Полезные советы автолюбителям

Неисправности системы охлаждения

Необходимость ремонта системы охлаждения возникает в случае постоянного перегрева или переохлаждения охлаждающей жидкости (ОЖ), снижения уровня ОЖ в системе в результате утечки, возникновения электролиза в ОЖ и др.

Перегрев ОЖ вызывает детонацию двигателя, которая резко увеличивает износ цилиндров и поршневых колец, приводит к прогоранию поршней и снижению долговечности подшипников скольжения (вкладышей). Нарушение процесса сгорания топливновоздушной смеси при перегреве, увеличение сил трения приводят к возрастанию расхода топлива и снижению мощности двигателя. Понижение температуры ОЖ в рубашке охлаждения двигателя повышает износ деталей ЦПГ вследствие смывания со стенок цилиндров масла топливом. Происходит разжижение масла топливом, попадающим в масляный картер, более интенсивное образование смоляных и лакообразных отложений на поршнях и поршневых кольцах.

Понижение температуры ОЖ на каждые 10 °С от номинального значения уменьшает мощность двигателя на 1,5 % и увеличивает расход топлива на 2 %.

Перегрев двигателя может быть вызван: недостатком ОЖ в системе охлаждения из-за ее утечки или выкипания, засорением системы, обрывом или пробуксовкой ремня привода вентилятора, отказом в работе электро- либо гидромуфты вентилятора, заклиниванием термостата в закрытом состоянии или жалюзи в закрытом положении, неправильной установкой угла опережения зажигания.

Переохлаждение двигателя возможно при заклинивании термостата в открытом состоянии или отсутствии самого термостата, неисправности гидро- или электропривода вентилятора.

Одной из неисправностей современных систем охлаждения с радиатором, изготовленным из алюминия, и температурным датчиком включения вентилятора (термовключателем), находящимся под напряжением, является возникновение электролиза.

Электролиз — это реакция разложения раствора химических веществ при прохождении через них электрического тока. Характерные признаки протекания электролиза: засорение трубок радиатора, наличие белого налета возле его негерметичных мест и отложений зеленоватого цвета возле термовключателя. В случае появления таких симптомов необходимо тщательно проверить соединения электрических приборов системы охлаждения.

Для радиаторов, изготовленных из алюминия, не рекомендуется использовать в качестве ОЖ воду, так как при этом происходит коррозия трубок.

Подтекание ОЖ может быть вызвано негерметичностью соединений шлангов системы охлаждения со штуцерами и патрубками, неплотностью соединений фланцев патрубков, негерметичностью сливных пробок и краника отопителя, повреждением шлангов, трещинами в бачках и сердцевине радиатора, износом самоподжимного сальникового уплотнения жидкостного насоса.

Диагностирование системы охлаждения двигателя

Общее диагностирование технического состояния системы охлаждения заключается в определении ее герметичности и теплового баланса.

Заключение о герметичности системы делают, визуально убедившись в отсутствии утечки ОЖ при работающем и неработающем двигателе, а также по скорости убывания жидкости из расширительного бачка в процессе эксплуатации автомобиля.

О тепловом балансе системы судят по времени прогрева двигателя и поддержанию его номинальной рабочей температуры при нормальной нагрузке. Проверку производят с помощью указателя температуры охлаждающей жидкости.

Работа системы охлаждения считается удовлетворительной, если температура двигателя удерживается в пределах 85…95 °С при движении нагруженного автомобиля со скоростью около 90 км/ч.

Проверить общее состояние системы охлаждения и найти конкретные места утечки ОЖ можно при подаче воздуха под небольшим давлением в систему охлаждения.

Для проверки герметичности системы охлаждения можно использовать воздушную сеть (рис. 1, а), а в случае ее отсутствия, воздушный насос (рис. 1, б), которые подсоединяют к пробке расширительного бачка или радиатора.

С помощью редуктора или насоса поднимают давление до величины давления открытия пробки расширительного бачка (0,09…0,13 МПа) в течение 2 мин. Следят за показанием манометра: давление должно быть стабильным, в противном случае визуально определяют утечки ОЖ или проверяют охладители отдельных составных частей двигателя (системы рециркуляции, радиатор охлаждения масла и т.д).

Причиной быстрого убывания ОЖ в системе может быть неправильная работа клапана пробки расширительного бачка и ее недостаточная герметичность. При появлении этой неисправности необходимо проверить состояние клапана пробки и давление его открытия (значение давления указано в технических характеристиках данного двигателя).

Рис. 1. Проверка герметичности системы охлаждения с использованием воздушной сети (а) и воздушного насоса (б): 1 — пневморедуктор; 2 — манометр; 3 — герметизирующая насадка; 4 — радиатор; 5 — насос; 6 — пробка расширительного бачка

Работоспособность радиатора определяют по разности температур ОЖ в его верхней и нижней части, которая должна быть в пределах 8…12 °С. Уменьшение разности температур указывает на наличие накипи в трубках радиатора или на его загрязнение.

При проверке термостата его снимают с двигателя и помещают в емкость с жидкостью, имеющей температуру окружающего воздуха. Можно использовать обычную воду, но, учитывая, что температура ОЖ в современных двигателях может превышать 100 °С, желательно применять технический глицерин, температура кипения которого выше. В случае же использования воды можно установить только начало открытия клапана. Жидкость постепенно нагревают; при температуре 70…80 °С (в зависимости от модели двигателя) должно начаться открытие клапана термостата. За температуру начала открытия принимается та, при которой ход клапана, расположенного со стороны входного патрубка радиатора, составляет 0,1 мм. Для более точного определения величины хода можно использовать индикатор часового типа на кронштейне. Дальнейшее повышение температуры до 90…110 °С (в зависимости от модели двигателя) должно привести к полному открытию клапана (6…8 мм). Если после проведения вышеописанной проверки установлено, что термостат не удовлетворяет указанным условиям, его заменяют новым, так как ремонту он не подлежит.

При появлении утечки ОЖ из радиатора, если найти место утечки не представляется возможным, радиатор проверяют на герметичность. Существуют два способа проверки: непосредственно на автомобиле и при снятом радиаторе.

При проверке на автомобиле радиатор заполняют водой, все патрубки закрывают заглушками, оставив один открытым (через него в радиатор подают воздух под давлением примерно 0,1 МПа). По месту появления воды и определяют место утечки.

Однако из-за сложности доступа к радиатору удобнее проверять его, сняв с автомобиля. После снятия закрывают заливную горловину и все патрубки радиатора, оставив один открытым, через него подают в радиатор воздух под давлением примерно 0,1 МПа. Радиатор помещают в ванну с водой и наблюдают за появлением пузырьков воздуха, которые и укажут точное место утечки.

Жидкостный насос проверяют на отсутствие утечек через нижнее контрольное отверстие. Если при работе насос издает шум, проверяют также его осевой люфт. При появлении утечки ОЖ из жидкостного насоса, шума при работе и увеличенного осевого люфта насоса, его снимают с двигателя, разбирают, проверяют и при необходимости ремонтируют или заменяют насос.

Проверку электрических элементов системы охлаждения проводят с помощью сканеров и тестеров.

Преимущества и недостатки воздушного охлаждения

• Воздушное охлаждение является наиболее простым и понятным для новичка, и заключается в теплообмене через радиаторные решетки и всю поверхность двигателя.
• Такие системы востребованы и до сегодняшнего дня, поскольку являются наиболее дешевыми, выносливыми, не требующими обслуживания.
• Простота реализации позволяет избавиться от многих хлопот при обслуживании. Именно по такой схеме происходит охлаждение двигателя мотоцикла Урал, Днепр, ИЖ и большинства мотоциклов советского мотопрома.
• Однако, несмотря на ряд преимуществ, такие мотоциклы обладают существенным недостатком – перегревом при простое в пробке, длительных поездках, на жаре.

Охлаждение отработавших газов

В связи с принятием новых более жестких норм предельно допустимого содержания вредных веществ в отработавших газах дизельных двигателей, объектом внимания специалистов становятся новые технологии по снижению ток­сичности. Одной из таких технологий является охлаждаемая система рециркуляции отработав­ших газов (EGR). Система рециркуляции отрабо­тавших газов размещается в области высокого давления двигателя. Часть отработавших газов отбирается из основного потока между блоком цилиндров и турбонагнетателем отработавших газов. Эти отработавшие газы охлаждаются охлаждающей жидкостью двигателя, а затем снова вводятся в поток свежего воздуха на выходе промежуточного охладителя. Система EGR состоит из клапана, регулирующего коли­чество рециркулирующих отработавших газов, выпускных трубопроводов и теплообменника, который подвергается воздействию очень вы­соких температурных нагрузок (например, в двигателях легковых автомобилей температура отработавших газов может достигать 450 °С, а в двигателях грузовиков — 700 °С), что требует применения термостойких материалов. (см. рис. «Схема системы рециркуляции охлаждаемых отработавших газов» )

Кроме того, материал должен обладать стой­костью к коррозии и иметь высокую механиче­скую прочность. Поэтому для этих целей при­меняются специальные нержавеющие стали.

Для достижения необходимой степени рециркуляции теплообменники должны обе­спечивать очень низкий перепад давления. Также должны быть приняты меры к пре­дотвращению их засорения. В конструкции охладителей отработавших газов применены пучки гладких или оребренных труб. Отрабо­тавшие газы проходят по трубкам, а охлаж­дающая жидкость циркулирует в рубашке охладителя.

Еще одним применением охладителей от­работавших газов является их предваритель­ное охлаждение на двигателях с искровым зажиганием. Предварительное охлаждение отработавших газов требуется для поддер­жания их температуры в пределах рабочего диапазона каталитических нейтрализаторов аккумуляторного типа.

Пример HTML-страницы

РЕКОМЕНДУЮ ЕЩЁ ПОЧИТАТЬ:

Пример HTML-страницы

Устройство центробежного насоса

Помпа зачастую устанавливается в передней части бензинового и дизельного силового агрегата. Решение оснащается двумя типами привода. Механический привод наиболее распространен. Механизм устроен так, что усилие передается от коленвала или распределительного вала силовой установки. Для этого используется ременная передача. Электрический тип привода основан на использовании электродвигателя, который дополнительно имеет собственную систему управления. Помпа системы охлаждения имеет ряд конструктивных элементов:

• корпус;
• вал;
• подшипник;
• рабочее колесо (крыльчатка);
• сальник насосной камеры;
• прокладка;

Насос охлаждающей жидкости является насосом центробежного типа. В процессе работы помпа способна создать давление в системе охлаждения на приблизительной отметке около 1-й атмосферы. Такого давления вполне достаточно для того, чтобы точка кипения антифриза в системе сдвинулась вверх на 20 градусов по Цельсию.

Конструктивно насос ОЖ состоит из рабочего колеса, которое закреплено на валу со шкивом. Данное колесо может также иметь название «крыльчатка». Вся конструкция заключена в отдельном корпусе. Корпус помпы изготавливают из чугуна, а также можно встретить изделия из литого алюминия или магниевых сплавов. Встречаются и более удешевленные версии, когда отдельные элементы насоса изготовлены из пластмассы. В корпусе помпы имеются особые каналы, по которым реализован подвода и отвод охлаждающей жидкости к крыльчатке.

Корпус насоса жестко фиксируется на блоке цилиндров двигателя, а между блоком ДВС и корпусом помпы размещается специальная уплотнительная прокладка. Стоит понимать, что важную роль в работе помпы играет качественная герметизация насоса и наилучшее уплотнение. Именно указанная уплотнительная прокладка не позволяет вытекать охлаждающей жидкости из насоса в том месте, где помпа соединяется с рубашкой охлаждения двигателя. Там, где вал выходит из корпуса насоса, дополнительно установлен сальник помпы. Данные решения надежно герметизируют устройство и уплотняют стык корпуса насоса и блока, тем самым эффективно предотвращается утечка охлаждающей жидкости из корпуса.

Статья в тему: Пропуски зажигания в цилиндре: что делать?

За принудительную циркуляцию жидкости в системе отвечает рабочее колесо в корпусе насоса. Колесо выполнено так, что имеет специальные лопасти особой формы. Именно по этой причине колесо называют крыльчаткой, которая закрепляется на валу привода.

Приводной вал фиксируется в корпусе на подшипниках, которые отвечают за вращение вала. На противоположной стороне приводного вала установлен приводной шкив, который приводится в действие механическим способом от двигателя или отдельным электромотором.

Воздушное охлаждение двигателя: принцип работы, преимущества и недостатки

Назначение

В процессе работы ДВС температуры в камере сгорания могут достигать 2000 градусов. Если не будет надежной системы охлаждения, повысится расход масла и горючего. Перегрев приведет к быстрому износу и поломке двигателя.

Если мотор не будет достаточно прогреваться, это также будет на нем негативно сказываться. Если наблюдается переохлаждение, это грозит снижением мощности, интенсивным износу, повышенным расходом горючего.

Более того, в большинстве современных автомобилей, кроме основных задач, данная система выполняет и второстепенные функции. Первым делом это обеспечение работы отопителя. Также система призвана охлаждать не только сам двигатель, но и масло, жидкость в автоматической коробке передач. Иногда она действует и на дроссельный узел вместе с впускным коллектором.

В современной системе (будь то жидкостное или воздушное охлаждение двигателя) рассеивается до 35 процентов тепла, произведенного в результате горения топливо-воздушной смеси.

Устройство и принцип действия

В воздушной системе самым главным является воздушный поток. При помощи воздуха тепло отводится от камер сгорания, ГБЦ, масляных радиаторов. Система представляет собой вентилятор, охладительные ребра в цилиндрах и на ГБЦ. Также в устройстве имеется съемный кожух, дефлекторы и решение для контроля за работой системы. Вентилятор системы охлаждения двигателя оснащен сеткой для защиты лопастей от попадания посторонних предметов.

Дополнительные ребра позволяют увеличить площадь поверхности, которая контактирует с воздухом. За счет этого воздушное охлаждение двигателя эффективно справляется со своей задачей.

Поток воздуха при работе двигателя в принудительном порядке подается к мотору при помощи лопастей вентилятора – они преимущественно изготовлены из алюминия. Не нужно объяснять, наверное, почему включается вентилятора охлаждения на холодном двигателе. Воздушный поток проходит между ребрами, а затем равномерно разделяется за счет дефлекторов и проходит через все горячие детали двигателя. Таким образом, мотор не нагревается чрезмерно.

Вентилятор подает в систему охлаждения поток воздуха объемом 30 кубических метров в минуту. Этого достаточно для обеспечения нормальной работы мотора с невысокой мощностью и небольшим объемом.

Системы охлаждения рабочей жидкости.

Если  ваше оборудование размещается в теплом помещении и его работа будет достаточно интенсивной, то обязательным условием надежной работоспособности Вашего оборудования является охлаждение рабочей жидкости.

Мы предлагаем на выбор три варианта системы охлаждения:

1) Охлаждение рабочей жидкости с использованием проточной воды в водяном теплообменнике.

Масляные теплообменники с водяным охлаждением блягодаря своей конструкции позволяют обеспечитьнаилучшее соотношение теплоотдачи при низком перепаде давления. Для всех типов теплообменников приведены таблицы и графики зависимости потерь от потока жидкости. Диаграммы указывают количество энергии, которое каждый теплообменник может отводить.В таблицах так же приведены габаритные и присоединительные размеры для всех типов теплообменников и их основные техническиеданные. Так же даны реккомендации по использованию теплообменников в различных условиях эксплуатации. MS 84 P Данный тип теплообменников находит широкое применение благодаря следующим особенностям: • Совместимость со всеми возможными системами водооборота и водоподготовки, возможность контроля водооборота. • 4-контурный водооборот, позволяющий увеличить теплосъем без увеличения потока охлаждающей воды или оптимизировать максимальную теплоотдачу при минимальном потреблении охлаждающей воды. • Особенная конфигурация соединения труб теплообменника обеспечивает хорошую теплоотдачу. Поверхность теплоотдачи составляет от 0,2 до 3,6 m2. Для того, чтобы избежать коррозионных повреждений теплообменников и отложения солей в каналах, реккомендуем предварительно подготавливать воду либо использовать систему водооборота

2) Если требуется охладить рабочую жидкость гидропривода, но нет возможности водоотведения, необходимо устанавливать воздушный теплообменник

Воздушно-масляные теплообменники предназначены для охлаждения гидравлического масла, циркулирующего в гидросистеме. Обычно их устанавливают на сливной гидролинии. Воздушно-масляные теплообменники серии MG AIR 2015K состоят из радиатора, внутри которого циркулирует охлаждаемое гидравлическое масло, вентилятора – создающего воздушный поток через радиатор, защитного кожуха и термостата для поддержания температуры в установленном диапазоне. Охлаждение гидравлического масла осуществляется теплообменом с циркулирующим потоком воздуха и излучением теплоты от внешних стенок

Виды способов охлаждения двигателя

Температура мотора регулируется за счет хладагента с воздухом. Основываясь на этом, разделяют три вида процессов:

• жидкостный (выполняется принудительно или благодаря разнице плотности холодного и горячего растворов, комбинированный вариант неэффективен при включенном моторе/+40 градусах Цельсия за окном);
• воздушный (обдув вытесняет из-под капота теплый воздух, происходит естественным путем или при помощи вентилятора, как самостоятельный “охладитель” не используется — низкая эффективность);
• комбинированный (включает “воздушный” и “жидкий” контуры одновременно).

В первых участвует большее количество хладагента (высокая температура кипения). Во втором случае пароотводная трубка обеспечивает взаимодействие с атмосферой.

Интеллектуальные системы теплового регулирования

В настоящее время имеют место тенденции к разработке оптимизированных систем ре­гулирования различных потоков веществ и тепловых потоков.

Тепловое регулирование выходит далеко за пределы систем охлаждения в том отно­шении, что оно учитывает все потоки веществ и тепловые потоки, имеющие место в автомо­биле, т.е. в дополнение к системе охлаждения двигателя учитывается, например, система кондиционирования воздуха. Цели оптими­зации включают:

• Снижение расхода топлива и содержания вредных веществ в отработавших газах;
• Повышение эффективности кондициони­рования воздуха;
• Увеличение срока службы компонентов;
• Улучшение охлаждения при частичных на­грузках двигателя.

Один из основных принципов теплового регу­лирования заключается в том, что вспомога­тельная мощность, используемая для работы системы охлаждения, всегда представляет собой потери полезной мощности двигателя, и производительность тех или иных компо­нентов не может произвольно повышаться при неизменной доступной вспомогатель­ной мощности. Поэтому для достижения целей оптимизации система охлаждения снабжается «интеллектуальной» микропро­цессорной системой управления как с из­вестными, так и с новыми исполнительными механизмами. Например, в целях снижения интенсивности подачи охлаждающего воз­духа до необходимого минимума в зависи­мости от рабочих условий (регулирование по потребности) система может быть оборудована регулируемыми шторками радиатора или регулируемым приводом вентилятора. В дополнение к снижению коэффициента сопротивления c_d, эти меры способствуют ускорению прогрева двигателя при низких наружных температурах и повышению эф­фективности системы отопления салона. Уменьшение части мощности, расходуемой на работу системы охлаждения, означает на­личие запаса мощности, который может быть использован при критических состояниях си­стемы охлаждения, с обеспечением в то же время выполнения целей оптимизации.

Другим важным принципом является под­держание, насколько возможно, постоянной температуры охлаждаемых компонентов не­зависимо от условий работы и окружающих условий. Примером применения этого прин­ципа является использование охлаждающей жидкости двигателя для регулирования тем­пературы рабочей жидкости трансмиссии. Быстрый прогрев рабочей жидкости после запуска двигателя и ее эффективное охлаж­дение, предотвращающее перегрев, снижают потери на трение в трансмиссии, увеличи­вают срок службы и позволяют увеличить интервалы технического обслуживания.

В конечном итоге, рассмотрение систем охлаждения и кондиционирования воздуха как единого целого открывает новые возмож­ности использования «тепловой интеграции». Тепловые потоки одной системы могут исполь­зоваться или рассеиваться другой системой без необходимости в каком-либо значительном увеличении вспомогательной мощности. При­мером такого подхода является использование отходящего тепла системы охлаждения отрабо­тавших газов для отопления салона автомобиля.

В целом система теплового регулирования включает:

• Выравнивание температуры рабочей жид­кости трансмиссии;
• Программируемый термостат;
• Электрически регулируемую вязкостную муфту;
•  Регулирование скорости насоса системы охлаждения;
• Регулирование потока охлаждающего воздуха при помощи, например, шторок радиатора;
• Охлаждение отработавших газов;
• Жидкостное охлаждение воздуха наддува (промежуточное охлаждение).

Потенциал снижения расхода топлива за счет применения всех этих устройств и систем со­ставляет до 5 % (для легковых автомобилей). Кроме того, имеется ряд дополнительных преимуществ, соответствующих вышеуказанным целям оптимизации. Решающее значение в реа­лизации этого потенциала имеют пределы, в ко­торых система управления двигателем исполь­зует опции управления системой охлаждения.

В настоящее время на автомобилях в раз­личной степени реализуются те или иные отдельные меры по оптимизации темпера­турных режимов узлов автомобиля. В то же время комплексная система теплового регу­лирования остается резервом для будущих поколений автомобилей.

Насос охлаждающей жидкости для ВАЗ

На таких машинах, как ВАЗ-2106 и 2107, насос располагается не спереди двигателя, а сбоку от него. Что касается привода, то он не электрический, а механический. Это означает, что привод идет от коленвала мотора при помощи шкива и ременной передачи. Основным недостатком помпы такого типа с механическим приводом стало то, что она способна работать, только пока работает двигатель. Если после выключения ДВС мотор остается перегретым, то охлаждение происходить не будет.

Это делает наличие дополнительного насоса для охлаждения с электрическим приводом просто необходимым для таких моделей машин.

Вентиляторные неприятности

В современном автомобиле можно и не заметить, что из-за засорённого снаружи или изнутри радиатора электрические вентиляторы работают более продолжительное время, чем предполагали конструкторы. В итоге они выходят из строя, мало того, что преждевременно, так ещё и в самый неподходящий момент, вызывая перегрев двигателя, не исключающий впоследствии дорогостоящий ремонт. Чтобы этого избежать, достаточно всего один раз в год перед летним сезоном удалять загрязнения с наружных поверхностей радиатора.

Но причиной невключения электровентилятора может быть и отсутствие управляющего сигнала. Команда на запуск вентилятора может исходить от датчика, установленного на радиаторе, а также от блока управления двигателем или отдельного блока, командующего работой вентиляторов. Итак, если стрелка указателя температуры антифриза поползла вверх, а электровентилятор молчит, съезжаем на обочину, проверяем предохранители и приводные ремни, убеждаемся, что крыльчатка не заклинила на валу и проворачивается свободно. Если всё на месте, замыкаем контакты датчика включения, если он есть. Затем, если не помогло, можно попробовать при помощи кусков электропровода подать напрямую напряжение на электродвигатель вентилятора. Заработало? Следуем к месту ремонта с постоянно работающим вентилятором.

Если не помогло, включаем печку на полную мощность и, поглядывая за пресловутой температурой, неспешно плетёмся в гости к электрику-диагносту. Если крыльчатка вентилятора приводится вискомуфтой, как на большинстве европейских магистральных тягачей, то отказавшую вискомуфту можно временно блокировать, поколдовав с попавшимся под руку крепежом, но двигателю будет немного холодно с постоянно работающим гигантским пропеллером, поэтому лучше всё же дотянуть до базы и применить адекватные технологии ремонта…