Схемы систем охлаждения двигателя, принцип работы
Схемы систем охлаждения двигателя практически идентичны на всех машинах. На современных автомобилях применена гибридная система. Да, именно такая, потому что в охлаждении участвует не только жидкость, но и воздух. Им производится обдув ячеек радиатора. За счет этого охлаждение получается намного эффективнее. Не секрет, что при малой скорости движения циркуляция жидкости не спасает – приходится дополнительно устанавливать вентилятор на радиаторе.
Вентилятор радиатора
Поговорим об отечественных автомобилях, к примеру о «Ладе». Для обеспечения лучшего теплообмена система охлаждения двигателя («Калина»), схема которой имеет стандартную конфигурацию, содержит в себе вентилятор. Его основная функция – это обдув ячеек радиатора потоком воздуха при достижении жидкостью критического значения температуры. Управление работой производится при помощи датчика. На отечественных автомобилях он устанавливается в нижней части радиатора. Другими словами, там находится жидкость, которая отдала тепло в атмосферу. И она должна иметь в этой точке контура температуру 85-90 градусов. При превышении этого значения необходимо провести дополнительное охлаждение, иначе в рубашку двигателя поступит кипяток. Следовательно, работа мотора будет происходить при критических температурах.
Радиатор охлаждения
Он служит для отдачи тепла в атмосферу. Жидкость проходит по сотам, которые имеют узкие каналы. Все эти ячейки соединены тонкими пластинами, которые улучшают отдачу тепла. При движении с большой скоростью воздух проходит между сотами и способствует быстрому достижению результата. Этот элемент содержит любая схема системы охлаждения двигателя. «Фольксваген», к примеру, также не является исключением.
Выше был рассмотрен вентилятор, который монтируется на радиаторе. Он производит обдув воздухом при достижении критического значения температуры. Для улучшения эффективности работы элемента необходимо следить за чистотой радиатора. Его соты забиваются мусором, ухудшается теплообмен. Воздух плохо проходит через ячейки, отдача тепла не производится. Результат – повышается температура двигателя, его работа нарушается.
Термостат системы
Это не что иное, как клапан. Он реагирует на изменение температуры в контуре системы охлаждения. Подробнее о них будет рассказано ниже. Схема системы охлаждения двигателя УАЗ основана на использовании качественного термостата, который изготовлен из биметаллической пластины. Под действием температуры эта пластина деформируется. Сравнить ее можно с автоматическим выключателем, используемым в электроснабжении домов и предприятий. Единственное отличие – производится управление не контактами выключателя, а клапаном, который осуществляет подачу горячей жидкости в контуры. В конструкции имеется еще и возвратная пружина. При остывании биметаллической пластины она возвращается в исходное положение. А вернуться ей помогает пружина.
Датчики, используемые в охлаждении
В работе участвуют всего два датчика. Один устанавливается на радиаторе, а второй – в рубашке блока двигателя. Вернемся опять к отечественным автомобилям и вспомним «Волгу». Схема системы охлаждения (405) двигателя тоже имеет два датчика. Причем тот, который находится на радиаторе, имеет более простую конструкцию. В его основе тоже лежит биметаллический элемент, который деформируется при повышении температуры. Этот датчик производит включение электрического вентилятора.
На автомобилях классической серии ВАЗ ранее применялся прямой привод вентилятора. Крыльчатка устанавливалась непосредственно на оси помпы. Вращение вентилятора производилось постоянно, независимо от того, какая температура в системе. Второй же датчик, устанавливаемый в рубашке двигателя, служит для одной цели – передачи сигнала на индикатор температуры в салоне.
Жидкостный насос
Вернемся снова к «Волге». Система охлаждения двигателя (406), схема которой содержит в себе циркуляционный жидкостный насос, не может попросту без него функционировать. Если не придавать жидкости движение, то она не сможет перемещаться по контурам. Следовательно, появится застой, тосол начнет закипать, а мотор может заклинить.
Конструкция жидкостного насоса очень проста – алюминиевый корпус, ротор, шкив привода с одной стороны и пластиковая крыльчатка – с другой. Установка производится либо внутри блока двигателя, либо снаружи. В первом случае привод осуществляется, как правило, от ремня ГРМ. Например, на автомобилях ВАЗ, начиная с модели 2108. Во втором случае привод осуществляется от шкива коленчатого вала.
Контур печки
На некоторых автомобилях, произведенных несколько десятилетий назад, устанавливались двигатели с воздушным охлаждением. Неудобство в этом случае одно: приходилось использовать бензиновую печку, которая «съедала» немало топлива. Но если применяются жидкостные схемы систем охлаждения двигателя, можно взять горячий тосол, который подается в радиатор. Благодаря вентилятору печки производится подача горячего воздуха в салон.
Во всех автомобилях радиатор печки монтируется под панелью приборов. Сначала устанавливается электровентилятор, затем на него – радиатор, а сверху подходят воздуховоды. Они необходимы для распределения горячего воздуха по салону. В новых автомобилях управление распределением его производится при помощи микропроцессорных систем и шаговых двигателей. Они открывают или закрывают заслонки в зависимости от температуры в салоне.
Расширительный бачок
Всем известно, что любая жидкость при нагревании расширяется – увеличивается в объеме. Поэтому необходимо, чтобы она куда-то уходила. Но с другой стороны, при остывании жидкости объем ее уменьшается, следовательно, необходимо ее вновь добавлять в систему. Вручную сделать это невозможно, но вот при помощи расширительного бака данную процедуру можно автоматизировать.
В большинстве современных автомобилей применяются схемы систем охлаждения двигателя герметичного типа. Для этих целей предусмотрено наличие на расширительном бачке пробки с двумя клапанами: один на впуск, второй – на выпуск. Это позволяет обеспечить в системе давление, близкое к одной атмосфере. При снижении его показателя происходит всасывание воздуха, при повышении – сброс.
Патрубки систем охлаждения
Для обеспечения циркуляции жидкости схемы систем охлаждения двигателя содержат в себе резиновые патрубки. С их помощью производится передача жидкости между узлами. Патрубок – это резиновая трубка. Внутри у нее имеется армирование, которое повышает прочность изделия. Патрубки имеют различную длину и форму. Эти параметры зависят от модели автомобиля.
Крепление патрубков производится при помощи металлических хомутов червячного типа. Чтобы обеспечить максимальную непроницаемость, можно использовать герметики из силикона. Разумно их применять в том случае, когда в местах подключения патрубков к системе охлаждения имеются небольшие дефекты. Благодаря герметику происходит заполнение всех неровностей. При эксплуатации автомобиля необходимо следить внимательно за состоянием патрубков. Не допускается появление трещин, иначе произойдет утечка жидкости и нарушение герметичности системы.
Выводы
Проведя доскональный анализ, можно увидеть, что схема работы системы охлаждения двигателя, несмотря на конфигурацию, одинакова на всех автомобилях. Для эффективной работы системы необходимо следить за состоянием всех ее элементов. Не только поломка термостата, но даже неисправность клапанов в пробке расширительного бачка может стать причиной повышения температуры охлаждающей жидкости. Поэтому нужно своевременно производить обслуживание системы, чтобы в неподходящий момент она не подвела. В противном случае возможно нарушение функционирования двигателя. Чрезмерный перегрев блока цилиндров может привести к появлению трещин, а также заклиниванию поршневой группы.