателя. Водяной насос поддерживает поток охлаждающей жидкости, скорость которой регулируется термостатом. В конце концов, горячая охлаждающая жидкость течет из нескольких каналов рубашки охлаждающей жидкости в одно выпускное отверстие, прежде чем достигнет радиатора.

Основная функция радиатора — обеспечить большую площадь поверхности для горячей охлаждающей жидкости, чтобы тепло могло эффективно рассеиваться. Как только он входит в радиатор одним концом, единственный выпускной патрубок разделяется на несколько меньших трубок, известных как трубки с сердечником.Трубки сердечника проходят через многочисленные тонкие листы гнутого металла, называемые охлаждающими ребрами, которые дополнительно увеличивают площадь поверхности. Радиаторы обычно устанавливаются в передней части двигателя за решеткой, сверху под черпаком капота или в какой-либо другой области, которая принимает сильный воздушный поток. Таким образом, когда холодный наружный воздух проходит через охлаждающие ребра, тепло рассеивается по мере движения автомобиля вперед. Вентилятор работает, чтобы поддерживать прохладный воздух, движущийся над радиатором, если автомобиль остановлен или медленно движется в пробке.

Давление, создаваемое водяным насосом, поддерживает поток охлаждающей жидкости через радиатор.Как только тепло рассеивается, трубы с сердечником снова соединяются на другом конце радиатора, снова прокачивая холодный хладагент через рубашку хладагента. Это непрерывный цикл нагрева и охлаждения, который происходит все время, пока ваш двигатель работает.

Правильно работающие радиатор и система охлаждения жизненно важны для работы вашего двигателя, поэтому, если когда-нибудь возникнет проблема, не откладывайте ремонт. Утечка охлаждающей жидкости, заблокированный радиатор, неисправный термостат или неисправный водяной насос могут привести к быстрому перегреву вашего двигателя.Если ваш автомобиль сильно нагревается или перегревается, немедленно обратитесь к сертифицированному мобильному технику из YourMechanic для проверки проблемы.

Keeping It Cool — Знакомство с вашей системой охлаждения двигателя

Если вы когда-либо были рядом с недавно проехавшим автомобилем, вы точно знаете одно — ваш двигатель становится ГОРЯЧИМ. Независимо от сезона важно поддерживать охлаждение двигателя, и именно здесь играет роль ваша система охлаждения.

Теперь, прежде всего, ваша система охлаждения отличается от вашей системы HVAC.Хотя они и играют вместе (ваша система охлаждения — это то, как вы нагреваетесь в машине), это не то, что дает вам кондиционер в жаркие летние дни. Скорее, ваша система охлаждения представляет собой систему трубопроводов, шлангов и других частей, по которым вода проходит через моторный отсек, чтобы ваш двигатель оставался холодным и работал должным образом. Когда ваш двигатель работает, внутренние компоненты постоянно двигаются, чтобы поддерживать его работу, вызывая тепловое трение. Как и при трении рук, чем больше двигаются компоненты, тем горячее они становятся.Охлаждающая жидкость играет ключевую роль в охлаждении двигателя.

Охлаждающая жидкость начинается у радиатора, большого металлического компонента в передней части моторного отсека. Здесь его обдувает вентилятор радиатора, а при движении — внешний воздух. Охлажденная охлаждающая жидкость затем циркулирует водяным насосом в моторном отсеке, где она охлаждает двигатель и поглощает внешнее тепло. С этого момента охлаждающая жидкость пойдет в одном из двух направлений — либо вернется в радиатор для охлаждения, либо потечет в зону кабины через сердечник обогревателя, где она охладится и при необходимости обеспечит тепло кабине транспортного средства.

Охлаждающая жидкость, которая течет к сердечнику нагревателя, как и радиатор, охлаждается и возвращается в двигатель, чтобы снова повторить цикл. Правильный баланс охлаждающей жидкости необходим как в летнюю жару, так и зимой. Вместо воды в системе охлаждения ваш механик будет использовать смесь воды с антифризом. Антифриз — это жидкость, которая имеет более высокую температуру кипения и более низкую температуру замерзания, чем вода. Зимой необходимо поддерживать необходимое количество антифриза, чтобы жидкость не замерзла и не повредила основные компоненты, включая (но не ограничиваясь) блок двигателя.

Когда вы в последний раз проверяли систему охлаждения? Зная, насколько это важно, было бы неплохо проверить его до того, как изменится погода! Если вы давно не осматривали систему охлаждения, позвоните нам. Просто наберите 618-998-9010, чтобы запланировать осмотр системы охлаждения, слив и заправку, чтобы ваш автомобиль продолжал работать в любое время года.

Двигатель с воздушным охлаждением | Как это работает

Все автомобильные двигатели в процессе сгорания выделяют много тепла.Это тепло необходимо отводить от двигателя, чтобы предотвратить необратимые повреждения. Таким образом, двигатели не могут работать без какой-либо системы охлаждения. Водяное охлаждение является наиболее распространенным методом, хотя в течение многих лет несколько европейских производителей производили успешные двигатели с воздушным охлаждением. Двигатели с воздушным охлаждением устанавливались на Volkswagen «Beetle» и 411, некоторые автомобили линейки Citroen, а также Fiat 126 и 500. Некоторые другие европейские марки — некоторые модели DAF, Panhards, NSU и чехословацкие Tatra использовали воздушное охлаждение, как и GM. с Corvair.Единственным производителем высокопроизводительных автомобилей с воздушным охлаждением была компания Porsche с ее моделями 911, 911SC и Turbo.

Плюсы и минусы воздушного охлаждения

Большим преимуществом воздушного охлаждения является его простота; именно поэтому он широко использовался в мотоциклах, стационарных насосах и дорожных инструментах с бензиновым двигателем. Воздушное охлаждение может применяться в двигателях малой мощности и малой мощности, где цена является наиболее важным фактором. Тот факт, что двигатель с воздушным охлаждением не нуждается в радиаторе, водяной рубашке, водяном насосе или многих других компонентах, связанных с водяным охлаждением, означает, что производственные затраты и, следовательно, цены на автомобили могут быть низкими.Citroen 2CV, например, был первоначально разработан во время депрессии 1930-х годов с целью создания самого дешевого и простого автомобиля. Подобные приоритеты стояли за Volkswagen Beetle, разработанным примерно в то же время, что и «народный автомобиль» Фердинанда Порше.

«Жук», после того как он был запущен в производство после Второй мировой войны, стал самым успешным серийным экономичным автомобилем из когда-либо созданных. Двигатели с воздушным охлаждением были не только простыми; они тоже были легкими.Широкое использование сплава, а не стали в их конструкции и отсутствие многих компонентов водяного охлаждения позволило конструктору двигателя значительно сэкономить в весе. Например, двигатель Citroen 2CV6 весил всего 35 кг (771 фунт), а средний двигатель с воздушным охлаждением весил на 13 кг (301 фунт) на литр меньше, чем его эквивалент с водяным охлаждением.


Система охлаждения, используемая в наиболее известном двигателе с воздушным охлаждением, VW Beetle. Воздух втягивается вентилятором в воздуховоды и проходит через маслоохладитель, а затем проходит через головки цилиндров и цилиндры.


Другая конструкция двигателя с воздушным охлаждением, от двигателей Fiat 126 и Fiat 500. Воздух засасывается в моторный отсек через туннель, проходящий под задней полкой. Затем он обтекает бочки и проходит под картером двигателя.


Пара головок цилиндров от четырехцилиндрового двигателя VW. Теплота камеры сгорания объясняет использование более глубоких ребер на головке блока цилиндров, чем на бочках.

Двигатель с воздушным охлаждением с горизонтальной оппозицией

Двигатели с воздушным охлаждением обычно изготавливаются в горизонтально-оппозитной или широкой V-образной конфигурации.В небольших двигателях это не проблема; на самом деле дизайнеры использовали это в своих интересах, сделав двигатель компактным и, таким образом, выпустив автомобили небольших габаритов со сравнительно просторным салоном. Во многих автомобилях Volkswagen и легких коммерческих автомобилей с задним расположением двигателя и воздушным охлаждением двигатель был «спрятан» под полом, что, в свою очередь, давало преимущества в случае загрузки и увеличения грузоподъемности. Простота обслуживания также часто упоминалась в качестве аргумента в пользу двигателей с воздушным охлаждением. С самого начала разработки в большинстве этих двигателей использовалось расположение полностью отдельных цилиндров, чтобы воздух обтекал каждый цилиндр.

Это также означало, что отдельные цилиндры можно было быстро снимать с двигателя, чтобы получить доступ к поршню и шатуну. Хотя воздушное охлаждение наиболее широко использовалось на небольших недорогих двигателях, это не означало, что воздушное охлаждение неэффективно. Не было причин, по которым двигатель с воздушным охлаждением был менее эффективен, чем конструкция с водяным охлаждением, но у него были некоторые недостатки. Двумя большими недостатками двигателя с воздушным охлаждением были шум и проблемы, связанные с применением воздушного охлаждения в больших многоцилиндровых двигателях.Проблема с шумом была вызвана двумя факторами — отсутствием водяной рубашки и шумом охлаждающего вентилятора. Поскольку вокруг блока двигателя было меньше материала, звуки сгорания были менее приглушенными. Работа охлаждающего вентилятора, нагнетающего воздух в двигатель, также создавала значительный шум.

Детали двигателей с воздушным охлаждением

Компоненты большинства систем воздушного охлаждения довольно просты. Вентилятор охлаждения расположен в воздуховоде полукруглой формы. Воздуховод также закрывает головку блока цилиндров, а его внутренняя часть снабжена перегородками, которые направляют поток воздуха через ребра охлаждения двигателя и маслоохладитель.Под цилиндрами воздух направляется через термостат, который управляет клапаном с помощью рычага. Клапан регулирует количество воздуха, поступающего в вентилятор, таким образом поддерживая правильную температуру двигателя. После прохождения двигателя и термостата воздух вытесняется из задней части автомобиля или проходит через систему теплопередачи, которая подает горячую воду к отопителю автомобиля.

Одной из проблем, связанных с использованием двигателей с воздушным охлаждением, является обеспечение автомобиля соответствующей системой обогрева и запотевания.Двигатели с водяным охлаждением всегда имеют постоянную подачу горячей воды, и ее достаточно легко превратить в горячий воздух. Двигатели с воздушным охлаждением обычно имеют автономный нагреватель или используют тепло выхлопной системы. Некоторые старые модели имеют системы отопления, в которых сочетаются оба этих метода. Электрический обогреватель, работающий на бензине, подавал горячий воздух в салон автомобиля с помощью нагнетательного вентилятора. Тот же вентилятор питал горячий воздух от теплообменников, которые представляли собой отливки из оребренных сплавов на выхлопной системе.Горячий воздух подавали в камеру смесителя, где он смешивался со свежим воздухом, чтобы получить контролируемое количество тепла.

Принципы воздушного охлаждения двигателя

Головка блока цилиндров и цилиндры или «бочки», если использовать термин «мотоцикл», двигателя с воздушным охлаждением отлиты с ребрами. Эти ребра распределяют тепло двигателя по большой площади. Если бочка сделана без ребер и имеет длину 15 см (6 дюймов), все тепло будет распространяться по этой длине. Если ствол изготовлен с 10 ребрами, каждое по 5 см (2 дюйма.) вглубь такое же количество тепла будет рассеиваться на 100 см (40 дюймов). Это снизит общую температуру ствола и обеспечит больший доступ воздуха к поверхностям, которые больше всего нуждаются в охлаждении. Вентилятор с приводом от двигателя направляет поток холодного воздуха на ребра. Вентилятор необходим, потому что двигателю с воздушным охлаждением требуется очень большой поток воздуха: для охлаждения двигателя требуется в 4000 раз больше воздуха, чем воды, по объему, поэтому на поток воздуха, создаваемый автомобилем, нельзя полагаться.

Конструктивные потребности двигателя с воздушным охлаждением

Форма и размер ребер и вентилятора имеют решающее значение для эффективности двигателя; так расстояние между плавниками.Большое расстояние между лопастями обеспечивает легкий поток воздуха и, следовательно, создает небольшую нагрузку на вентилятор, которая, таким образом, может быть довольно небольшой. Более близкое расстояние между ребрами будет отводить больше тепла, но также потребуется более мощный вентилятор для поддержания процесса охлаждения, который, в свою очередь, будет поглощать больше мощности двигателя.

Необходимо найти компромисс, который также будет учитывать шум, производимый большим вентилятором, и прохождение воздуха через ребра. Не следует думать, что проектирование ребер — это просто вопрос защиты двигателя от перегрева.Если плавники слишком эффективны, двигатель будет работать при слишком низкой температуре. Это снизит его термический КПД, то есть долю мощности, которую двигатель извлекает из потенциала топлива, тем самым снижая выходную мощность и повышая расход топлива.

Поэтому размер ребер тщательно рассчитывается, чтобы двигатель работал при эффективной рабочей температуре. Форма плавников так же важна, как и их размер. Теоретически идеальное ребро охлаждения имеет слегка вогнутые стороны, заканчивающиеся заостренным концом.Такая конструкция обеспечивает максимальный отвод тепла, но на практике плавники такого типа непрочны и легко ломаются. Лучшая, более практичная форма имеет прямые стороны, сходящиеся в одной точке, но она все же несет в себе риск повреждения и, в любом случае, является довольно сложной и, следовательно, дорогой в производстве.

Обычным компромиссом является разработка ребер с прямыми сторонами и закругленным внешним концом. Чтобы быть эффективными, ласты должны иметь некоторую степень сужения и достаточно острый кончик. Тупые ребра с параллельными сторонами имеют свойство сохранять тепло, поэтому их редко используют, несмотря на их простоту и прочность.Воздуховоды, которые направляют воздух вокруг двигателя, также должны быть тщательно спроектированы. VW «Beetle» имеет серию тщательно установленных перегородок, которые направляют воздух к наиболее горячим частям двигателя.

Самая трудная для охлаждения часть двигателя — это головка блока цилиндров, потому что камера сгорания, клапаны и головка поршня подвергаются воздействию полной температуры горящего заряда топлива. Проблема выдерживания этих очень высоких температур усугубляется тем фактом, что углерод, который накапливается на этих деталях, является очень плохим проводником тепла.Поэтому ребра на головках цилиндров с воздушным охлаждением всегда очень глубокие, чтобы обеспечить максимальную площадь для отвода тепла. Другая проблема заключается в том, что температура двигателя с воздушным охлаждением изменяется намного быстрее, чем температура двигателя с водяным охлаждением. Водяное охлаждение передает изменения температуры постепенно. Поэтому основная конструкция двигателя с воздушным охлаждением должна быть рассчитана на быстрое изменение температуры.

Это означает, что необходимо учитывать различные степени расширения алюминия, стали и чугуна, чтобы гарантировать соблюдение допусков на ход.Крутящие нагрузки на жизненно важные болты и винты также имеют решающее значение: если они слишком затянуты, быстрое расширение двигателя при нагревании может привести к повреждению резьбы или поломке важного компонента. Крутящий момент для гаек головки блока цилиндров на VW «Beetle», например, составляет всего 32 Нм (231 фунт фут) — менее половины рекомендуемого значения для многих двигателей с водяным охлаждением аналогичной мощности.

Высокопроизводительные двигатели с воздушным охлаждением

Воздушное охлаждение создает проблему, когда двигатель изначально рассчитан на максимальную производительность.Четырехцилиндровые двигатели нельзя использовать с объемом двигателя более двух литров. Выше этого обычно используется шестицилиндровый или восьмицилиндровый двигатель. Тем не менее, шестицилиндровый или восьмицилиндровый двигатель с воздушным охлаждением имеет большую площадь охлаждаемых ребер, и добиться равномерного распределения воздуха по всем цилиндрам и головкам цилиндров — сложная задача. Другие проблемы возникают с восьмицилиндровым двигателем с воздушным охлаждением. Поскольку важно направлять воздух прямо вокруг каждого ствола, цилиндры должны располагаться на больших интервалах.Расстояние между центрами цилиндров, в 1,5 раза превышающее диаметр отверстия, является обычным минимальным соотношением. Это намного шире, чем такой же размер у аналога с водяным охлаждением, и, очевидно, увеличивает общую длину двигателя, обычно примерно на 20 см (8 дюймов) в случае трехлитрового двигателя.

Мощные двигатели с воздушным охлаждением также создают проблемы для проектировщиков шасси и стилистов. Двигатель очень мелкий и широкий, и это может быть трудно приспособить к автомобилю обычной компоновки и внешнего вида.Автомобили Porsche справились с проблемами больших двигателей с воздушным охлаждением. Все автомобили 911 оснащены шестицилиндровым двигателем объемом три литра, установленным в задней части автомобиля. В 1969 году Porsche представил спортивный гоночный автомобиль 917, оснащенный двигателем объемом 5 литров с плоским 12-цилиндровым двигателем. Этот автомобиль с воздушным охлаждением был одним из самых быстрых гоночных спортивных автомобилей со скоростью более 370 км ч (230 миль в час). Honda Motors — еще одна компания, которая произвела мощный двигатель с воздушным охлаждением. Это ненадолго использовалось в автомобиле Формулы-1 в 1968 году.В самолетах используются мощные двигатели с воздушным охлаждением, где нет проблем с охлаждением, поскольку цилиндры могут быть расположены радиально и установлены в воздушном потоке.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *