При работе двигателя автомобиля каждый цилиндр постоянно повышает свою температуру за счет детонации подаваемого топлива. Если температуру не понижать, постоянные микровзрывы приведут к доведению мотора до критической температуры, превышение которой разрушит силовой агрегат.
Чтобы предотвратить это, устанавливается система охлаждения двигателя автомобиля. В представленной статье мы рассмотрим все базовые сведения о данном узле.
Отвод тепла — далеко не единственное назначение системы охлаждения двигателя. Она дополнительно отвечает за выполнение ряда иных задач:
Схема системы охлаждения двигателя напрямую зависит от того, каким является ее способ функционирования и принцип работы. Соответственно, принято классифицировать узел на несколько категорий:
Практика показывает, что комбинированный вариант является наиболее эффективным, обеспечивая стабильную работу мотора в целом.
Рассматривая конструкцию, по которой создана система охлаждения двигателя внутреннего сгорания, можно заметить, что здесь практически отсутствует бак, в котором происходит хранение жидкости. В данном случае такой элемент конструкции не нужен, потому что жидкость постоянно находится в каналах/полостях ДВС и радиаторе.
Хотя бачок все же присутствует — его называют расширительным. Главная задача этой детали — комфортный залив рабочей жидкости в систему, а также возможность залива дополнительного количества жидкости, если ее герметичность по тем или иным причинам нарушена.
На картинке ниже можно посмотреть на устройство системы охлаждения двигателя.
Начнем ознакомление с водяного насоса, именуемого в народе «помпой». Это своеобразная мельница, в которой жидкость циркулирует по каналам ДВС под давлением. Конечной целью данной конструкции является проход воды через полости, расположенные в блоке мотора. Последние, исходя из компоновки двигателя автомобиля, могут быть разными.
Именно в цилиндрах присутствует максимально высокая температура, которая передается на другие детали. При отводе тепловой энергии охлаждается блок цилиндров, но сам антифриз нагревается. Соответственно, работа системы охлаждения двигателя обеспечивает выполнение простых физпроцессов, позволяющих уравнять температуру. Далее рабочая жидкость протекает по другим узлам мотора и проникает в радиатор.
С конструктивной точки зрения, радиатор охлаждения двигателя являет собой решетку, образованную из большого количества небольших вертикальных каналов, на поверхности которых находятся поперечные пластины. Устройство радиатора охлаждения двигателя может быть разным, исходя из того, насколько большой объем двигателя и насколько часто ему приходится набирать обороты.
Естественно, в спортивных моторах радиатор двигателя имеет увеличенные размеры. Возрастает и площадь обдува.Из чего состоит радиатор охлаждения двигателя? Большого количества сот, монтажных креплений, а также бачка, в который заливается антифриз. Он постепенно стекает вниз, в результате чего происходит охлаждение. В конструкции предусматривается наличие емкости снизу, которая снова передает антифриз в водяной насос.
Радиатор системы охлаждения двигателя эффективно справляется со своей задачей благодаря большому количеству каналов. Обеспечение качественного результата его работы также гарантируется за счет постоянного обдува корпуса воздушным потоком. Именно поэтому деталь практически всегда монтируется на «морде» авто.
Но даже этого порой может оказаться недостаточно, особенно тогда, когда транспортное средство находится в неподвижном состоянии. Поэтому с целью охлаждения дизельного двигателя (как и бензинового, в целом) используется специальный вентилятор. Он закреплен между мотором и радиаторным узлом, помогая усилить циркуляцию воздушной массы.
Чтобы гарантировать надежную работу системы, надо убедиться в исправном состоянии радиатора. Многие задаются вопросом — как проверить радиатор охлаждения двигателя? Сделать это достаточно просто — нужно быть уверенным в отсутствии повреждений каналов, а на асфальте должны отсутствовать следы течи из-за разгерметизации.
Проверять радиатор охлаждения двигателя надо перед каждой поездкой. Невыполнение этого требования может привести к детонации мотора, приводящей к невозможности восстановить его работоспособность.
Выше мы разобрались с тем, из чего состоит система охлаждения двигателя большинства транспортных средств. Но есть также и другая функция, которую выполняет система — это прогрев силового агрегата. Несмотря на ее противоречивость названию, при эксплуатации авто в зимнее время низкая температура сильно затрудняет процесс запуска мотора.
Охлаждение двигателя происходит немного хуже из-за мороза и повышенной влажности, топливо распыляется более проблематично, а технические жидкости страдают от повышения вязкости. Чтобы гарантировать нормальный принцип работы системы охлаждения двигателя, придется быстрее ее разогреть. Достичь требуемого эффекта позволяет работающий термостат. Он блокирует попадание антифриза в радиаторные соты.
Минуя данный узел, она перетекает опять в водяной насос, нагревая цилиндры. Термостат самостоятельно совершает подачу антифриза при достижении температуры 70-80 градусов Цельсия (исходя из настроек блока управления и компоновки силового агрегата). Патрубок, открытый в процессе разогрева, сразу же закрывается.
Последним прибором, благодаря которому работает схема охлаждения двигателя, является температурный датчик. Его обычно устанавливают в салоне транспортного средства. Водитель постоянно получает актуальную информацию о температуре мотора в режиме реального времени. При отклонении показателей от нормы владелец авто сможет быстро принять меры по локализации и ремонту поломки.
Практика показывает, что система охлаждения дизельного двигателя наиболее часто выходит из строя в связи с нарушением герметичности. В такой ситуации температура сразу повышается, потому что антифриза в системе становится меньше, и имеющегося объема недостаточно для полноценной работы.
Принцип работы системы охлаждения двигателя постоянно контролируется штатнымблоком управления силовым агрегатом. В нынешних моделях транспортных средств детали охлаждения проверяются специальным математическим алгоритмом, позволяющим принимать во внимание самые разные параметры работы не только мотора, но и сопутствующих систем.
Отталкиваясь от того, как работает система охлаждения двигателя в нормальном режиме при исправных деталях, система стремится поддерживать их на нормальном уровне. Поэтому электроника включает или выключает на некоторое время те или иные элементы.
Чтобы более подробно узнать, как работает система охлаждения двигателя, рекомендуем посмотреть схему ниже.
Поскольку антифриз принудительно протекает по системе, за него отвечает центробежный насос. Благодаря ему техжидкость прокачивается посредством «рубашки». При выполнении данной работы применение систем охлаждения позволяет добиться охлаждения мотора и нагрева антифриза. Исходя из типа мотора и его схемы, жидкость протекает:
Схема системы охлаждения двигателя предусматривает два циркуляционных круга — «малый» и «большой». Например, при включениизажигания, когда все детали не нагреты, термостат закрыт, жидкость протекает по малому кругу. Она не доходит до радиатора охлаждения двигателя.
Когда температурный режим доведется до требуемого уровня, происходит открывание термостата — антифриз проникает в радиатор, где и будет происходить уменьшение температуры за счет обдува. Это и есть большой цикл, повторяющийся многократно.
В этом и состоит общий принцип работы радиатора охлаждения двигателя вне зависимости от марки и модели транспортного средства.
В авто с турбиной охлаждение двигателя происходит по несколько иной схеме. Здесь присутствует два контура, где первый установлен с цельюснижения температуры анифриза, а второй охлаждает воздух. При этом первый контур также разделяется на 2 части — для обслуживания головки блока и блока цилиндров в целом.
Это сделано потому, что схема работы системы охлаждения двигателя предусматривает разницу температуры головки и блока на 15-20 градусов. Таким образом, степень вероятности детонации значительно уменьшается, да и камеры сгорания эффективнее наполняются горючим. В устройство системы охлаждениядобавлена одна особенность — в моторе с турбиной все рабочие контуры имеют собственный термостат.
Система охлаждения двигателя присутствует на каждом транспортном средстве. Основноеназначение системы охлаждения — поддержаниеоптимальной температуры мотора автомобиля.
Базовые детали системы охлаждения двигателя следующие — радиатор, термостат, датчик температуры и вентилятор. Система состоит из нескольких контуров, отвечающих за правильность функционирования всей системы.
Устройство радиатора достаточно сложное, поскольку конструкция состоит из большого количества маленьких каналов, по которым протекает подогретая жидкость. Своевременная проверка позволяет гарантировать нормальную работу силовой установки в целом.
avtodvigateli.com
Радиатор является ключевым важнейшим элементом в системе охлаждения ДВС. Его задача — передача избыточного тепла, возникающего при сгорании топлива, атмосферному воздуху. Устройства, напоминающие современный радиатор, имели даже самые ранние автомашины с ДВС, потому что в случае отсутствия специального элемента, обеспечивающего охлаждение силовых агрегатов, работа последних, как было установлено, оказалась просто невозможной. Автомобильный радиатор обеспечивает поддержание температуры работающего двигателя в определенных строго заданных рамках, предотвращая его перегрев и неизбежное в этом случае заклинивание.
Использовать систему охлаждения ДВС, в которой теплоносителем являлась вода, стали еще на заре автомобилестроения. Впервые радиатор установили на автомобиле Benz Velo, свободно продававшимся начиная с 1886 года. Эта техническая идея в дальнейшем была развита немецким предпринимателем Вильгельмом Майбахом, сконструировавшим охлаждающее устройство с сотами. Его разработку вскоре применили в конструкции автомобиля Mercedes 35HP (цифра «35» в его обозначении, должна была говорить, что его мощность в лошадиных силах равна 35). В дальнейшем, вплоть до нашего времени, конструкция радиатора охлаждения существенно не изменялась.
Первые водяные системы охлаждения для автомобильных двигателей не имели насосов (помп), принуждающих охлаждающую жидкость (ОЖ) к движению по замкнутому кругу, и работали по принципу термосифона. То есть, движение воды возникало из-за того, что при нагреве ее плотность уменьшалась, и она начинала перемещаться вверх. В результате подогретая жидкость попадало в охлаждающее устройство, проходя через его верхний патрубок.
Оказавшись внутри радиатора, вода становилась более прохладной, ее плотность возрастала, и она опускалась вниз, а пройдя нижний патрубок, снова проникала в рубашку двигателя. Но в связи с постоянным ростом мощности ДВС системы, использующие эффект термосифона, очень скоро стали не пригодными для более новых автомобилей. Они достаточно быстро были вытеснены решениями, включавшими жидкостные насосы (помпы) центробежного типа.
Радиатор охлаждения ДВС, как правило, имеет два бачка (нижний и верхний), сердцевину, в которой охлаждается жидкость (антифриз или тосол), и несколько дополнительных деталей для крепления. Жидкость от охлаждающей рубашки двигателя поступает в радиатор, где ее температура понижается до требуемого значения, затем антифриз снова передается двигателю. Для изготовления сердцевины и бачков используются легкие металлы: или алюминий, или латунь. Благодаря их высокой теплопроводности они обеспечивают эффективное и быстрое охлаждение антифриза.
Сердцевина радиатора состоит из горизонтально расположенных металлических пластин, соединенных с полыми трубками, идущими вертикально вниз от верхнего бачка к нижнему бачку. Таким образом, при движении через сердцевину жидкость разбивается на несколько потоков, и происходит увеличение площади ее соприкосновения с воздухом атмосферы, ведущее к повышению интенсивности охлаждения.
Патрубки радиатора позволяют соединять бачки с рубашкой охлаждения двигателя. Нижний бачок имеет, как правило, сливной краник, через который можно слить жидкость. Подобным краником снабжена и рубашка двигателя. Антифриз заливается внутрь системы охлаждения через горловину верхнего бачка.
Функционирование систем охлаждения современных автомобилей происходит с учетом значения температуры:
Действие системы охлаждения можно объяснить следующим образом. Нагретая двигателем жидкость направляется насосом через патрубки в радиатор, в котором обеспечивается понижение ее температуры. После чего охлажденная жидкость (антифриз) снова подается в рубашку двигателя, и далее цикл повторяется.
Для повышения эффективности теплообмена на автомобилях перед радиатором устанавливается вентилятор иногда с механическим, но чаще с электрическим приводом, нагнетающий воздух в его сердцевину.
Сердцевины радиаторов автомашин могут быть:
В первом случае охлаждающие трубки могут иметь расположение:
Ребра у радиаторов, относящихся к типу трубчато-пластинчатых, бывают либо плоскими, либо волнистыми, и могут иметь разный размер. Кроме того, для усиления теплопередачи на них иногда делают специальные турбулизаторы (просечки, отогнутые и образующие узкие проходы для воздуха).
У радиаторов, называемых, трубчато-ленточными, охлаждающие трубки всегда расположены в ряд, а для изготовления ленты их решеток используется медный лист толщиною от 0,05 миллиметра до 0,1 миллиметра. Чтобы усилить теплоотдачу с помощью завихрений, на ленте выполняют фигурные отверстия методом штамповки или создают отогнутые просечки.
Сегодня наибольшее распространение получили радиаторы охлаждения автомобиля, изготовленные на основе алюминиевых сплавов. Такие устройства дешевле и легче латунных аналогов, но уступают последним по надежности и сроку службы. Еще одним достоинством радиаторов из латуни является то, что они проще ремонтируются: их можно паять. В то время как радиатор системы охлаждения, известный как алюминиевый, более сложен в ремонте, так как его детали и конструктивные элементы соединяют между собой с использованием завальцовки и герметизирующих материалов.
Как известно, антифризом называют охлаждающую жидкость для ДВС. Есть много различных составов антифризов, имеющих кроме отличий в цвете и цене, также и разные температурные режимы.
Тосол также является разновидностью антифриза. Но заливать тосол в автомобили зарубежного производства не рекомендуется, так как тосол, являясь чрезвычайно едкой жидкостью, может повредить не только шланги, но и патрубки, и пластиковые датчики, установленные в системах охлаждения иномарок.
Смешивать тосол с антифризом нельзя, в том числе и потому, что при взаимодействии этих химических веществ, может образоваться осадок, способный забить радиатор автомобиля, в результате чего неизбежно произойдет перегрев мотора.
Добавлять воду в тосол и в антифриз (особенно если он в виде концентрата) можно. Главное обеспечивать необходимое соотношение компонентов, которое зависит от того, насколько низкая температура воздуха «за бортом». Летом в жару h3O понемногу испаряется из антифриза, поэтому полезно небольшое добавление дистиллированной воды, чтобы понизить концентрацию действующего вещества до нормального значения. Зимой же сильно разбавленный антифриз может замерзнуть уже и при пяти градусах мороза. При этом всегда нужно добавлять тосол в тосол, а антифриз в антифриз, и цвет добавляемой жидкости должен совпадать с цветом жидкости уже залитой в систему охлаждения.
Итак, если у вас наблюдается иногда перегрев или даже кипение двигателя или вы просто хотите чтобы ваш двигатель никогда не «заглох» по «непонятным причинам», то, прежде всего, изучите систему охлаждения ДВС и устройство радиатора охлаждения автомобиля. И тогда вы не попадете в ситуацию с отказом двигателя своего авто в самый неподходящий момент.
Если у вас возникли вопросы - оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них
swapmotor.ru
Радиатор автомобильный, устройство которого включает в себя два бачка – верхний и нижний, а также трубки между ними, выполняет важнейшую функцию и отвечает за предотвращение перегрева двигателя. Как же это происходит, и какие виды этого узла мы можем найти в наших машинах, поговорим чуть ниже.
Радиатор нагревает воздух в системах отопления, кондиционирования и вентиляции. Охлаждает в системе рециркуляции отработанные газы, масло, которое находится в системе смазки, воздух системы турбонаддува и рабочую жидкость в случае с автоматической КПП. Существует несколько видов систем охлаждения: жидкостная, воздушная и комбинированная. В первом случае охлаждение происходит за счет потока жидкости, во втором –посредством воздуха, ну, а в третьем, соответственно, идет объединение воздушной и жидкостной систем.
Наиболее распространенным материалом, из которого изготавливается сердцевина современных радиаторов, является алюминий. Это обосновано тем, что автомобильные алюминиевые радиаторы охлаждения очень легкие, а их стоимость значительно ниже, чем медных. Однако они обладают очень малой теплопроводностью и подвержены коррозии. Автомобильный медный радиатор имеет больше достоинств, среди них: устойчивость к коррозии, высокий КПД, отличная теплопроводность. Также он является более прочным и, соответственно, долговечным. Но главный недостаток – высокая стоимость.
Еще до недавнего времени пользовались спросом радиаторы, сделанные из стали, однако из-за ее низкой теплопроводности, которая в четыре раза меньше, чем у алюминия, эти варианты сегодня практически нигде не встречаются.
Безусловно, огромное значение имеют свойства материала, но это далеко не все, так как более важными факторами, отвечающими за хорошую работу, являются конструктивные особенности и устройство радиатора автомобиля. Чаще всего, в автомобилях устанавливают жидкостные агрегаты. Посредством насоса жидкость циркулирует в замкнутом контуре, тем самым охлаждая стенки цилиндра и осуществляя отвод тепла от элементов двигателя.
Нашел свое применение и масляный радиатор для авто, который отвечает за охлаждение масла. Они могут быть как высокого, так и низкого давления, а система охлаждения может быть искусственной или естественной. В первом случае установлен дополнительный вентилятор, который обеспечивает воздушный поток, и тем самым охлаждение происходит намного быстрее.
Автомобильный масляный радиатор с естественной системой охлаждения, безусловно, уступает по эффективности своему аналогу. Технология их изготовления довольно трудоемкая, поэтому этим занимаются только лишь оригинальные производители, но при этом всем и срок их службы немалый. Однако, если масляный радиатор автомобиля пришел в негодность, то, скорей всего, его необходимо заменить, т.к. ремонту они не подлежат.
Что касается их конструкции, то они делятся на следующие виды: трубочные и спаянные. Варианты с круглыми трубками представляют собой агрегат, собранный из панелей с нанизанными на них круглыми алюминиевыми трубками. Главным их достоинством является приемлемая ценовая политика из-за малой себестоимости. К недостаткам же можно отнести низкую прочность, небольшую теплопередающую поверхность и потребность в высококачественных прокладках, которые не всегда можно найти.
Радиаторы с овальными трубками, находящиеся в средней ценовой категории, чуть лучше в эксплуатации. Это возможно из-за овального разреза, благодаря которому увеличивается площадь, отдающая тепло. Недостатки: малая прочность, потребность в прокладках высокого качества. Спаянные же радиаторы, которые отличаются более высокой прочностью и теплоотдачей, обладают еще и стоимостью, что по карману далеко не каждому. Таким образом, не столь важно, какой автомобильный радиатор, алюминиевый или медный, вы выбрали, главное – грамотное сочетание устройства и материала радиатора.
Оцените статью: Поделитесь с друзьями!carnovato.ru
Вентилятор охлаждения радиатора в машине имеет одно из важных значений, так как охлаждать двигатель в процессе его работы очень важно, а это делает как раз-таки данное устройство. Радиатор двигателя устроен таким образом, чтобы выдерживать большое давление. Любая система снабжена таким устройством, как вентилятор охлаждения двигателя. Без данной детали двигатель будет серьезно перегреваться, особенно в летнюю пору.
Данное устройство необходимо для того, чтобы, используя водяное охлаждение, снимать лишнюю температуру с двигателя. Для него же самого нужен вентилятор радиатора.
Самым первым, кто выдал идею о создании такого устройства, как вентилятор охлаждения радиатора, стал Вильгельм Майбах. Еще в 1886 году появился первый автомобильный прототип Бенц-Вело, в котором и был прародитель нынешней схемы.
Майбах создал сотовый охладитель, имеющий вентилятор радиатора, который был помещен в первый Мерседес. Некую подобную схему используют и в современных автомобильных конструкциях.
Еще отметим, что вентилятор радиатора нужен любому автомобилю, на своей крышке, он имеет предостерегающую надпись, которая гласит о том, что нельзя открывать пробку, пока устройство не остыло. Иначе возможны травмы, ведь пар раскаленного антифриза может выйти наружу под высоким давлением. Радиатор автомобиля имеет датчик температуры, именно благодаря этому устройству можно контролировать процесс работы жизненно важных систем мотора.
Ранее вместо антифриза использовали обычную воду. Она должна была принудительно двигаться по рубашке, охлаждая двигатель. При этом водяной насос еще не применялся, в то время использовался термосифон, который и прогонял воду через двигатель. Датчик температуры тоже отсутствовал, в то время все читали жуткую надпись, которая сообщала об опасности открывания крышки устройства.
Радиатор системы охлаждения работал по законам физики. То есть, когда вода подогревалась, она поднималась выше, а охлажденная жидкость опускалась ниже, остужая двигатель. Та жидкость, что поднималась выше, перемещалась по патрубку, там она вновь приобретала низкую температуру и опускалась вниз к двигателю.
Когда же, мощность двигателя увеличилась в разы, использование термосифона прекратилось, так как он показывал низкий коэффициент полезного действия. Со временем инженеры перешли на насосы, которые обеспечивали большее давление, в результате чего жидкость быстро продвигалась по патрубкам от радиатора к мотору.
Устройство радиатора любого автомобиля нужно для того, чтобы отдавать высокую температуру атмосфере, тем самым температура жидкости значительно снижается. Защитная решетка, через которую тепло попадает в атмосферу, монтируется обычно спереди автомобиля, защищая соты радиатора во время движения. Немного другая схема предполагала, что защитная решетка будет расположена сбоку. Такая система получила название – воздухозаборник. Именно она применялась на автомобилях «ЗАЗ», так как его ДВС находился сзади. Защитная решетка отлично спасает двигатель от перегрева, контролируя температуру, а также является отличным декором.
На защитную решетку могут установить специальные жалюзи, которые препятствуют проникновению холодного воздуха, для быстрого нагрева двигателя. Эта функция очень хороша зимой, когда холодно, и тепло через решетку не проходит, что отлично сказывается на времени прогрева автомобиля.
Устройство радиатора во всех автомобилях практически одинаково. Исключения бывают лишь на спортивных болидах, где эти детали установлены парно, по бокам. Температура спортивного мотора значительно выше обычных двигателей, в результате чего они и получают два, а то и три радиатора. Давление антифриза в спортивных системах охлаждения также высоко.
Радиатор ДВС имеет принцип работы, который состоит в том, чтобы отдавать тепло нагретого антифриза, защитная функция выполняется с помощью вентилятора.
Сколько их в авто, зависит от марки автомобиля и его предназначения. Главное, что заливают хладагент в нужное время с определенным интервалом, так как вместе с повышением давления датчик показывает, сколько испарилось антифриза и не пора ли залить новый.
Емкости для хладагента могут быть изготовлены как из пластика, так и из металла. Внутри находятся трубки без швов, которые сделаны из алюминия, еще может использоваться латунь, но латунные системы давно остались в прошлом.
Стенки трубок имеют по толщине до пятнадцати сотых миллиметра. Они объединяют вместе верхний и нижний уровень бачка. Лучшей теплоотдаче способствуют ребра, которые связывают соты между собой, в результате чего охлаждение происходит значительно быстрее, тем самым работа устройства становится более производительной.
Обычно для изготовления современных теплообменников выбирают алюминиевый материал, так как он считается более легким, но и у него есть свои минусы. Принцип работы таков, что от сильного давления, как показывает датчик, радиатор из алюминия быстро выходит из строя, постоянно охлаждая ДВС.
На старых автомобилях принцип работы охладителя не отличается от современных, за исключением того, что в новых аналогах установлены датчики, которые контролируют давление и температуру внутри устройства. Также изменился и материал, из которого делают соты радиатора – теперь это алюминий. Именно этот материал не подвергается коррозии, а также лучше держит давление, нежели латунь.
Как показывает датчик, защитная система в устройстве имеет большое значение, так как принцип работы строится на том, чтобы постоянно контролировать температурный режим радиатора, и давление в нем было оптимальным. Для достижения этой цели, многие инженеры пошли на некоторые хитрости.
Главную роль играет термостат, именно он контролирует давление в устройстве, чтобы температурный режим не нарушался. На нем есть датчик, показания которого всегда можно увидеть на приборной панели.
Его принцип работы достаточно прост. С помощью специального мембранного клапана, наполненного эфиром, достигается процесс термоконтроля. В результате нагрева мембраны, клапан открывается и пропускает антифриз по большому кругу через радиатор. Датчик, контролирующий температуру в радиаторе, следит за показаниями, а в случае необходимости даст команду на включение вентилятора. Как только жидкость остудилась, термостат перекрывается и контур блокируется.
Мы увидели из статьи, что радиатор – это важное устройство, которое обеспечивает возможность правильного функционирования силового агрегата. Вентилятор радиатора играет большую роль, прогоняя воздух через его соты, тем самым позволяя быстро остудить горячий двигатель. Защитная функция, которую выполняет датчик вкупе с вентилятором, отлично сказывается на надежности всей системы в целом.
portalmashin.ru
Содержание статьи
Ни один двигатель внутреннего сгорания не обходится без системы охлаждения. Она не позволяет перегреть мотор во время эксплуатации автомобиля. На современных автомобилях наибольшее распространение получила жидкостная система охлаждения. Среди ее преимуществ – эффективное и равномерное охлаждение двигателя, уменьшение шумности работы.
Автомобильный радиатор
Одним из важнейших элементов данной конструкции является радиатор. Его задача – эффективно охлаждать жидкость, отводя при этом тепло в окружающую среду. Некое подобие современного радиатора устанавливалось даже на самых ранних автомобилях с ДВС.
Радиатор охлаждения двигателя, как правило, состоит из верхнего и нижнего бачков, сердцевины, где происходит непосредственно охлаждение жидкости, и деталей крепления. Жидкость, поступающая в радиатор из водяной рубашки двигателя, охлаждается в нем до требуемой температуры, после чего снова возвращается к двигателю. Корпус бачков и сердцевина радиатора изготавливаются из легких металлов, таких как латунь или алюминий. Благодаря их хорошей теплопроводности обеспечивается эффективное охлаждение жидкости.
Сердцевину радиатора составляют плоские металлические пластины, которые вертикально пронизывают полые трубки, соединяющие верхний и нижний бачки. Таким образом, жидкость через сердцевину проходит множеством потоков, в результате чего увеличивается площадь и интенсивность охлаждения.
Схема радиатора
Патрубки радиатора соединяют бачки с водяной рубашкой двигателя. В нижнем бачке имеется краник, который предназначен для слива жидкости. Такой же краник установлен и на двигателе. Жидкость в систему охлаждения заливается через горловину, расположенную на верхнем бачке радиатора.
В системах охлаждения, которые имеют современные автомобили, учитывается множество параметров, таких как температура двигателя, масла, охлаждающей жидкости, окружающей среды и т. д.
Действие жидкостной системы охлаждения состоит в следующем. Насос постоянно и непрерывно обеспечивает циркуляцию жидкости. Благодаря этому омываются стенки цилиндров и головки блока, от них отводится тепло. Нагретая жидкость направляется по патрубкам в радиатор, где обеспечивается отвод теплоты в окружающую среду. После этого охлажденная жидкость возвращается в рубашку охлаждения двигателя и цикл повторяется.
Чтобы повысить эффективность работы всей системы охлаждения, дополнительно перед двигателем устанавливается вентилятор, который нагнетает воздух на поверхность радиатора. В результате процесс теплообмена сильно ускоряется.
В подавляющем большинстве на автомобили устанавливается вентилятор радиатора с электроприводом, который запускается автоматически благодаря управляющему датчику, когда температура охлаждающей жидкости становится слишком высокой. Вентилятор вместе с радиатором охлаждения устанавливаются перед двигателем.
Одно из последствий перегрева двигателя — прогар поршня
Для предотвращения перегрева двигателя необходимо следить за показаниями датчика температуры, а также поддерживать систему охлаждения в чистоте и исправном состоянии.
Для промывки радиатора необходимо полностью слить охлаждающую жидкость. После этого система охлаждения заполняется чистой водой (желательно дистиллированной). При промывке радиатора воду следует лить в заливную горловину радиатора.
Чем промыть радиатор автомобиля? Очень часто в воду при промывке добавляют каустическую соду для более эффективной очистки внутренних поверхностей. Пропорция, в которой необходимо приготавливать смесь – 50 грамм соды на 1 литр чистой воды.
Теперь нужно запустить двигатель, дать ему поработать на холостом ходу порядка 10-15 минут.
Средство для промывки радиатора
Существуют также специальные химические средства для очистки радиаторов, например, всем известный «Hi-Gear». Они также добавляются в воду, которой промывается радиатор. Благодаря своей высокой концентрации они позволяют значительно ускорить весь процесс. С их помощью радиатор промывается всего около 7 минут, однако при использовании подобных химикатов нужно четко следовать инструкции, иначе можно повредить внутренние поверхности системы охлаждения.
Для того чтобы слить воду из системы, на нижнем бачке радиатора и блоке цилиндров есть специальные краники. При сливе жидкости заливную горловину следует держать открытой. После того, как жидкость слита, заливается новая порция, и процесс промывки продолжается до тех пор, пока из радиатора не будет сливаться чистая вода.
После окончания промывки вся вода сливается, и система промывается обычной чистой водой 4-5 раз.
Зачастую причиной перегрева двигателя автомобиля являются загрязнения наружной поверхности радиатора. Это может быть пыль, гряз, пух, останки различных насекомых и т. д.
Чтобы очистить радиатор снаружи, его продувают или промывают. Чистка радиатора сжатым воздухом может осуществляться непосредственно на автомобиле, однако такой способ малоэффективен. Промывают радиатор снаружи чаще всего водой под давлением с помощью обычных мини-моек, например, всем известный «Керхер». Однако здесь будьте аккуратны с давлением – слишком сильный напор способен повредить мягкие соты радиатора.
Водные процедуры для радиатора никогда не повредят
По завершении промывки радиатора система охлаждения заполняется свежей жидкостью. Для того чтобы избавиться от завоздушивания системы, следует открыть пробку радиатора, завести двигатель и дать ему поработать несколько минут. Лишний воздух выйдет, а вам лишь останется долить необходимое количество охлаждающей жидкости.
avtomotoprof.ru
Радиатор предназначен для передачи теплоты от охлаждающей жидкости потоку воздуха, т. е. он является основным теплообменным узлом системы охлаждения двигателя. Общее устройство радиатора жидкостной системы охлаждения двигателя представлено на рисунке 3. Более подробно устройство радиатора показано на рисунках 1 и 2.
Верхний 9 (рис. 1,а) и нижний 15 бачки радиатора соединены с сердцевиной 12. В верхний бачок впаяны заливная горловина 8 с пробой 7 и патрубок для подсоединения гибкого шланга, который подводит нагретую охлаждающую жидкость к радиатору. Сбоку заливная горловина имеет отверстие для пароотводной трубки. В нижний бачок впаян патрубок отводящего гибкого шланга 13. К верхнему и нижнему бачкам прикреплены боковые стойки 6, соединенные пластиной, припаянной к нижнему бачку. Стойки и пластины образуют каркас радиатора.
Основным теплообменным элементом радиатора является его сердцевина, состоящая из многочисленных трубок, соединенных в соты с помощью металлических пластин или лент. Трубки радиатора могут иметь круглое, овальное или прямоугольное сечение. При этом чем меньше площадь проходного сечения и тоньше стенка трубки, тем выше ее теплообменная способность. Для прохода охлаждающей жидкости применяют шовные или цельнотянутые трубки из латунной ленты толщиной до 0,15 мм.
Сердцевины радиаторов автомобилей могут быть трубчато-пластинчатыми или трубчато-ленточными. В трубчато-пластинчатых радиаторах охлаждающие трубки располагаются относительно потока воздуха в шахматном порядке в ряд или под углом (рис. 2,а-г). Пластины оребрения выполняются плоскими или волнистыми. Для усиления теплоотдачи на них могут быть выполнены специальные турбулизаторы в виде отогнутых просечек, которые образуют узкие и короткие воздушные каналы, расположенные под углом к потоку воздуха (рис. 2,д).
В трубчато-ленточных радиаторах (рис. 2,е) охлаждающие трубки располагаются в ряд. Ленту для решетки изготовляют из меди толщиной 0,05…0,1 мм. Для усиления теплоотдачи создают завихрения воздушного потока путем выполнения на ленте фигурных выштамповок или отогнутых просечек (рис. 2,ж).
В последнее время получили широкое распространение радиаторы из алюминиевого сплава, которые легче латунных и дешевле, однако их надежность и долговечность уступает радиаторам из латунных сплавов. Кроме того, латунные радиаторы проще ремонтировать при помощи пайки. Детали и элементы конструкции алюминиевых радиаторов соединяются обычно завальцовкой с применением герметизирующих материалов.
Радиатор соединен с рубашкой охлаждения двигателя патрубками и гибкими шлангами, которые прикреплены к патрубкам стяжными хомутами. Такое соединение допускает относительное смещение двигателя и радиатора без нарушения герметичности системы жидкостного охлаждения.
Пробка 7, закрывающая горловину 8 радиатора, состоит из корпуса 18 (рис. 1,б), парового 22 и воздушного 25 клапанов и запирающей пружины 21.
На стойке 20, с помощью которой к корпусу прикреплена запирающая пружина, установлен паровой клапан, прижатый пружиной 19. Воздушный клапан 25 прижимается пружиной 26 к седлу 27. Плотное прилегание клапанов к седлам достигается установкой резиновых прокладок 23 и 24. При повреждении резиновых прокладок система охлаждения становится открытой и охлаждающая жидкость закипает при температуре 100 ˚С. При исправных клапанах давление в системе несколько больше давления окружающей среды и температура кипения охлаждающей жидкости составляет 108…119 ˚С.
В случае закипания охлаждающей жидкости в системе охлаждения давление пара в радиаторе возрастает. При давлении 145…160 кПа открывается паровой клапан 22, преодолевая сопротивление пружины 19. Система охлаждения сообщается с атмосферой, и пар выходит из радиатора через пароотводящую трубку 17. После охлаждения жидкости пар конденсируется и в системе охлаждения создается разрежение. При давлении 1…13 кПа открывается воздушный клапан 25 и в радиатор через отверстие 28, и клапан начинает поступать воздух из атмосферы. Паровой и воздушный клапаны предотвращают возможное повреждение радиатора вследствие высокого давления, как с внешней, так и с внутренней стороны. В случае использования в системе охлаждения расширительного бачка, клапаны могут размещаться в его пробке.
Для регулирования потока воздуха, проходящего через сердцевину радиатора, в системе охлаждения грузовых автомобилей и автобусов, а также легковых автомобилей устаревших конструкций применяют жалюзи с приводом из кабины водителя (рис. 1,а). Жалюзи изготовляются из набора вертикальных или горизонтальных пластин-створок из оцинкованного железа, которые объединены рамкой и шарнирным устройством, обеспечивающим одновременный (или групповой) поворот пластин вокруг оси. При перемещении рукоятки 4 вперед до отказа створки жалюзи полностью открываются, и воздух свободно проходит между трубками радиатора, отбирая у них излишки теплоты. Для регулирования температурного режима рукоятку привода жалюзи можно установить на фиксаторе 5 в любом промежуточном положении. В некоторых автомобилях применяются жалюзи в виде брезентовых или кожаных штор, подпружиненных в специальном тубусе и оснащенных механизмом подъема и опускания.
Современные легковые автомобили, как правило, не оснащаются жалюзи для регулирования воздушного потока к радиатору – чаще применяются системы автоматического включения и выключения вентилятора системы охлаждения с помощью электрических или гидравлических устройств. Это позволяет повысить комфорт управления автомобилем.
Эффективность обдува сердцевины радиатора воздухом повышается за счет применения направляющего кожуха – диффузора 16, который крепится к рамке радиатора и охватывает по кругу вентилятор системы охлаждения. Диффузор направляет воздушный поток через сердцевину, исключая его движение мимо радиатора.
***
Поскольку радиатор изготовляют из тонкостенных трубок и пластин, он является очень нежным и хрупким устройством. Поэтому при обслуживании и ремонте необходимо бережно обращаться с радиатором, чтобы не повредить детали сердцевины, патрубки или бачки.
В летний период времени водители нередко используют в качестве охлаждающей жидкости воду – она дешевле и эффективнее участвует в процессах теплообмена благодаря физическим свойствам. Но такая экономия может привести к повреждению и даже разрушению деталей и узлов двигателя. Не следует забывать, что антифризы уменьшают образование накипи на стенках рубашки охлаждения блока и головки блока. Кроме того, в современных автомобилях низкозамерзающие жидкости зачастую служат не только для охлаждения двигателя, но и для смазки некоторых узлов, например, подшипников жидкостного насоса системы охлаждения. Вода такие функции выполнять не может.
При использовании воды в жидкостной системе охлаждения вместо низкозамерзающих жидкостей в холодный период времени года, ее следует тщательно удалять из радиатора и рубашки охлаждения двигателя при постановке автомобиля на хранение в не отапливаемых помещениях и на открытой стоянке. В противном случае замерзшая вода (как известно, вода расширяется при замерзании) может нарушить герметичность системы, повредив стыковые соединения деталей и даже разорвать трубки сердцевины и бачки радиатора, головку блока и блок-картер двигателя. По этой причине необходимо убедиться, что вода полностью вытекла через открытые краники на блоке и радиаторе (крышка радиатора при этом должна быть снята), а затем продуть систему несколькими оборотами коленчатого вала при помощи стартера или даже на несколько секунд запустив двигатель без охлаждающей жидкости. Краны после слива воды из системы охлаждения лучше оставить открытыми.
Иногда вода в системе охлаждения может привести к перегреву двигателя при запуске в очень холодное время года, если в системе охлаждения предусмотрены терморегулирующие клапаны – термостаты. В период прогрева двигателя термостат закрывает допуск охлаждающей жидкости в радиатор, и направляет ее по малому кругу. В это время часть воды, находящаяся в радиаторе двигателя, патрубках и гибких шлангах, а также в радиаторе отопителя кабины, остается неподвижной и может замерзнуть, образовав ледяные пробки в различных участках большого круга, чаще всего – в трубках радиатора и патрубках. После прогрева двигателя и открывания клапана термостата в большой круг системы охлаждения эти пробки зачастую не удается растопить из-за отсутствия циркуляции воды, и она продолжает перемещаться лишь по малому кругу, нагреваясь все сильнее. Это может привести к перегреву двигателя. В таких случаях необходимо принять меры к ликвидации ледяных пробок в системе – автомобиль срочно поставить в теплый гараж, а патрубки и трубки радиатора проливать горячей водой, пока пробки не растают. Если при этом двигатель не заглушается, следует внимательно следить за его температурой. Избежать подобных неприятностей можно используя в системе охлаждения специальные низкозамерзающие жидкости - антифризы.
***
Устройство жидкостного насоса
k-a-t.ru
Охладитель моторного масла (масляный радиатор, маслокулер) является решением, которое позволяет эффективно охлаждать рабочую жидкость системы смазки ДВС. При этом данное устройство можно встретить далеко не на всех автомобилях, тем более штатно.
Конструкторы при разработке того или иного силового агрегата изначально просчитывают возможный нагрев масла. Получается, если машина эксплуатируется в обычных условиях, а сам мотор не форсированный, тогда температура масла в двигателе обычно находится в допустимых пределах.
Однако ситуация меняется тогда, когда, например, двигатель тюнингованный (замена распредвала на спортивный и т.п.), на атмосферный мотор была установлена турбина, агрегат часто или постоянно раскручивается до предела, сдвинулись обороты отсечки и т.д.В этом случае температура смазки существенно повышается и многие водители устанавливают комплект маслокулера для того, чтобы реализовать лучшее охлаждение масла в двигателе. Давайте рассмотрим принцип работы этого устройства и его конструкцию более подробно.
Читайте в этой статье
Прежде всего, значительное увеличение нагрузок на мотор означает то, что в ряде случаев возникает и необходимость дополнительно охлаждать масло в двигателе. Масло часто перегревается именно тогда, когда двигатель раскручивается до максимальных оборотов и достаточно долго работает в таком режиме.
Также к перегреву масла может приводить и агрессивный стиль езды (частое раскручивание ДВС до отсечки). В этом случае смазке после понижения оборотов попросту недостаточно времени для остывания.
Если же двигатель форсированный, в этом случае температура масла заслуживает повышенного внимания. Не трудно догадаться, что тюнингованный мотор не был изначально рассчитан на такие нагрузки. Естественно, увеличивается и уровень тепловыделения, при этом теплоотвод остается штатным.
Обратите внимание, приведенная выше информация не означает, что любой двигатель после форсирования или работы в режимах максимальных нагрузок перегреется. Дело в том, что одни моторы имеют предрасположенность к перегреву масла и самого ДВС, тогда как другие нет. При этом хотя бы дополнительный контроль температуры масла лишним никак не будет.
Для этого можно на начальном этапе установить датчик температуры и давления масла в двигателе. Как известно, такими датчиками многие автомобили штатно не оснащаются. Все, на что может рассчитывать водитель, это загорание сигнальной лампочки давления масла на панели приборов тогда, когда давление масла сильно упадет.
При этом не обязательно гнаться за дорогими высокоточными приборами типа Defi и т.п. Для мониторинга общей картины происходящего в масляной системе ДВС вполне подойдет дешевый или средний вариант. Также добавим, что специалисты рекомендуют обязательно ставить не только температурный датчик, но и датчик давления масла.
Причина — после нагрева масло разжижается, что закономерно приводит к падению давления в системе. При этом штатная аварийная лампочка может и не загореться, так как обычно ее загорание происходит при критических значениях.
Однако не стоит забывать о том, то даже если лампочка давления масла не горит, при низком давлении износ двигателя колоссальный. Получается, благодаря наличию отдельного датчика появляется возможность вовремя зафиксировать проблему и своевременно остановить двигатель.
Добавим, что допустимой температурой масла в норме является нагрев до + 100 градусов по Цельсию. При этом для одних моторов даже нагрев до 110 градусов уже является высоким и может не пройти без последствий, тогда как другие спокойно переживают и 140-150. Однако в большинстве случаев последствия сильного перегрева масла в двигателе достаточно серьезные.
Первое, разжижается само масло, то есть происходит потеря его защитных и смазывающих свойств. В этом случае двигатель подвергается сильному износу. Также жидкое масло сильно расходуется на угар, а перегретая смазка попросту горит и коксует двигатель.
Более того, после перегрева масло следует сразу менять, так как дальнейшая эксплуатация ДВС на такой смазке в значительной мере усиливает износ мотора, приводит к залеганию колец, появлению масляного дыма из выхлопной трубы и скорому капремонту.
Читайте также
Компрессор VS турбина
Выбор механического нагнетателя или турбокомпрессора. Конструкция, основные преимущества и недостатки решений, установка на атмосферный тюнинговый мотор.
Разобравшись с температурой масла, вернемся к самому маслокулеру. Вполне очевидно, что если после установки датчиков был замечен перегрев смазочного материала, тогда такому мотору крайне необходим охладитель масла двигателя.
При этом важно понимать, что ставить масляный радиатор без установки датчика давления и температуры масла не рекомендуется. Дело в том, что если конкретный двигатель все же не нуждается в дополнительном охлаждении, масло после установки радиатора будет всегда оставаться слишком холодным, а это плохо для мотора.
Сразу отметим, что существует два типа охладителей: воздушный и жидкостной. Второй тип рассматривать не будем, так как его монтаж сложнее, а целесообразность использования в ряде случаев на тюнингованных авто ставится под сомнение.
Итак, если водитель определился с тем, что охладитель масла нужен, тогда нужно приобрести следующие элементы:
Еще добавим, что лучше подбирать место установки радиатора так, чтобы шланги от проставки под масляный фильтр до самого масляного охладителя были максимально короткими по длине.
Как правило, автолюбители для наиболее эффективного решения задачи предпочитают сразу купить готовый фирменный комплект. Единственным минусом является то, что действительно качественные изделия известных брендов имеют достаточно высокую стоимость.
Если же собирать комплект самостоятельно, можно сэкономить около 25-30%. При этом важно учитывать некоторые особенности. Прежде всего, проставки под масляный фильтр бывают с термостатом и без. Наличие термостата объясняется тем, что если температура масла низкая, тогда смазка попросту не подается в радиатор для охлаждения.Данная функция очень полезна в зимний период, позволяя смазочной жидкости после холодного пуска быстрее прогреться и выйти на рабочие температуры. В том случае, когда проставка не имеет термостата, на зиму ее рекомендуется попросту снимать, то есть фактически система охлаждения масла временно «глушится».
Теперь перейдем к масляному радиатору. Нужно понимать, что от его размера и количества секций-рядов напрямую будет зависеть эффективность охлаждения масла. Для каждого двигателя владелец подбирает радиатор индивидуально, учитывая нужную интенсивность охлаждения.
Приобретать изделие лучше от проверенных брендов, не склоняясь к покупке самого дешевого варианта. Бюджетные радиаторы масла часто являются причиной значительного снижения давления в системе смазки. Однако и самые дорогие решения также могут оказаться ни к чему, так что придерживайтесь правила «золотой середины».Если говорить о фитингах, шлангах от проставки к радиатору, различных переходниках и т.п., на таких деталях экономить никак нельзя. В этом случае настоятельно рекомендуется покупать только оригинальные дорогие изделия известных брендов, что позволяет в дальнейшем избежать целого ряда серьезных проблем.
Как видно, масляный радиатор нужен далеко не на каждом силовом агрегате. Обычно такие охладители масла могут с завода стоять на спортивных авто, двигатели которых являются форсированными, высокооборотистыми, оснащены турбонаддувом и рассчитаны на работу в режимах максимальных нагрузок.
Что касается нештатных установок, необходимость поставить охладитель масла определяется для каждого мотора индивидуально. Для начала следует установить датчики температуры и давления масла, а уже потом принимать решение об установке масляного радиатора, при этом за основу берутся показания указанных датчиков.
Затрагивая тему масляных радиаторов, устройства бывают воздушного и жидкостного типа. Масляный радиатор (теплообменник) с воздушным охлаждением дешевле, также его проще установить. Самое главное, это добиться наилучшего обдува встречными потоками воздуха.
Если же говорить о жидкостном охладителе масла в двигателе, этот радиатор интегрируется в систему охлаждения двигателя. Другими словами, внутри циркулирует охлаждающая жидкость, которая отводит излишки тепла. Такое решение может оказаться более эффективным, однако его высокая стоимость и определенные трудности в процессе установки делают воздушный охладитель масла двигателя в ряде случаев более предпочтительным вариантом.
Читайте также
krutimotor.ru
