Назначение и устройство системы охлаждения двигателя. Грузовые автомобили. Системы охлаждения и смазки

Назначение и устройство системы охлаждения двигателя

Система охлаждения предназначенная для охлаждения деталей двигателя, в процессе его работы и поддержания нормального температурного, наиболее выгодного теплового режима работы двигателя. Существуют жидкостное охлаждение, воздушное охлаждение и комбинированное охлаждение.

Перегрев двигателя ухудшает количественное наполнение цилиндра горючей смесью, вызывает разжижение и выгорание масла, в результате чего, могут заклинить поршни в цилиндрах и выплавиться вкладыши подшипников.

Переохлаждение двигателя вызывает уменьшение мощности и экономичности двигателя, на холодных деталях конденсируются пары бензина и в виде капель стекают по зеркалу цилиндра, смывая смазку, увеличиваются потери на трения, возрастает износ деталей и возникает необходимость в частой замене масла. А также происходит неполное сгорание топлива, отчего на стенках камеры сгорания образуется большой слой нагара – возможно зависание клапанов.

Для нормальной работы двигателя температура охлаждающей жидкости должна быть 80-95 градусов.

Тепловой баланс может быть представлен в виде диаграммы.

Рис. Диаграмма теплового баланса двигателя внутреннего сгорания.

На двигателях отечественного производства применяют закрытую принудительную жидкостную систему охлаждения, осуществляемую водяным насосом. Она непосредственно не сообщается с атмосферой, поэтому называется закрытой. В результате давление в системе увеличивается, температура кипения охлаждающей жидкости повышается до 108 – 119 градусов и снижается расход на ее испарение.

Данные системы охлаждения обеспечивают равномерное и эффективное охлаждение, а также производят меньше шума.

Рассмотрим систему охлаждения на примере двигателя марки ЗИЛ

Рис. Схема системы охлаждения двигателя типа ЗИЛ. 1 – радиатор, 2 – компрессор, 3 – водяной насос, 4 – термостат, 5 – кран отопителя, 6 – подводящая трубка, 7 – отводящая трубка, 8 – радиатор отопителя, 9 – датчик указателя температуры воды в системе охлаждения двигателя, 10 – сливной кран рубашки блока цилиндров (в положении «открыто»), 11 – сливной краник радиатора.

Жидкость в рубашке охлаждения двигателя нагревается за счет отвода теплоты от цилиндров, поступает через термостат в радиатор, охлаждается в нем и под действием центробежного насоса (обеспечивает циркуляцию охлаждающей жидкости в системе) возвращается в рубашку двигателя. В народе центробежный насос называют «помпой». Охлаждению жидкости способствует интенсивный обдув радиатора и двигателя потоком воздуха от вентилятора. Вентилятор усиливает поток воздуха через сердцевину радиатора, служит для улучшения охлаждения жидкости в радиаторе. Вентилятор может иметь различный привод.

– механический – постоянное соединение с коленчатым валом двигателя,

– гидровлический – гидромуфта. Гидромуфта включает в себя герметический кожух В, заполненный жидкостью.

В кожухе помещаются два сферических сосуда Д и Г, жестко соединенные с ведущим А и ведомым Б валами соответственно.

Рис. Гидромуфта, а – принцип действия; б – устройство, 1 – крышка блока цилиндров, 2 – корпус, 3 – кожух, 4 – валик привода, 5 – шкив, 6 – ступица вентилятора, А – ведущий вал, Б – ведомый вал, В – кожух, Г, Д – сосуды, Т – турбинное колесо, Н – насосное колесо.

Принцип работы гидравлического вентилятора основан на действии центробежной силы жидкости. Если сферический сосуд Д, заполненный жидкостью, вращается с большой скоростью, жидкость попадает во второй сосуд Г, заставляя его вращаться. Потеряв энергию при ударе, жидкость возвращается в сосуд Д, разгоняется в нем, попадает в сосуд Г и процесс повторяется.

– электрический – управляемый электродвигатель. Когда температура охлаждающей жидкости достигает 90-95 градусов, клапан датчика открывает масляный канал в корпусе включателя и моторное масло поступает в рабочую полость гидромуфты из главной смазочной системы двигателя.

Вентилятор заключен в установленный на рамке радиатора кожух, что способствует увеличению скорости потока воздуха, проходящего через радиатор.

Радиатор служит для охлаждения воды, поступающей из водяной рубашки двигателя.

Рис. Радиатор а – устройство, б – трубчатая середина, в – пластинчатая середина, 1 – верхний бачок с патрубком, 2 – пароотводная трубка, 3 – заливная горловина с пробкой, 4 – сердцевина, 5 – нижний бачок, 6 – патрубок со сливным краником, 7 – трубки, 8 – поперечные пластины.

Состоит из верхнего 1 и нижнего 5 бачков и сердцевины 4 и деталей крепления. Баки и сердцевина изготовлены из латуни (для улучшения теплопроводности).

Наиболее распространены трубчатые и пластинчатые радиаторы. У трубчатых радиаторов, изображенных на рисунке «б» – сердцевина образована из ряда тонких горизонтальных пластин 8, сквозь которые проходит множество вертикальных латунных трубок, благодаря чему вода, проходя через сердцевину радиатора разбивается на множество мелких струек. Горизонтальные пластины служат дополнительными ребрами жесткости и увеличивают поверхность охлаждения.

Пластинчатые радиаторы состоят из одного ряда плоских латунных трубок, каждая из которых изготовлена из спаянных межу собой по краям гофрированных пластин.

Термостат служит для ускорения прогрева холодного двигателя и обеспечения оптимального температурного режима. Термостат представляет собой клапан, регулирующий количество жидкости проходящей через радиатор.

При запуске двигателя сам двигатель и охлаждающая его жидкость холодные.

Для ускорения прогрева двигателя, охлаждающая жидкость движется по кругу, минуя радиатор. Термостат при этом закрыт, по мере нагрева двигателя (до температуры 70-80 градусов), клапан термостата, под действием паров жидкости, заполняющей его цилиндр, открывается и охлаждающая жидкость начинает свое движение по большому кругу, через радиатор.

На современных автомобилях устанавливают двухконтурные системы охлаждения . Данная система включает два независимых контура охлаждения:

– контур охлаждения блока цилиндров;

– контур охлаждения головки блока цилиндров.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Выхлоп двигателя дымный. В картер двигателя поступает повышенный объем газов

Выхлоп двигателя дымный. В картер двигателя поступает повышенный объем газов Диагностирование двигателя по цвету дыма из выхлопной трубы Сине-белый дым – неустойчивая работа двигателя.

Рабочая фаска клапана подгорела. Оценить состояние газораспределительного

Неисправности системы смазки двигателя

Неисправности системы смазки двигателя Понижение давления масла при любой частоте вращения коленчатого вала Неисправен указатель или датчик давления масла. Убедиться в исправности контрольной лампы (указателя давления масла) и датчика. Отключить провод от датчика

Глава 1 Назначение и устройство BIOS

Глава 1 Назначение и устройство BIOS Зачем нужна BIOSЕсли рассматривать персональный компьютер как некий живой организм, то BIOS (Basic Input/Output System, базовая система ввода/вывода) – это подсознание компьютера. Подобно рефлексам человека, данная система «заставляет» компьютер

Бронированные штурмовики с моторами воздушного охлаждения: вариант П.

О. Сухого

Бронированные штурмовики с моторами воздушного охлаждения: вариант П.О. Сухого Знаменитый советский штурмовик Ил-2 конструкции С. В. Ильюшина, ставший наиболее массовым самолетом в истории отечественной авиации, оснащался двигателем АМ-38 (АМ-38Ф) жидкостного охлаждения.

Устройство и принцип работы или пуск двигателя «на халяву»

Устройство и принцип работы или пуск двигателя «на халяву» Среди технических средств, обеспечивающих уверенный запуск двигателя зимой, выделяется одно оригинальное, в буквальном смысле не требующее дополнительной энергии. Это устройство – аккумулятор тепла, или, как

Назначение и общее устройство кузова автомобиля

Назначение и общее устройство кузова автомобиля У большинства легковых автомобилей есть так называемый несущий кузов на котором устанавливают двигатель, агрегаты трансмиссии, подвеску ходовой части, дополнительное оборудование.

У грузовых автомобилей, автобусов,

Неисправности системы смазки двигателя

Неисправности системы смазки двигателя

Обслуживание системы питания карбюраторного двигателя

Обслуживание системы питания карбюраторного двигателя Ежедневно проверять систему питания с целью проверки ее герметичности и при необходимости заправить автомобиль топливом.– Первое и второе технические обслуживания (ТО-1, ТО-2).– Проверить крепление приборов,

Основные неисправности системы охлаждения

Основные неисправности системы охлаждения Признаки неисправности: переохлаждение или перегрев двигателя.Для работоспособного состояния необходимы оптимальная температура охлаждающей жидкости, хорошая теплопроводность стенок водяных рубашек и трубок радиатора.

При

Уход за системой охлаждения

Уход за системой охлаждения 1.Ежедневно проводить проверку герметичности системы. При необходимости устранить неисправность.Ежедневно контролировать наличие жидкости в системе охлаждения автомобиля. При необходимости долить жидкость. Ее уровень должен быть ниже

Система смазки. Назначение и устройство

Система смазки. Назначение и устройство Смазочная система двигателя необходима для непрерывной подачи масла к трущимся поверхностям деталей и отвода от них теплоты.Поверхности сопряженных деталей двигателей отличаются высокой точностью и чистотой обработки. Однако

22. Система с неограниченной растворимостью в жидком и твердом состояниях; системы эвтектического, перитектического и монотектического типа. Системы с полиморфизмом компонентов и эвтектоидным превращением

22.  Система с неограниченной растворимостью в жидком и твердом состояниях; системы эвтектического, перитектического и монотектического типа. Системы с полиморфизмом компонентов и эвтектоидным превращением Полная взаимная растворимость в твердом состоянии возможна

С МОТОРОМ ВОЗДУШНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ

С МОТОРОМ ВОЗДУШНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ Ил-2 М-82. Заводские испытания, 1941 г.С целью расширения моторной базы Ил-2 и повышения его боевой живучести С.В.Ильюшин 21 июля 1941 г. обратился к Наркому авиапромышленности А.И.Шахурину (письмо № 924) с предложением об установке на самолет

Глава 1. Устройство, вооружение и снабжение шлюпок 1.1. Назначение

Глава 1. Устройство, вооружение и снабжение шлюпок 1.1. Назначение Шлюпками называются мелкие открытые беспалубные плавсредства, предназначенные для обеспечения нужд корабля. С их помощью решается широкий круг задач:– подрыв плавающих мин;– своз десанта;– доставка

Автомобильный термостат, работа термостата

Автомобильный термостат—узел, установленный между силовым агрегатом и радиатором транспортного средства.

Оглавление

1. Назначение автомобильного термостата
2. Устройство и принцип работы
3. Основные виды термостатов
4. Как проверить автомобильный термостат
5. Основные неисправности
6. Видео «Как проверить термостат, не снимая его с авто»

Предназначен для обеспечения быстрого нагрева мотора зимой и защиты от перегрева летом. Имеет вид клапана, открывающегося и закрывающегося под действием температуры. Ниже рассмотрим, что это за устройство, как оно работает, какие бывают виды. Разберемся с проверкой и основными типами неисправностей.

Назначение автомобильного термостата

Первое, с чем стоит разобраться —для чего нужен автомобильный термостат, ведь теоретически система охлаждения может работать без него.

Важно

Назначение термостата состоит в контроле температуры с дальнейшим открытием или закрытием клапана. Благодаря этой особенности, охлаждающая жидкость направляется по большому или малому кругу соответственно.

Иными словами, назначение термостата:

1. зимой — быстрый нагрев холодного двигателя для достижения рабочей температуры и последующий перевод системы охлаждения в обычный режим;
2. летом — перевод антифриза или воды на большой круг и защита от перегрева.

Отсутствие такого устройства или его неисправность приводит к перебоям работы двигателя и даже выходу из строя.

Устройство и принцип работы

Разобравшись с назначением, несложно понять принцип работы автомобильного термостата, реагирующего на температуру охлаждающей жидкости (ОЖ). Алгоритм действий следующий:

• Водитель заводит холодный двигатель. Термостат и его клапан закрыты.
• Антифриз или вода проходят по малому кругу, то есть без рубашки мотора и основного радиатора.
• Температура ОЖ достигает рабочей отметки в 75-95 градусов Цельсия. Клапан термостата срабатывает и пропускает воду или антифриз через радиатор, насос и рубашку охлаждения силового агрегата.
• Система работает в обычном режиме, предотвращая перегрев мотора. При достижении критической температуры включается вентилятор на радиаторе.

Слаженная работа автомобильного термостата возможна, благодаря продуманной конструкции девайса. Он состоит из следующих элементов:

• кожух;
• входные патрубки для меньшего и большего циклов;
• элемент, контролирующий температуру;
• выходной патрубок;
• главный клапан;
• «байпас» — для меньшего цикла.

В большинстве случаев производятся медные, пластиковые и латунные термостаты. В качестве термочувствительного материала применяется технической воск. Его особенность состоит в реагировании на изменение температуры. При ее повышении он расширяется, воздействует на главный клапан и способствует его открытию.

Для ускорения процесса таяния в состав воска включается графитный, медный или алюминиевый компонент. После расширения изделие давит на головку, открывающую клапан. В результате ОЖ идет по максимальному кругу.

Основные виды термостатов

Сегодня на автомобилях устанавливается четыре вида устройств, отличающихся по принципу действия и особенностям. Отечественная продукция доступнее по цене, но имеет меньшее качество и быстрей изнашивается. Термостаты бывают:

• С одним клапаном. Имеют простейшее исполнение, устанавливаются на машины российского и зарубежного производства. Известные производители постепенно отказываются от изготовления таких модификаций, считая их морально устаревшими. Это не так, ведь для обычных машин имеющихся возможностей хватает, а конструкция обеспечивает стабильную работу системы. Другое дело — гоночные авто, где одноклапанный вариант не справляется с задачами.
• Двухступенчатый. Конструктивно похож на 1-клапанный вариант. Отличие состоит в наличии 2-х тарелок разных размеров. Сначала срабатывает меньшая, которая постепенно давит на большую. Такая конструкция хороша для систем с высоким давлением ОЖ.
• С двумя клапанами. Здесь также применяется два элемента, но они работают синхронно. Тарелки взаимодействуют между собой, что обеспечивает открытие одного и одновременное закрытие второго круга.
• Электронный автомобильный термостат. Конструктивно это обычный 1-клапанный вариант с сопротивлением, которое контролируется ЭБУ. Применение устройства позволяет добиться 95-110 градусов Цельсия при минимальной мощности мотора и 85-95 градусов при максимальной. Такая особенность способствует снижению потребления горючего и увеличению мощности.

По конструкции термостаты делятся на два вида:

1. без корпуса — меняются путем изъятия старой вставки;
2. с корпусом — требуют подключения к системе охлаждения силового агрегата.

Как проверить автомобильный термостат

Неисправность устройства может привести к длительному нагреву или, наоборот, быстрому перегреву силового агрегата. В таких случаях нужно знать, как проверить автомобильный термостат, и определить — менять его или нет. В зависимости от ситуации можно выбрать два способа проверки:

• Со снятием. Для проверки узел демонтируется с автомобиля и кладется в емкость с водой. Далее жидкость нагревается до высоких температур, а водитель наблюдает за открытием клапана. Если он сработал, термостат достается и окунается в холодную воду для контроля закрытия. Отсутствие открытия / закрытия свидетельствует о неисправности.
• На автомобиле. При невозможности снять устройство нагрейте мотор до рабочей температуры, а после заглушите его. На следующем шаге откройте капот и найдите шланг, который подключается к верхней части радиатора. Распознать его несложно по черному цвету и диаметру в 50-70 мм. На концах надевается металлический хомут или скобы из пластика. На следующем шаге отыщите трубку, которая находится внизу и подключена к радиатору. Коснитесь к обоим шлангам одновременно. Если двигатель нагрет, о чем свидетельствует указатель температуры, а одна их трубок холодная, термостат вышел из строя.

При выявлении неисправности устройство не ремонтируется, а сразу меняется. При выборе учтите рекомендации завода-изготовителя, ведь каждая модель имеет индивидуальные характеристики срабатывания. Если установить неподходящее устройство, возможны сбои в работе.

Основные неисправности

К главным поломкам термостата относится естественный износ, коррозия или дефект. Результатом является заклинивание клапана в каком-то из положений и отказ работы. Всего существует три варианта положения:

• Всегда открыт. В результате поломки антифриз или вода все время идут по большому кругу. Двигателю приходится дольше работать «на холодную» до достижения оптимального температурного режима. В теплое время года такую поломку сложно заметить, а зимой силовой агрегат может нагреваться до рабочих показателей несколько часов.
• Полностью закрыт. Если клапан заклинивает и не открывается, рабочая жидкость проходит по небольшому кругу. Результатом является быстрый перегрев мотора и, возможно, клин. При такой неисправности термостата ездить на машине нельзя. Единственный выход — добраться до автомагазина или сервиса для ремонта. Во время движения важно следить, чтобы температура силового агрегата не превышала критический параметр.
• Открывается раньше времени. Причиной может быть брак устройства или покупка контрафактной продукции, сделанной в условиях гаража. Бывают ситуации, когда водитель ошибся при выборе и купил термостат, который не подходит по характеристикам.

Возможна ситуация, когда клапан клинит в промежуточном состоянии и пропускает небольшую часть жидкости по большому кругу. Такую поломку заметить сложнее всего, поэтому для может потребоваться снятие и диагностика по рассмотренному выше способу.

Заключение

Термостат — важный элемент системы охлаждения, от которого зависит своевременность нагрева мотора зимой и защита от перегрева в теплое время года.

Его неисправность в лучшем случае приведет к проблемам в эксплуатации, а в худшем — к повреждению силового агрегата и необходимости капитального ремонта. Чтобы избежать таких последствий, важно проверять термостат при первых признаках неисправности.

Как проверить термостат, не снимая его с авто

Как двигатель охлаждается? Ключевые компоненты системы охлаждения двигателя

Херндон, Вирджиния – Все понимают, что перегрев автомобиля – это плохо. Мало того, что это неудобно, так еще и перегрев может привести к серьезному повреждению двигателя. Это также может быть опасно. Перегрев может оставить вас в затруднительном положении на автостраде. Пар под давлением в системе охлаждения может сильно обжечь вас. Известны случаи возгорания двигателей. Перегрев это плохо. Но знаете ли вы, что двигатель, который работает слишком прохладно может представлять проблемы самостоятельно?

Предполагается, что двигатель вашего автомобиля, грузовика или внедорожника сильно нагревается. По сути, у него нет выбора. Процесс сгорания, наряду с трением, создаваемым всеми движущимися частями, производит много тепла в двигателе даже в прохладные дни. Таким образом, блок двигателя нагревается. И это хорошо. Если бы этого не было, двигатель не смог бы работать на пиковых уровнях производительности. Произойдет преждевременный износ компонентов двигателя. Выбросы выхлопных газов, загрязнение вырастут.

Двигатель большинства транспортных средств рассчитан на работу при температуре от 195 до 220 градусов по Фаренгейту для оптимальной работы. Система охлаждения регулирует температуру двигателя, чтобы убедиться, что она остается в соответствующем диапазоне. Но как работает система охлаждения? И как владельцу транспортного средства убедиться, что оно продолжает работать?

Как работает система охлаждения двигателя?

Чтобы двигатель оставался прохладным, охлаждающая жидкость для двигателя (также известная как антифриз за его способность противостоять замерзанию) циркулирует по каналам внутри блока цилиндров, где он поглощает тепло путем теплопроводности. Затем нагретая охлаждающая жидкость покидает двигатель и уносит с собой тепло, позволяя двигателю остыть. Чтобы этот процесс охлаждения происходил, несколько компонентов должны функционировать должным образом. Радиатор, шланги охлаждающей жидкости, водяной насос, термостат, расширительный бачок и сердцевина отопителя являются составными частями системы охлаждения двигателя.

Когда охлаждающая жидкость отводит тепло от двигателя, она проходит через верхний шланг охлаждающей жидкости (или «шланг радиатора») на пути к радиатор . Радиатор представляет собой ряд узких трубок, по которым проходит нагретая охлаждающая жидкость. Эти трубы вплетены в матрицу из тончайших алюминиевых лент (или «ребер»), которые поглощают тепло через трубы от теплоносителя. Воздух, проходящий через радиатор, отводит тепло за счет конвекции. Охлаждающий вентилятор помогает прогонять больший объем воздуха через радиатор. Температура охлаждающей жидкости падает, и охлаждающая жидкость возвращается в двигатель по нижнему шлангу.

Водяной насос — это компонент, который нагнетает охлаждающую жидкость в систему. Если водяной насос не работает должным образом, охлаждающая жидкость не будет течь, и двигатель перегреется. Водяной насос приводится либо поликлиновым приводным ремнем, либо ремнем привода ГРМ.

Если охлаждающая жидкость циркулирует постоянно, двигатель не сможет достичь достаточно высокой температуры для правильной работы. Поэтому поток охлаждающей жидкости должен контролироваться. Термостат представляет собой клапан, на который возложена задача регулирования потока охлаждающей жидкости. Он остается закрытым до тех пор, пока двигатель не достигнет максимальной рабочей температуры. Затем термостат открывается, обеспечивая циркуляцию до тех пор, пока температура двигателя не упадет до минимальной рабочей температуры. Неисправный термостат является частой причиной проблем с перегревом.

Пара других компонентов также играет роль в системе охлаждения. Расширительный бачок охлаждающей жидкости , иногда называемый переливным бачком , предотвращает потерю охлаждающей жидкости автомобилем, когда ее температура поднимается выше точки кипения. Сердечник нагревателя не является непосредственной частью системы охлаждения, но прикреплен к ней. Часть нагретой охлаждающей жидкости отводится к сердечнику отопителя (что-то вроде небольшого радиатора), расположенному под приборной панелью. Вентилятор продувает сердцевину отопителя и передает тепло в салон, чтобы согреть пассажиров в прохладные дни.

Как предотвратить перегрев?

Компонент системы охлаждения, с которым вы, скорее всего, соприкоснетесь, — это охлаждающая жидкость или сам антифриз. Обычно изготавливаемая из этиленгликоля, смешанного с водой, охлаждающая жидкость выпускается в концентрированной форме (необходимо смешивать с водой в пропорции 50/50) или готовой к использованию. Система должна оставаться заполненной охлаждающей жидкостью. Вы можете легко контролировать уровень охлаждающей жидкости, глядя на расширительный бачок. Обычно на боковой стороне бутылки есть индикатор высокого и низкого уровня. Если уровень низкий, вы можете долить охлаждающую жидкость либо в расширительный бачок, либо непосредственно в радиатор (точное место добавления охлаждающей жидкости зависит от марки и модели автомобиля — рекомендации см. в руководстве по эксплуатации). И следите за утечкой охлаждающей жидкости на землю.

Не все охлаждающие жидкости одинаковы. Очень важно ознакомиться с рекомендациями производителя транспортного средства, чтобы убедиться, что вы используете правильную охлаждающую жидкость. Также следует соблюдать осторожность каждый раз, когда снимается крышка радиатора. Крышку радиатора нельзя никогда снимать, когда двигатель горячий на ощупь. Перед снятием крышки убедитесь, что двигателю дали остыть, а верхний шланг радиатора не находится под давлением. В противном случае могут возникнуть серьезные ожоги от ошпаривания.

Но лучший способ убедиться в том, что ваша система охлаждения находится в надлежащем рабочем состоянии, — это проверить ее профессиональным техническим специалистом в рамках регулярного планового технического обслуживания или в любое время, когда требуется обслуживание связанного компонента. (Например, если необходимо заменить ремень ГРМ, следует также заменить водяной насос). Позвольте квалифицированным специалистам Hogan & Sons Tire and Auto провести тщательную оценку системы охлаждения, когда вы в следующий раз отправите свой автомобиль на техническое обслуживание.

 

Эта статья предназначена только в качестве общего руководства, и вы полагаетесь на ее материалы на свой страх и риск. Используя это общее руководство, вы соглашаетесь защищать, возмещать ущерб и ограждать компанию Hogan & Sons Tire and Auto и ее аффилированных лиц от любых претензий, возмещения убытков, издержек и расходов, включая гонорары адвокатов, возникающих в связи с вашим использования этого руководящего документа. Насколько это разрешено применимым законодательством, компания Hogan & Sons Tire and Auto не делает никаких заявлений или гарантий, явных или подразумеваемых, в отношении информации, содержимого или материалов, содержащихся в этом документе. Это резервирование прав должно быть настолько широким и всеобъемлющим, насколько это разрешено законами вашего государства проживания.

Пристальный взгляд на компоненты системы охлаждения двигателя

Система охлаждения больше не ориентирована на охлаждение, а на управление и поддержание постоянной температуры двигателя и трансмиссии. Поскольку наша отрасль, кажется, всегда находит способ завалить нас новыми аббревиатурами и терминологией с каждым модельным годом, это может быть только вопросом времени, когда они начнут называть это системой управления теплом трансмиссии (PHMS).

Не заблуждайтесь: имя ненастоящее — по крайней мере, пока. Я только что выдумал. Но это очень точное представление о том, что делает современная система охлаждения. Чтобы понять технологию современной системы охлаждения и почему название почти заслуживает изменения, давайте сначала рассмотрим краткую историю, смешанную с наукой.

Термин «система охлаждения» впервые появился в первых автомобилях, и именно это они и сделали. Однако ранние системы охлаждения были… простыми. Известные в науке как «термосифонные системы», горячая охлаждающая жидкость в двигателе поднималась вверх в верхний бачок радиатора. По мере остывания он падал на дно радиатора, откуда затем попадал в блок двигателя. Результатом стала непрерывная циркуляция охлаждающей жидкости через двигатель, для работы которой не требовалось водяного насоса или термостата.

Хотя ранняя система охлаждения работала хорошо, у нее не было другого выбора, кроме как развиваться, поскольку двигатели становились больше и мощнее. Если вы думаете о двигателе с научной точки зрения, это не более чем способ преобразования тепловой энергии в механическую. Базовая логика говорит нам, что чем больше мощности производит двигатель, тем больше выделяется тепла, которое необходимо отводить.

Поскольку системам охлаждения требовалась способность отводить больше тепла, они быстро превратились в использование водяных насосов и термостатов. Термостаты всегда имели две цели. Во-первых, охлаждающая жидкость двигателя должна оставаться в радиаторе достаточно долго, чтобы передать свое тепло воздуху. Когда термостат закрыт, он дает для этого достаточно времени, а когда он открывается, охлаждающая жидкость поступает в двигатель и способна поглотить тепло, чтобы начать новый цикл.

Во-вторых, двигатели должны работать при температуре, близкой к температуре кипения воды. Почему? Потому что вода является побочным продуктом сгорания, и эта высокая рабочая температура обеспечивает испарение воды из моторного масла во время работы. Без термостата, настроенного на поддержание температуры, моторное масло не может сжигать воду и быстро загрязняется.

Системы охлаждения, даже когда мы вступили в эпоху впрыска топлива и электронного управления, поначалу оставались довольно простыми. Но мы знали, что температура двигателя напрямую связана с экономией топлива, выбросами и выходной мощностью, и что поддержание этой температуры там, где мы хотели, было необходимым шагом для достижения наших целей в этих областях.

Вскоре потребность в точном контроле температуры двигателя стала преобладающим фактором, влияющим на конструкцию двигателя и системы охлаждения. Многие компоненты, которые, как мы думали, никогда не изменятся, начали получать полную дозу технологий. Вот посмотрите, как обстоят дела в будущем.

Термостаты

Хотя термостаты с электрическим управлением еще не являются предметом повседневного обихода, они используются в некоторых приложениях, и я ожидаю, что мы увидим увеличение их числа. Способность двигателя внутреннего сгорания достигать максимальной экономии топлива, минимальных выбросов и максимальной мощности проявляется при несколько разных температурах для разных условий эксплуатации. Добавляя этот дополнительный уровень точности к контролю температуры, мы можем привести температуру в соответствие с условиями эксплуатации, увеличивая выходную мощность и экономию топлива.

Эта потребность в точном контроле температуры является причиной того, что современные системы управления подачей топлива контролируют температуру охлаждающей жидкости, и если есть какое-либо отклонение за пределы ожидаемой нормы, очень распространенным диагностическим кодом неисправности (DTC) является P0128 («Температура охлаждающей жидкости двигателя ниже нормативной»). . Со временем мы можем только ожидать, что этот параметр станет гораздо более тщательно отслеживаться.

Чтобы еще больше проиллюстрировать преимущества термостата с электронным управлением, рассмотрим традиционный (старой школы) режим работы термостата. При прогреве двигателя радиатор и шланги остаются холодными. При мониторинге производительности системы охлаждения технический специалист обычно держит руку на верхнем шланге радиатора. Он остается холодным до тех пор, пока не откроется термостат; затем он очень быстро нагревается, так как охлаждающая жидкость течет из двигателя в радиатор.

Затем мы чувствуем руками, как прогреваются бачки радиатора, и когда это происходит, мы ожидаем, что электрические вентиляторы охлаждения (если они есть) должны включиться в течение нескольких секунд, и мы часто перемещаем руку в путь воздуха, выходящего из охлаждающего вентилятора, для измерения объема воздушного потока и количества тепла, отводимого от радиатора. Пока это происходит, Hi-tech наблюдает за температурой двигателя на сканирующем приборе.

Смысл этого? Общий процесс теплопередачи идет медленно, а предельная точность невозможна с традиционным термостатом. В результате самые передовые системы управления двигателем заранее определяют температуру двигателя в зависимости от положения дроссельной заслонки и расчетной нагрузки, чтобы они могли точно управлять температурой цилиндров и головок двигателя, эффективно управляя эффективностью сгорания. Это впечатляет. Электроника и электронные термостаты делают все это возможным.

Водяные насосы

Что может измениться в водяных насосах? Так я думал раньше, но они меняются. Какими бы эффективными ни были традиционные водяные насосы с ременным приводом, если мы посмотрим на них с точки зрения старой школы, как мы смотрели на термостаты, мы начинаем видеть недостатки в их работе. Традиционные водяные насосы с ременным приводом все время работают со скоростью двигателя, но с современной технологией управления температурой им не обязательно работать постоянно. Это не только создает ненужное сопротивление двигателю, но также может снизить точность точного контроля температуры.

Благодаря изменению конструкции традиционного водяного насоса и добавлению в систему электрических водяных насосов лишнее сопротивление устранено, а система управления двигателем способна генерировать поток охлаждающей жидкости по мере необходимости. Это может помочь сократить время прогрева, а также улучшить общий контроль температуры.

Преимущество электрических водяных насосов заключается также в удаленном расположении в моторных отсеках, что выгодно, поскольку пространство становится все более и более стесненным, и они используются для работы после выключения двигателя, чтобы помочь охлаждать такие компоненты, как турбонагнетатели.

Охлаждающие вентиляторы

Электрические охлаждающие вентиляторы ни в коей мере не новы, но они больше не являются простыми вентиляторами типа «включено-выключено». Ранние вентиляторы часто использовали резистор для создания как низкоскоростного, так и высокоскоростного варианта, но многие из современных вентиляторов представляют собой вентиляторы с регулируемой скоростью с импульсной модуляцией, которые снова дают модулю управления двигателем возможность согласовать скорость вентилятора с другими условиями работы.

Активные решетчатые шторки

Новейшим представителем семейства систем охлаждения являются активные решетчатые шторки. Многие производители используют эту технологию на некоторых автомобилях, которая, как вы могли догадаться, выглядит как набор жалюзи на некоторых частях радиатора. Это может улучшить аэродинамику автомобиля, а также сократить время прогрева. Они открываются только при необходимости для дополнительного охлаждения.

Сердечники нагревателя

Сердечники нагревателя являются частью системы охлаждения. Несмотря на то, что они обычно не влияют на работу системы с точки зрения управления температурой двигателя, недостаточный нагрев, исходящий от ограниченного сердечника нагревателя, является распространенной жалобой. Но ограниченный сердечник нагревателя иногда ошибочно принимают за неисправный термостат или наоборот. А в некоторых автомобилях используется электрический водяной насос специально для подачи охлаждающей жидкости через радиатор отопителя.