Більшість серйозних несправностей автомобіля пов'язана з перегріванням двигуна. Температура газів у циліндрі досягає 2000 гр. При згорянні палива в циліндрі утворюється велика кількість тепла, яке необхідно відвести і цим не допустити перегрівання деталей двигуна.

Принципи побудови систем охолодження

Зниження ефективності роботи системи охолодженняпризводить до підвищення температури поршнів, зменшення зазорів між поршнем і циліндром. Теплові проміжки зменшуються до нуля. Поршень зачіпає за стінки циліндра, утворюються задираки, перегріта олія втрачає мастильні властивості та масляна плівка розривається. Такий режим роботи може призвести до заклинювання двигуна. Перегрів супроводжується нерівномірним розширенням головки блоку, болтів кріплення, блоку двигуна та ін. Надалі руйнування двигуна неминуче: тріщини в головці блоку, деформація площин стику головки та самого блоку циліндрів, утворюються тріщини сідел клапанів тощо. — неприємно навіть перераховував усе це, тому краще до цього не доводити!

Система охолодження двигуна і олії покликана не допустити такого розвитку подій, але для того, щоб система впоралася з поставленими завданнями, необхідно використовувати якісну рідину, що охолоджує (ОЖ). Низькозамерзаючі ОЖ називають антифризами- Від англійського слова "antifreeze". Раніше ОЖ готували на основі водних розчинів одноатомних спиртів, гліколей, гліцерину та неорганічних солей. В даний час перевагу віддано моноетиленгліколю - безбарвної сиропоподібної рідини з щільністю приблизно 1,112 г см2 і температурою кипіння 198 гр. Завдання ОЖ не тільки охолоджувати двигун, але і не кипіти у всьому діапазоні температур роботи двигуна і його компонентів, мати високу теплоємність і теплопровідність, не пінитися, не шкідливо впливати на патрубки і ущільнення, мати змащувальні і антикорозійні властивості.

У 70-х роках випускався антифриз на основі водного розчину моноетиленгліколю з температурою початку кристалізації – 40 гр. Він не вимагав розведення водою при додаванні до системи охолодження. Цей препарат отримав назву Тосол- За назвою лабораторії «Технологія Органічного Синтезу». Т.к. назва не запатентована, то ТОСОЛ називають готовий до застосування продукт, а «антифризом» - концентрований розчин (хоча ТОСОЛ теж антифриз).

Готові антифризи фарбують для безпеки та вибирають яскраві кольори: синій, зелений, червоний. У процесі експлуатації антифриз втрачає корисні властивості- знижуються антикорозійні властивості, зростає схильність до піноутворення. Термін служби вітчизняних ОЖ від 2 до 5 років, імпортних 5-7 років.

На малюнку, наведеному нижче, зображено схему системи охолодження автомобіля. Нічого особливого чи складного в системі охолодження немає, проте…

Мал. 1 – двигун, 2 – радіатор, 3 – обігрівач, 4 – термостат, 5 – розширювальний бачок, 6 – пробка радіатора, 7 – верхній патрубок, 8 – нижній патрубок, 9 – вентилятор радіатора, 10 – датчик включення вентилятора, 11 – датчик температури, 12 - помпа.

При пуску двигуна починає обертатись помпа (водяний насос). Привід помпи може мати свій шківок, що приводиться в обертання ременем допоміжного обладнанняабо наводитися обертанням ременя ГРМ. У системі охолодження знаходиться крильчатка, яка обертаючись, приводить у рух охолоджувальну рідину. Для швидкого прогріву двигуна система «укорочена», тобто. термостат закритий і пропускає рідина в радіатор охолодження. У міру зростання температури охолоджувальної рідини відкривається термостат, переводячи систему в інший стан, коли охолоджувальна рідина проходить довгим шляхом - через радіатор системи охолодження (короткий шлях перекритий термостатом). Термостати мають різні характеристикивідкриття. Зазвичай на кромці нанесено температуру відкриття. Напевно, не варто пояснювати пристрій радіатора. У нижній частині радіатора встановлено датчик увімкнення вентилятора. Якщо температура рідини, що охолоджує, досягне певної величини - датчик замкнеться, а т.к. електрично він з'єднаний на розрив ланцюга живлення електровентилятора, то при замиканні повинен включитися вентилятор системи охолодження. У міру охолодження рідини, що охолоджує, - вентилятор вимикається, а термостат перекриває довгий шлях на короткий. Все просто, але не дуже…

Така схема є основою, але життя не стоїть на місці та різні виробники удосконалять системи охолодження. На деяких автомобілях Ви не знайдете датчика увімкнення вентилятора системи охолодження, т.к. вентилятор включається від ЕБУ двигуном залежно від показань датчика температури рідини, що охолоджує. Варто звернути увагу на ситуацію, за якої при вклиненні запалювання відразу включається вентилятор системи охолодження. Чи несправний датчик температури, чи пошкоджені його ланцюги, чи несправний сам ЕБУ двигуном — він «не бачить» температуру двигуна і про всяк випадок включає одразу вентилятор.

На деяких ам на шляху до обігрівача встановлені спеціальні електроклапани, що дозволяють або перекривають шлях охолоджувальної рідини (БМВ, Мерседес). Такі клапани іноді «допомагають» системі охолодження вийти з ладу.

Пошук та усунення несправностей у системі охолодження

Фахівцями фірми "АБ-Інжиніринг" під керівництвом Хрульова А.Е. розробила таблиця причин та наслідків перегріву двигуна. Сам перегрів двигуна- Це температурний режим його роботи, що характеризується закипанням рідини, що охолоджує. Але не лише перегрів є несправністю. Робота двигуна за постійно зниженою температурі теж вважаємо несправністю, т.к. при цьому двигун працює при невластивому йому температурному режимі. Вихід з ладу термостата, електровентилятора або в'язкісної муфти, термовимикачів тощо приведе до нештатної роботи системи охолодження. Якщо водій вчасно виявить ознаки порушення теплового режиму роботи двигуна і не допустить незворотних процесів, ремонт системи охолодження не буде дорогим і довгим. Тому рекомендуємо звернути Вашу (і Ваших клієнтів) увагу на температурні режими двигуна.

А.Насамперед необхідно перевірити схему з'єднання патрубків системи охолодження, якщо автомобіль не новий або надійшов у ремонт після ремонту на іншому сервісі.

Комусь така пропозиція здасться смішною, але життя показало протилежне, приклади:

• зібраний після капремонту автомобіль мав з'єднання патрубка системи вентиляції картера з розширювальним бачком системи охолодження;
• встановлений позаштатний вентилятор з лопатями, що спрямовують повітряний потік не в той бік;
• лопаті електровентилятора вільно обертаються на валу вимкненого двигуна;
• роз'єми електровентилятора розбовтані або обірвані тощо.

Оглянути радіатор щодо зовнішнього засмічення. Оглянути зони та шляхи природного охолодження двигуна. Негативним прикладом може бути потужна захист нижньої частини двигуна, яка перешкоджає шлях повітряному потоку, що охолоджує двигун знизу. Іноді поломка бампера, нижня частина якого має напрямні повітряного потоку на двигун, призводить до перегріву (VW "Пасат" Б3).

Б.Після огляду необхідно перевірити рівень охолоджуючої рідини в системі, наявність та справність клапанів кришок радіатора та розширювального бачка, цілісність патрубків та шлангів. Уточнити, який антифриз чи навіть вода залиті у систему, т.к. температура кипіння в кожній рідині своя.

Якщо перші два пункти (А або Б) виявили якісь несправності, їх необхідно усунути або взяти до відома при винесенні вироку. При додаванні рідини, що охолоджує, необхідно пам'ятати, що не всі автомобілі спроектовані за принципом «просто додай води». Наприклад на автомобілі БМВ(М20, Е34) при додаванні охолоджувальної рідини необхідно включити запалювання та встановити регулятори температури печі в режим «максимально тепло», щоб включилися клапана печі і відкрилися для руху охолоджуючої рідини по системі, до того ж необхідно підняти вгору радіатор, т.к. розширювальний бачок, вбудований в радіатор «диво-проектувальниками» Німеччини, розташований нижче за рівень пічки салону і вона часто завозиться.

Якщо є підозра на те, що двигун завоздушен (у системі знаходиться повітря, що перешкоджає руху рідини), необхідно викрутити спеціальні заглушки системи охолодження для випуску повітря. Вони розташовані зазвичай у верхній частині системи охолодження двигуна. Запустити двигун, увімкнути обігрівачі салону, ввімкне вентилятор. Спостерігати за прогріванням двигуна, вузлів та агрегатів. Якщо системі є розширювальний бачок, то перевірити циркуляцію рідини, тобто. її рух у системі. При додаванні оборотів двигуна до 2500 - 3000 в бачок повинен надходити потужний струмінь охолоджуючої рідини. З викручених (не повністю!) заглушок може деякий час виходити повітря і як тільки поллється рідина – заглушки необхідно закрутити. У міру прогріву двигуна з обігрівача салону повинно йти повітря, що прогрівається. Якщо двигун прогрівається, а повітря з обігрівача холодне, то це є першою ознакою «заповітрювання» системи охолодження. Необхідно заглушити двигун і вжити заходів щодо пошуку та усунення цієї несправності.

При справному термостаті (температура відкриття може бути різною від 80 до 95 градусів) після прогрівання нижній патрубок радіатора повинен мати приблизно таку саму температуру, як верхній. Якщо це не так, значить погане прокачування рідини, що охолоджує, через радіатор.

При справному термостаті через деякий час після його відкриття повинен увімкнутися вентилятор системи охолодження. Якщо в системі встановлено не електровентилятор, необхідно перевірити датчик включення ланцюга електромагнітної муфти або роботу в'язкісної муфти. При несправності в'язкісної муфти вентилятор системи охолодження на розігрітому двигуні можна зупинити і утримувати рукою (при зупинці бути обережним — зупиняти м'яким предметом, щоб не пошкодити крильчатку вентилятора або руку). Необхідно перевірити натиск повітря та його температуру – гаряче повітря має бути спрямоване на двигун.

Тиск у системі охолодження має повільно зростати в міру прогріву двигуна і повільно опускатися після вимкнення двигуна. Якщо верхній патрубок, що йде до радіатора роздмухується при підвищенні обертів двигуна, необхідно перевірити, чи не потрапляють в систему охолодження частина відпрацьованих газів. Зазвичай це помітно по масляній плівці в розширювальному бачку або міхурі охолоджуючої рідини. При цьому з глушника зазвичай інтенсивно йде білий димвід розігрітої і випаровується охолоджуючої рідини, що потрапляє в циліндри двигуна. У такому випадку необхідно перевірити маслозаливну горловину двигуна і сіли на ній біла емульсія, то охолоджувальна рідина не тільки в циліндрах двигуна, але і в системі мастила (необхідно припинити рух). Наведемо кілька прикладів із практики різних сервісів, які «говорять» про те, що діагностика Двигуна невіддільна від діагностики всіх систем автомобіля, у тому числі й системи охолодження.

А\м МАЗДА 626 - господар скаржиться на нерівномірність оборотів двигуна або підвищені оборотихолостого ходу. Перевірка системи керування (і самодіагностика) не виявила несправності. Звернули увагу на підвищену напругу на температурному датчикуохолоджуючої рідини.

Система керування додає кількість палива, т.к. реагує на висока напругана датчику (холодний двигун). Виявилося, що в системі охолодження мало рідини, датчик «оголений». Просто доданий до нормального рівень охолоджувальної рідини та обороти нормалізуються.

Ам ФОРД — охолодна рідина потрапляла в масло нетрадиційним шляхом — через систему охолодження олії, розташовану навколо масляного фільтра.

Ам ФОРД - після прогріву двигуна переставав працювати один циліндр. Заміна свічки та інші роботи призводили до позитивного результату(До визначення несправності це не мало відношення, просто за час проведення робіт двигун остигав) - циліндр починав працювати і клієнт їхав. Наступного дня він у нас знову. Виявилося, що тріщина в головці блоку в районі випускного клапана непрацюючого циліндра. Поки що двигун холодний — все в нормі. При прогріві — тріщина збільшувалася і починала пропускати рідину, що охолоджує, в циліндр. Суміш збідніла і починалися перебої в роботі, а потім повністю відключався циліндр.

Таких прикладів можна наводити багато, вони є на практиці кожного авторемонтника. Головний висновок повинен зробити собі кожен, хто серйозно зайнятий авторемонтом - помічати та аналізувати все значне та незначне, т.к. ці позиції можуть різко змінитись місцями.

Як зазначалося раніше, існує два типи систем охолодження двигунів - рідинні та повітряні. Вони відрізняються тепловим контуром і теплоносієм, що забезпечує відведення теплоти від деталей, що найбільш нагріваються. Основні компоненти типів систем охолодження представлені рис. 1.7. Залежно від типу системи охолодження може мати різне конструктивне виконання.

У системах рідинного охолодженнятеплоносій циркулює за контуром «сорочка охолодження - радіатор». Рідинний теплоносій нагрівається внаслідок перепаду температур між стінками циліндрів та теплоносієм. Нагрітий теплоносій

Мал. 1.7.

переносить теплоту до радіатора, де вона частково розсіюється в навколишнє середовищепотоком повітря, що проходить через радіатор. Цей процес є безперервним унаслідок постійної циркуляції рідини. Відведення теплоти здійснюється примусово та регулюється.

Системи рідинного охолодженняможуть бути проточними, випарними та замкнутими.

Проточні системи охолодженнязабирають охолодну рідину (воду) з природних водойм, направляють у сорочку охолодження двигуна і після нагрівання викидають у водойму (рис. 1.8). Ці системи прості за конструкцією, їхня ефективність залежить від якості та температури води. Застосовуються вони у стаціонарних, суднових та човнових навісних двигунах.

Мал. 1.8.

У проточних системах охолодження температура води виході з двигуна становить близько 85 °З. Перепад температур води, що виходить із двигуна та входить до нього, не перевищує

15...20 °С. Прийнято, що при охолодженні жорсткою прісною та морською водою температура на виході з двигуна не повинна перевищувати 55 °С, щоб уникнути інтенсивного виділення накипу та солей на внутрішніх порожнинах охолоджуючих систем. Цей недолік у суднових двигунахчастково усувається з допомогою використання проточно-замкнутих систем охолодження.

Проточно-замкнена система охолодження складається з двох рідинних контурів, один з яких замкнутий, що використовує прісну нежорстку воду, інший - проточний, який використовує воду з водоймища (рис. 1.9). Вода замкнутого контуру з сорочки охолодження двигуна охолоджується в холодильнику, циркуляція води здійснюється примусово та забезпечується водяним насосом. До холодильника другим насосом подається вода з водойми, яка охолоджує воду замкнутого контуру. У замкнутому контурі охолодження передбачено розширювальний бачок для компенсації збільшення об'єму води при нагріванні, відведення з води повітря та компенсації витоків води із системи.

Температура води, що виходить із двигуна, у сполучених з атмосферою замкнутих системах не піднімається вище 85...90 °С. При оснащенні розширювального бачка пароповітряним клапа-

Мал. 1.9. Схема комбінованої проточно-замкнутої системи охолодження пом тиск у системі перевищує атмосферний і становить 0,12...0,13 МПа, температура води збільшується до 105 °С.

Мал. 1.10.

Перепад температур води на виході з двигуна та вході після холодильника повинен бути не більше 10... 15°.

Випарні системи охолодження(рис. 1.10) забезпечують відведення теплоти за рахунок випаровування охолоджуючої рідини (води), що омиває деталі двигуна, що найбільш нагріваються. Пари, що виділяються, конденсуються в холодильнику системи охолодження. Циркуляція води відбувається за рахунок переміщення шарів рідини при утворенні та переміщенні парової фракції. Випарувальні системи охолодження відрізняються простотою конструкції, вимагають великої кількості води внаслідок випаровування. Використовуються випарні системи переважно па стаціонарних невеликих потужностях калоризаторпих двигунах з низьким ступенем стиснення і займанням робочої суміші від калільної (калоризаторної) головки.

Замкнутою системою охолодження з природною циркуляцією охолоджувальної рідини є термо моя система охолодження (рис. 1.11). Циркуляція рідини здійснюється внаслідок напору, що виникає при різної щільностінагрітої та охолодженої рідини. Охолодна рідина в порожнинах навколо циліндрів і в головці при роботі двигуна нагрівається, піднімається вгору і надходить у верхній бак радіатора. У радіаторі рідина під впливом гравітаційних сил опускається нижній бачок. Потоком повітря, яке під впливом вентилятора проходить через серцевину радіатора, рідина охолоджується. З нижнього бачка радіатора охолоджена рідина надходить у сорочку охолодження двигуна, витісняючи нагріті шари рідини у верхній бачок радіатора.

Термосифонпа система охолодження має нескладний пристроєм,менш еперговитратна, але задовільно працює

Мал. 1.11.

охолодження

при великому обсязі рідини та значній поверхні охолодження радіатора. Перепад температур охолоджуючої рідини на виході з двигуна та на вході після радіатора досягає 30 °С. На тракторах та автомобілях термосифонна система охолодження внаслідок великих габаритно-масових параметрів, нерегульоване™ та великого перепаду температур охолоджуючої рідини не застосовується.

Система охолодження із примусовою циркуляцією рідини (рис. 1.12) відрізняється від термосифонної тим, що після радіатора встановлюється насос. Рідина з нижнього бачка під тиском нагнітається в нижню порожнину сорочки охолодження, а потім проходить у верхню порожнину та голівку

Циркуляція рідини з нижньої порожнини сорочки охолодження у верхню є недоліком цієї системи, так як в зону камери згоряння і поверхонь головки, що мають найбільшу температуру, рідина надходить вже нагрітої. Така циркуляція охолоджуючої рідини нс сприяє ефективному перебігу робочого процесу двигуна.

Система охолодження з примусовою циркуляцією рідини може виконуватись як відкритою, так і закритою. Закрита система роз'єднана з атмосферою та працює при надмірному тиску, внаслідок чого температура кипіння при заправці системи

Мал. 1.12.

рідини

водою підвищується до 105...107 °С. Робоча температура охолоджувальної води в закритій системі становить 98... 100 °С, а відкритої, сполученої з атмосферою, - 90...95 °С.

Комбінована система охолодження (рис. 1.13) відрізняється тим, що охолодна рідина насосом подасться у верхню порожнину сорочки охолодження. Водяний насос забезпечує примусову циркуляцію рідини. У патрубку, що відводить

Мал. 1.13.

встановлюється термостат, від порожнини установки термостата виконується канал (патрубок), з'єднаний з всмоктувальною порожниною водяного насоса. При прогріванні двигуна термостат спрямовує рідину, минаючи радіатор, до насоса, чим забезпечується інтенсивний прогрів двигуна. Після досягнення робочої температури в системі охолодження клапан термостата відкривається та спрямовує рідину через радіатор. У системі охолодження підтримується надлишковий тиск 0,045...0,05 МПа, внаслідок чого температура кипіння води підвищується до 107...110 °С, що знижує ймовірність її закипання при підвищених режимах навантаження.

Перепад температур рідини на виході з двигуна та після радіатора становить 5...6 °С, що забезпечує сприятливі умови для роботи двигуна. Комбіновані закриті системиз примусовою циркуляцією та автоматичним регулюванням температури рідини економічніше раніше розглянутих та широко застосовуються на тракторах та автомобілях.

Повітряні системи охолодження,на відміну від рідинних, немає різноманіття схем за принципом роботи. Охолодження двигуна здійснюється потоком повітря, що проходить через оребрену поверхню циліндра. Зовнішні поверхні блоку двигуна повітряного охолодження мають кожуха, дефлектори, що утворюють повітряний тракт. Потік повітря повітряному тракті прямує до найбільш нагрітих деталей двигуна. Рух потоку повітря може здійснюватися шляхом нагнітання чи всмоктування. Істотний недолік другого способу в тому, що оребровані поверхні інтенсивно забруднюються та ефективність охолодження зменшується. Найбільше застосування отримав спосіб нагнітання повітря повітряний тракт охолодження двигуна. Конструкція схем повітряного охолодження залежить від розташування та компонування циліндрів.

Схема руху повітряного потоку визначається компонуванням вентилятора, його приводом. Вентилятор наводиться в рух безпосередньо від колінчастого валуабо ремінною передачею. Для ефективного та рівномірного охолодження двигуна при найменших витратах потужності повітря має обдувати поверхні деталей, що охолоджують, рівномірно і з досить високою масовою швидкістю. Потік повітря спочатку має охолодити головку циліндрів, включаючи свічки запалювання та форсунки.

Мал. 1.14.

На рис. 1.14 представлені компонувальні схеми повітряного охолодження двигунів з вертикальним рядним розташуванням циліндрів. Потік повітря нагнітається в повітряний тракт, який формується вздовж однієї з боків ряду циліндрів двигуна.

Аеродинамічний опір повітряного тракту залежить від місця встановлення та приводу вентилятора. При встановленні вентилятора на осі колінчастого валу траєкторія руху частинок повітря подовжується, потік повітря здійснює кілька поворотів, перш ніж надійти до ореброваної поверхні циліндрів.

При V-подібному розташуванні циліндрів (рис. 1.15) можливе застосування одного або двох вентиляторів нагнітання. Вентилятор може рухатися безпосередньо від колінчастого валу або встановлюватися так, щоб спрямовувати потік повітря до кожного ряду циліндрів і мати ремінний привід. При опозитному розташуванні циліндрів потік повітря нагнітається повітряний тракт і надходить кожен ряд циліндрів (рис. 1.16).

Незалежно від схеми компонування циліндрів, установки та приводу вентилятора принцип роботи системи охолодження незмінний. Основним недоліком повітряної системиохолодження є нерівномірність охолодження та більш високий температурний режим двигуна. Температура внутрішніх поверхонь циліндрів та головки досягає 130...140 °С. Температура в системах повітряного охолодження підтримується за допомогою пристроїв, що регулюють витрату потоку повітря шляхом руху його міжреберними каналами охолоджуючих поверхонь, та іншими способами. Повітряне охолодження широко застосовується на малогабаритних двигунах малої потужності, двигунах великої потужності його використання обмежено.

Мал. 1.15.

Система охолодження призначена для відведення тепла від механізмів та деталей двигуна, а також для підтримання нормального теплового режиму двигуна.

на автомобільних двигунах найбільшого поширенняотримали рідинні системи з примусовою циркуляцією рідини, що охолоджує.

Такі системи більш ефективні в роботі та разом з пусковими пристроями забезпечують легкий пуск двигуна при негативних температурах навколишнього повітря та створюють менший шум при його роботі (рис 1).

Система охолодження складається з:

сорочки охолодження блоку та головки блоку циліндрів;

відцентрового насоса;

термостата 4;

радіатора з розширювальним бачком 1;

вентилятора 3;

сполучних патрубків та шлангів.

Систему охолодження заповнюють рідиною через розширювальний бачок 6 (рис. 3) або горловину радіатора.

У кришці радіатора або бачка виконаний пароповітряний клапан, який підтримує підвищений тиск у системі охолодження під час роботи двигуна, тим самим підвищуючи температуру Тосола.

Рис.1.

1 – радіатор; 14 - поршень; 2 - кришка; 15 - зливний краник; 3 - вентилятор; 16 - нижній бачок радіатора;4 - термостат;5 - рідинний насос;6 - розширювальний бачок;7 - головка циліндрів;8 - трубопровід до обігрівача;9 - покажчик температури рідини;10 - вентилятор обігрівача;11 - радіатор обігрівача;12 - сорочка охолодження головки циліндрів; 13 - сорочка охолодження блоку циліндрів.

У міру остигання зупиненого двигуна клапан поступово знижує тиск, запобігаючи розриву радіатора і розширювального бачка. Для зливу рідини служать отвори в нижній частині радіатора та блоці циліндрів, закриті різьбовими пробками або з краниками15.

Під час роботи двигуна рідина циркулює в системі охолодження двигуна під дією відцентрового рідинного насоса5охолоджуючої рідини. Розподіл потоку рідини управляє термостат.

Поки двигун не прогрітий, рідина циркулює по малому колу фактично в межах сорочки охолодження головки та блоку циліндрів. У міру прогріву двигуна клапан термостата відкривається, і частина рідини, а потім і весь її потік направляється в радіатор (велике коло циркуляції), де охолоджується потоком повітря, що набігає, і вентилятором.

Крильчатка вентилятора на деяких двигунах приводиться в обертання ремінною передачею від шківа колінчастого валу. Більш сучасна конструкція - електричний вентилятор системи охолодження, що працює від бортової електромережі автомобіля та керований термодатчиком, встановленим у бачку радіатора.

Система охолодження двигуна конструктивно поєднана із системою опалення пасажирського салонуавтомобіля. Нагріта рідина надходить у радіатор отопителя8 з сорочки охолодження головки блоку циліндрів по верхньому трубопроводу, а відводиться по нижньому трубопроводу насосу охолоджуючої рідини.

Потік рідини через радіатор обігрівача регулюється або перекривається краном обігрівача 9, керованим з водія.

У будь-якому автомобілі використовується двигун внутрішнього згоряння. Широкого поширення набули рідинні системи охолодження - тільки на старих «Запорожцях» та нових "Татах" використовується обдув повітрям. Слід зазначити, що схема циркуляції усім машинах практично схожа - присутні у конструкції однакові елементи, виконують вони ідентичні функції.

Мале коло охолодження

У схемі системи охолодження двигуна внутрішнього згоряння є два контури - малий і великий. Чимось вона схожа з анатомією людини – рухом крові в організмі. Рідина рухається по малому колу тоді, коли необхідно зробити швидке прогрівання до робочої температури. Проблема в тому, що двигун може нормально функціонувати у вузькому діапазоні температур - близько 90 градусів.

Не можна її підвищувати чи знижувати, оскільки це призведе до порушень - зміниться кут випередження запалення, паливна суміш згорятиме невчасно. У контур включений радіатор обігрівача салону – адже потрібно, щоб усередині машини було тепло якомога раніше. Подача гарячого антифризу перекривається краном. Місце його встановлення залежить від конкретного автомобіля - на перегородці між салоном та моторним відсіком, в області бардачку і т.д.

Великий контур охолодження

У цьому включається ще й основний радіатор. Він встановлюється в передній частині автомобіля та призначений для екстреного зниження температури рідини у двигуні. Якщо на автомобілі є кондиціонер, то його радіатор встановлюється поруч. На автомобілях "Волга" та "Газель" застосовується масляний радіатор, який також ставиться у передній частині автомобіля. На радіаторі зазвичай ставиться вентилятор, який рухається електромотором, ременем або муфтою.

Рідинний насос у системі

Цей пристрій входить у схему циркуляції охолоджуючої рідини "Газелі" та будь-якого іншого автомобіля. Привід може здійснюватися так:

1. Від ременя газорозподільного механізму.
2. Від ременя генератора.
3. Від окремого ременя.

Конструкція складається з таких елементів:

1. Металева або пластикова крильчатка. Від кількості лопат залежить ефективність роботи насоса.
2. Корпус - зазвичай виконується з алюмінію та його сплавів. Справа в тому, що саме цей метал добре працює в агресивних умовах, практично не діє нею корозія.
3. Шків для встановлення ременя приводу - зубчастий або клиноподібний.
4. Вал – сталевий ротор, на одному кінці якого знаходиться крильчатка (всередині), а зовні шків для встановлення приводного шківа.
5. Бронзова втулка або підшипник - мастило цих елементів здійснюється за допомогою спеціальних присадок, що є в антифризі.
6. Сальник дозволяє уникнути витікання рідини із системи охолодження.

Термостат та його особливості

Важко сказати, який саме елемент забезпечує найефективнішу циркуляцію рідини у системі охолодження. З одного боку, помпа створює тиск і антифриз рухається патрубками з її допомогою.

Але з іншого боку, якби не було термостата, рух відбувався б виключно з малого кола. Конструкція містить такі елементи:

1. Корпус із алюмінію.
2. Виходи для з'єднання із патрубками.
3. Пластина біметалевого типу.
4. Механічний клапан зі зворотною пружиною.

Принцип роботи у тому, що з температурі нижче 85 градусів рухається рідина лише з малому контуру. При цьому клапан усередині термостата знаходиться в такому положенні, при якому антифриз не потрапляє у великий контур.

Як тільки досягне температура 85 градусів, почне деформуватися. Вона впливає на механічний клапан і відкриває доступ антифризу до основного радіатора. Як тільки знизиться температура, клапан термостата повернеться у вихідне положення під дією зворотної пружини.

Розширювальний бачок

У системі охолодження двигуна внутрішнього згоряння є розширювальний бачок. Справа в тому, що будь-яка рідина, у тому числі й антифриз, під час нагрівання збільшує об'єм. А за охолодження обсяг зменшується. Отже, потрібен якийсь буфер, у якому зберігатиметься невелика кількість рідини, щоб у системі завжди її було вдосталь. Саме з цим завданням і справляється розширювальний бачок – туди виплескується надлишок під час нагрівання.

Кришка розширювального бачка

Ще один незамінний компонент системи – це пробка. Існує два типи конструкції - герметична та негерметична. У тому випадку, якщо на автомобілі застосовується остання, пробка розширювального бачка має лише дренажний отвір, через який врівноважується тиск у системі.

Але якщо герметична система застосована, то в пробці є два клапани - впускний (забирає всередину повітря з атмосфери, працює при тиску нижче 0,2 бар) і випускний (спрацьовує при тиску понад 1,2 бар). Він викидає із системи надлишки повітря.

Виходить так, що в системі тиск завжди більший, ніж в атмосфері. Це дозволяє трохи підвищити температуру кипіння антифризу, що сприятливо позначається на роботі двигуна. Особливо це добре для руху пробками у міських умовах. Приклад герметичної системи – автомобілі ВАЗ-2108 та аналогічні. Негерметичній – моделі класичної серії ВАЗ.

Радіатор та вентилятор

Циркуляція рідини, що охолоджує, проходить через основний радіатор, який встановлений в передній частині автомобіля. Таке місце обрано не випадково - під час руху з великою швидкістю стільники радіатора обдуваються зустрічним потоком повітря, що забезпечує зниження температури двигуна. На радіаторі встановлюється вентилятор. Більшість таких пристроїв має на "Газелях", наприклад, часто використовуються муфти, аналогічні тим, які ставляться на компресорах кондиціонера.

Увімкнення електричного вентилятора відбувається за допомогою датчика, встановленого у нижній частині радіатора. Може використовуватися на інжекторних машинах сигнал від датчика температури, розташованого на корпусі термостата або в блоці двигуна. Сама проста схемавключення містить лише один термовимикач - у нього нормально розімкнені контакти. Як тільки в нижній частині радіатора температура сягне 92 градусів, контакти всередині перемикача замкнуться і відбудеться подача напруги на електродвигун вентилятора.

Обігрівач салону

Це найважливіша частина, якщо дивитися з погляду водія та пасажирів. Від ефективності роботи печі залежить комфорт при їзді в зимовий часроку. Обігрівач входить у схему циркуляції рідини, що охолоджує, і складається з таких компонентів:

1. Електродвигун із крильчаткою. Включається він за спеціальною схемою, в якій є постійний резистор - він дозволяє змінювати частоту обертання крильчатки.
2. Радіатор - це елемент, яким проходить гарячий антифриз.
3. Кран - призначений для відкривання та закривання подачі антифризу всередину радіатора.
4. Система повітроводів дозволяє спрямовувати гаряче повітря у потрібному напрямку.

Схема циркуляції охолоджуючої рідини по системі така, що при закриванні всього одного входу в радіатор гарячий антифриз ніяк не потрапить у нього. Існують автомобілі, в яких кран грубки відсутній - усередині радіатора завжди знаходиться гарячий антифриз. А в літню пору просто закриваються повітропроводи і тепло в салон не подається.

Робота двигуна внутрішнього згоряння (ДВЗ) призводить до надмірного нагрівання всіх його деталей та без їх охолодження функціонування головного агрегату транспортного засобунеможливо. Цю роль виконує система охолодження двигуна, яка також відповідає за обігрів салону авто. У турбованих двигунах з її допомогою знижується температура повітря, що наздоганяється в циліндри, а в АКПП ця система охолоджує рідину, яка застосовується для її роботи. Окремі моделімашин оснащують масляним радіатором, який бере участь у терморегуляції олії, що використовується для мастила двигуна.

Система охолодження ДВЗ буває повітряна та рідинна

Обидві ці системи не ідеальні і мають як переваги, так і недоліки.

Переваги повітряної системи охолодження:

• невелика вага двигуна;
• простота пристрою та його обслуговування;
• невисока вимогливість до температурних змін.

Недоліки повітряної системи охолодження:

• великий шум роботи двигуна;
• перегрів окремих деталей двигуна;
• неможливість збудувати циліндри блоками;
• скрутність у використанні тепла, що виділяється, для обігріву салону авто.

У сучасних умовах автовиробники вважають за краще оснащувати свої машини переважно двигунами із системами рідинного охолодження. Повітряні конструкції, що охолоджують вузли двигуна, зустрічаються дуже рідко.

Переваги рідинної системи охолодження:

• не такий галасливий двигун у порівнянні з повітряною системою;
• висока швидкість початку роботи під час запуску мотора;
• рівномірне охолодження всіх деталей силового механізму;
• менша схильність до детонації.

Недоліки рідинної системи охолодження:

• дороге технічне обслуговуваннята ремонт;
• можливе витікання рідини;
• часті переохолодження двигуна;
• замерзання системи у періоди морозів.

Структура рідинної системи охолодження двигуна

До основних складових рідинної системи охолодження ДВЗвідносяться такі деталі:

• «водяна сорочка» двигуна
• вентилятор;
• радіатор;
• помпа (відцентровий насос);
• термостат;
• бачок розширювальний;
• теплообмінник обігрівача;
• складові елементи керування.

Водяна сорочка двигуна – це площина між стінками агрегату в тих місцях, які потребують охолодження.

Радіатор системи охолодження – це механізм, призначений для віддачі створеного роботою двигуна тепла. Вузол є конструкцією з багатьох вигнутих алюмінієвою трубою, які також мають додаткові ребра, що сприяють більшій тепловіддачі.

Вентилятор використовується для прискорення циркуляції повітря, що обволікає радіатор. Вентилятор включається при граничному нагріванні рідини, що охолоджує.

Відцентровий насос (тобто – помпа) забезпечує безперервний рух рідини під час роботи двигуна. Привід для помпи може бути різним: ремінний, наприклад, або шестеренний. На авто з турбованими двигунами часто встановлюють додаткові насоси, які сприяють циркуляції рідини та запускаються з блоку керування.

Термостат – це пристрій у вигляді біметалічного (або електронного) клапана, розташованого між вхідним отвором радіатора та «сорочкою охолодження». Цей прилад забезпечує необхідну температуру рідини, що служить для охолодження ДВЗ. Коли мотор остигнув, термостат закритий, тому примусова циркуляція рідини, що остуджує, проходить всередині двигуна, не торкаючись радіатор. У момент нагрівання рідини до граничної температури клапан відкривається. У цей момент система починає функціонувати на всю свою міць.

Розширювальний бачок використовується для заливання рідини, що охолоджує. Цей вузол компенсує зміну кількості рідини в системі під час зміни температури.

Радіатор обігрівача – механізм, призначений для підігріву повітря у салоні транспортного засобу. Його робоча рідинанабирається безпосередньо біля входу в сорочку мотора.

Головним елементом координації системи охолодження ДВЗ є датчик (температурний), електронний блоккерування, а також виконавчі пристрої.

Особливість роботи системи охолодження двигуна

Система охолодження працює під контролем системи керування силовим агрегатом. Насос запускає циркуляцію рідини в сорочці охолодження двигуна. Враховуючи ступінь нагріву, рідина переміщається або по малому або великому колу.

Щоб двигун швидше прогрівся після запуску, рідина циркулює по малому колу. Після її нагрівання термостат відкривається, надаючи рідині можливість циркулювати через радіатор, на виході з якого рідина впливає потік повітря (зустрічного або від працюючого вентилятора), який її охолоджує.

У двигунах з турбонаддувом може використовуватися двоконтурна система охолодження. Особливістю її роботи є те, що один контур контролює охолодження повітря, що нагнітається, а другий - охолодження двигуна.