Обратный клапан системы охлаждения двигателя

Содержание

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

11 декабря 2017 года

Выясняем, какие могут быть характерные неисправности у системы охлаждения двигателя и как их избежать.

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.

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.

zr.ru

Система охлаждения силового агрегата — жидкостная, закрытого типа, с принудительной циркуляцией охлаждающей жидкости.

В систему охлаждения входят: водяной насос, термостат, радиатор, воздухоотделитель, расширительный бачок, обратные клапаны, трубопроводы. В систему охлаждения также входят каналы и трубопроводы в блоке и головке двигателя. Система охлаждения связана с системой отопления трубопроводами подачи и отвода жидкости, которые могут быть при необходимости перекрыты.

Во время работы двигателя циркуляция охлаждающей жидкости в системе создаётся водяным насосом центробежного типа. Охлаждающая жидкость проходит через внутренние полости двигателя, через водяную рубашку блока цилиндров, каналы головки блока, после чего отводится по трубопроводу.

Жидкость поступает в коробку термостата. Если температура охлаждающей жидкости ниже нормы, клапан термостата находится в нормально закрытом состоянии и направляет поток охлаждающей жидкости через внутренний канал к водяному насосу (циркуляция «по малому кругу»). Когда температура жидкости нормализуется, термостат перераспределяет поток жидкости, направляя часть жидкости по трубопроводу через радиатор. Чем выше становится температура жидкости, тем большая ее часть направляется через радиатор. При достижении верхнего предела температуры открытия термостата вся охлаждающая жидкость направляется через радиатор (циркуляция «по большому кругу»). Циркулирующая через радиатор жидкость охлаждается воздухом. Мощность проходящего через радиатор потока воздуха задается вентилятором, автоматически включаемым блоком управления двигателя в зависимости от температуры охлаждающей жидкости.

При перегреве охлаждающей жидкости образующийся в головке блока пар отводится через специальные трубопроводы в расширительный бачок (во избежание местных перегревов деталей и возникновения процесса кавитации).

В случае попадания воздуха в систему (при недостаточном уровне охлаждающей жидкости е расширительном бачке или негерметичности систем охлаждения и отопления) он скапливается в верхнем бачке радиатора или в верхней части специального воздухоотделителя, откуда удаляется по специальному трубопроводу в расширительный бачок. Чтобы на переходных режимах работы двигателя не было обратного потока циркуляции охлаждающей жидкости через данный трубопровод (с захватом воздуха и пены из расширительного бачка), трубопровод защищен обратными клапанами.

Расширительный бачок служит для компенсации изменения объема охлаждающей жидкости при ее нагревании и охлаждении, а также создает некоторый запас жидкости на случай незначительных ее утечек. Через бачок также удаляется воздух, попадающий в систему. При расширении жидкости давление в бачке повышается, и при достижении заданного предела открывается клапан («паровой клапан»), размещенный в крышке. При этом воздух, пар (и излишки жидкости, если она была залита выше нормы) сбрасываются из системы наружу по трубопроводу сброса. При охлаждении жидкости в системе возникает разрежение, которое компенсируется клапаном («воздушный клапан»). Наличие «паро-воздушного клапана» отделяет систему охлаждения от атмосферы, что позволяет создавать в ней давление выше атмосферного («закрытая система»). Повышенное давление в системе способствует повышению температуры кипения жидкости, что предупреждает образование пара при незначительном перегреве силового агрегата.

Изменение объема жидкости в системе компенсируется изменением ее объема в расширительном бачке, который соединен с системой трубопроводом.

Через патрубок подачи 5 охлаждающая жидкость поступает к водяному насосу 4, который нагнетает поток жидкости во внутренние каналы блока двигателя. Охладив цилиндры, жидкость по каналам поступает в головку блока для охлаждения её элементов и далее в водяной коллектор. Жидкость возвращается к двигателю и через входной патрубок поступает в коробку термостата. Термостат, в зависимости от температуры охлаждающей жидкости либо направляет её по внутреннему каналу картера непосредственно на вход водяного насоса (если жидкость недостаточно разогрета), либо через выходной патрубок 7 к радиатору (при повышенной температуре жидкости). Температура начала открытия термостата 83 °С.

ВНИМАНИЕ: Патрубки из материала на силиконовой основе (синего цвета) применять в системе охлаждения НЕДОПУСТИМО.

Водяной насос центробежного типа, и приводится поликлииовым ремнем от шкива, установленного на распределительном валу.

Воздухоотделитель представляет собой пустотелый бачок с патрубками для подсоединения трубопроводов. Воздух, попавший в циркулирующую по системе охлаждающую жидкость, будет при прохождении через аппарат подыматься в верхнюю часть бачка, откуда по специальному трубопроводу отводиться в верхнюю часть расширительного бачка.

Обратные клапаны препятствуют возникновению потоков непредусмотренного направления движения жидкости, которые могут возникнуть на переходных режимах работы двигателя.

Привод водяного насоса — ременный от шкива отбора мощности, совмещен с приводом генераторов и оборудован механизмом автоматического натяжения ремня.

Изобретение относится к области бронетанковой техники и предназначено для использования в жидкостной системе охлаждения двигателя внутреннего сгорания танка. Паровоздушный клапан системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания содержит корпус с крышкой. Внутри корпуса размещены подпружиненные воздушный и паровой клапаны. В крышке клапана по оси выполнено сквозное резьбовое отверстие. Клапан снабжен тарелкой, установленной под крышкой на торец пружины парового клапана, и регулировочным винтом, установленным в сквозном резьбовом отверстии, выполненном по оси в крышке клапана. В верхней части тарелки выполнено конусное углубление, взаимодействующее с торцом регулировочного винта. Техническим результатом изобретения является повышение надежности работы парового клапана и улучшение условий эксплуатации путем обеспечения регулировки давления срабатывания парового клапана без разборки паровоздушного клапана. 1 ил.

Изобретение относится к области бронетанковой техники и может быть использовано в жидкостной системе охлаждения двигателя внутреннего сгорания (ДВС) танка.

Паровоздушный клапан (ПВК) устанавливается в расширительный бачок системы охлаждения ДВС, служит для поддержания определенного давления паров охлаждающей жидкости и воздуха в системе, т.е. предохраняет узлы системы охлаждения и ДВС от перегрузки при избыточном давлении перегрева двигателя или разрежения при его остывании.

Известен ПВК, в корпусе которого установлены подпружиненные паровой и воздушный клапаны, регулируемые резьбовыми соединениями. Доступ к регулируемым гайкам закрыт стопором.

Недостатком этой конструкции является сложность регулировки давления срабатывания парового клапана. Для доступа к регулировочной гайке необходимо снимать стопорное устройство. Кроме этого срабатывание клапана происходит не при постоянном давлении из-за того, что паровой клапан перемещается в двух направляющих отверстиях, одно из которых находится в корпусе ПВК, а другое — в воздушном клапане. Направляющие отверстия могут быть расположены несоосно. Во время эксплуатации верхнее направляющее отверстие корпуса ПВК может засоряться тонкодисперсной пылью, а в отверстии воздушного клапана образуется накипь. В результате указанного паровой клапан заклинивается и его срабатывание происходит при большем давлении в системе охлаждения, чем предусмотрено требованиями. При этом узлы и детали системы охлаждения и ДВС подвергаются перегрузке и могут выйти из строя.

Танковая система охлаждения и ДВС работают с большой теплонапряженностью. Допускаемая температура охлаждающей жидкости оговаривается в определенных пределах, поэтому давление в системе охлаждения допускается также в определенных пределах.

ПВК регулируется на срабатывание при определенном давлении, обеспечивая тем самым заданную допустимую температуру охлаждающей жидкости.

Недостатком прототипа является то, что получается большой разброс давления срабатывания ПВК из-за того, что верхний конец паровой пружины поджимается крышкой. При сборке ПВК нажатием на крышку пружина сжимается, а крышка стопорится кольцом. Параллельность торцов пружины и соосность отверстия в крышке под торец пружины и буртика на паровом клапане влияют на давление срабатывания клапана. При очередной разборке — сборке для обслуживания, пружина занимает нефиксированное положение и давление срабатывания отличается от первоначально отрегулированного больше допуска на срабатывание клапана. Для регулирования давления срабатывания вновь приходится разбирать ПВК и добиваться заданной величины давления срабатывания.

Целью настоящего изобретения является повышение надежности работы ПВК и улучшение условий эксплуатации.

Указанная цель достигается тем, что в ПВК системы охлаждения ДВС, содержащем корпус с крышкой, размещенные внутри корпуса подпружиненные паровой и воздушный клапаны, в крышке клапана по оси выполнен прилив с резьбовым отверстием, в котором установлен регулировочный винт с конусным торцом. Под крышкой на верхний торец пружины парового клапана свободно установлена тарелка. Сверху в тарелке по центру выполнено конусное углубление, в которое упирается торец регулировочного винта.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предлагаемый ПВК отличается наличием в крышке клапана центрального резьбового отверстия, в которое установлен регулировочный винт, взаимодействующий с конусным углублением тарелки, свободно установленной на верхнем конце пружины парового клапана.

Таким образом, заявляемый паровоздушный клапан соответствует критерию изобретения «новизна».

Сравнение заявляемого изобретения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники, не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет делать вывод о соответствии критерию «существенные отличия».

Изобретение поясняется чертежом, на котором представлен общий вид ПВК.

ПВК содержит корпус 1, внутри корпуса внизу выполнено полированное седло под паровой клапан и кольцевые проточки под стопорные кольца.

В нижней части корпуса установлена сетка 2 для защиты внутренней полости ПВК от осадков и примесей, содержащихся в охлаждающей жидкости. Сетка зафиксирована стопорным кольцом 3. В верхней части корпуса установлена крышка 4 с отверстиями, защищенными сеткой 5 для свободного прохождения воздуха и паровоздушной смеси и сквозным резьбовым отверстием в центре для установки регулировочного винта 6. Крышка фиксируется от вертикального перемещения стопорным кольцом 7 и является легкосъемным элементом при техобслуживании ПВК. Под крышкой свободно расположена тарелка 8, поджатая пружиной 9 парового клапана 10, резиновая прокладка 11 и воздушный клапан 12 с пружиной 13. На тарелке 8 выполнено конусное углубление, в которое входит конец винта 6.

Устройство и регулировка воздушного клапана осуществляется как и в прототипе, а именно за счет подобранной пружины 13, поджимающей воздушный клапан 12 к прокладке 11. Большой интервал допустимого давления на разрежение в системе охлаждения не требует дополнительной регулировки воздушного клапана. Регулировка парового клапана осуществляется поджатием пружины 9 через тарелку 8 регулировочным винтом 6 до обеспечения требуемого давления срабатывания клапана по техническим требованиям с последующей надежной контровкой винта. ПВК устанавливается в расширительный бачок системы охлаждения ДВС через прокладку.

В случае превышения максимально допустимой температуры охлаждающей жидкости в системе охлаждения двигателя и достижения максимального давления в расширительном бачке, на которое отрегулирован паровой клапан, происходит его срабатывание. А именно, пpeoдoлeвaя силу сжатия пружины 9, происходит открытие парового клапана 10 и выброс паровоздушной смеси через зазоры между паровым клапаном и корпусом 1 в отверстия крышки 4 и в моторно-трансмиссионное отделение танка. Тем самым защищаются узлы системы охлаждения и двигателя от перегрузок при избыточном давлении от перегрева.

В связи с тем, что в предложенном ПВК на верхний торец пружины парового клапана свободно установлена тарелка, в центральной части которой выполнена конусная засверловка, а в крышке установлен регулировочный винт, обеспечена возможность регулировки срабатывания парового клапана без разборки ПВК. Этим самым улучшились условия обслуживания ПВК при эксплуатации.

В связи с тем, что усилие сжатия пружины парового клапана регулировочным винтом направлено по центру, исключено влияние взаимного положения деталей на точность срабатывания парового клапана. Точность срабатывания парового клапана при этом повышается почти в 20 раз. Кроме того после частичной сборки-разборки в условиях эксплуатации регулировки ПВК не потребуется.

Паровоздушный клапан системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус с крышкой, размещенные внутри корпуса подпружиненные воздушный и паровой клапаны, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы парового клапана и улучшения условий эксплуатации путем обеспечения регулировки давления срабатывания парового клапана без разборки паровоздушного клапана, в крышке клапана по оси выполнено сквозное резьбовое отверстие, он снабжен тарелкой, установленной под крышкой на торец пружины парового клапана, и регулировочным винтом, установленным в сквозном резьбовом отверстии, выполненном по оси в крышке клапана, при этом в верхней части тарелки выполнено конусное углубление, взаимодействующее с торцом регулировочного винта.

Современная охлаждающая система обеспечивает топливную экономичность автотехники, необходимый уровень мощности силовой установки и длительную эксплуатацию мотора. В данной статье мы расскажем вам об основных функциях и неисправностях клапана МАЗ охлаждающей системы.

Обратный клапан МАЗ — назначение

Установка обратного клапана системы охлаждения МАЗ помогает значительно ускорить прогрев машины в холодную погоду. Элемент устанавливается в трубку, подходящую к горловине радиатора. Для демонтажа необходимо снять хомут справа и частично слить охлаждающую жидкость в отдельную емкость.

Шланг срезают под прямым углом, желательно делать это не на изгибе, чтобы предотвратить перекос. Посадочные места на клапане системы охлаждения МАЗ очищают и просушивают. Важно подобрать элемент, соответствующий трубке по диаметру. Крепление выполняется хомутами. Чтобы клапан не подтекал, можно воспользоваться специальным герметиком.

Неисправности обратного клапана МАЗ

Поломки охлаждающей системы могут проявляться в течи жидкости, перегреве мотора либо его переохлаждении. При малейшей поломке подшипников насос начинает издавать шум. Жидкость вытекает из-за следующих неисправностях:

Шланги негерметично подсоединены к патрубкам и штуцерам;
Изношен клапан системы охлаждения МАЗ;
Фланцы патрубков неплотно соединены;
Шланги повреждены;
В бачках либо радиаторе есть трещины;
Самоподжимное сальниковое устройство вышло из строя.

Проверить герметичность обратного клапана МАЗ можно специальным прибором. В случае необходимости нужно подтянуть крепления или заменить детали. Герметик позволяет решить проблему только на время, к тому же он может негативно повлиять на всю систему.

Если на элементах появятся отложения, придется заменить негерметичную деталь и провести полную промывку.

Засорение обратного клапана МАЗ системы охлаждения может вызывать перегрев силового агрегата. К таким же последствиям приводят:

Нехватка жидкости;
Пробуксовка ремня;
Накипь в радиаторе;
Поломка электровентилятора;
Поломка крыльчатки;
Неисправность термостата.

В случае перегрева объем жидкости значительно повышается, она может вытекать через специальную пробку, вытекающую через распределительный бак.

Одновременно снижается мощность мотора, падает давление масла, изнашиваются цилиндры и поршневая группа. Регулярная проверка работоспособности клапана и других элементов позволяет избежать таких негативных проявлений.

Где купить обратный клапан МАЗ для системы охлаждения?

На нашем сайте вы можете заказать все необходимое для ремонта большегрузных автомобилей от Минского автозавода.

Мы гарантируем самое высокое качество, быструю доставку и самые доступные цены.

chevroletcars.ru

Описание системы охлаждения автомобиля

vaz-granta.ru

Как отремонтировать байпасный клапан системы охлаждения: причины неисправности байпасных клапанов

Для чего он нужен, и какие именно функции выполняет?

Клапан называется байпасным в случае, если он выравнивает давление жидкости или пара в сетях распределения. Он также служит в качестве предохранителя, автоматически понижая уровень давления, если оно доходит до критической отметки.

Месторасположение клапана такого типа – это термостат, то есть, главный регулятор в системе охлаждения. Данное приспособление имеет цилиндрическую форму, небольшие размеры, и предназначено для того, чтобы перераспределять потоки охлаждающей рабочей жидкости и максимально четко реагировать на изменения температуры таким образом, чтобы обеспечить наиболее эффективное охлаждение всей системы.

Некоторые термостаты производятся в неразборном виде. Этот факт послужил причиной тому, что все меньше современных водителей даже пробуют самостоятельно разобраться в его устройстве. В лучшем случае, если термостат выходит из строя, его попросту меняют новым. А ведь очень часто можно сэкономить, просто осуществив замену байпасного клапана системы охлаждения. Если же вы самостоятельно не желаете со всем этим возиться, в этом случае нужно знать адрес действительно хорошего автосервиса, где специалисты обладают хорошей подготовкой, и могут разобраться с любой неисправностью.

Как работает предохранительный клапан в системе охлаждения?

Принцип работы байпаса:

Жидкость охлаждения в момент запуска еще не прогретого двигателя начинает циркулировать по так называемому малому кругу. То есть, без участия самого радиатора. Когда мотор прогревается до нужной отметки, все становится на свои места и охлаждение работает в нормальном режиме.
В начале работы, когда жидкость не может попасть в радиатор, ей не позволяет этого сделать именно байпасный клапан. Он открывается, закрывая главный клапан.
Когда температура преодолевает рубеж в 80 градусов, главный клапан начинает постепенно открываться, а байпасный, наоборот, закрывается.
В этот момент происходит частичная циркуляция, то есть, одновременно по малому и большому (с участием радиатора) кругу.
При отметке 90 градусов, байпасный клапан закрывается полностью, а жидкость направляется исключительно через радиатор.

Какая основная причина неисправности байпасных клапанов?

Данные элементы имею

ddcar.ru

Система охлаждения (дизельные двигатели)

Снятие и установка крепления вентилятора

Снятие и установка радиатора

Снятие и установка штуцеров системы охлаждения

Снятие и установка водяного насоса

Рис. 2.240. Компоненты системы охлаждения, установленные на кузове: 1 – крышка; 2 – расширительный бачок; 3 – тройник; 4 – шланг охлаждающей жидкости; 5 – держатель; 6 – радиатор

Место установки насоса выбега охлаждающей жидкости и насоса системы охлаждения топлива

Рис. 2.241. Место установки насоса выбега охлаждающей жидкости и насоса системы охлаждения топлива: 1 – насос выбега охлаждающей жидкости V51; 2 – насос системы охлаждения топлива V166; 3 – к насосу системы охлаждения топлива V166; 4 – от насоса системы охлаждения топлива V166; 5 – обратный клапан 6 – от насоса выбега охлаждающей жидкости V51; 7 – к насосу циркуляции охлаждающей жидкости V51

Схема соединения шлангов системы охлаждения двигателя (автомобили с двигателями BLE и BWF)

Рис. 2.242. Схема соединения шлангов системы охлаждения двигателя (автомобили с двигателями BLE и BWF): 1 – теплообменник; 2 – головка блока цилиндров/блок цилиндров; 3 – охладитель топлива; 4 – радиатор; 5 – корпус термостата; 6 – стержень клапана; 7 – насос системы охлаждения топлива V166; 8 – радиатор; 9 – радиатор; 10 – насос выбега охлаждающей жидкости V51; 11 – обратный клапан; 12 – расширительный бачок

Слив

Откройте крышку расширительного бачка системы охлаждения.

ВНИМАНИЕ

При открывании расширительного бачка из него может выйти горячий пар. Во избежание травм глаз и ошпаривания наденьте защитные очки и одежду. Накройте крышку бачка ветошью и аккуратно откройте её.

Снимите шумоизоляцию.

Рис. 2.243. Резьбовая пробка

Выкрутите резьбовую пробку, стрелка на рисунке 2.243 из радиатора.

ПРИМЕЧАНИЕ

Соблюдайте правила утилизации охлаждающей жидкости.

Рис. 2.244. Крепление шлангов охлаждающей жидкости

Дополнительно, для слива охлаждающей жидкости из двигателя, отсоедините шланги охлаждающей жидкости от корпуса термостата (рис. 2.244).

Залив

В качестве концентрата охлаждающей жидкости допускается использование только средства G 12 по норме TL – VW 774 F. Характерный признак: сиреневый цвет

G 12 и концентраты с отметкой «в соответствии с TL – VW 774 F» препятствуют замерзанию охлаждающей жидкости, образованию коррозии и накипи. Кроме того, они повышают температуру кипения охлаждающей жидкости. Поэтому в течение всего года в системе охлаждения должен работать препятствующий замерзанию и образованию коррозии антикоррозийный концентрат.

Особенно в странах с тропическим климатом при высоких нагрузках на двигатель охлаждающая жидкость с повышенной температурой кипения надежно защищает двигатель при эксплуатации.

Температура замерзания охлаждающей жидкости должна составлять не менее –25 °C (в странах с арктическим климатом – не менее –35 °C).

Запрещается также снижать долю концентрата в охлаждающей жидкости в теплое время года или при эксплуатации в странах с теплым климатом, добавляя в систему охлаждения воду. Доля концентрата должна составлять не менее 40 %.

Если из-за климатических условий температура замерзания должна быть снижена, можно увеличить долю концентрата G 12, но не более чем до 60 % (температура замерзания в таком случае будет составлять около –40 °C). При превышении данного предела температура замерзания вновь повысится, и, кроме того, уменьшится теплоёмкость охлаждающей жидкости.

При замене радиатора, теплообменника отопителя, ГБЦ или прокладки ГБЦ повторное использование слитой охлаждающей жидкости запрещено.

Для определения температуры замерзания охлаждающей жидкости рекомендуется использовать рефрактометр T10007.

ПРИМЕЧАНИЕ

Количество заливаемой охлаждающей жидкости может отличаться в зависимости от комплектации автомобиля.

Рекомендуемые пропорции смешивания

Порядок выполнения работ

Установите шланги системы охлаждения и закрепить их.

Прикрутить адаптер для тестера системы охлаждения V.A.G 1274/ 8 на расширительный бачок.

Залейте охлаждающую жидкость с помощью приспособления для заправки системы охлаждения VAS 6096.

carmanz.com

Система охлаждения двигателя автомобиля | Системы охлаждения автомобиля

Назначение системы охлаждения

Большая часть серьёзных неисправностей автомобиля связана с перегревом двигателя. Температура газов в цилиндре достигает 2000 гр. При сгорании топлива в цилиндре образуется большое количество тепла, которое необходимо отвести и тем самым не допустить перегрева деталей двигателя.

Принципы построения систем охлаждения

Снижение эффективности работы системы охлаждения приводит к увеличению температуры поршней, уменьшению зазоров между поршнем и цилиндром. Тепловые зазоры уменьшаются до нуля. Поршень задевает за стенки цилиндра, образуются задиры, перегретое масло теряет смазочные свойства и масляная плёнка разрывается. Такой режим работы может привести к заклиниванию двигателя. Перегрев сопровождается неравномерным расширением головки блока, болтов крепления, блока двигателя и пр. В дальнейшем разрушение двигателя неизбежно: трещины в головке блока, деформация плоскостей стыка головки и самого блока цилиндров, образуются трещины сёдел клапанов и т.п. — неприятно даже перечислял, всё это, поэтому лучше до этого не доводить!

Система охлаждения двигателя и масла призвана не допустить подобного развития событий, но для того, чтобы система справилась с поставленными задачами, необходимо использовать качественную охлаждающую жидкость (ОЖ). Низкозамерзающие ОЖ называют антифризами — от английского слова «antifreeze». Ранее ОЖ приготовляли на основе водных растворов одноатомных спиртов, гликолей, глицерина и неорганических солей. В настоящее время предпочтение отдано моноэтиленгликолю — бесцветной сиропообразной жидкости с плотностью примерно 1,112 г\см2 и температурой кипения 198 гр. Задача ОЖ не только охлаждать двигатель, но и не кипеть во всём диапазоне температур работы двигателя и его компонентов, иметь высокую теплоёмкость и теплопроводность, не пениться, не оказывать вредного воздействия на патрубки и уплотнения, обладать смазывающими и антикоррозийными свойствами.

В 70 х годах выпускался антифриз на основе водного раствора моноэтиленгликоля с температурой начала кристаллизации — 40 гр. Он не требовал разбавление водой при добавлении в систему охлаждения. Этот препарат получил название ТОСОЛ — по названию лаборатории «Технология Органического Синтеза». Т.к. название не запатентовано, то ТОСОЛом называют готовый к применению продукт, а «антифризом» — концентрированный раствор (хотя ТОСОЛ тоже антифриз).

Готовые антифризы окрашивают для безопасности и выбирают броские цвета: синий, зелёный, красный. В процессе эксплуатации антифриз теряет полезные свойства — снижаются антикоррозийные свойства, возрастает склонность к пенообразованию. Срок службы отечественных ОЖ от 2 до 5 лет, импортных 5-7 лет.

На рисунке, приведённом ниже, изображена схема системы охлаждения автомобиля. Ничего особенного или сложного в системе охлаждения нет и тем не менее…

Рис. 1 — двигатель, 2 — радиатор, 3 — отопитель, 4 — термостат, 5 — расширительный бачок, 6 — пробка радиатора, 7 — верхний патрубок, 8 — нижний патрубок, 9 — вентилятор радиатора, 10 — датчик включения вентилятора, 11 — датчик температуры, 12 — помпа.

При пуске двигателя начинает вращаться помпа (водяной насос). Привод помпы может иметь свой шкивок, приводимый во вращение ремнем вспомогательного оборудования или приводиться вращением ремня ГРМ. В системе охлаждения находится крыльчатка, которая вращаясь, приводит в движение охлаждающую жидкость. Для быстрого прогрева двигателя система «закорочена», т.е. термостат закрыт и не пропускает жидкость в радиатор охлаждения. По мере роста температуры охлаждающей жидкости открывается термостат, переводя систему в другое состояние, когда охлаждающая жидкость проходит по длинному пути — через радиатор системы охлаждения (короткий путь перекрыт термостатом). Термостаты имеют различные характеристики открытия. Обычно на кромке нанесена температура открытия. Наверное не стоит объяснять устройство радиатора. В нижней части радиатора установлен датчик включения вентилятора. Если температура охлаждающей жидкости достигнет определённой величины — датчик замкнётся, а т.к. электрически он соединён на разрыв цепи питания электровентилятора, то при замыкании — должен включиться вентилятор системы охлаждения. По мере остывания охлаждающей жидкости — вентилятор выключается, а термостат перекрывает длинный путь на короткий. Всё просто, но не очень…

Такая схема является основой, но жизнь не стоит на месте и различные производители усовершенствуют системы охлаждения. На некоторых автомобилях Вы не найдёте датчика включения вентилятора системы охлаждения, т.к. вентилятор включается от ЭБУ двигателем в зависимости от показаний датчика температуры охлаждающей жидкости. Стоит обратить внимание на ситуацию, при которой при вклинении зажигания — сразу включается вентилятор системы охлаждения. Или неисправен датчик температуры, или повреждены его цепи, или неисправен сам ЭБУ двигателем — он «не видит» температуру двигателя и на всякий случай включает сразу вентилятор.

На некоторых а\м на пути к отопителю установлены специальные электроклапана, разрешающие или перекрывающие путь охлаждающей жидкости (БМВ, МЕРСЕДЕС). Такие клапана иногда «помогают» системе охлаждения выйти из строя.

Поиск и устранение неисправностей в системе охлаждения

Специалистами фирмы «АБ-Инжиниринг» под руководством Хрулева А.Э. разработала таблица причин и последствий перегрева двигателя. Сам перегрев двигателя — это температурный режим его работы, характеризуемый закипанием охлаждающей жидкости. Но не только перегрев является неисправностью. Работа двигателя при постоянно пониженной температуре тоже считаем неисправностью, т.к. при этом двигатель работает при несвойственном ему температурном режиме. Выход из строя термостата, электровентилятора или вязкостной муфты, термовыключателей и пр. приведет к нештатной работе системы охлаждения. Если водитель вовремя обнаружит признаки нарушения теплового режима работы двигателя и не допустит необратимых процессов, то ремонт системы охлаждения не будет дорогим и долгим. Поэтому настоятельно рекомендуем обратить Ваше (и Ваших клиентов) внимание на температурные режимы двигателя.

Поиск неисправности рекомендуем проводить с «холодного» двигателя до установления рабочего режима.

А. Первым делом необходимо проверить схему соединения патрубков системы охлаждения, если автомобиль не новый или поступил в ремонт после ремонта на другом сервисе.

Кому-то такое предложение покажется смешным, но жизнь показала обратное, примеры:

собранный после капремонта автомобиль имел соединение патрубка системы вентиляции картера с расширительным бачком системы охлаждения;
установленный нештатный вентилятор с лопастями, направляющими воздушный поток не в ту сторону;
лопасти электровентилятора свободно вращаются на валу выключенного двигателя;
разъёмы электровентилятора разболтаны или оборваны и т.п.

Осмотреть радиатор на предмет внешнего засорения. Осмотреть зоны и пути естественного охлаждения двигателя. Отрицательным примером может служить мощная защита нижней части двигателя, которая преграждает путь воздушному потоку, охлаждающему двигатель снизу. Иногда поломка бампера, нижняя часть которого имеет направляющие воздушного потока на двигатель, приводит к перегреву (VW «Пассат» Б3).

Б. После осмотра необходимо проверить уровень охлаждающей жидкости в системе, наличие и исправность клапанов крышек радиатора и расширительного бачка, целостность патрубков и шлангов. Уточнить, какой антифриз или просто вода залиты в систему, т.к. температура кипения у каждой жидкости своя.

Если первые два пункта (А или Б) выявили какие-то неисправности, их необходимо устранить или принять к сведению при вынесении «приговора». При добавлении охлаждающей жидкости необходимо помнить, что не все автомобили спроектированы по принципу «просто добавь воды». К примеру на автомобиле БМВ (М20, Е34) при добавлении охлаждающей жидкости необходимо включить зажигание и установить регуляторы температуры печки в режим «максимально тепло», чтобы включились клапана печки и открылись для движения охлаждающей жидкости по системе, к тому же необходимо поднять радиатор вверх, т.к. расширительный бачок, встроенный в радиатор «чудо-проектировщиками» Германии, расположен ниже уровня печки салона и она часто завоздушивается.

Если есть подозрение на то, что двигатель завоздушен (в системе находится воздух, который препятствует движению жидкости), необходимо выкрутить специальные заглушки системы охлаждения для выпуска воздуха. Расположены они обычно в верхней части системы охлаждения двигателя. Запустить двигатель, включить отопители салона, включит вентилятор. Наблюдать за прогревом двигателя, узлов и агрегатов. Если в системе есть расширительный бачок, то проверить циркуляцию жидкости, т.е. её движение по системе. При добавлении оборотов двигателя до 2 500 — 3 000 в бачок должна поступать мощная струя охлаждающей жидкости. Из выкрученных (не полностью!) заглушек может некоторое время выходить воздух и как только польётся жидкость — заглушки необходимо закрутить. По мере прогрева двигателя из отопителя салона должен идти прогревающийся воздух. Если двигатель прогревается, а воздух из отопителя холодный, то это является первым признаком «завоздушивания» системы охлаждения. Необходимо заглушить двигатель и принять меры по поиску и устранению этой неисправности.

При исправном термостате (температура открытия может быть разной от 80 до 95 градусов) после прогрева нижний патрубок радиатора должен иметь примерно такую же температуру, как и верхний. Если это не так, значит плохая прокачка охлаждающей жидкости через радиатор.

При исправном термостате через некоторое время после его открытия должен включиться вентилятор системы охлаждения. Если в системе установлен не электровентилятор, то необходимо проверить датчик включения цепи электромагнитной муфты или работу вязкостной муфты. При неисправности вязкостной муфты вентилятор системы охлаждения на разогретом двигателе можно остановить и удерживать рукой (при остановке соблюдать осторожность — останавливать мягким предметом, чтобы не повредить крыльчатку вентилятора или руку). Необходимо проверить напор воздуха и его температуру — горячий воздух должен быть направлен на двигатель.

Давление в системе охлаждения должно медленно возрастать по мере прогрева двигателя и медленно опускаться после выключения двигателя. Если верхний патрубок, идущий к радиатору раздувается при повышении оборотов двигателя, необходимо проверить, не попадают ли в систему охлаждения часть отработанных газов. Обычно это заметно по масляной плёнке в расширительном бачке или пузырению охлаждающей жидкости. При этом из глушителя обычно интенсивно идёт белый дым от разогретой и испаряющейся охлаждающей жидкости, попадающей в цилиндры двигателя. В таком случае необходимо проверить маслозаливную горловину двигателя и сели на ней белая эмульсия, то охлаждающая жидкость не только в цилиндрах двигателя, но и в системе смазки (необходимо прекратить движение). Приведём несколько примеров из практики различных сервисов, которые «говорят» о том, что диагностика Двигателя неотделима от диагностики всех систем автомобиля, в том числе и системы охлаждения.

А\м МАЗДА 626 — хозяин жалуется на неравномерность оборотов двигателя или повышенные обороты холостого хода. Проверка системы управления (и самодиагностика) не выявили неисправности. Обратили внимание на повышенное напряжение на температурном датчике охлаждающей жидкости.

Система управления добавляет количество топлива, т.к. реагирует на высокое напряжение на датчике (двигатель холодный). Оказалось, что в системе охлаждения мало жидкости, датчик «оголён». Просто добавлен до нормального уровень охлаждающей жидкости и обороты нормализуются.

А\м ФОРД — охлаждающая жидкость попадала в масло нетрадиционным путём — через систему охлаждения масла, расположенную вокруг масляного фильтра.

А\м ФОРД — после прогрева двигателя переставал работать один цилиндр. Замена свечи и другие работы приводили к положительному результату (к определению неисправности это не имело отношения, просто за время проведения работ двигатель остывал) — цилиндр начинал работать и клиент уезжал. На следующий день он снова у нас. Оказалось — трещина в головке блока в районе выпускного клапана неработающего цилиндра. Пока двигатель холодный — всё в норме. При прогреве — трещина увеличивалась и начинала пропускать охлаждающую жидкость в цилиндр. Смесь обеднялась и начинались перебои в работе, а затем полностью отключался цилиндр.

Таких примеров можно приводить много, они есть в практике каждого авторемонтника. Главный вывод должен сделать себе каждый, кто серьёзно занят авторемонтом — замечать и анализировать всё значительное и незначительное, т.к. эти позиции могут резко поменяться местами.

ustroistvo-avtomobilya.ru

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

Выясняем, какие могут быть характерные неисправности у системы охлаждения двигателя и как их избежать.

Воздушка или водянка

Устройство системы охлаждения