за счет чего система охлаждения поддерживает постоянную температуру двигателя пдд

Температурное самоубийство: зачем современные моторы обречены на перегрев

Кипящий антифриз в радиаторе, пар, стрелка температуры в красной зоне — симптомы перегрева мотора и его последствия в виде покоробленной ГБЦ мы вроде бы все отлично знаем. Причины тоже давно известны — засорение системы охлаждения, «мёртвый» термостат. Но так было 20 лет назад. Сегодня современные моторы обречены своими создателями на постоянную работу на грани перегрева, причём водитель, как правило, об этом узнаёт, когда уже слишком поздно. Сегодня разбираемся, как так получилось, и что такое «штатный перегрев».

Про рабочую температуру

У каждого мотора есть рабочая температура, и только при её достижении он работает правильно. После «прогрева» начинает максимально эффективно работать система управления впрыском, система смазки, система ГРМ и остальные подсистемы мотора.

Какой должна быть рабочая температура? Обычно она находится в узком диапазоне от 75 до 105 градусов почти для всех конструкций моторов. Правда, в последние годы для достижения маркетинговых показателей экономичности и экологичности моторы всё чаще заставляют работать при повышенных температурах от 115 до 130 градусов.

Это хорошо только для маркетологов, которые год от года отчитываются о том, что машины стали ещё немного быстрее и «чище». На ресурсе моторов повышение рабочей температуры сказывается исключительно негативно, ибо 120 или 130 градусов — это слишком много как для резиновых и пластиковых элементов навесного оборудования, так и для состояния поршневой группы.

Эрудированный читатель заметит, что 120-130 градусов — это температура холостых оборотов, а на ходу она обычно снижается до приемлемых 85-90. Что, безусловно, облегчает жизнь двигателю, но до поры до времени.

Конкретнее в проблеме разберёмся чуть ниже, а пока изучим, как охлаждаются современные моторы (спойлер: совсем не так, как ваш первый заднеприводный или переднеприводный ВАЗ).

Как работают современные системы охлаждения?

Они устроены значительно сложнее, чем те, с которыми знакомят на уроках в автошколе. Так, у всех ныне продающихся новых машин используется система охлаждения с несколькими скоростями вращения вентиляторов обдува радиатора или даже несколько вентиляторов с несколькими режимами работы. И управляется система не простыми термовыключателями, а через электронный блок управления, в зависимости от скорости, нагрузки, режима работы климатической установки и многих других факторов.

Почти на всех машинах используется регулируемый термостат, имеющий два диапазона работы за счет нагревательного элемента. На некоторых машинах термостата вообще нет — он заменен на модуль золотниковых клапанов с электронным управлением. На многих премиальных машинах стоит «воздушный термостат» — жалюзи с электроприводом, улучшающие аэродинамику машины на высоких скоростях.

Что касается водяных насосов, то простая помпа с приводом от коленчатого вала пока лидирует по распространенности, но есть конструкции с регулируемым приводом или даже с электроприводом помпы.

Столь важную, и к тому же сложную систему необходимо контролировать. У большинства автомобилей есть контрольная лампа температуры, срабатывающая при перегреве, и

указатель температуры двигателя. Почти все автовладельцы считают достаточным условием отсутствия перегрева нахождение стрелки указателя в допустимой зоне, обычно «зеленой» или «желтой», и отсутствие сигнала аварийной системы о перегреве или нехватке антифриза.

Но система контроля тоже управляется электроникой, и старается «не напрягать» автовладельца «лишней» информацией о работе машины. Так, почти всегда стрелочный индикатор и даже цифровые указатели температуры не отражают истинных показателей.

Стрелка будет показывать те же «примерно 90» и при температуре 85, и при температуре 125. В процессе работы машины стрелка может мертво стоять на месте, хотя мотор при работе в пробках будет прогреваться значительно сильнее, чем при движении по трассе. И лишь при настоящем перегреве, обычно при повышении температур до 130-150 градусов стрелка сдвинется с места, перед самым срабатыванием аварийного индикатора.

Единственным надежным способом контроля остается проверка рабочей температуры с помощью сканеров, через OBD-II интерфейс или иной способ доступа к служебной информации блока управления двигателем.

Что такое «штатный перегрев»

Как вы уже поняли, «штатная» работа системы охлаждения сейчас — понятие весьма условное. Даже при отсутствии мигающих красных индикаторов на приборной панели температура может быть уже далека от оптимальной. Например, бензиновые моторы BMW настроены на работу при температурах 115-125 градусов, а реальная рабочая температура может быть еще выше, причём без всяких ошибок.

Да и у куда более простых Opel и VW моторы вполне штатно прогреваются до 115-120 градусов. От таких температур уже недалеко до «настоящего» перегрева, ведь системы охлаждения постоянно находятся под давлением и работают на пределе. Малейшее изменение параметров или утеря герметичности сразу приведут к более серьезной поломке.

У современных машин случается такая неисправность, как «нормальный перегрев». Это когда система управления не может снизить температуру двигателя до оптимальной для данного режима движения, несмотря на задействование всех возможностей, но при этом температура все же меньше «аварийной», когда сработает аварийный датчик и система охлаждения не выдержит давления.

В некоторых случаях происходит локальное повышение температуры части мотора выше конструктивного максимума. Несмотря на кажущуюся «несерьезность» подобной неисправности, она, тем не менее, быстро разрушает двигатель, а водитель машины может даже не догадываться о причине всех неприятностей.

Большая часть автомобилей с регулируемой системой охлаждения возрастом более трех лет в той или иной степени подвержена подобному дефекту. При этом заметить отклонения в работе двигателя непрофессионалу сложно. Ведь индикатор температуры твердо указывает «норму», а то, что машина едет чуть хуже, что кондиционер хуже холодит, что расход топлива растет и понемногу расходуется масло, большая часть водителей не заметит.

Кстати, визит в сервис тут, скорее всего, не поможет, ведь в логах ошибок, скорее всего, будет пусто. А вот расхождение между желаемой и реальной рабочей температурой тем временем составляет до 30-40 градусов. Подобного рода проблемы просто заложены в конструкции современных европейских авто. Ради уже упомянутых выше показателей экологичности и экономичности на холостом ходу они «обязаны» разогреваться до 120-130 градусов. Это слишком много для работы под нагрузкой, а вот для стояния на месте в пробке — вполне допустимо. Но вот вы трогаетесь с места, да ещё желаете «прохватить». Моментально скинуть температуру до оптимальных «ходовых» 85-90 градусов невозможно, так что мотор какое-то время будет крутиться при весьма опасных температурах.

Как следствие — детонация, повреждения поршней и выкрашивание покрытий гильз цилиндров на «цельноалюминиевых» моторах. А еще пониженное давление масла, а значит задиры и прихваты. Да и температура поршня и поршневых колец под нагрузкой резко растет, а масло коксуется. А с возрастом проблема разрастается, ведь из-за грязных радиаторов, проскальзывания ремней помпы, ухудшения теплопередачи от стенок ГБЦ, старения вентиляторов системы охлаждения и просадок напряжения рабочая температура двигателя постепенно перестает снижаться с «холостых» 130 до «ходовых» 90 даже при длительной работе под нагрузкой.

Таким образом «максимальная рабочая» температура становится просто «рабочей», и аварийный режим работы становится штатным для двигателя, со всеми вытекающими из этого последствиями.

Особенно плохо приходится машинам, которые много времени проводят в пробках. Их система охлаждения большую часть времени работает в самом высокотемпературном режиме, и моторы такого обычно долго не выдерживают. Через несколько лет машина превращается в инвалида. С двигателем, уверенно расходующим литры масла, с неработающими катализаторами и половиной мощности от штатной. Да и коробкам-«автоматам» достается не меньше, ведь они обычно охлаждаются через теплообменник, а значит, температура масла в них еще выше, чем температура в системе охлаждения двигателя.

Нештатный перегрев и гибель мотора

«Классический» перегрев с клубами пара из-под капота, клинящим двигателем и другими фатальными последствиями хоть и является зачастую кульминацией такого вот «нормального перегрева», но встречается намного реже.

Если вовремя остановить двигатель, то, скорее всего, серьезных проблем получится избежать. В противном случае можно уже начинать выбирать между «контрактным» двигателем, ремонтом остатков старого или покупкой нового. Ведь коробление ГБЦ, нарушение геометрии блока цилиндров и нарушение резьбы болтов ГБЦ, задиры вкладышей и поршней — это лишь малая часть неисправностей, возникающих при сильном перегреве и утере антифриза.

Номинальной причиной подобной беды обычно является утечка жидкости из системы охлаждения. После чего растет температура различных узлов двигателя и температурный градиент между различными его элементами, вызывая поломки «железа».

Истинные же причины обычно кроются в «нормальном перегреве» на протяжении длительного времени, старении материалов системы охлаждения, постепенной деградации возможностей радиатора, поломке помпы или ее привода. К счастью для многих автовладельцев, серьезные неисправности проявляют себя заранее, например, на очередном ТО, или срабатыванием датчиков уровня антифриза перед появлением сильной течи системы охлаждения и срабатывающей лампочкой аварийного перегрева под нагрузкой.

И что же делать?

Если у вас современный автомобиль, пробег которого уже перевалил хотя бы за 50 000, но вы собираетесь проездить на нём ещё долго и счастливо (а может вообще купили бэушный вариант с пробегом 100+), то вам пригодятся советы, как избавить машину от штатного перегрева.

В следующей части статьи мы расскажем про оптимальный режим езды и некоторые конструктивные доработки двигателя, которые помогут избежать перегревов и исключительно положительно скажутся на его ресурсе.

Источник

Система охлаждения

В момент сгорания рабочей смеси температура в цилиндре двигателя достигает 2000, средняя температура находится на уровне 800–1000С. Очевидно, что в таких условиях двигатель долго работать не сможет по причине перегрева и последующего выхода из строя его металлических частей. Для обеспечения нормальной температуры работы мотора в каждом автомобиле предусмотрена система охлаждения. Еще одной задачей этой системы является ускорение прогрева холодного двигателя.

Сегодня автомобили выпускаются с жидкостными системами охлаждения. В качестве охлаждающего элемента в них используется вода, тосол или антифриз. Еще встречаются автомобили с воздушной системой охлаждения, например «Запорожец». Мы рассмотрим жидкостную систему, поскольку в современных автомобилях применяется только она.

Основными элементами системы охлаждения являются:

рубашка охлаждения блока и головки блока цилиндров;
термостат;
насос (помпа);
радиатор;
расширительный бачок радиатора;
вентилятор;
соединительные патрубки и шланги.
Рубашка охлаждения представляет собой множество каналов и отверстий в блоке и головке блока цилиндров, по которым циркулирует охлаждающая жидкость. Циркулировать ее заставляет специальный прибор — водяной насос (помпа). Он имеет привод от шкива коленчатого вала, с которым соединен ременной передачей. При необходимости натяжение ремня регулируется с помощью натяжного ролика привода распределительного вала или путем отклонения корпуса генератора.

СОВЕТ: Иногда приводной ремень издает характерный свист, особенно на холодном двигателе. Проверьте его состояние: ремень нужно либо подтянуть, либо заменить.

Термостат предназначен для обеспечения оптимального теплового режима работы двигателя. Дело в том, что жидкость в системе охлаждения может циркулировать по большому (термостат открыт) или малому (термостат закрыт) кругу. Малый круг циркуляции используется для быстрого прогрева холодного двигателя, а также в холодное время года во избежание переохлаждения мотора. В теплое время года жидкость циркулирует по большому кругу. Термостат направляет жидкость либо по большому, либо по малому кругу циркуляции — в зависимости от текущего режима работы и условий эксплуатации.

Для контроля температуры охлаждающей жидкости в системе на панели приборов имеется специальный датчик. Нормальная рабочая температура двигателя — 80–90С. Если температура достигает 100 С ― жидкость закипает (из радиатора идет характерный пар). В этом случае необходимо остановить автомобиль и заглушить двигатель. Иначе мотор может выйти из строя, и потребуется его капитальный ремонт.

Когда водитель заводит автомобиль и двигатель еще холодный, термостат полностью закрыт, жидкость может циркулировать лишь по малому кругу. По мере прогрева мотора термостат приоткрывается, некоторое количество жидкости направляется на большой круг (при этом другая часть продолжает циркулировать по малому кругу). Как только температура охлаждающей жидкости достигает 80–90С, термостат полностью открывается и вся жидкость начинает циркулировать по большому кругу. Если в процессе езды двигатель переохлаждается, термостат вновь частично либо полностью закрывается, направляя часть жидкости или ее всю на малый круг.

Радиатор — прибор, который служит для охлаждения жидкости за счет встречного потока воздуха или с помощью специального вентилятора. Радиатор установлен в передней части моторного отсека. Прибор состоит из большого количества трубок, каналов и перепонок. Благодаря такой конструкции объем одновременно охлаждающейся жидкости существенно увеличивается.

Характерная неисправность радиатора — засорение. Это приводит к ухудшению либо прекращению циркуляции жидкости. Симптом засорения: радиатор теплый только в верхней части, его нижний шланг не прогревается. Как правило, достаточно промыть радиатор сильной струей воды, подавая ее в направлении, обратном обычной циркуляции охлаждающей жидкости. Промывать следует до тех пор, пока выходящая вода не станет чистой. При самостоятельном выполнении этой операции следует учитывать, что перед промывкой радиатор необходимо снять (нельзя промывать его вместе с двигателем). В продаже имеются химические растворы, разрушающие и вымывающие посторонние отложения (например, «Икар»).

Течь радиатора также несложно устранить: в частности, отверстие можно запаять. Кроме того, выпускаются специальные таблетки, позволяющие убрать такое повреждение радиатора (достаточно бросить таблетку в радиатор). Автолюбители со стажем наверняка помнят способ, широко используемый в советское время. В радиатор бросали сигарету и заводили мотор. Сигарета циркулировала вместе с охлаждающей жидкостью и, подчиняясь законам физики, устремлялась к отверстию, забивала его, течь радиатора прекращалась. Правда, перечисленные способы подходят для устранения только небольших отверстий. Если дыра в радиаторе образовалась приличная, его однозначно придется менять.

Охлаждающая жидкость заливается в систему охлаждения через расширительный бачок, который обычно изготавливается из пластмассы. Он устанавливается под капотом. Расширительный бачок выполняет еще одну важную функцию, а именно — компенсирует изменение объема и давления жидкости в системе при ее нагревании либо охлаждении.

Важным прибором системы охлаждения является вентилятор. Его основная задача ― увеличение потока воздуха, проходящего через радиатор при движении автомобиля. Кроме того, вентилятор создает поток воздуха при работающем двигателе автомобиля, стоящего на месте.

В современных машинах применяются вентиляторы двух типов:

работающий постоянно, с приводом от коленчатого вала;
электрический ― включается, когда температура охлаждающей жидкости приближается к опасной отметке 100С (может включаться как вручную, так и автоматически).
Элементы системы охлаждения (охлаждающая рубашка, помпа, радиатор и др.) соединяются между собой шлангами и патрубками. Кстати, иногда жидкость вытекает из системы охлаждения не из-за отверстия в радиаторе, а по причине плохо зажатых патрубков либо их механических повреждений (разрывы и трещины).

Когда двигатель автомобиля начинает перегреваться, в первую очередь нужно проверить состояние системы охлаждения. Следите за уровнем охлаждающей жидкости и степенью натяжения приводного ремня вентилятора. Возможно, неисправен термостат. Последний случай может сопровождаться следующими симптомами: двигатель слишком долго прогревается до нормальной рабочей температуры, затем начинает перегреваться. При этом стрелка датчика температуры охлаждающей жидкости находится в красной зоне, хотя радиатор остается холодным. Зимой при данной неисправности заметно ухудшается обогрев салона.

Термостат — недорогой прибор, на большинстве машин его замена выполняется быстро, и более-менее опытный автомобилист сможет выполнить эту работу своими силами.

Система охлаждения автомобиля время от времени требует несложного технического обслуживания.

Первое правило автомобилиста — периодически проверять уровень охлаждающей жидкости в расширительном бачке автомобиля. Жидкость со временем убывает по естественным причинам: в процессе эксплуатации она нагревается до высокой температуры, поэтому входящая в ее состав вода понемногу испаряется. Когда жидкости в бачке недостаточно, ее нужно доливать до требуемого уровня. Если делать это приходится изредка (раз в несколько месяцев) — поводов для беспокойства нет. Однако если вы доливаете жидкость постоянно — ищите утечку: в лучшем случае дело обойдется заменой патрубков, в худшем — придется менять радиатор или помпу.

Не допускайте работы двигателя в состоянии перегрева. Бывает, что он перегревается и при исправной системе охлаждения, например в жаркую погоду в случае движения с малой скоростью либо простоя в автомобильной пробке. Учтите, что даже кратковременная работа перегретого мотора приводит к деформации его частей и исправить последствия можно будет, только сделав дорогостоящий капитальный ремонт либо вообще заменив двигатель.

В качестве охлаждающей жидкости в теплое время года возможно использование обыкновенной воды. Однако перед наступлением холодов ее нужно слить и залить незамерзающую жидкость (как известно, вода при замерзании расширяется, что может нанести вред деталям автомобиля). Лучше всего использовать незамерзающую жидкость круглый год.

Чаще всего для системы охлаждения применяется специальная жидкость ― тосол. В маркировке тосола указывается температура, которую он выдерживает: тосол А-40 не замерзнет при температуре до минус 40С, тосол А-65 — при температуре до минус 65С.

По химическому составу тосол является смесью дистиллированной воды с этиленгликолем и специальными присадками. Жидкость обладает антивспенивающими и антикоррозийными свойствами. Тосол не дает отложений, поскольку в него входит не обыкновенная, а дистиллированная вода.

ВНИМАНИЕ В систему охлаждения двигателя рекомендуется заливать только дистиллированную воду во избежание различного рода отложений.

В качестве охлаждающей жидкости также используется антифриз (он более морозоустойчив).

Следует периодически проверять состояние ремня привода помпы: нет ли на нем трещин, надрывов, хорошо ли он натянут. Помните, что в случае выхода из строя этого ремня эксплуатировать машину нельзя: перестанет работать помпа, следовательно, не будет циркулировать охлаждающая жидкость, быстро перегреется и выйдет из строя двигатель. Рекомендуется иметь в машине запасной ремень: даже если вы не сможете в дороге поменять его самостоятельно, кто-то из проезжающих мимо водителей наверняка вам поможет.

Наблюдайте за температурным датчиком системы охлаждения. В случае выхода его из строя можно слишком поздно заметить перегрев. Очень важный прибор — датчик электрического привода вентилятора. Он включает вентилятор, когда температура охлаждающей жидкости приближается к критической отметке 100С, но если датчик неисправен — вентилятор не сработает, жидкость продолжит нагреваться и в итоге закипит.

ВНИМАНИЕ: Если стрелка температурного датчика на панели приборов попала в красную зону (то есть пересекла отметку 100С) — немедленно заглушите двигатель, откройте капот и дайте мотору остыть.

Кстати, если мощности системы охлаждения недостаточно для охлаждения двигателя (такое бывает, например, летом при стоянии в пробках), включите на полную мощность печку (вентилятор отопителя устанавливается на максимум) — таким образом вы дополните систему охлаждения радиатором отопителя салона. Этот нехитрый прием часто оказывается эффективным и в ряде случаев помогает остудить двигатель.

Когда из-под капота доносится резкий свистящий звук, необходимо проверить состояние приводного ремня. Если с ним все в порядке — видимо, придется заменить подшипник водяного насоса. В случае его поломки в дороге ехать дальше будет нельзя.

Некоторые водители при перегреве двигателя, остановившись, открывают не только капот, но и пробку радиатора. Последнее категорически недопустимо! Дело в том, что горячая жидкость в системе находится под давлением и при открытии пробки она может выстрелить. Есть вероятность, что находящиеся рядом люди получат тяжелые ожоги от кипящего тосола.

ВНИМАНИЕ: Открывать пробку радиатора можно только при остывшем двигателе.

Кстати, открытие пробки радиатора охлаждению жидкости не способствует.

Источник

Система охлаждения предназначена для поддержания нормального теплового режима двигателя