Системы охлаждения двс: Система охлаждения двигателя: описание и принцип работы

Содержание

как устроена и нужно ли ее промывать? — журнал За рулем

Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания автомобиля (СО) – это конструктивное решение, которое отводит от двигателя транспортного средства излишки тепла и передаёт их в окружающую среду, а также позволяет двигателю оперативно прогреться. Именно возможность быстро прогреться, достигнув оптимального уровня рабочей температуры, и поддержка этой температуры на заданном уровне — одни из важнейших факторов эффективной работы ДВС. Назначение системы охлаждения двигателя — предотвращение повреждений деталей двигателя автомобиля в результате его перегрева и износа, охлаждение отработавших газов, масла в системе смазки.

Воздушка или водянка

Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания предназначена для отвода излишнего тепла от деталей и узлов двигателя. На самом деле эта система вредна для вашего кармана. Приблизительно треть теплоты, полученной от сгорания драгоценного топлива, приходится рассеивать в окружающей среде. Но таково устройство современного ДВС. Идеальным был бы двигатель, который может работать без отвода теплоты в окружающую среду, а всю ее превращать в полезную работу. Но материалы, используемые в современном двигателестроении, таких температур не выдержат. Поэтому по крайней мере две основные, базовые детали двигателя — блок цилиндров и головку блока — приходится дополнительно охлаждать. На заре автомобилестроения появились и долго конкурировали две системы охлаждения: жидкостная и воздушная. Но воздушная система охлаждения постепенно сдавала свои позиции и сейчас применяется, в основном, на очень небольших двигателях мототранспорта и генераторных установках малой мощности. Поэтому рассмотрим подробнее систему жидкостного охлаждения.

Как систематизировать знания и получить практические навыки по теме?

Изучить тему «Системы смазки и охлаждения» подробно поможет лицензионный обучающий продукт «Автомобильные основы» на платформе LCMS ELECTUDE.
Видеообзор этого обучающего продукта для вас доступен прямо сейчас:

Огромное преимущество использование платформы состоит в том, что вы не просто последовательно получаете необходимый набор знаний, а имеете возможность поработать с устройствами на практике, отточить навыки диагностики и ремонта (платформа располагает встроенным тренажёром).

Платформа адаптивна как для проведения занятий в аудитории, так и дистанционного обучения. Очень удобно, что система располагает продуманной системой тестов. Можно не просто изучить материал, а проконтролировать, как он усвоен, какой реальный прогресс при изучении системы охлаждения двигателя.

Устройство системы охлаждения

Система охлаждения современного автомобильного двигателя включает в себя рубашку охлаждения двигателя, насос охлаждающей жидкости, термостат, соединительные шланги и радиатор с вентилятором. К системе охлаждения подсоединен теплообменник отопителя. У некоторых двигателей охлаждающая жидкость используется еще и для обогрева дроссельного узла. Также у моторов с системой наддува встречается подача охлаждающей жидкости в жидкостно-воздушные интеркулеры или в сам турбокомпрессор для снижения его температуры.

Работает система охлаждения довольно просто. После запуска холодного двигателя охлаждающая жидкость начинает с помощью насоса циркулировать по малому кругу. Она проходит по рубашке охлаждения блока и головки цилиндров двигателя и возвращается в насос через байпасные (обходные) патрубки. Параллельно (на подавляющем большинстве современных автомобилей) жидкость постоянно циркулирует через теплообменник отопителя. Как только температура достигнет заданной величины, обычно около 80–90 ˚С, начинает открываться термостат. Его основной клапан направляет поток в радиатор, где жидкость охлаждается встречным потоком воздуха. Если обдува воздухом недостаточно, то вступает в работу вентилятор системы охлаждения, в большинстве случаев имеющий электропривод. Движение жидкости во всех остальных узлах системы охлаждения продолжается. Зачастую исключением является байпасный канал, но он закрывается не на всех автомобилях.

Схемы систем охлаждения в последние годы стали очень похожи одна на другую. Но осталось два принципиальных различия. Первое — это расположение термостата до и после радиатора (по ходу движения жидкости). Второе различие — это использование циркуляционного расширительного бачка под давлением, либо бачка без давления, являющегося простым резервным объемом.

На примере трех схем систем охлаждения покажем разницу между этими вариантами.

Система охлаждения внедорожника Great Wall Hover (сейчас он известен на нашем рынке под именем Derways DW Hower h4). Термостат стоит перед радиатором на выходе из головки блока цилиндров. Расширительный бачок подсоединен после пробки радиатора и не подвержен действию высоких температур и давлений. 1 — расширительный бачок; 2 — атмосферный шланг расширительного бачка; 3 — подводящий шланг радиатора отопителя; 4 — отводящий шланг радиатора отопителя; 5 — радиатор отопителя; 6 — подводящая труба насоса охлаждающей жидкости; 7 — отводящий шланг от рубашки подогрева дроссельного узла; 8 — подводящий шланг к рубашке подогрева дроссельного узла; 9 — крышка термостата; 10 — подводящий шланг радиатора системы охлаждения; 11 — пробка заливной горловины радиатора системы охлаждения; 12 — радиатор системы охлаждения; 13 — кожух вентилятора; 14 — насос охлаждающей жидкости; 15 — отводящий шланг радиатора системы охлаждения; 16 — шланг, соединяющий радиатор системы охлаждения и расширительный бачок.

Система охлаждения двигателя Hyundai Solaris первого поколения. Термостат стоит на выходе из радиатора, а расширительный бачок размещен прямо на радиаторе и выполнен по схеме «без давления». 1 — отводящий шланг радиатора; 2 — шкив насоса охлаждающей жидкости; 3 — крышка термостата; 4 — шланг, соединяющий расширительный бачок; 5 — пробка заливной горловины; 6 — подводящий шланг радиатора; 7 — радиатор; 8 — расширительный бачок.

Система охлаждения восьмиклапанного двигателя Лады Гранты. Термостат стоит перед радиатором.

Расширительный бачок циркуляционного типа находится под давлением, имеет герметичную пробку. Через него постоянно проходит охлаждающая жидкость. 1 — расширительный бачок; 2 — пароотводящий шланг радиатора системы охлаждения; 3 — отводящий шланг радиатора системы охлаждения; 4 — датчик температуры охлаждающей жидкости; 5 — корпус термостата; 6 — вентилятор; 7 — головка блока цилиндров; 8 — радиатор системы охлаждения; 9 — подводящий шланг радиатора системы охлаждения; 10 — насос охлаждающей жидкости; 11 — блок цилиндров; 12 — подводящая труба насоса; 13 — отводящий шланг радиатора отопителя; 14 — радиатор отопителя; 15 — подводящий шланг радиатора отопителя; 16 — наливной шланг.

Система охлаждения восьмиклапанного двигателя Лады Гранты. Термостат стоит перед радиатором. Расширительный бачок циркуляционного типа находится под давлением, имеет герметичную пробку. Через него постоянно проходит охлаждающая жидкость. 1 — расширительный бачок; 2 — пароотводящий шланг радиатора системы охлаждения; 3 — отводящий шланг радиатора системы охлаждения; 4 — датчик температуры охлаждающей жидкости; 5 — корпус термостата; 6 — вентилятор; 7 — головка блока цилиндров; 8 — радиатор системы охлаждения; 9 — подводящий шланг радиатора системы охлаждения; 10 — насос охлаждающей жидкости; 11 — блок цилиндров; 12 — подводящая труба насоса; 13 — отводящий шланг радиатора отопителя; 14 — радиатор отопителя; 15 — подводящий шланг радиатора отопителя; 16 — наливной шланг.

Схема циркуляции охлаждающей жидкости

Простая схема циркуляции хладагента

Теперь поговорим о том, по какому пути в ДВС автомобиля происходит циркуляция жидкости. Информация, приведенная ниже, актуальна для всех моторов, независимо от того, сколько цилиндров в них стоит.

Итак, жидкость циркулирует следующим образом:

Вы заводите движок, расходный материал сразу начинает проходить по магистралям СО. На этом этапе циркуляция осуществляется с помощью насосного устройства. Он вступает в работу в результате воздействия ремешка ГРМ или специального ремня.
Охлаждающая жидкость еще не нагрелась, поэтому она закачивается в силовой агрегат с применением насосного устройства. Расходный материал начинает греться в результате его циркуляции по цилиндрам ДВС, которые отдают тепло. Антифриз начинает забирать тепло, таким образом повышая свою температуру. После этого хладагент поступает на насос. Это малый круг и он повторяется до того момента, пока хладагент до конца не прогреется.
Большой круг циркуляции расходного материала вступает в работу после того, как жидкость прогреется до нужной температуры. В момент начала его работы термостат блокирует малый круг. С помощью насосного устройства расходный материал начинает закачиваться в двигатель. Жидкость, обладая повышенной температурой, циркулирует по магистралям и поступает в радиатор. Здесь она оставляет часть тепла, передавая его в отопительную систему или в окружающую среду.
После этого хладагент опять закачивается в двигатель машины насосным устройством. Если расходный материал не может обеспечить должное охлаждение мотора, при этом температура жидкости продолжает расти, в работу вступает датчик вентилятора. Он обычно монтируется в нижней части радиаторного устройства. Его активация приводит к началу работы вентилятора.
После охлаждения антифриза до нужной температуры вентиляторы выключаются.

Канал Fusion Plus опубликовал видео, где продемонстрировал схему работы охладительной системы.

Компоненты

Рубашка головки и блока цилиндров

представляют собой каналы, отлитые в алюминиевом или чугунном изделии. Каналы герметичны, а стык блока и головки цилиндров уплотнен прокладкой.

Насос охлаждающей жидкости

лопастной, центробежного типа. Приводится во вращение либо ремнем ГРМ, либо ремнем привода вспомогательных агрегатов.

Насос охлаждающей жидкости двигателя Chevrolet Lacetti

Термостат

представляет собой автоматический клапан, срабатывающий при достижении определенной температуры. Он открывается, и часть горячей жидкости сбрасывается в радиатор, где и остывает. В последнее время стали применять электронное управление этим простым устройством. Охлаждающую жидкость начали подогревать специальным ТЭНом для более раннего открытия термостата в случае потребности.

Термостат двигателя Chevrolet Cruze: 1 — патрубок подвода жидкости к радиатору системы охлаждения; 2 — электрический разъем нагревательного элемента термостата; 3 — корпус; 4 — уплотнительное кольцо в соединении модуля с распределителем жидкости; 5 — основной клапан термостата; 6 — пружина термостата; 7 — баллон с термочувствительным наполнителем; 8 — дополнительный клапан термостата; 9 — шток термостата.

Радиатор

представляет собой теплообменник, содержащий два бачка (входной и выходной), соединенных множеством алюминиевых трубок, по которым проходит охлаждающая жидкость. Для увеличения теплообмена к трубкам присоединены тонкие пластины, во много раз увеличивающие поверхность теплообмена. Для улучшения теплоотвода воздух протягивается через радиатор принудительно с помощью электровентилятора.

Радиатор и вентилятор системы охлаждения двигателя Лады Ларгус: 1 — дополнительный резистор; 2 — кожух; 3 — электродвигатель; 4 — крыльчатка; 5 — радиатор.

Радиатор отопителя

выполняет функцию нагревания воздуха, поступающего в салон автомобиля. Краны отопителя сейчас не устанавливают, а потому радиатор этот нагрет всегда, когда прогрет двигатель, и только воздушные заслонки не дают летом поступать горячему воздуху в салон автомобиля.

Радиатор отопителя кроссовера Renault Duster.

Расширительный бачок

это хранилище резерва жидкости. Но в зависимости от типа системы охлаждения (см. выше) он может быть циркуляционным или тупиковым. Соответственно, находиться под давлением или без него.

Пробка

, обеспечивающая герметичность системы, может быть установлена либо прямо на радиаторе, либо на расширительном бачке. Вне зависимости от места установки пробка обеспечивает повышенное давление в системе охлаждения. Такое давление (достигающее 1,1–1,3 бара) повышает температуру кипения жидкости, улучшает теплопередачу, предотвращает кавитацию насоса.

Пробка радиатора Лады 4х4.

Пробка расширительного бачка Chevrolet Cruze.

И главный компонент системы — это сама рабочая жидкость

. Идеальной с точки зрения теплотехники была бы вода, но она вызывает коррозию и замерзает зимой. Поэтому применяют антифризы с низкой температурой замерзания (-40°C или — 65°C) и присадками, снижающими коррозию, пенообразование и т.д.

Процесс промывки

В первую очередь, перед промывкой сливается вся охлаждающая жидкость через выпускную пробку на радиаторе, расположенную в самом низу, и на блоке цилиндров для удаления остатков.

Важно помнить, что слив жидкости должен проводиться только на холодном двигателе!

После слива пробки заново закручиваются и в расширительный бачок заливается вода с лимонной кислотой или лучше специальная очищающая жидкость.

Процесс заливки очистителя PRESTONE Super Radiator Flush в расширительный бачок

Далее, двигатель запускается и работает в холостом режиме на протяжении 15 минут. При этом следует проследить за тем, чтобы открылся большой круг циркуляции. Также при промывке не стоит забывать о том, что салонная печка должна работать в режиме максимального обогрева. Когда агрегат остыл жидкость можно слить, открыв пробки радиатора и блока цилиндров. Этот процесс рекомендуется повторять до тех пор, пока при сливе не будет вытекать чистая жидкость без видимых загрязнений.

Залив новой охлаждающей жидкости можно проводить сразу же после окончания промывки. Наливать тосол или антифриз в расширительный бочок следует аккуратно и медленно во избежание образования воздушных пробок в системе.

При заливке антифриза или тосола воспользуйтесь воронкой — это позволит избежать попадания охлаждающей жидкости на детали двигателя

Когда бачок заполниться почти полностью его нужно закрыть и запустить ДВС на несколько минут чтобы жидкость равномерно распространилась по системе. Далее, после отключения агрегата, тосол или антифриз доливаются до уровня между отметками максимума и минимума на бочке.

В заключение стоит сказать, что принципиальной разницы в использовании тосола или антифриза нет. Однако во многих странах мира автопроизводители давно перестали использовать тосол, поскольку его эффективность несколько ниже. Современный антифриз изготавливается с применением новейших технологий и в большей степени защищает двигатель от перегрева, а магистрали системы охлаждения от загрязнения.

Неисправности системы охлаждения

Все, что может потечь, рано или поздно потечет. Это не только одна из интерпретаций закона Мерфи, но и четкое описание главной неисправности системы охлаждения. Система, включающая в себя порой более 10 резиновых шлангов, постепенно старея, начинает терять герметичность. Текут сами шланги, пропуская жидкость через нитяное армирование, текут хомутовые соединения. Со временем под воздействием противогололедных реагентов и летящих с дороги камней теряет герметичность радиатор. Особенно он страдает на автомобилях без кондиционера, где его не прикрывает теплообменник этой системы. Также радиатор принимает на себя все «удары судьбы» даже при небольших авариях. Течь теплообменника отопителя, хотя он и стоит в более «защищенном» от внешнего воздействия месте, также встречается нередко. Тот же антифриз, просочившийся сквозь сальниковое уплотнение насоса, выводит из строя подшипник, и — «Здравствуй, замена помпы». И хорошо, если вовремя уследите за признаками выхода из строя насоса, а то его поломка приведет или к обрыву ремня ГРМ и аварии двигателя, или к невозможности двигаться дальше на автомобилях, где установлен цепной привод газораспределительного механизма.

Термостат, этот маленький точный приборчик, тоже может начать хандрить. Его клапан может зависнуть или в закрытом, или в открытом состоянии. В первом случае неминуем перегрев двигателя даже в холодную погоду, а во втором двигатель не будет прогреваться до рабочей температуры. Повышенные износ мотора и расход топлива, негреющая печка — вот что гарантирует нам постоянно открытый термостат. Еще остается расширительный бачок. Течь его встречается только в схеме системы охлаждения, где он находится под рабочим давлением.

И последний узел, который может терять герметичность, — это пробка радиатора или расширительного бачка. И хотя жидкость через нее сразу не потечет, но это произойдет после первого же закипания двигателя. А закипит он быстро. Помните назначение пробки? Правильно: обеспечивать повышение температуры кипения жидкости. Ни один современный мотор не может работать без герметичной пробки, кроме случаев очень низкой температуры окружающей среды и небольшой нагрузки на двигатель.

Интересный тест на знание причин перегрева можно пройти здесь

Влияние температурных параметров на работу мотора

За один рабочий цикл температура в цилиндрах ДВС изменяется от 80…120 градусов Цельсия во время впуска горючей смеси до 2000…2200 градусов Цельсия в процессе ее сгорания. При этом силовой агрегат достаточно сильно нагревается.

Принято считать, что двигатель нормально функционирует, если интервал изменения температуры в районе блока цилиндров находится в пределах 90 – 110 градусов Цельсия.

Если мотор во время работы охлаждается недостаточно интенсивно, то его детали сильно нагреваются и изменяются в размерах. Значительно уменьшается (из-за выгорания) и объем моторного масла, залитого в картер. В итоге увеличивается трение между взаимодействующими деталями, что приводит к их быстрому износу или даже заклиниванию.

Однако и переохлаждение ДВС отрицательно сказывается на его работе. На стенках цилиндров холодного двигателя происходит конденсация паров топлива, которые, смывая слой смазки, разжижают моторное масло, находящееся в картере.

Для исключения негативных последствий, связанных с нарушением теплового режима, системы охлаждения проектируются так, чтобы исключить перегрев и переохлаждение мотора в процессе эксплуатации.

В результате химические свойства последнего ухудшаются, что способствует:

увеличенному расходу моторного масла;
интенсивному износу трущихся поверхностей;
падению мощности силового агрегата;
увеличению расхода горючего.

Замена жидкости и промывка

Если не пришлось заменять какой-либо узел в системе охлаждения раньше, то инструкции рекомендуют менять антифриз не реже чем в 5–10 лет. Если вам не приходилось доливать в систему воду из канистры, а еще хуже — из придорожной канавы, то при замене жидкости систему можно не промывать.

Для удаления охлаждающей жидкости в нижней части радиатора предусмотрено сливное отверстие с пробкой.

А вот если автомобиль многое повидал на своем веку, то при замене жидкости полезно произвести промывку системы охлаждения. Разомкнув в нескольких местах систему можно струей воды из шланга тщательно ее прополоскать. Либо просто слить старую жидкость и залить чистую, кипяченую воду. Запустить двигатель и прогреть до рабочей температуры. Выждав, пока система остынет, чтобы не обжечься, слить воду. Затем продуть воздухом систему и залить свежий антифриз.

Промывку системы охлаждения обычно затевают в двух случаях: когда перегревается двигатель (проявляется это прежде всего в летний период) и когда перестает греть печка зимой. В первом случае причина кроется в заросших грязью снаружи и засоренных изнутри трубках радиатора. Во втором — проблема в том, что забились отложениями трубки радиатора отопителя. Поэтому при плановой смене жидкости и при замене компонентов системы охлаждения не упускайте возможности хорошенько промыть все узлы.

Расскажите, с какими неисправностями системы охлаждения сталкивались вы. И желаю вам жаркого отопителя зимой и хорошего охлаждения летом.

Система охлаждения ДВС: как устроена и надо ли промывать ее зимой?

Видео «Устройство СО и схема циркуляции»

Пользователь Рамиль Абудллин опубликовал видео, в котором рассказывает об устройстве и принципе действия, а также циркуляции хладагента по системе охлаждения.

У Вас остались вопросы? Специалисты и читатели сайта AUTODVIG помогут вам, задать вопрос

Была ли эта статья полезна?

Спасибо за Ваше мнение!

Статья была полезнаПожалуйста, поделитесь информацией с друзьями

Да (77. 78%)

Нет (22.22%)

Пожалуйста, напишите, что не так и оставьте рекомендации по статье

Отменить ответ

Оценить пользу статьи: (10 голос(ов), среднее: 4,60 из 5)

Обсудить статью:

Основные неисправности системы охлаждения двигателя

Неисправности системы охлаждения двигателя могут представлять большую опасность для силового агрегата. Дело в том, что основной задачей указанной системы является поддержание температуры двигателя в достаточно узком и ограниченном диапазоне.

Рекомендуем также прочитать статью об устройстве системы охлаждения мотора. Из этой статьи вы узнаете о видах систем охлаждения, принципах работы, основных конструктивных элементах и их назначении.

Другими словами, силовой агрегат не должен быть холодным, а также не допускается превышение его рабочей температуры. Система охлаждения постоянно поддерживает оптимальную температуру двигателя, при которой обеспечивается максимальная производительность, топливная экономичность, сохраняется моторесурс ДВС, достигаются необходимые экологические показатели и т. д.

Содержание статьи

Возможные неисправности системы охлаждения двигателя
Причины неисправностей системы охлаждения ДВС
Подведем итоги

Возможные неисправности системы охлаждения двигателя

На современных автомобилях активно применяется комбинированная система охлаждения, которая представляет собой совокупность воздушной и жидкостной системы. Данное решение позволяет наиболее эффективно поддерживать заданный температурный режим для различных видов ДВС независимо от их типа и особенностей конструкции. В устройство таких систем включено большое количество различных элементов. По этой причине список, в который внесены основные неисправности системы охлаждения двигателя, является достаточно широким.

Начнем с того, что в системе охлаждения присутствует рабочая охлаждающая жидкость (ОЖ). Ранее такой жидкостью была обычная вода, но сегодня повсеместно используется тосол или антифриз. Данная спецжидкость имеет определенные свойства, которые позволяют обеспечить не только быстрый выход ДВС на рабочие температуры и последующее качественное охлаждение мотора, но и сохранить работоспособность, а также продлить срок службы отдельных элементов охлаждающих систем.

При этом необходимо знать, что от уровня ОЖ, а также от состояния рабочей жидкости напрямую зависит эффективность работы всей системы охлаждения двигателя. Добавим, что срок службы такой жидкости ограничен. Тосол или антифриз рекомендуется менять каждые 2-3 года или через 40-50 тыс. км. пробега. В отдельных случаях, например, во время смены одного типа ОЖ на другой, рекомендуется дополнительно промывать систему охлаждения.

Рекомендуем также прочитать статью о том, как и чем промыть систему охлаждения двигателя своими руками. Из этой статьи вы узнаете о доступных способах промывки системы, а также о различных средствах, которые позволяют удалить накипь, продукты распада антифриза и другие отложения.

Теперь перейдем к самим неполадкам. Одними из самых частых проблем являются неисправности радиатора, помпы и термостата. Что касается радиатора, данный элемент начинает течь, может засориться его наружная поверхность или произойти закупорка внутренних каналов.
В ряде случаев радиатору нужен ремонт. В случае проблем с термостатом двигатель может перегреваться или не выходить на рабочие температуры, оставаясь холодным. Это зависит от того, как термостат осуществляет перепускание жидкости по малому и большому кругу. В норме при нагреве ОЖ в малом кругу устройство открывает доступ к радиатору. Если этого не происходит, будет перегрев. В том случае, когда термостат постоянно держит открытым большой круг, жидкость не сможет прогреться, а мотор не выйдет на рабочую температуру.
Неисправности водяного насоса (помпы) приводят к подтеканию ОЖ в области посадочного места насоса, а также к тому, что циркуляция жидкости может полностью или частично прекратиться. В результате ДВС перегревается, существует риск повреждения системы охлаждения продуктами износа помпы и т.п. Особо опасно заклинивание насоса на моторах, где помпа приводится в действие ремнем ГРМ. Если центробежный насос-помпу заклинит и оборвет приводной ремень, тогда на многих силовых агрегатах в результате гнет клапана механизма газораспределения.
Также следует отметить и неисправности вентилятора системы охлаждения. Чаще всего они связаны с приводом на автомобилях, где указанный элемент приводится в действие механически, возможна неполадка термореле или электродвигателя в случае с электрическим вентилятором, низкое давление масла в устройствах с гидравлическим приводом, проблемы с вискомуфтой и т.д.
Еще одной частой поломкой является прогорание прокладки головки блока цилиндров, а также дефекты самой плоскости ГБЦ в области прилегания к блоку цилиндров. Также встречаются трещины в БЦ или ГБЦ, затрагивающие каналы системы охлаждения (рубашку охлаждения двигателя). Достаточно часто к потере герметичности приводят и проблемы с патрубками, которые могут растрескиваться или засоряться, утечки ОЖ появляются в месте их крепления.

Отдельного внимания заслуживают и проблемы с электроникой, которая взаимодействует с системой охлаждения. Неисправности датчика температуры двигателя или проблемы с указателем температуры на приборной панели достаточно распространены. Добавим, что неполадки или сбои в работе температурных датчиков могут приводить к тому, что вентилятор охлаждения может работать некорректно, в результате чего происходят отклонения от оптимального температурного диапазона во время работы двигателя.

Причины неисправностей системы охлаждения ДВС

Чаще всего причинами неполадок в системе охлаждения являются: естественный износ элементов, механические повреждения, нарушение требований и рекомендаций по эксплуатации силового агрегата. Следует помнить, что использование низкокачественной ОЖ, смешивание тосола с антифризом, установка некачественных запчастей во время ремонта зачастую являются причинами выхода из строя охлаждающей системы. Отметим, что непрофессиональное вмешательство во время обслуживания или ремонта также может привести к поломкам и сбоям в ее работе.

Параллельно с этим нужно учитывать, что проблемы с системой охлаждения требуют немедленного устранения, так как возможны разные последствия для двигателя. В некоторых случаях перегрев, попадание антифриза в масло и другие неисправности могут становиться причиной полной замены силового агрегата без возможности его восстановления. Например, большие трещины в блоке цилиндров или в ГБЦ могут привести к гидроудару, перегрев вызывает заклинивание двигателя и т.д.

Не меньше вреда несут и так называемые скрытые проблемы, такие как детонация двигателя в результате перегрева мотора, локальные перегревы и тому подобное. Даже забитый грязью и пухом снаружи радиатор может являться причиной того, что происходит увеличение температуры охлаждающей жидкости, ДВС перегревается. Топливо в цилиндрах детонирует, возникает прогар прокладки ГБЦ, головку блока от нагрева «ведет», разрушается ЦПГ и КШМ, появляются трещины в головке и самом блоке.

С учетом вышесказанного система охлаждения требует постоянного контроля. За уровнем ОЖ в расширительном бачке нужно следить, а также своевременно менять рабочую жидкость. Также существует ряд признаков, по которым водитель может определить неисправности системы охлаждения. К таковым относятся:

Перегрев двигателя, который заметен по показаниям стрелки температуры на приборной панели или загоранию сигнальной лампочки. Возможен и такой вариант, когда указатель работает некорректно. Тогда на перегревы может указывать постоянная работа вентилятора охлаждения. Еще повышенную температуру специалисты определяют по состоянию свечей зажигания, которые покрываются белым налетом.

Еще одним признаком поломки является холодный двигатель, который долго или совсем не выходит на рабочую температуру. В таком случае печка в салоне не греет, патрубки радиатора сразу теплеют во время прогрева мотора. В этом случае частым виновником становится термостат. Кстати, в привычном режиме эксплуатировать холодный мотор нельзя. Другими словами, на непрогретом ДВС нельзя газовать и подвергать мотор даже штатным нагрузкам.

Осмотр элементов системы охлаждения и самого двигателя может выявить наружные утечки охлаждающей жидкости. В этом случае можно увидеть снижение уровня ОЖ в бачке, а также выявить потеки на деталях или под машиной, ощутить характерный сладковатый запах вытекающего из системы антифриза на прогретом моторе.

Более опасным явлением считается внутренняя утечка жидкости из системы охлаждения. В подобной ситуации потеков снаружи нет, но уровень ОЖ все равно падает. Двигатель при таких неполадках начинает дымить белым дымом, уровень масла в картере может начать расти.

Отметим, что последняя ситуация представляет собой достаточно опасный случай, указывающий на активное попадание охлаждающей жидкости в систему смазки ДВС и моторное масло. На такую проблему указывает характерная эмульсия, которую видно на щупе, а также на внутренней поверхности крышки маслозаливной горловины. Указанная эмульсия представляет собой светлую пену. В подобной ситуации следует готовиться к ремонту ДВС, машину дальше эксплуатировать нельзя. Следует готовиться к серьезному ремонту, так как возможно возникновение трещин БЦ или ГБЦ, которые зачастую можно обнаружить и устранить только после разборки силового агрегата.

Подведем итоги

Как видно, от состояния системы охлаждения зависит срок службы всего мотора. По этой причине указанную систему нужно обслуживать своевременно и качественно, охлаждающую жидкость лучше менять с промывкой.

Еще хотелось бы добавить, что внимание следует уделять также и радиатору внутрисалонного отопителя. Дело в том, что указанный элемент на многих автомобилях включен в контур системы охлаждения ДВС и может давать течи. Явным признаком является мокрый пол под ногами водителя, потеки и т.д., при этом уровень антифриза в расширительном бачке закономерно падает. В данной ситуации радиатор печки нужно менять или ремонтировать.

Также во время замены ОЖ следует прокачивать систему охлаждения, то есть удалять воздушные пробки. Сделать это достаточно легко. При открученной крышке расширительного бачка достаточно интенсивно погазовать на холостом ходу. Это позволит удалить воздух из исправной системы охлаждения, что обеспечит полноценную работоспособность.

Система охлаждения двигателя

Гленн

Исследования
Центр

Это компьютерный чертеж системы охлаждения Райта. братья Авиационный двигатель 1903 года. Этот двигатель приводил в движение первый, тяжелее воздушные, самоходные, маневренные, пилотируемые летательные аппараты; Райт 1903 Флаер в Китти-Хок, Северная Каролина, в декабре 1903 года. Генерировать толкать для своих самолетов братья использовали спаренные, вращающиеся в противоположных направлениях пропеллеры в задней части самолета. Чтобы повернуть пропеллеры, братья спроектировали и построили с водяным охлаждением, бензиновый, четырехтактный, четыре цилиндра, двигатель внутреннего сгорания.

В любом двигателе внутреннего сгорания топливо и кислород соединяются в процесс горения чтобы произвести мощность, чтобы повернуть коленчатый вал двигателя. Работа система охлаждения предназначена для предотвращения повреждения частей двигателя, которые могут возникнуть в результате воздействия высоких температур. Система охлаждения братьев Райт состоит из три основных компонента; радиатор, установленный на корпусе самолета, шланги которые соединяют радиатор с картером и водяную рубашку вокруг цилиндры мотора.

Радиатор и шланги окрашены в синий цвет на компьютерном чертеже. вверху этой страницы. Радиатор установлен высоко на стойке крыла рядом с пилотом. потому что братья использовали гравитацию для подачи теплоносителя (воды) в двигатель. Вода течет по большому резиновому

подводящему шлангу от радиатора до нижней части двигателя. Вода циркулирует вокруг двигателя и собирает тепло из цилиндров. Затем вода возвращается в радиатор через два Обратные шланги расположены на верхней части двигателя. В полете воздух проходит через лопатки радиатор и тепло переведен в воздух и унесены от самолета.

На этом рисунке показаны детали системы охлаждения, связанные с сам двигатель. С правой стороны рисунка мы удалили топливную и электрическую системы от двигателя и снял покрытие картер чтобы показать водяную рубашку , окружающую цилиндры. Заметь конструкция братьев охлаждала только цилиндры двигателя, а не камеры сгорания расположены снаружи картера. Из-за В этой конструкции камеры сгорания раскалялись докрасна во время полета.

В отличие от современных автомобилей, братья Райт не использовали водяной насос для циркуляции охлаждающей жидкости. вода на двигателе 1903 года. Они полагались на гидродинамический эффект, называемый диффузией на переместить жидкость. Диффузия – это результат беспорядочного движения молекул и имеет тенденцию сглаживать все различия в жидкости. Если одна часть жидкости жарко, а другое холодно, в конце концов все приходит к одной и той же температуре через диффузию. К сожалению, это гораздо более слабый эффект, чем конвекция движение жидкости из-за упорядоченного движения, как прокачка. Современные водяные насосы используют конвекцию для перемещения жидкостей. Система охлаждения братьев 1903 г. не перемещал много воды и был очень неэффективным. К счастью, не пришлось работать более нескольких минут. На более поздних двигателях братья использовали водяные насосы.

Навигация..

Пережить путь Райта
Руководство для начинающих по аэронавтике
Домашняя страница НАСА: http://www.nasa.gov

Система охлаждения двигателя — MATLAB и Simulink

Основное содержимое

Открытая модель

В этом примере показано, как смоделировать систему охлаждения двигателя с контуром охлаждения масла с помощью блоков Simscape™ Fluids™ Thermal Liquid. Система включает в себя контур охлаждающей жидкости и контур охлаждения масла. Нерегулируемый насос прокачивает охлаждающую жидкость по контуру охлаждения. Основная часть тепла от двигателя поглощается охлаждающей жидкостью и рассеивается через радиатор. Температура системы регулируется термостатом, который отводит поток к радиатору только тогда, когда температура превышает пороговое значение. Контур охлаждения масла также поглощает часть тепла двигателя. Тепло, подведенное к маслу, передается охлаждающей жидкости через теплообменник масло-охлаждающая жидкость. Радиатор представляет собой блок теплообменника (TL) E-NTU, поток воздуха на стороне которого управляется физическими входными сигналами. Теплообменник масло-охладитель представляет собой блок E-NTU Heat Exchanger (TL-TL). И насос охлаждающей жидкости, и масляный насос приводятся в действие частотой вращения двигателя.

Модель

Подсистема двигателя

Тепловая мощность, генерируемая двигателем, рассчитывается как функция мгновенной скорости двигателя и крутящего момента двигателя. Эта мощность разделена на две части, идущие на охлаждающую жидкость и масляный контур. Предполагается, что 50 % количества тепла, отводимого от двигателя, добавляется к охлаждающей жидкости, а 20 % тепла, отводимого от двигателя, добавляется к маслу.

Скорость теплового потока в подсистеме двигателя

Подсистема вентилятора

Подсистема блока вентилятора

Скорость охлаждающего воздуха в радиаторе моделируется с помощью 2D-справочной таблицы в зависимости от мгновенной скорости автомобиля и сигнала контроллера вентилятора.

Подсистема управления вентилятором

Блок управления вентилятором имеет два уровня управления. Первичный уровень работает при температурах охлаждающей жидкости выше заданной температуры первичного регулирования. Как только температура охлаждающей жидкости превышает температурный порог, активируется вторичный уровень.

Подсистема двухуровневого контроллера вентилятора

Воздушная подсистема

Подсистема ездового цикла

Реальный ездовой цикл транспортного средства представлен на основе мгновенной скорости транспортного средства, частоты вращения двигателя и входного крутящего момента двигателя.

Подсистема скорости вращения вала

Результаты моделирования из осциллографов

Результаты моделирования из Simscape Logging

Эти графики показывают эффект открытия термостата в системе охлаждения двигателя. Температура блока цилиндров неуклонно растет, пока не откроется термостат. В этот момент поток охлаждающей жидкости через радиатор резко возрастает, а поток охлаждающей жидкости через перепускной шланг уменьшается. Поскольку охлаждающая жидкость, проходя через радиатор, отдает тепло в атмосферу, температура блока цилиндров повышается медленнее.

На этом графике показана плотность охлаждающей жидкости в различных местах системы охлаждения с течением времени. Плотность теплоносителя меняется по всей сети в зависимости от местной температуры и давления.

На этих графиках показаны мгновенные профили скорости автомобиля, частоты вращения двигателя и входного крутящего момента. Транспортное средство трогается с места, разгоняясь почти до максимальной скорости. Затем автомобиль замедляется до полной остановки.

У вас есть модифицированная версия этого примера. Хотите открыть этот пример со своими правками?

Вы щелкнули ссылку, соответствующую этой команде MATLAB:

Запустите команду, введя ее в командном окне MATLAB. Веб-браузеры не поддерживают команды MATLAB.

Выберите веб-сайт, чтобы получить переведенный контент, где он доступен, и ознакомиться с местными событиями и предложениями.