1 - Пробка розширювального бачка. 2 - Розширювальний бачок. 3 - Підводний шланг радіатора. 4 - Шланг від радіатора до розширювального бачка. 5 - Шланг радіатора, що відводить. 6 - Лівий бачок радіатора. 7 - Алюмінієві трубки радіатора. 8 - Датчик увімкнення електровентилятора. 9 - Правий бачок радіатора. 10 - Зливний затор. 11 - Серцевина радіатора. 12 - Кожух електровентилятора. 13 - Крильчатка електровентилятора. 14 - електродвигун. 15 - Зубчастий шків насоса. 16 - крильчатка насоса. 17 - Зубчастий реміньприводу розподільчого валу. 18 - Відвідний патрубок радіатора обігрівача. 19 - Підвідна трубка насоса. 20 - Шланг підведення рідини до пускового пристрою карбюратора. 21 - Блок підігріву карбюратора. 22 - Випускний патрубок. 23 - Підвідний патрубок обігрівача. 24 - шланг відведення рідини від блоку підігріву карбюратора. 25 - Термостат. 26 - Шланг від розширювального бачка до термостату.

Навіщо потрібна система охолодження двигуна можна здогадатися з назви – працюючи, двигун нагрівається і охолоджується через радіатор. Це коротко. Насправді завдання системи охолодження двигуна підтримувати його температуру в певному діапазоні (85-100 градусів), званому робочою температурою. При робочій температурі двигун працює максимально ефективно і безпечно.

Велике та малое коло системи охолодження двигуна

Після запуску двигун повинен якнайшвидше досягти робочої температури. Для цього поділена на дві частини – мале коло та велике коло звернення. По малому колу рідина, що охолоджує, циркулює максимально близько до циліндрів і, відповідно максимально швидко нагрівається. Як тільки вона прогрівається до найвищої робочої температури, відкривається клапан і рідина йде на велике коло, де не дає двигуну перегрітися. Завдання малого кола зберегти робочу температуру, а великого – відвести зайве тепло.

Піч як частина системи охолодження двигуна

Приємно, коли салон швидко прогрівається, адже це відбувається тому, що це частина малого кола звернення. Через шланги рідина йде на радіатор печі та повертається назад. Що це означає? Щоб грубка почала дмухати тепле повітря швидше, її треба включати тоді, коли зігріється двигун.

Помпа та термостат системи охолодження

Отже, з'ясували, що двигун не перегрівається завдяки циркуляції ОЖ. Але що змушує рідину рухатися? Відповідь – . Це такий спеціальний насос, який рухається двигуном через ремінь, але бувають помпи і з електромотором. Основні несправності помпи пов'язані з течією крізь дренажний отвір та зношуванням підшипника (супроводжується писком). Також бувають помпи із пластиковою крильчаткою, яка роз'їдається від неякісного антифризу.

Цей клапан, який відкривається при нагріванні ОЖ і пускає її по великому колу. Складається із циліндра з речовиною, яка розширюється при нагріванні; досягнувши певної температури, воно вичавлює шток і відкриває клапан. Охолонув, шток втягується, а клапан закривається.

Радіатор та розширювальний бачок системи охолодження двигуна

Є частиною великого кола та встановлюється попереду автомобіля. У ньому циркулює рідина, яка охолоджується зустрічним повітрям та вентилятором.

Вентилятор працює на всмоктування, щоб не перешкоджати зустрічному потоку повітря.

Кришка радіатора підтримує тиск у системі охолодження. У ній є клапан, який відкривається, коли тиск перевищує робоче, і стравлює зайву рідину по шлангу в розширювальний бачок.

Під час руху багато механізмів двигуна знаходяться в постійному русі. Їхнє тертя настільки сильне, що температура починає дуже швидко підвищуватися. Але найголовніший «винуватець» високої температури – горюча суміш, внаслідок згоряння якої температура підвищується до 2000-2500 °С. У цьому двигун може швидко вийти з ладу, т.к. для його нормальної роботи найоптимальніша температура 80-90 °С. Щоб зберегти працездатність двигуна його потрібно охолоджувати. Для цього в моторі існує система охолодження.

Самим простим способомохолодження двигуна, є зустрічний потік повітря. Для автомобілів така система практично не використовується, але вона широко застосовується для охолодження двигунів мотоциклів. Іноді зустрічне повітря охолоджує двигун машин. Серед відомих нам марок ця система використовувалася на .

Принцип дії повітряної системиохолодження ґрунтується на тому, що повітря подається на двигун за допомогою вентилятора. А охолодженням автоматично керує термостат, за допомогою якого можна підтримувати потрібний температурний режим, не допускаючи охолодження, ні перегріву. Для більшості автомобільних двигуніввикористовується рідинна системаохолодження. Принцип дії цієї системи набагато простіший, ніж охолодження повітрям. Заснований він на тому, що тепло, що походить від циліндрів, поглинається охолодним середовищем. Як регулятор температури, тобто. охолодного середовища, використовується спеціальна рідина. Нагріваючись від стінок циліндра, вона надходить у радіатор, охолоджується там і знову проходить до стінок циліндра, поглинаючи тепло. Таким чином, рідина, що охолоджує, постійно циркулює, в дію цю систему призводить насос. Для охолодження використовується антифриз - суміш етиленгліколю та спирту. Як охолоджувальне середовище можна використовувати і звичайну воду, але в холоді її застосування неприпустимо, оскільки, замерзнувши, вона виведе з ладу двигун. Антифриз не замерзає до мінус 40 °С.

А тепер йтиметься про те, як влаштована система охолодження. У цей пристрій входить сорочка охолодження циліндрів, радіатор, насос, термостат, вентилятор та вентиляторний ремінь, жалюзі, сполучні патрубки та шланги з хомутиками, а також покажчик температури води. Всі перелічені деталі дуже важливі і при поломці одного з них може вийти з ладу вся система охолодження.

Якщо двигун - це серце машини, водяний насос можна назвати серцем системи охолодження. Основна його функція- Забезпечити циркуляцію рідини. Вентилятор створює потік повітря, що охолоджує рідину. Чим більша швидкість машини, тим сильніше працює вентилятор.

Що таке сорочка охолодження ви вже знаєте: утворюють її подвійні стінки циліндрів, а в простір між ними надходить рідина, що охолоджує. Радіатор складається з верхнього та нижнього бачка, між якими розташовані трубки. У верхньому бачку знаходиться гаряча рідина, яку потрібно охолодити. Відразу велика кількість води остигає дуже повільно. Але коли машина в дорозі чекати вам ніколи, то конструктори винайшли такий пристрій, щоб вода в ньому охолоджувалась невеликими порціями.

Наприклад, якщо чай у чашці дуже гарячий, можна набрати його в чайну ложку і подуть.Робота радіатора ґрунтується на цьому ж принципі. З верхнього бачка гаряча рідина тонкими цівками, які добре обдуваються, надходить у нижній бачок. Там рідина збирається вже охолоджена.

Горловина радіатора міцно закрита корком. Але рідина буває такою гарячою, що може навіть закипіти. Для цих випадків передбачені клапани, які є на пробці. У разі надлишкового тиску через один клапан (випускний) стравлюється пар. Через інший клапан (впускний) у радіатор потрапляє повітря, коли тиск у механізмі нижче атмосферного. Якщо двигун ще не остиг після довгої роботи, то відкривати пробку радіатора дуже небезпечно, т.к. можна отримати опік гарячою парою або водою.

Термостат регулює роботу системи охолодження. Коли рідина нагріється, то спирт, що знаходиться в гофрованому балоні термостата, почне випаровуватися, тиск усередині балона зі спиртом підвищиться і балон, розтягуючись у висоту, відкриє клапан термостата. Відбувається це за температури не нижче 80 °С. Як тільки температура підніметься до 90 ° С, клапан повністю відкриється і вода зможе циркулювати в системі вільно. Закриється клапан лише тоді, коли температура знизиться, це відбувається, коли автомобіліст знижує швидкість машини чи зупиняється.

На дорозі, навіть якщо вона дуже хороша і гладка, машину все одно буде трохи трусити. Тому положення двигуна по відношенню до радіатора постійно змінюється, і на жорстку опору ставити його не можна. Допускається лише гумова опора. З тієї ж причини не роблять жорстке з'єднання між двигуном і радіатором. А ось прогумовані шланги і патрубки якраз. Вони легкі та гнучкі, тому яри та купини їм не страшні.

Жалюзінеобхідні регулювання кількості повітря, що проходить через радіатор. Складаються вони з низки вертикально встановлених платівок, які можна повертати за допомогою рукоятки, що знаходиться в салоні автомобіля. Коли ручка знаходиться у вихідному положенні, стулки жалюзі відкриті і повітря, не затримуючись, вільно проходить до радіатора. Якщо висунути рукоятку на себе, стулки жалюзі зімкнуться, і доступ повітря до радіатора припиниться. Висунувши рукоятку лише наполовину, повітря хоч і не сильно, але надходитиме до радіатора. Жалюзі використовуються водіями нечасто та переважно у холодну пору року, щоб захистити радіатор від переохолодження. При пуску двигуна зимовий часжалюзі слід закрити, щоб він швидше прогрівся і не дозволив замерзнути воді в радіаторі.

Безперечно, роботу системи охолодження необхідно контролювати. Для цього на панелі приладівє електричний покажчик температури води. Він пов'язаний дротом з датчиком, поміщеним у сорочку охолодження. Дорогою водієві потрібно стежити за показаннями цього приладу. Перегріватись двигун не повинен, т.к. це призводить до швидкого зношування механізму. Найчастіше перегрів відбувається через недостатню кількість охолоджуючої рідини або в результаті порушення в роботі системи охолодження. Переохолодження найчастіше виникає в зимовий час через несправні жалюзі або відсутність утеплювального чохла.

Перегрів та охолодження значно знижують потужність двигуна, тому необхідно регулярно перевіряти рівень охолоджуючої рідини в радіаторі, дивитися, чи не підтікає вона.

Система охолодження потребує регулярному огляді, під час якого необхідно змащувати підшипники вентилятора та підтягувати його ремінь та хомутики шлангів, якщо в цьому є необхідність. Якщо для охолодження ви використовуєте воду, то в холодну погоду, особливо при температурі нижче О °С, необхідно стежити, щоб вода в радіаторі не замерзла, інакше сам радіатор і циліндр будуть зіпсовані. Для захисту двигуна від морозу на облицювання радіатора надягають чохол, що утеплює.

Якщо ви хочете наочно ознайомитись із системою охолодження двигуна, то обов'язково подивіться це відео.

Ще статті про ""

Помітили друкарську помилку на сайті? Виділіть її та натисніть Ctrl+Enter

Система охолодження- це сукупність пристроїв, що забезпечують примусове відведення теплоти від деталей двигуна, що нагріваються.

Потреба в системах охолодження для сучасних двигуніввикликана тим, що природне розсіювання теплоти зовнішніми поверхнями двигуна та тепловідведення в циркулююче моторне маслоне забезпечують оптимального температурного режиму роботи двигуна та деяких його систем. Перегрів двигуна пов'язаний з погіршенням процесу наповнення циліндрів свіжим зарядом, пригорання масла, збільшенням втрат на тертя і навіть заклинювання поршня. На бензинових двигунах виникає також небезпека гартування (не від іскри свічки, а внаслідок високої температури камери згоряння).

Система охолодження повинна забезпечувати автоматичну підтримку оптимального теплового режиму двигуна на всіх швидкісних та навантажувальних режимах його роботи при температурі навколишнього повітря -45…+45 °С, швидке прогрівання двигуна до робочої температури, мінімальна витрата потужності на приведення в дію агрегатів системи, малу масу та невеликі габаритні розміри, експлуатаційну надійність, що визначається терміном служби, простотою та зручністю обслуговування та ремонту.

На сучасних колісних та гусеничних машинах застосовуються повітряна та рідинна системи охолодження.

При використанні повітряної системи охолодження (рис. а) теплота від головки і блоку циліндрів передається безпосередньо повітря, що їх обдуває. Через повітряну сорочку, образів ванну кожухом 3, повітря охолоджує проганяється за допомогою вентилятора 2, що приводиться в дію від колінчастого валу з використанням ремінної передачі. Для покращення тепловідведення циліндри 5 та їх головки забезпечені ребрами 4. Інтенсивність охолодження регулюється спеціальними повітряними заслінками 6, керованими автоматично за допомогою повітряних термостатів.

Більшість сучасних двигунів мають рідинну систему охолодження (рис. б). У систему входять сорочки охолодження 11 і 13 відповідно головки і блоку циліндрів, радіатор 18, верхній 8 і нижній 16 з'єднувальні патрубки зі шлангами 7 і 15, насос рідинний 14, розподільна труба 72, термостат 9, розширювальний (компенсаційний7) .У сорочці охолодження, радіаторі та патрубках знаходиться охолодна рідина (вода або антифриз - незамерзаюча рідина).

Мал. Схеми повітряної (а) та рідинної (б) систем охолодження двигуна:
1 – ремінна передача; 2, 17 – вентилятори; 3 – кожух; 4 - ребра циліндра; 5 – циліндр; 6 - повітряна заслінка; 7, 15 – шланги; 8, 16 - верхній та нижній сполучні патрубки; 9 – термостат; 10 - розширювальний бачок; 77, - сорочки охолодження головки та блоку циліндрів; 12 – розподільна труба; 14 – рідинний насос; 18 – радіатор

При роботі двигуна, що приводиться в дію від колінчастого валу, рідинний насос створює в системі циркуляцію охолоджуючої рідини. По розподільчій трубі 12 рідина спрямовується спочатку до найбільш нагрітих деталей (циліндри, головка блоку), охолоджує їх і по патрубку 8 надходить у радіатор 18. У радіаторі потік рідини розгалужується по трубках на тонкі цівки і охолоджується повітрям, що продувається через радіатор. Охолоджена рідина з нижнього бачка радіатора по патрубку 16 і шлангу 15 знову надходить рідинний насос. Потік повітря через радіатор зазвичай створює вентилятор 77, який приводиться в дію від колінчастого валу або спеціального електродвигуна. На деяких гусеничних машинах для забезпечення потоку повітря застосовується ежекційний пристрій. Принцип дії цього пристрою полягає у використанні енергії газів, що відпрацювали, що випливають з великою швидкістю з випускної труби і захоплюють за собою повітря.

Регулює циркуляцію рідини в радіаторі, підтримуючи оптимальну температуру двигуна термостат 9. Чим вище температура рідини в сорочці, тим значніше відкритий клапан термостата і більше рідини надходить в радіатор. При низькій температурі двигуна (наприклад, безпосередньо після його пуску) клапан термостата закритий, і рідина направляється не в радіатор (по великому колу циркуляції), а відразу до приймальної порожнини насоса (по малому колу). Цим досягається швидке прогрівання двигуна після пуску. Інтенсивність охолодження також регулюється за допомогою жалюзі, встановлених на вході повітряного тракту або виході з нього. Чим більший ступінь закриття жалюзі, тим менше повітря проходить через радіатор і гірше охолодження рідини.

У розширювальному бачку 10, розташованому вище радіатора, є запас рідини для компенсації її втрати в контурі через випаровування і витоків. У верхню порожнину розширювального бачка часто відводять пар з верхнього колектора радіатора, що утворився в системі, і сорочки охолодження.

Рідинне охолодження в порівнянні з повітряним має наступні переваги: ​​легший пуск двигуна в умовах низької температури навколишнього повітря, більш рівномірне охолодження двигуна, можливість застосування блокових конструкцій циліндрів, спрощення компонування та можливість

ізоляції повітряного тракту, менший шум від двигуна та нижчі механічні напруги в його деталях. Водночас рідинна система охолодження має ряд недоліків, таких, як складніша конструкція двигуна і системи, потреба в охолоджувальній рідині та частішій зміні масла, небезпека підтікання та замерзання рідини, підвищений корозійний знос, значна витрата палива, більш складне обслуговування та ремонт , а також (у ряді випадків) підвищена чутливість до зміни температури навколишнього повітря.

Рідинний насос 14 (див. рис. б) забезпечує циркуляцію рідини, що охолоджує, в системі. Зазвичай застосовуються відцентрові крильчасті насоси, але іноді використовуються шестерні та поршневі насоси. Термостат 9 може бути одно- та двоклапанним з рідинним термосиловим елементом або елементом, що містить твердий наповнювач (церезин). У будь-якому випадку матеріал для термосилового елемента повинен мати дуже великий коефіцієнт об'ємного розширення, щоб при нагріванні стрижень клапана термостата міг переміщатися досить велика відстань.

Практично всі двигуни наземних ТЗ з рідинним охолодженням забезпечені так званими закритими системами охолодження, які не мають постійного зв'язку з атмосферою. При цьому в системі утворюється надлишковий тиск, що призводить до підвищення температури кипіння рідини (до 105 ... 110 ° С), збільшення ефективності охолодження та зменшення втрат, а також зниження ймовірності появи в потоці рідини бульбашок повітря та пари.

Підтримка необхідного надлишкового тиску в системі та забезпечення доступу до неї атмосферного повітря при розрідженні здійснюється за допомогою подвійного пароповітряного клапана, який встановлюється у найвищій точці рідинної системи (зазвичай у кришці наливної горловини розширювального бачка або радіатора). Паровий клапан відкривається, дозволяючи надлишку пари піти в атмосферу, якщо тиск у системі перевищує атмосферний на 20...60 кПа. Повітряний клапан відкривається, коли тиск у системі знижується на 1...4 кПа в порівнянні з атмосферним (після зупинки двигуна охолоджувальна рідина остигає, і її об'єм зменшується). Перепади тиску, у яких відкриваються клапани, забезпечуються підбором параметрів клапанних пружин.

У рідинній вентиляційній системі охолодження радіатор омивається потоком повітря, створюваним вентилятором. Залежно від взаємного розташування радіатора та вентилятора можуть застосовуватися такі типи вентиляторів: осьові, відцентрові та комбіновані, що створюють як осьовий, так і радіальний потоки повітря. Осьові вентилятори встановлюють перед радіатором або за ним у спеціальному повітропідвідному каналі. До відцентрового вентилятора повітря підводиться по осі його обертання, а відводиться - по радіусу (або навпаки). При знаходженні радіатора перед вентилятором (в області всмоктування) потік повітря в радіаторі рівномірніший, а температура повітря не підвищена через його перемішування вентилятором. При знаходженні радіатора за вентилятором (в області нагнітання) потік повітря в турбулентний радіаторі, що підвищує інтенсивність охолодження.

На важких колісних та гусеничних ТС приведення вентилятора в дію зазвичай здійснюється від колінчастого валу двигуна. Можуть використовуватися карданні, ремінні та зубчасті (циліндричні та конічні) передачі. З метою зниження динамічних навантажень на вентилятор у його приводі від колінчастого валу часто застосовуються розвантажувальні та демпфуючі пристрої у вигляді торсійних валиків, гумових, фрикційних та в'язкісних муфт, а також гідромуфт. Для приводу вентилятора щодо малопотужних двигунів широко використовують спеціальні електродвигуни, живлення яких здійснюється від бортової електросистеми. Це, як правило, зменшує масу силової установкиі спрощує її компонування. Крім того, застосування електродвигуна для приводу вентилятора дозволяє регулювати частоту обертання, а отже, і інтенсивність охолодження. При низькій температурі рідини, що охолоджує, можливо автоматичне вимкненнявентилятора.

Радіатори пов'язують один з одним повітряний та рідинний тракти системи охолодження. Призначення радіаторів - передача теплоти від рідини, що охолоджує, атмосферному повітрі. Основні частини радіатора - вхідний та вихідний колектори, а також серцевина (охолоджуючі грати). Серцевина виготовляється з міді, латуні чи алюмінієвих сплавів. За типом серцевини розрізняють такі види радіаторів: трубчасті, трубчасто-пластинчасті, трубчасто-стрічкові, пластинчасті та стільникові.

У системах охолодження колісних та гусеничних машин найбільшого поширенняотримали трубчасто-пластинчасті та трубчасто-стрічкові радіатори. Вони жорсткі, міцні, технологічні у виробництві і мають високу теплову ефективність. Трубки таких радіаторів мають, як правило, плоскоовальний переріз. Трубчасто-пластинчасті радіатори також можуть складатися з трубок круглого або овального перерізу. Іноді трубки плоскоовального перерізу розташовують під кутом 10 ... 15 ° до повітряного потоку, що сприяє турбулізації (завихрення) повітря і підвищує тепловіддачу радіатора. Пластини (стрічки) можуть бути гладкими або гофрованими, з пірамідальними виступами або відігнутими просічками. Гофрування пластин, нанесення просічок і виступів збільшують поверхню, що охолоджує, і забезпечують турбулентний перебіг потоку повітря між трубками.

Мал. Грати трубчасто-пластинчастого (а) та трубчасто-стрічкового (б) радіаторів

Перший серійний автомобільбув випущений компанією "Форд" на початку XX століття. Він носив горду приставку «T» і був ще одну віху у розвитку людства. До цього автомобілі були наділом жменьки ентузіастів, які влаштовували перегони, і час від часу їздили на післяобідні променади.

Генрі Форд влаштував справжню революцію. Він поставив автомобілі на конвеєр і незабаром його машини заповнили собою всі дороги Америки. Мало того, заводи були відкриті й у Радянському Союзі.

Головна парадигма Генрі Форда була вкрай проста: "Автомобіль може мати будь-який колір, якщо він чорний". Подібний підхід дозволив кожній людині мати власну машину. Оптимізація витрат та збільшення масштабів виробництва дозволили зробити ціну по-справжньому доступною.

З того часу минуло багато часу. Автомобілі безперервно еволюціонували. Найбільше змін та доповнень довелося на двигун. Особливу роль цьому процесі зіграла система охолодження. Вона вдосконалювалася рік у рік, дозволяючи продовжити ресурс двигуна і уникнути перегріву.

Історія системи охолодження двигуна

Варто визнати, що система охолодження двигуна завжди була в автомобілях, щоправда її конструкція з роками кардинально змінювалася. Якщо дивитися виключно в сьогоднішній день, то в більшості автомобілів встановлений тип рідини. До його основних переваг можна зарахувати компактність та високу продуктивність.Але так було далеко не завжди.

Перші системи охолодження двигунів були надто ненадійними. Мабуть, якщо ви напружите пам'ять, то згадайте фільми, в яких події відбуваються наприкінці XIX та на початку XX століття. Тоді машина на узбіччі з димним двигуном була звичайним явищем.

Увага! Спочатку основною причиною перегріву двигуна було використання в якості охолоджуючої рідини води.

Ви як автомобіліст повинні знати, що в сучасних автомобіляхяк ресурс для системи охолодження використовується антифриз. Його аналог навіть був у Радянському Союзі, тільки називався він тосолом.

В принципі, це одна і та ж речовина. В його основі лежить спирт, але через додаткові присадки ефективність антифризу кардинально вища. Наприклад, тосол у системі охолодження двигуна покриває захисною плівкоюабсолютно все, що вкрай негативно позначається на тепловіддачі. Через це ресурс двигуна скорочується.

Антифриз діє зовсім інакше.Він покриває захисною плівкою тільки проблемні місця. Також серед відмінностей можна згадати додаткові присадки, які є в антифризі, різну температуру закипання тощо. У будь-якому разі найбільш показовим буде порівняння з водою.

Вода закипає при температурі 100 градусів. Температура кипіння антифризу становить близько 110-115 градусів.Звичайно, завдяки цьому випадки закипання двигуна практично зникли.

Варто визнати, що конструкторами було проведено безліч дослідів, спрямованих на модернізацію системи охолодження двигуна. Достатньо згадати виключно повітряне охолодження. Такі системи досить активно застосовувалися у 50-70 роках минулого століття. Але через низьку ефективність і громіздкість досить швидко вийшли з вжитку.

Як успішні приклади автомобілів з повітряними системами охолодження двигунів можна згадати:

• Fiat 500,
• Citroën 2CV,
• Фольксваген Жук.

У Радянському Союзі були автомобілі, які працюють за допомогою повітряної системи охолодження двигуна. Мабуть, кожен автомобіліст, який народився в СРСР, пам'ятає легендарних запорожців, у яких двигун був встановлений ззаду.

Як працює рідинна система охолодження двигуна

Схема рідинної системи охолодження не є чимось надскладним. Мало того, всі конструкції незалежно від того, які компанії займалися їх виробництвом, схожі між собою.

Пристрій

Перед тим, як перейти до розгляду принципу роботи системи охолодження двигуна, необхідно вивчити основні елементи конструкції. Це дозволить вам точно уявити, як все відбувається всередині пристрою. Ось головні деталі вузла:

• Сорочка охолодження. Це невеликі порожнини, наповнені антифризом. Вони знаходяться в тих місцях, де найбільше необхідно охолодження.
• Радіатор розсіює тепло у атмосферу. Зазвичай його комірки виготовляються з комбінації сплавів, щоб досягти найбільшої ефективності. Конструкція не тільки повинна ефективно знижувати температуру рідини, а й бути міцною. Адже навіть маленький камінчик може стати причиною пробоїни. Сама система складається з комбінації трубочок та ребер.
• Вентилятор кріпиться ззаду радіатора так, щоб не заважати зустрічному потоку повітря. Він працює за допомогою електромагнітної або гідравлічної муфти.
• Термодатчик фіксує поточний стан антифризу в системі охолодження двигуна і за потреби пускає його по великому колу. Цей пристрій встановлюється між патрубком та сорочкою охолодження. За фактом даний елемент конструкції є клапаном, який може бути як біметалевим, так і електронним.
• Помпа – це відцентровий насос. Його головне завдання забезпечити безперервну циркуляцію речовини у системі. Пристрій працює за допомогою ременя або шестерні. Деякі моделі двигунів можуть мати відразу два насоси.
• Радіатор опалювальної системи. За своїми розмірами трохи поступається аналогічним пристроєм для всієї системи охолодження. До того ж він знаходиться усередині салону. Його головне завдання – передавати тепло в машину.

Звичайно ж, це не всі елементи системи охолодження двигуна є ще патрубки, трубки та безліч дрібних деталей. Але для загального розуміння роботи всієї системи такого переліку цілком достатньо.

Принцип роботи

У системі охолодження двигунає внутрішнє та зовнішнє коло. По першому охолоджувальна рідина циркулює доки температура антифризу не дійде до певної межі. Зазвичай це 80 чи 90 градусів. Кожен виробник виставляє свої обмеження.

Як тільки поріг граничної температури подоланий - рідина починає циркулювати по другому колу. У такому разі вона проходить через спеціальні біметалічні осередки, в яких охолоджується. Простіше кажучи, антифриз потрапляє до радіатора, де швидко остигає за допомогою зустрічного потоку повітря.

Така система охолодження двигуна досить ефективна, оскільки дозволяє працювати авто навіть на граничних швидкостях. До того ж велику роль у охолодженні відіграє зустрічний потік повітря.

Увага! Система охолодження двигуна відповідає за роботу печі.

Щоб краще пояснити принцип роботи сучасних системохолодження двигуна заглибимося трохи в конструкційні особливостісхеми. Як ви знаєте, основним елементом двигуна є циліндри. Вони під час поїздки постійно рухаються поршні.

Якщо як приклад взяти бензиновий двигунпід час стиснення свічка запускає іскру. Вона спалахує суміш, що призводить до невеликого вибуху. Природно, що температура в цей час сягає кількох тисяч градусів.

Щоб не було перегріву, існує рідинна сорочка навколо циліндрів. Вона забирає частину тепла та згодом віддає її. Антифриз у системі охолодження двигуна постійно циркулює.

Як використання різних охолоджуючих рідин впливає на систему охолодження

Як було зазначено вище, раніше у системах охолодження використовувалася звичайна вода. Але подібне рішення не можна було назвати надто вдалим. Крім того, що двигуни постійно закипали, був ще один побічний ефект, а саме накип. У великій кількості вона паралізувала роботу пристрою.

Причина утворення накипу у хімічній структурі води. Справа в тому, що вода на практиці не може мати стовідсоткову чистоту. Єдиний спосіб досягти повного виключення всіх сторонніх елементів – це дистиляція.

Антифризи, циркулюючи всередині системи охолодження двигуна, не створюють накипу.На жаль, процес постійної експлуатаціїне проходить для них безвісти. Під дією високих температурречовини піддаються розкладанню. Результатом даного процесує утворення продуктів розпаду у вигляді нальоту корозії та органіки.

Досить часто до охолоджуючої рідини, що циркулює всередині системи, потрапляють сторонні субстанції. Як результат, ефективність роботи всієї системи значно погіршується.

Увага! Найбільшу шкоду завдає герметик. Частинки цієї речовини при закладенні пробоїн потрапляють усередину, змішуючись з охолоджувальною рідиною.

Результатом всіх цих процесів і те, що всередині системи охолодження двигуна утворюються різноманітні нальоти. Вони погіршують теплопровідність. У гіршому випадкуу трубах утворюються засмічення. Це, своєю чергою, призводить до перегріву.

Часті несправності системи

Безумовно, рідинні системи охолодження мають безліч переваг, порівняно зі своїми найближчими аналогами. Але навіть вони іноді виходять із ладу. Найчастіше у конструкції утворюється текти, яка призводить до витоку рідини та погіршення роботи двигуна.

Течія в системі охолодження двигуна може виникнути з таких причин:

1. Внаслідок сильних морозів рідина всередині замерзла і конструкція була пошкоджена.
2. Частою причиною утворення течі є негерметичність з'єднання шлангів із патрубками.
3. Висока закоксованість також може спричинити витік.
4. Втрата еластичності внаслідок високих температур.
5. Механічне пошкодження.

Саме остання причина, якщо вірити статистиці, найчастіше викликає течі в системах охолодження двигунів. Найбільше ударів посідає область радіатора. Піч також досить часто страждає.

Також у системі охолодження двигуна нерідко виходить із ладу термостат. Це відбувається через постійний контакт з охолоджувальною рідиною. Внаслідок цього утворюється корозійний шар.

Підсумки

Пристрій системи охолодження двигуна може здатися не дуже складним. Але для його створення знадобилися роки експериментів та тисячі невдалих спроб. Але зараз кожен автомобіль може працювати на межі можливого завдяки якісному відводу тепла від двигуна.

Згадаємо ще раз трохи про цю систему охолодження.

У рідинної системи охолодження використовуються спеціальні охолодні рідини - антифризи різних марок, що мають температуру загусання - 40 ° С і нижче. Антифризи містять антикорозійні та антиспінювальні присадки, що виключають утворення накипу. Вони дуже отруйні та вимагають обережного поводження. Порівняно з водою антифризи мають меншу теплоємність і тому відводять тепло від стінок циліндрів двигуна менш інтенсивно.

Так, при охолодженні антифризом температура стінок циліндрів на 15 ... 20 ° С вище, ніж при охолодженні водою. Це прискорює прогрів двигуна і зменшує зношування циліндрів, але влітку може призвести до перегріву двигуна.

Оптимальним температурним режимом двигуна при рідинній системі охолодження вважається такою, при якому температура охолоджуючої рідини в двигуні становить 80 ... 100 ° С на всіх режимах роботи двигуна.

У двигунах автомобілів застосовується закрита(герметична) рідинна система охолодження з примусовою циркуляцієюохолоджуючої рідини.

Внутрішня порожнина закритої системиохолодження немає постійного зв'язку з довкіллям, а зв'язок здійснюється через спеціальні клапани (при певному тиску чи вакуумі), що у пробках радіатора чи розширювального бачка системи. Охолодна рідина в такій системі закипає при 110...120 °С. Примусова циркуляція рідини, що охолоджує, в системі забезпечується рідинним насосом.

Система охолодження двигуна складається із:

• сорочка охолодження головки та блоку циліндрів;
• радіатор;
• насос;
• термостат;
• вентилятор;
• розширювальний бачок;
• з'єднувальні трубопроводи та зливні краніки.

Крім того, до системи охолодження входить обігрівач салону кузова автомобіля.

Принцип роботи системи охолодження

Пропоную спочатку розглянути важливу схему системи охолодження.

1 - обігрівач; 2 - двигун; 3 - термостат; 4 - насос; 5 - радіатор; 6 - пробка; 7 - вентилятор; 8 - розширювальний бачок;
А - малий круг циркуляції (термостат закритий);
А+Б - велике коло циркуляції (термостат відкритий)

Циркуляція рідини в системі охолодження здійснюють двома колами:

1. Мале коло- Рідина циркулює при пуску холодного двигуна, забезпечуючи його швидке прогрівання.

2.Велике коло- Рух циркулює при прогрітому двигуні.

Якщо говорити простіше, то мале коло це циркуляція охолоджувальної рідини БЕЗ радіатора, а велике коло — циркуляція охолоджуючої рідини ЧЕРЕЗ радіатор.

Пристрій системи охолодження розрізняються за своїм пристроєм залежно від моделі автомобіля, проте принцип дії єдиний.

Принцип роботи даної системи можна побачити на наступних відео:

Пропоную розібрати пристрій системи за послідовністю роботи. Отже, початок роботи системи охолодження відбувається при запуску серця даної системи рідинного насоса.

1. Рідкісний насос (water pump)

Рідкісний насос забезпечує примусову циркуляцію рідини в системі охолодження двигуна. На двигунах автомобілів застосовують лопатеві насоси відцентрового типу.

Шукати наш рідинний насос або водяну помпу слід на передній частині двигуна (передня частина ця та, яка ближче до радіатора і там де розташований ремінь/ланцюг).

Рідинний насос з'єднаний ременем з колінчастим валомта генератором. Тому, щоб знайти наш насос достатньо знайти колінчастий валта знайти генератор. Про генератор ми поговоримо пізніше, але поки що покажу, що потрібно шукати. Генератор виглядає як циліндр, прикріплений до корпусу двигуна:

1 - генератор; 2 - рідинний насос; 3 - колінчастий вал

Отже, з прихильністю розібралися. Тепер розглянемо його пристрій. Нагадаємо, що пристрій всієї системи та її деталей по-різному, але принцип роботи цієї системи однаковий.

1 - Кришка насоса;2 - Упорне кільце ущільнювача сальника.
3 - Сальник; 4 - Підшипник валика насоса.
5 - Ступиця шківа вентилятора;6 - Стопорний гвинт.
7 - Валик насоса;8 - Корпус насоса;9 - Крильчатка насоса.
10 - Приймальний патрубок.

Робота насоса полягає в наступному: привід насоса здійснюється від колінчастого валу через ремінь. Ремінь крутить шків насоса, обертаючи маточину шківа насоса (5). Той у свою чергу обертає вал насоса(7), на кінці якого знаходиться крильчатка(9). Охолоджуюча рідина надходить у корпус насоса(8) через приймальний патрубок(10), а крильчатка переміщає їх у сорочку охолодження(через віконце у корпусі, видно малюнку, напрямок рух із насоса показано стрілкою).

Таким чином, насос має привід від колінвалу, рідина надходить до нього через приймальний патрубок і йде в охолоджувальну сорочку.

Роботу рідинного насоса можна переглянути в цьому відео(1:48):

Тепер подивимося, а звідки надходить рідина в насос? А рідина надходить через дуже важливу деталь – термостат. Саме термостат є відповідальним за температурний режим.

2. Термостат(thermostat)

Термостат автоматично регулює температуру води для прискорення прогріву двигуна після запуску. Саме робота термостата визначає, яким колом (великому або малому) піде охолоджувальна рідина.

Виглядає цей агрегат приблизно так насправді:

Принцип роботи термостату дуже простий: термостат має чутливий елемент, у якому знаходиться твердий наповнювач. За певної температури він починає плавитися і відкриває основний клапан, а додатковий навпаки, закривається.

Влаштування термостата:

1, 6, 11 – патрубки; 2, 8 – клапани; 3, 7 – пружини; 4 – балон; 5 – діафрагма; 9 – шток; 10 – наповнювач

Робота термостата проста, її можна подивитися тут:

Термостат має два вхідні патрубки 1 і 11, вихідний патрубок 6, два клапани (основний 8, додатковий 2) і чутливий елемент. Термостат встановлений перед входом у насос охолоджуючої рідини і з'єднується з ним через патрубок 6.

З'єднання:

Черезпатрубок 1з'єднується зсорочкою охолодження двигуна,

Через патрубок 11- з нижнім відвіднимбачком радіатора.

Чутливий елемент термостата складається з балона 4, гумової діафрагми 5 і штока 9. Усередині балона між стінкою і гумовою діафрагмою знаходиться твердий наповнювач 10 (дрібнокристалічний віск), що володіє високим коефіцієнтом об'ємного розширення.

Основний клапан термостата 8 з пружиною 7 починає відкриватися при температурі охолоджуючої рідини більше 80 °С. При температурі менше 80 °С основний клапан закриває вихід рідини з радіатора, і вона надходить з двигуна в насос, проходячи через додатковий відкритий клапан 2 термостата з пружиною 3.

При зростанні температури охолоджуючої рідини більше 80 °С у чутливому елементі плавиться твердий наповнювач, і його об'єм збільшується. Внаслідок цього шток 9 виходить з балона 4 і балон переміщається вгору. Додатковий клапан 2 при цьому починає закриватися і при температурі більше 94 °С перекриває прохід рідини, що охолоджує, від двигуна до насоса. Основний клапан 8 у цьому випадку відкривається повністю, і охолоджуюча рідина циркулює через радіатор.

Робота клапана зрозуміло та наочно показана на малюнку нижче:

А - мале коло, основний клапан закритий, перепускний - закритий. Б - великому колі, основний клапан відкритий, перепускний - закритий.

1 - Вхідний патрубок (від радіатора); 2 - Основний клапан;
3 - Корпус термостата; 4 - Перепускний клапан.
5 - Патрубок перепускного шлангу.
6 - Патрубок подачі охолоджуючої рідини в насос.
7 - Кришка термостата; 8 - Поршень.

Отже, ми розібралися з малим колом. Розібрали пристрій насоса та термостата, з'єднаних між собою. А тепер давайте перейдемо до великого кола та ключового елемента великого кола – радіатора.

3. Радіатор(radiator/cooler)

Радіаторзабезпечує відведення теплоти охолоджуючої рідини в навколишнє середовище. на легкових автомобіляхзастосовуються трубчасто-пластинчасті радіатори.

Отже, розрізняють 2 види радіаторів: розбірний і розбірний.

Знизу представлений їх опис:

Хочу ще раз сказати про розширювальний бачок (Expansion Tank)

Поряд з радіатором або на ньому встановлюється вентилятор. Давайте тепер перейдемо до пристрою цього вентилятора.

4. Вентилятор(fan)

Вентилятор збільшує швидкість та кількість повітря, що проходить через радіатор. На двигунах автомобілів встановлюють чотири- та шестилопатеві вентилятори.

Якщо застосовується механічний вентилятор,

Вентилятор включає шість або чотири лопаті(3), приклепані до хрестовини(2). Остання привернута до шківа рідинного насоса (1), який рухається колінчастим валом за допомогою ремінної передачі (5).

Як ми вже говорили, в зачеплення входить так само генератор(4).

Якщо застосовується електровентилятор,

то вентилятор складається з електродвигуна 6 та вентилятора 5. Вентилятор - чотирилопатевий, кріпиться на валу електродвигуна. Лопаті на маточині вентилятора розташовані нерівномірно і під кутом до площини його обертання. Це збільшує подачу вентилятора та зменшує шумність його роботи. Для більш ефективної роботи електровентилятор розміщений у кожусі 7, який прикріплений до радіатора. Електровентилятор кріпиться до кожуха на трьох гумових втулках. Вмикається та вимикається електровентилятор автоматично датчиком 3 залежно від температури охолоджувальної рідини.

Отже, давайте підіб'ємо підсумок. Не будемо голослівними і підіб'ємо підсумок за якоюсь картинкою. Не варто наголошувати на конкретний пристрій, але принцип роботи треба зрозуміти, бо він однаковий у всіх системах, як би не відрізнялося їх пристрій.

При пуску двигуна починає обертатися колінчастий вал. Через ремінну передачу (нагадаю, що на ній знаходиться і генератор) передається обертання на шків рідинного насоса (13). Той обертає вал з крильчаткою всередині корпусу рідинного насоса(16). Охолодна рідина надходить у сорочку охолодження двигуна(7). Далі через випускний патрубок(4) охолоджувальна рідина повертається рідинний насос через термостат(18). У цей час у термостаті відкрито перепускний клапан, але закритий основний. Тому рідина циркулює через сорочку двигуна без участі радіатора(9). Це забезпечує швидке прогрівання двигуна. Після того, як охолодна рідина нагрівається, відкривається основний клапан термостата і закривається перепускний клапан. Тепер рідина не може текти через перепускний патрубок термостата(3) і змушена текти через патрубок(5), що підводить, в радіатор(9). Там рідина охолоджується і надходить назад у рідинний насос(16) через термостат(18).

Варто зауважити, що деяка частина охолоджуючої рідини надходить із сорочки охолодження двигуна в обігрівач через патрубок 2 і повертається з обігрівача через патрубок 1. Але про це ми поговоримо в наступному розділі.

Сподіваюся, тепер система стане зрозумілою для Вас. Прочитавши цю статтю, я сподіваюся, можна буде зорієнтуватися в іншій системі охолодження, зрозумівши принцип цієї роботи.

Пропоную ознайомитись так само з наступною статтею:

Оскільки ми торкнулися системи опалення, наступна моя стаття буде про цю систему.