Как устроена система охлаждения двигателя – принцип работы

Система охлаждения включает в себя такие компоненты:

1. Радиатор – специальный теплообменник, обычно изготовленный из металла, который располагается перед мотором и имеет множество маленьких плоских трубок или каналов. Охлаждающее вещество циркулирует через эти трубки, где отдает тепло окружающему воздуху.

2. Вентилятор, устанавливаемый на радиаторе, может включаться и отключаться в автоматическом режиме в соответствии с температурными показателями двигателя. Элемент помогает увеличить объем циркулирующего через радиатор воздуха, что приводит к охлаждению рабочего вещества.

3. Термостат – аппарат, монтируемый в системе охлаждения, контролирует температуру жидкости для охлаждения, запуская или останавливая движение материала через радиатор, учитывая температуру мотора.

4. Водяной насос, который функционирует на приводе от двигателя и способствует перемещению охлаждающей смеси через систему.

Принцип работы системы заключается в следующем:

• Мотор начинает работу, и охлаждающая смесь находится в нижней части мотора.

• Водяной насос начинает циркуляцию жидкости через двигатель, где она аккумулирует тепло, создаваемое сгоранием топлива.

• Теплая охлаждающая жидкость покидает двигатель и поступает в радиатор.

• Вентилирующие устройство может включиться, чтобы усилить охлаждение, особенно при низких скоростях движения или на стоянке.

• В радиаторе рабочая смесь отдает свое тепло окружающему воздуху.

• По мере снижения температуры ОЖ, она снова спускается в нижнюю часть мотора через термостат.

Для чего нужен радиатор

Он имеет структуру, включающую следующие части:

• Компонент содержит множество тонких трубок или каналов, через которые проходит охлаждающая жидкость. Эти трубки обычно изготовлены из металла и имеют высокую теплопроводность, что помогает эффективно отводить тепло от жидкости.

• Вокруг трубок радиатора находится большое количество тонких пластин, называемых рёбрами. Ребра увеличивают поверхность радиатора и улучшают теплообмен между охлаждающей жидкостью и окружающим воздушным пространством. Изготавливают ребра-пластины из металла.

• Ряд моделей таких агрегатов оснащены встроенным вентилятором, который может функционировать автоматически в зависимости от температуры двигателя. Прибор помогает повысить уровень отвода тепла, что часто необходимо при стоянке или движении на небольшой скорости.

Особенности работы датчика температуры ОЖ

Датчик температуры охлаждающей жидкости измеряет параметр и передает его электронному блоку управления транспортного средства или другому управляющему устройству. Данные используются для отслеживания процесса работы мотора, указывают водителю о потенциальных неполадках или неисправностях. Благодаря датчику осуществляется защита двигателя от перегрева – при достижении определенной температуры, блок управления может задействовать вентилятор или режим безопасности для предотвращения перегрева.

Что используют в качестве охлаждающих жидкостей

Как жидкости в системах охлаждения применяют антифризы – смесь специальных веществ с водой, которая не только обеспечивает отвод тепла, но и в холодное время года не позволяет мотору замерзнуть. Выделяют следующие основные разновидности таких материалов:

• на основе этиленгликоля (содержат специальные добавки, которые предотвращают замерзание и коррозию);

• на основе пропиленгликоля (считаются более экологичным решением);

• готовые смеси (антифризы, уже разбавленные водой);

• со специальными добавками (в их состав входят добавки, которые останавливают разрушение составных частей и возникновению воздушных пузырьков в ОЖ – кавитацию).

Нюансы работы датчиков системы охлаждения

• Датчики температуры помогают поддерживать оптимальную температуру двигателя, что влияет на его эффективность и экономию топлива. При перегреве они могут оповещать ЭБУ о необходимости вмешательства, вроде увеличения оборотов вентилятора, чтобы избежать поломки двигателя.

• Датчики системы охлаждения измеряют температуру ОЖ или других компонентов, таких как термостат, радиатор и моторное масло.

• На транспортное средство могут устанавливать датчики уровня и расхода ОЖ, или прибор отслеживания процесса возникновения пузырьков.

Типы систем охлаждения двигателя и принципы их работы

В автомобилестроении применяют три наиболее распространенных типа систем охлаждения двигателя, каждая из которых работает по-своему и обеспечивает отвод тепла от мотора. Выделяют жидкостную, воздушную и гибридную схемы этого процесса.

Жидкостная

Это наиболее распространенный тип системы охлаждения моторов автомобилей. В ней циркулирует ОЖ, которая поглощает тепло, создаваемое двигателем во время сгорания топлива. Теплое рабочее вещество проходит через радиатор, где она отдает свое тепло окружающему воздуху. После этого охлажденная жидкость рециркулирует в мотор, и операция повторяется. Такие типы агрегатов могут включать в себя термостат для регулирования температуры и вентилятор радиатора для дополнительного охлаждения вещества.

Воздушная

Воздушная система позволяет охлаждать мотор за счет прохождения воздуха через предусмотренные охладители, такие как радиаторы или масляные кулеры. Охлажденный воздух подается на поверхность двигателя или других нагревающихся компонентов для отвода тепла. Этот способ, как правило, не столь эффективен по сравнению с жидкостной системой и требует хорошей циркуляции воздуха.

Гибридная

Гибридный тип системы сочетает в себе элементы жидкостной и воздушной схем. Он используется в ряде моделей мощных мотоциклетных или малых летательных аппаратах. Жидкость охлаждает определенные компоненты, такие как головки цилиндров, в то время как воздух охлаждает другие элементы, такие как масляные системы или двигатель в целом. Гибридные системы охлаждения разрабатываются с учетом требований к весу и эффективности охлаждения.

Возможные неисправности охлаждения

Чаще всего встречающимися неисправностями системы охлаждения ДВС считаются:

• Утечка охлаждающей жидкости. Это одна из наиболее частых проблем. Утечки могут происходить из радиатора, шлангов, помпы, соединительных мест или уплотнителей. Утечка жидкости может привести к перегреву мотора.

• Поврежденные шланги. Пришедшие в негодность или изношенные шланги охлаждения способны вызвать утечки или блокировку потока ОЖ.

• Неисправная помпа охлаждения. Помпа охлаждения двигателя двигает ОЖ через систему. Неисправность помпы может привести к недостаточному циркулированию жидкости и перегреву.

• Засорение радиатора. Засорение радиатора маслом, пылью или другими примесями может уменьшить его эффективность и привести к перегреву.

• Неисправный термостат. Термостат, который не открывается или не закрывается должным образом, может вызвать проблемы с регулированием температуры.

• Плохая работа вентилятора радиатора. Если этот элемент радиатора не срабатывает в необходимый момент, мотор может перегреваться в условиях низкой скорости движения или при простое.

• Разгерметизация и нарушение целостности системы. Падение уровня давления может возникнуть в системе охлаждения из-за проколов или нарушений прилегания герметичных уплотнений.

• Загрязнение термостата. Неполадки в работе термостата могут вызвать проблемы с температурой охлаждающей жидкости.

• Проблемы с датчиками. Неисправные датчики температуры или другие контроллеры конструкции способны вызвать неправильное управление системой и ошибочные индикации на приборной панели.

• Головка цилиндра или прокладка головки цилиндра. Если герметичность головки цилиндра нарушена, это может привести к проникновению охлаждающей жидкости в эти компоненты или масляной картер, что может вызвать серьезные проблемы с двигателем.

Диагностика неисправностей систем охлаждения

Для обнаружения возможных поломок и проблем системы охлаждения проводят следующие ремонтные мероприятия:

• осмотр;

• проверка уровня ОЖ;

• проверка исправности термостата;

• проверка работоспособности вентилятора;

• диагностика ЭБУ с использованием сканера;

• проверка датчиков температуры;

• тестирование водяного насоса;

• обследование герметичности головки цилиндров.

Как ухаживать за системой охлаждения двигателя

Правильная эксплуатация и уход за системой охлаждения помогают избежать поломок и продлевают срок работы двигателя автомобиля. К основным рекомендациям по уходу за ней относят:

• Регулярная проверка уровня жидкости – следует избегать падения этого показателя до минимальных отметок.

• Своевременная замена антифриза, которую, в зависимости от типа ОЖ, рекомендуют менять каждые 2-5 лет.

• Регулярный осмотр компонентов системы на предмет выявления утечек.

• Проверка шлангов на износ, появление трещин и других нарушений структуры.

• Тщательный мониторинг работоспособности термостата. Если мотор часто не набирает требуемую рабочую температуру, это может свидетельствовать о неисправности элемента.

• Отслеживание показаний датчиков температуры на приборной доске.

• Регулярная чистка радиатора от пыли, грязи и мусора.

При обнаружении первых неисправностей системы охлаждения, не лишним будет обратиться к специалистам. Промедление с решением проблемы может обернуться выходом из строя всего двигателя.