Система охлаждения должна поддерживать оптимальный тепловой режим двигателя и не допускать его перегрева или переохлаждения. Она должна отвечать следующим условиям:
- обеспечивать оптимальный тепловой режим мотора независимо от прочих условий;
- долгое время сохранять тепло после выключения двигателя;
- минимизировать энергетические затраты при работе системы охлаждения.
Главное предназначение системы охлаждения — охлаждение основных частей двигателя. Также она несет дополнительную функциональную нагрузку, работая в тесной связке с другими системами автомобиля. Кроме основной своей функции система решает следующие задачи:
- охлаждает масло в смазывающей системе;
- нагревает воздух в системе отопления и кондиционирования;
- охлаждает отработанные газы в выхлопной системе;
- охлаждает жидкость в коробке передач;
- охлаждает воздух в системе турбонаддува.
Разновидности систем охлаждения
В зависимости от типа охлаждения выделяют несколько разновидностей систем:
- воздушная система подразумевает охлаждение элементов автомобиля за счет потока воздуха. Это по сути обдув, вытесняющий нагретый воздуха из-под капота наружу. Эффект может достигаться естественным способом или принудительным, т. е. с помощью вентилятора. Невысокая эффективность не позволяет использовать такую систему охлаждения как самостоятельную;
жидкостная: в системе такого типа тепло отводится потоком охлаждающей жидкости (ОЖ). Это целая система контуров, внутри них движется охлаждающая жидкость. Такой способ охлаждения бывает принудительным (ОЖ подается насосом), термосифонным (взаимодействие горячей и холодной жидкостей) и комбинированным. Жидкостная система значительно эффективней, чем воздушная, но в некоторых случаях она все же не справляется со своей функцией. Это такие ситуации, как стоянка долгое время с работающим двигателем, высокая температура на улице и т.п. Такая система позволяет достичь равномерного и эффективного охлаждения, а также отличается низким уровнем шума; - комбинированная система включает в себя особенности обеих вышеназванных систем.
Жидкостные охлаждающие системы бывают открытые и закрытые. Открытые сообщаются с внешней средой посредством пароотводной трубки, а закрытые абсолютно автономны. Закрытые системы обеспечивают более высокое давление антифриза, соответственно, будет выше и температура кипения. Благодаря такому свойству их можно применять при значительных показателях температуры жидкости, вплоть до 120 градусов Цельсия.
Устройство и принцип действия системы Современные автомобили взяли лучшее из двух систем охлаждения, и в результате сегодня в авто чаще всего встречается комбинированная система охлаждения. Как правило, применяется принудительная подача воздуха и жидкости. Составляющие системы:
- радиаторы системы охлаждения и печки;
- вентилятор радиатора;
- два охлаждающих контура;
- система специальных каналов в блоке цилиндров;
- датчик температуры и термостат;
- расширительный бачок;
- насос;
- масляный радиатор (при наличии в данной модели автомобиля).
При включении мотора насос приступает к перекачке жидкости по малому контуру. Температура постепенно повышается. Когда двигатель достигает рабочей температуры, включается термостат и открывает второй контур. Циркулируя через элементы двигателя, жидкость достигает высоких температурных показателей и значительно расширяется. При нагревании она частично переливается в расширительный бачок. Таким образом удается компенсировать чрезмерный объем нагретой жидкости вне зависимости от создавшегося в системе давления.
Циркулируя через радиатор, жидкость снова остывает, и весь цикл повторяется в очередной раз. Если этот процесс не позволяет достаточно снизить температуру, срабатывает температурный датчик. Он посылает импульс на плату управления и дополнительно запускает вентилятор. Если и это не помогает охладить двигатель, то на панель приборов подается соответствующий сигнал о критическом перегреве двигателя.
Масляный радиатор и радиатор рециркуляции отработавших газов присутствуют далеко не в каждом автомобиле. Они встречаются в тех авто, где это предусмотрено производителем. Задача этих устройств — синхронное снижение температуры смазывающего материала и выхлопа. Автомобили с турбонаддувом могут быть оснащены еще одним дополнительным охлаждающим контуром.
Устройство радиатора охлаждения Он включает в себя:
- сердцевину: она бывает трубчатая — в виде вертикальных трубок, соединяющихся с помощью специальных пластин; пластинчатая — в виде спаянных по бокам пар пластин; и сотовая — представляет собой трубки, спаянные в форме шестиугольника;
- верхний бачок: имеет заливную горловину с пробкой и патрубок для присоединения шланга. Горловина оснащена отверстием для пароотводящей трубки. На ней есть паровой клапан, выпускающий пар при перегреве;
- воздушный клапан: предназначен для поступления в радиатор воздуха после выключения мотора. При полном остывании охлаждающей жидкости в системе возможно образование сильного разрежения и сдавливания трубок, поэтому требуется приток дополнительного воздуха;
- нижний бачок имеет патрубок для установки шланга оттока жидкости.
Радиатор позволяет предотвратить перегрев двигателя и обеспечить безопасность движения на автомобиле. Его охлаждающее действие основывается на циркуляции воздуха в его сердцевине, что позволяет значительно снизить температуру ОЖ, проходящей через него. Наибольшую эффективность показывают пластинчатые радиаторы, но они сильно загрязняются. На сегодняшний день самые востребованные — трубчатые.
Температурный датчик ОЖЭтот прибор помогает следить за состоянием системы. Обнаружить, где установлен датчик в автомобиле, не составит особого труда: обычно он располагается в канале головки блока цилиндров. Конструктивно это терморезистор в герметичном корпусе. На его корпусе есть специальная резьба для крепления.
Действие датчика основывается на следующей закономерности: вместе с возрастающей температурой сопротивление понижается, и наоборот, при уменьшении температуры —увеличивается. Значение сопротивления поступает на электронную плату управления. Чтобы при этом были получены точные данные о состоянии ОЖ, прибор должен полностью утопать в жидкости. При 100 градусах Цельсия сопротивление температурного датчика должно быть на уровне около 175 – 190 Ом. Если отклонения значительно больше указанных, прибор подлежит замене.
Выявить неполадки в автомобиле, в частности, касающиеся и температурного датчика, можно при помощи диагностического сканера. Подойдет для этого даже не слишком дорогой прибор под названием Rokodil ScanX. Этот прибор отобразит найденные коды ошибок. Выявленные ошибки P0115 — P0119 говорят о поломке непосредственно датчика охлаждающей жидкости, разъема или о нарушении целостности проводов. В таком случае нужно точно установить причину неисправности.
С помощью такого же устройства проверяются показания датчика. При остывшем двигателе они обычно приблизительно равны температуре воздуха, а при нагретом — не более 150 градусов. Некоторые автомобили оснащены двумя температурными датчиками. Первый отвечает за включение вентилятора радиатора, а другой непосредственно указывает настоящую температуру ОЖ.
Разновидности охлаждающих жидкостей
В качестве рабочей жидкости систем охлаждения раньше использовалась дистиллированная или деионизированная вода. Но автомобили с каждым годом становятся все более совершенными в техническом отношении. Сейчас для двигателей авто дистиллированная вода не сможет обеспечить требуемый диапазон рабочих температур. Она также может привести к коррозии металлов, тем самым сократив срок службы различных элементов охлаждающей системы автомобиля.
Для того, чтобы избежать подобных проблем, в роли ОЖ в настоящее время используются жидкости с особыми присадками, что улучшает работу системы в целом. Как правило применяется антифриз, так как у него наиболее низкая температура замерзания. В случае, когда нужно срочно добавить охлаждающей жидкости, можно долить простой чистой воды. Но для бесперебойной работы всей системы как можно скорее воду следует заменить на хороший антифриз.
Замену ОЖ делают обычно через каждые 60 — 100 тысяч километров. При заглушенном моторе ее объем должен достигать нижнего края патрубка расширительного бачка. Чтобы удобнее было контролировать уровень охлаждающей жидкости в системе, на расширительном бачке есть отметки о минимальном и максимальном уровне ОЖ. При объеме жидкости ниже минимальной отметки необходимо долить жидкость.
Если через короткое время уровень жидкости снова упал, следует проверить систему на предмет разгерметизации. Система охлаждения мотора, безусловно, играет важную роль в безопасной эксплуатации автомобиля. Поэтому она нуждается в систематической диагностике состояния и при необходимости в замене вышедших из строя деталей и узлов. Такой подход обеспечит безопасную работу двигателя и долгий срок его службы.