Загрузка...Система охлаждения двигателя
Система охлаждения двигателя
Надежная и безаварийная работа ДВС (двигателя внутреннего сгорания) не может быть осуществлена без системы охлаждения. Ее основные принципы функционирования удобно представить в виде схемы системы охлаждения двигателя. Основное предназначение системы – отвод избыточного тепла от двигателя и предохранение его от перегрева. Дополнительная функция – обогрев автомобиля печкой отопителя салона. Устройство и принцип работы, отображенный на схеме, у разных типов автомобилей примерно одинаковы.
Разборка и сборка силового агрегата
Для полной разборки двигатель придется снимать. Можно сделать это сразу, а можно уже после того, как будет снята головка блока цилиндров. Для снятия понадобится ручная лебедка и прочная опора (например, балка) на которую ее можно подвесить. Съемка мотора также занимает несколько часов.
В каком порядке происходит разборка мотора: основные этапы
Разборка и сборка двигателя в общих чертах проходит почти всегда одинаково. Возможны некоторые расхождения в деталях в зависимости от марки и модели. Далее предлагается порядок действий на снятом силовом агрегате.
- Отсоединяется коробка передач. В этом нет ничего особо сложного, так как она крепится при помощи болтов. Удобнее всего снимать ее после демонтажа двигателя, однако можно отделить узел и раньше. При этом при установке мотора на свое место возможны трудности.
- Отсоединяется сцепление. Для этого откручиваются болты, крепящие кожух сцепления, после чего снимается весь узел.
- Теперь нужно снять приводной шкив коленчатого вала. Для этого потребуется крепкая плоская отвертка и гаечный ключи подходящего размера (лучше иметь еще и газовый ключ). Вначале необходимо зафиксировать коленвал. Для этого при помощи отвертки стопорится маховик. Чтобы это сделать, нужно в отверстие крепления сцепления ввернуть болт, отвертку вставить между зубцами маховика и упереть в болт.
- Газовым ключом (или рожковым соответствующего номера) откручивается гайка (на некоторых автомобилях это храповик). После этого чем-то подходящим (это может быть баллонный ключ) для функций рычага поддевается шкив и снимается со своего места. Теперь откручиваются болты, фиксирующие маховик, после чего эта деталь снимается. Под ним имеется пластина, удерживаемая болтами. Ее также нужно снять.
- Снимается ремень или цепь ГРМ с распределительного вала, если предварительно не снималась головка блока цилиндров. В некоторых автомобилях чтобы добраться до ремня или цепи ГРМ нужно сначала демонтировать крышку клапанов (она же крышка ГБЦ). Она крепится при помощи гаек на шпильках или на болтах. Под крышкой имеется прокладка, которую можно сохранить и в случае пригодности использовать повторно.
Для снятия ремня (цепи) предварительно необходимо ослабить саму цепь, вынув натяжитель. Далее предстоит демонтировать шестеренку распределительного вала. Эта деталь фиксируется болтом. Но кроме подходящего по размеру ключа здесь понадобится (во всяком случае, на отечественных двигателях) мощная плоская отвертка или зубило, а также молоток. При помощи этих инструментов отгибается стопорная пластина, которая не позволяет болту самопроизвольно раскручиваться.
Когда шестеренка будет снята, снимается цепь и можно приступать к снятию шестеренки коленчатого вала. Здесь лучше иметь специальный съемник, так как без него, возможно, придется повозиться. Эта деталь на валу фиксируется шпонкой, которая может довольно плотно сидеть в пазу. Если в процессе выемки шпонки ее края были несколько деформированы, то подправить их можно напильником. Последняя процедура на данном этапе – снятие башмака натяжителя цепи. С этим никаких проблем возникнуть не должно.
6. Демонтаж распределительного вала. Для этого нужно открутить гайки (они на шпильках), которые фиксируют кожух распредвала и вынуть сам вал.
7. Снять головку блока цилиндров. Она фиксируется либо болтами, либо гайками на шпильках.
Теперь можно двигатель перевернуть и открутить его поддон. Под поддоном будет прокладка. Ее, скорее всего, придется менять, но можно обойтись герметиком.
Рекомендуем также прочитать статью о том, как производится затяжка болтов головки блока цилиндров. Из этой статьи вы узнаете о порядке затяжки ГБЦ, а также с каким усилием (моментом) необходимо затягивать болты головки блока.
8. Снять масляный насос. Открутить крышку заднего сальника (с торца двигателя). Извлекается вал масляного насоса и шестерня его привода на задней части мотора. Для этого нужно открутить болты и убрать фиксаторную скобу, после чего при помощи отвертки извлекается вал, а затем и шестерня. Обращаться с ней нужно аккуратно, так она играет важную роль в работе двигателя.
9. Следующим важным этапом является демонтаж КШМ. Без этого процесса не обходится полная разборка-сборка двигателя. Здесь требуется внимание и аккуратность, так как детали не взаимозаменяемы, а индивидуальны.
10. Снятие шатунов. Для начала необходимо провернуть коленвал так, чтобы два шатуна оказались в верхнем положении. Далее откручиваются гайки с крышки шатуна и снимается сама крышка (бугель). Бугель будет сидеть плотно, поэтому потребуются аккуратные постукивания молотком по бокам. Теперь можно извлечь шатун. Он выталкивается вместе с поршнем руками или рукоятью молотка.
Изнутри шатуны и крышки имеют металлические вкладыши. Если их замена не предусматривается, то стоит на нерабочей стороне нацарапать соответствующий номер. Такая же процедура проводится и с двумя другими шатунами.
11. Снятие коренных крышек. Они также фиксируются гайками, находятся строго на своих местах. На их внутренней стороне тоже имеются вкладыши – коренные вкладыши.
12. Вынимается коленвал, удаляются старые вкладыши из-под него и стопорные полукольца.
Процесс разборки двигателя можно считать завершенным.
Принцип работы
Движущая сила в охлаждающей автомобильной системе — это помпа. Помповый насос постоянно гоняет жидкость по системе. Есть малый круг циркуляции, есть большой. Пока ОЖ не горячая, термостат ВАЗ закрыт и она циркулирует по малому кругу (рубашка охлаждения мотора). При нагреве, термостат открывает клапан и открывается большой круг (радиатор). Горячие поверхности ДВС (головка блока цилиндров, цилиндры) передают тепло жидкости, которая уходит в радиатор и передает тепло в атмосферу.
Работа системы охлаждения
После заводки авто совместно с двигателем начинает своё вращение насос системы охлаждения (называется также помпа, водяной насос)если конечно нет электронного подключения помпы. Во вращение помпа приводится ремнём газораспределительного механизма (ГРМ) или при помощи ремня навесного оборудования — это зависит от конструкции двигателя конкретной модели. Крыльчатка водяного насоса, вращаясь, прокачивает охлаждающую жидкость через систему. Для быстрого выхода на рабочую температуру в системе охлаждения автомобиля предусмотрен малый контур, то есть жидкость циркулирует только внутри двигателя, термостат закрыт, антифриз не подаётся в радиатор.
Как только двигатель прогреется до определённой температуры, термостат открывается, пропуская тосол или антифриз по большому контуру системы охлаждения. Жидкость проходит через радиатор, где охлаждается. Радиатор охлаждается наружным воздухом, свободно проходящим через решётку радиатора, или принудительно обдувается вентилятором. После охлаждения в радиаторе антифриз подаётся в систему охлаждения двигателя, забирает часть его тепла и снова направляется по большому кругу.
В радиатор установлен датчик включения вентилятора, который при достижении определённой температуры включает принудительный обдув или меняет скорость вентилятора. При изменении скорости вращения меняется количество проходящего через соты радиатора воздуха, соответственно эффективность охлаждения жидкости регулируется. По мере охлаждения жидкости в радиаторе вентилятор выключается. Если тосол становится холоднее значения срабатывания термостата, большой контур перекрывается, — циркуляция снова происходит по малому кругу.
В некоторых системах охлаждения применяются несколько датчиков температуры, место расположения датчиков:
- на радиаторе системы охлаждения,
- на головке блока цилиндров,
- непосредственно на корпусе термостата.
Подобная схема работы является базовой, однако производители постоянно усовершенствуют системы охлаждения. В некоторых машинах отсутствуют датчики включения вентилятора, который запускается сигналом с блока управления двигателя в зависимости от показаний датчика температуры. Термостаты также могут управляться «мозгами» мотора, открывая и переключая контуры не автоматически, а по управляющему сигналу. В некоторых моделях на патрубках, ведущих к отопителю, установлены электромагнитные клапаны, регулирующие подачу ОЖ в радиатор печки. При неисправности эти клапаны могут стать причиной проблем системы охлаждения.
Одно из усовершенствований системы охлаждения является электронно регулируемая помпа, точнее привод помпы, который в зависимости от температуры двигателя подключает помпу или отключает ее, тем самым способствует более эффективной терморегулировки и быстрому прогреву системы охлаждения автомобиля.
Взломать систему: как отучить современные моторы перегреваться
Совсем недавно мы рассказывали, почему многие современные двигатели практически обречены на перегрев. С одной стороны, может показаться, что никуда от этого не деться, с этой мыслью надо свыкнуться и жить дальше. Как-никак, это – конструктивная особенность современных моторов.
Н о тот факт, что конструктор целенаправленно задумал мотор как живущий недолго, не означает, что это нельзя исправить. Несмотря на кажущуюся тупиковость ситуации, несколько способов избежать штатные перегревы есть, и как раз о них мы сегодня и поговорим.
Кто виноват, и что делать?
Несомненно, причины массового появления «нормального перегрева» обусловлены конструктивными особенностями работы систем охлаждения новых автомобилей. Попытка обеспечить высокую паспортную экономичность на малой нагрузке заставляет производителей использовать заведомо вредные и опасные для здоровья мотора терморежимы. Ситуацию усугубляет перенастройка средств аварийной индикации на очень поздние пороги срабатывания.
В итоге доли процента экономии топлива и снижения выбросов оборачиваются быстрым старением автомобиля, возрастанием расхода топлива, масла и дорогостоящими ремонтами. Ради сохранения здоровья автомобиля и снижения расходов на ремонты логично предпринять шаги по поддержанию нормального температурного режима мотора на протяжении большей части времени эксплуатации. Очень многим машинам хватит даже обычных профилактических мер, а для «запущенных» случаев есть меры конструктивные. Да, не боги горшки обжигают: современные машины тоже не венец творения, и доработки порой просто необходимы.
Что можно сделать на дороге?
Было бы неплохо научиться избегать пробок: для машины полезнее проехать в два раза большее расстояние, но зато не стоять подолгу в заторах. На первый взгляд, пробки — неизбежная реальность, но если задуматься, то, скорректировав свой распорядок дня, можно сэкономить для себя кучу времени. И заодно сэкономить на ремонте машины. При исправной системе охлаждения это весьма эффективный способ продлить жизнь мотору.
Не отключайте системы старт-стоп, как бы они ни мешали комфортному движению, если вы застряли в пробке. Это крайне эффективный способ избежать «неудачных» для мотора режимов работы.
Постарайтесь держать включённым кондиционер. У большинства автомобилей при этом рабочая температура двигателя падает за счет более частого включения вентиляторов радиатора или подключения дополнительного. К тому же для подогрева воздуха после испарителя кондиционера используется радиатор печки. Небольшая нагрузка от кондиционера не сильно ухудшит ситуацию и почти не скажется на расходе топлива.
Пытайтесь обойтись без бесполезных ускорений и торможений. И избегайте резких разгонов после работы двигателя на холостых оборотах после полного прогрева.
Изучите особенности работы различных режимов шасси, двигателя и трансмиссии, если они есть у вашей машины. Часто в режимах « Eco » температуры установлены максимально высокие, а в различных режимах « Sport » температура снижается до оптимальной рабочей. Особенно это актуально для самых «продвинутых» европейских авто.
Для моторов с высокой степенью сжатия и турбонаддувом используйте 98-й бензин, если не хотите слишком себя ограничивать в движении по пробкам. Это уменьшит риски детонации даже на моторах с непосредственным впрыском топлива и сохранит двигатель.
Что можно сделать с машиной?
В первую очередь стоит начать проверять рабочую температуру двигателя, мониторя ее через OBD — II разъем простейшими средствами. Например, передавая данные на смартфон OBD — II — Bluetooth адаптером.
Вам предстоят удивительные открытия, особенно если у вас мощный бензиновый двигатель без турбонаддува от европейского производителя. Двигатели с наддувом имеют более низкие рабочие температуры, но, тем не менее, еще более чувствительны к перегреву. К тому же имеют одно слабое звено – интеркулер наддувочного воздуха. Этот элемент, как и основной радиатор машины, склонен к загрязнению. А слишком высокая температура на впуске вредит мотору не меньше, чем обычный «нормальный перегрев».
Разумеется, один-два раза в сезон нужно мыть радиаторы. В случае сильного загрязнения промывка без снятия обычно малоэффективна, так что придется проехать в сервис.
На многих машинах, в основном, произведенных на Востоке, радиаторы стоит проверить на предмет целостности сот в нижней части. Коррозия алюминиевых элементов от нашего «дорожного коктейля» бывает настолько значительной, что в возрасте пяти и более лет радиатор лишается доброй четверти площади охлаждения.
Обязательно следите за исправностью термостата, особенно его нагревательного элемента. Часто диагностика этого важнейшего узла практически отсутствует, а сам нагреватель может быть отключен или заменен на балластное сопротивление. При замене износившихся элементов ставьте штатные узлы в исполнении «для жаркого климата» и пакетов «для движения с прицепом». Конечно, если найдёте такие в продаже.
Также в сервисе стоит считать все ошибки в работе системы управления: там можно найти те, что объяснят изменение температурного режима. Например, к таким последствиям могут привести неисправности в смесеобразовании. Кроме того, сканером нужно проверить работоспособность и режимы включения всех вентиляторов автомобиля. Разумеется, при необходимости их придётся починить.
Не забывайте регулярно менять антифриз и проверять работоспособность датчика аварийного уровня охлаждающей жидкости. Иногда эффективны промывочные жидкости для систем охлаждения, особенно если машина «совершеннолетняя», возрастом более 15-16 лет.
Следите за рабочим напряжением бортовой сети автомобиля и состоянием проводки. Снижение напряжения на вентиляторах радиатора приводит к резкому падению их производительности.
Не используйте помпы системы охлаждения с пластиковыми крыльчатками, используйте только керамические или металлические изделия от хорошего производителя. Меняйте помпу регулярно, каждые 60-100 тысяч пробега, проверяйте состояние компонентов ее привода. Если в системе предусмотрена дополнительная электропомпа, следите за ее исправностью. В случае применения в системе охлаждения только электрической помпы, как на новейших моторах BMW , уделите внимание целостности ее проводки и состоянию, а также возможным ошибкам в системе её управления.
Проверяйте шланги, трубки и бачки каждый год. Помутнения пластика, трещины и набухание резины – верные признаки того, что система охлаждения работает с перегрузкой и может вскоре не выдержать нагрузки. Такие элементы меняйте без сожаления.
Как мотору не попасть в «группу риска»?
Легкий тюнинг мотора зачастую начинается именно с системы охлаждения. Грамотный чип-тюнинг почти всегда уменьшает рабочую температуру мотора за счет более раннего включения догревателя термостата и раннего включения вентиляторов радиатора. Особенно эффективен этот метод на моторах с электроприводом золотников и регулируемой электропомпой в системе охлаждения.
Замена термостата на более низкотемпературный позволит значительно уменьшить нагрузку на систему охлаждения на трассе. Зачастую термостат можно поставить от турбированного или более форсированного варианта двигателя. Вопреки распространенному мнению, снижение рабочей температуры до 80-85 градусов не повышает расход топлива, он даже снизится за счет лучшей эффективности работы двигателя под нагрузкой.
Установку дополнительной помпы можно рекомендовать обладателям больших моторов для улучшения циркуляции жидкости в блоке цилиндров или в ходе хорошего тюнинга. Температуру в целом это не снизит, зато можно избежать перегрева дальних цилиндров или проблемных зон.
Усиленные радиаторы и системы их орошения – тоже скорее принадлежность высокофорсированных моторов, но это неплохая мера и там, где тепловой пакет двигателя явно не соответствует возможностям системы охлаждения. Порой штатные системы в угоду снижения массы и удобства сборки излишне облегчены. Система орошения, в свою очередь, помогает, когда не справляются вентиляторы. Например, в глухих московских пробках. Особенно эффективна она для интеркулеров, но и обычным радиаторам тоже будет полезна.
Установка более низкотемпературных датчиков включения вентиляторов на недорогих машинах с простой системой управления – это тоже очень эффективный шаг. Особенно если установлен термостат с температурой срабатывания менее сотни градусов.
Замена штатных шлангов системы охлаждения на силиконовые заметно улучшает стойкость к высоким температурам и давлению. Да и выглядят они порой эстетичнее резиновых. Вот только стоят значительно больше.
Установка термоэкранов между блоком или головками блока и такими элементами как турбина или катализаторы — тоже штука полезная. Есть целый ряд двигателей, у которых наблюдаются локальные перегревы в зоне установки этих элементов со всеми вытекающими для мотора последствиями.
Что в итоге?
Как видите, несколько несложных лайфхаков помогут продлить жизнь автомобилю, и особенно они актуальны для премиальных машин старше 7 лет. Главное — не прятать голову в песок и не делать вид, что всё в порядке, пока не загорится лампа аварийно высокой температуры. Как вы уже знаете из первой части этой статьи, контрольные лампы на современных машинах загораются, когда что-либо предпринимать уже поздно.
Охлаждающие жидкости
Внутри системы перемещается теплоноситель (жидкость), который при проходе через радиатор охлаждается и возвращается в мотор. Условно все ОЖ делятся на несколько видов:
- Дистиллированная вода. Наиболее экономный вариант, не предусматривающий покупки дополнительного средства. Применяется в теплое время года, когда нет риска замерзания системы.
- Тосол — старое название ОЖ, применяемой в СССР. Раньше такие составы заливались в «Жигули», но сегодня почти не применяются.
- Антифризы — современные охлаждающие жидкости, в состав которых входят специальные присадки. Они отличаются по ресурсу, особенностям защиты от коррозии, наличием добавок и другими особенностями.
Условно антифризы бывают этиленгликолевые, карбоксильные, гибридные, лобридные и пропиленгликолевые. Они отличаются характеристикой, составом, набором добавок и характеристиками. К примеру, в этиленгликолевых составах применяются неорганические ингибиторы коррозии, а в карбоксильных — органические. Гибридные и лобридные имеются в составе органические и неорганические составляющие. Что касается пропиленгликолевых ОЖ, в них используется более безопасный пропиленгликоль.
Задача современных антифризов состоит в отводе тепла, защите от коррозии и чистке радиатора автомобиля от накопившихся внутри загрязнителей.
При этом антикоррозийная функция считается самой важной, а эффективность этой опции напрямую влияет на цену. При выборе ОЖ необходимо ориентироваться на рекомендации производителя в привязке к марке автомобиля.
Работа системы охлаждения
Циркуляцию жидкости в системе охлаждения осуществляют по двум кругам: малому и большому.
По малому кругу жидкость циркулирует при пуске холодною двигателя, обеспечивая его быстрый прогрев в такой последовательности: жидкостной насос — распределительные трубы — рубашка охлаждения блока цилиндров — рубашка охлаждения головки блока цилиндров — верхний патрубок термостата (клапан закрыт) — перепускной шланг приемная полость жидкостного насоса.
Технология ремонта водяного насоса
Неисправности водяного насоса.
Неисправности помпы.
Признаки и причины неисправностей
водяного насоса.
Переохлаждение двигателя сопровождается ростом механических потерь из-за повышения вязкости масла, ухудшением процессов смесеобразования и сгорания, следствием чего является повышенный расход топлива. Конденсация паров воды в картерной полости холодного двигателя и на стенках цилиндров приводит к коррозии. В отрабатавших газах повышается содержание углеводородов не сгоревшего топлива и высокотоксичных альдегидных соединений.
Принудительный отвод теплоты от деталей двигателя осуществляется с помощью жидкости или воздуха, в связи с чем различают двигатели жидкостного и воздушного охлаждения.
Радиатор является теплообменником системы охлаждения, где поступающая из двигателя жидкость передаст теплоту потоку воздуха.
Защита радиатора от засорения,
установка расширительного бачка,
доработка пробки радиатора
системы ихлаждения
Пробка заливной горловины в закрытых системах жидкостного охлаждения имеет два предохранительных клапана с уплотнительными резиновыми прокладками и пружинами. Паровой клапан регулируют на избыточное давление (0,145—0,160 МПа), воздушный клапан открывается при падении давленияв системе против атмосферного не более чем на 0,01 МПа.
При нормальном функционировании клапанов система охлаждения только кратковременно может сообщаться с окружающей средой или полостью расширительного бачка.
Жалюзи устанавливаются перед радиатором, с их помощью регулируется количество воздуха, проходящего через сердцевину радиатора. Жалюзи изготовляются в виде набора вертикальных иди горизонтальных пластин — створок из оцинкованного железа, которые объединены общей рамкой и снабжены шарнирным устройством, обеспечивающим одновременный или групповой поворот их вокруг своей оси. Жалюзи прикрепляют к каркасу радиатора или к его наружной облицовке. Управление створками осуществляется вручную или с помощью устройства с термостатом.
Жидкостной насос создаст в системе охлаждения принудительную циркуляцию жидкости. Применяют одноступенчатые жидкостные насосы центробежного типа. Привод насоса, как правило, работает от шкива коленчатого вала посредством клиноременной передачи.
Жидкостной насос состоит из корпуса, вала привода с крыльчаткой, ступицы для крепления шкива привода, самоподжимной уплотняющей манжеты, двух латунных обойм, резиновой манжеты» уплотняющей шайбы ипружинного кольца. Вал насоса вращается на двух шарикоподшипниках.
Центробежные насосы одноступенчатого типа, рассчитанные на давление и 0,04 —0,1 МПа, отличаются компактностью и обеспечивают достаточную подачу жидкости при сравнительно больших зазорах между крыльчаткой и стенками корпуса.
Причины перегрева двигателя,
неисправности системы охлаждения
