Давление в системе охлаждения автомобиля

Необходимость наличия давления в системе охлаждения автомобиля

Двигатель внутреннего сгорания в настоящее время распространен более всего. Он задействован буквально везде: на автотранспорте, в подъемной технике, для выработки электроэнергии и пр., даже несмотря на то, что коэффициент его полезного действия далек даже от предела Карно (40 %). Это значит, что большая часть энергии бесполезно выбрасывается в атмосферу в виде тепла. И речь идет как об излишке теплоты после сжигания топлива, так и тепловом излучении от трения деталей ДВС.

Чтобы эффективно удалять данное тепло и не позволить мотору заклиниться, в силовом агрегате предусмотрена система охлаждения, в которой специальная жидкость-теплоноситель омывает все нагревающиеся детали и переносит тепло в радиатор, откуда оно уже сбрасывается в атмосферу путем продувания радиатора свежим воздухом.

Зачем же в системе охлаждения нужно создавать давление? Ведь очевидно, что это усложнение конструкции, при том что логичнее было бы увеличить расход потока охлаждающей жидкости, проходящей через помпу. Тогда, если уж нужно эффективно снять лишнюю теплоту, больший поток теплоемкой жидкости омоет гильзы цилиндров и сбросит это тепло в радиатор.

Однако, как обычно, не все так просто. Радиатор имеет ограниченную производительность, а также габаритные размеры – сделать его больше нельзя. В итоге еще полвека назад водители часто сталкивались с закипанием охлаждающей жидкости, в качестве которой зачастую выступала обычная вода. Из-под капота валил пар, и приходилось делать длительную остановку на остывание. И такая ситуация возникала тем чаще, чем большие нагрузки испытывал мотор.

Все дело в невысокой температуре кипения воды, относительно сгорания топлива – всего 100℃. Не сильно изменило ситуацию и использование антифриза (тосола), который и большую теплоемкость имеет, и температуру кипения на уровне 110℃. Однако решение проблемы было найдено.

При повышении давления температура кипения жидкости также возрастает. Поэтому, просто закупорив систему охлаждения, удалось поднять максимальную температуру охлаждающей жидкости сначала до 120℃, а в дальнейшем и до 137℃. Закипание ушло в прошлое даже при крайне интенсивной эксплуатации мотора.

Процесс образования оптимального давления

Но что же за прибор создает оптимальное давление внутри системы охлаждения двигателя? Как ни странно, все происходит само собой. Термическое расширение антифриза доходит до 20 % по объему (в зависимости от рабочей температуры), то есть при герметизации контура давление внутри него вырастет именно на эту величину.

Может ли такой мотор «закипеть»? Да – при поднятии рабочей температуры сверх меры, при недостаточной эффективности водяной помпы или же при утечке охлаждающей жидкости. Но рост температуры жидкости приведет к ее интенсивному испарению (особенно при кипении).

Накапливающийся в герметичной системе пар неизменно поднимет давление внутри контура системы охлаждения автомобиля, что приведет к его конденсации, и эффективность охлаждения снова увеличится. Таким образом, система автоматически сама себя стабилизирует, и дополнительная регулировка здесь не требуется.

Хотя в двигателе отсутствуют элементы, создающие повышенное давление в системе охлаждения, в нем предусмотрены узлы, поддерживающие его на оптимальном уровне. Речь идет о клапанных крышках на радиаторе и расширительном бачке.

Функционалом крышки является аварийный сброс давления, если в этом возникает нужда. Крышка весьма компактна, однако ее пользу для всей системы охлаждения сложно переоценить (фактически, это ее предохранительный клапан).

Уровень давления, при котором происходит срабатывание крышки, у разных моделей находится в диапазоне от 1,2 до 2 атмосфер (бар). Если внутреннее давление преодолевает эту отметку, то клапан срабатывает, и пар стравливается в атмосферу.

Способы проверки уровня давления

Следует помнить – проверить внутреннее давление в системе охлаждения без специальных приспособлений практически невозможно. Эту операцию обычно выполняют в условиях автомастерской, где машину выставляют на стенд. Данная диагностика является комплексной, поэтому, ко всему прочему, она занимает много времени.

Данные относительной точности (по давлению внутри системы охлаждения) можно получить с помощью обычного манометра. Однако здесь требуется опыт и сноровка, к тому же гаражные условия никак не будут этому способствовать.

Проверка, выполняемая собственными силами, обычно включает проведение диагностики крышки расширительного бачка (в нее как раз и вставлен клапан). Нужно осмотреть ее на наличие микротрещин и обеспечить качественное уплотнение в закрытом состоянии.

Другой способ проверки касается качества работы клапана. Здесь требуется наличие под рукой насоса и манометра. Следует снять с бачка верхний патрубок и подключить насосный шланг. Далее с помощью насоса надо создать избыточное давление внутри системы охлаждения. Клапан с гарантией должен сработать, если оно перевалит за 1,5 атмосферы.

Устранение повышенного давления

Слишком высокое давление способно повредить элементы системы охлаждения: сорвать патрубки и шланги, образовать свищи в радиаторе, чей корпус изготавливается из тонколистового алюминия.

Избыточное давление появляется в системе исключительно потому, что должным образом не функционирует клапан в крышке радиатора или же заклинило клапан расширительного бачка (в рабочем состоянии, разумеется).

Есть только один способ устранения избыточного пара или воздуха из системы – через клапан в крышке, так что его работоспособность нужно регулярно проверять. Данная деталь не подлежит ремонту и меняется целиком вместе с крышкой. Лучше делать это раз в 2 года, но если внутри нее присутствует некий скрытый дефект, то заменять клапан нужно раньше.

Впрочем, если очень надо, то попробовать «реанимировать» можно и старый клапан. Для этого его нужно пролить жидкостью для профилактики карбюраторов. Она удаляет все отложения и придает поверхностям чистоту – скорей всего, функциональность элемента будет возвращена.

Устранение пониженного давления

Падение давления в системе охлаждения мотора – это намного более частая поломка, сопровождающаяся частым его «закипанием». Данная неисправность легко диагностируется по крайне слабому току горячего воздуха из печки в салон, но не только. Если нет должного давления в системе охлаждения, то объясняться это может следующими причинами:

 

Решать проблему пониженного давления начинают с устранения утечки. Для того чтобы убедиться в ее наличии, следует замерить уровень антифриза в холодном двигателе в разные дни. Если уровень один и тот же, значит, скорей всего, виновница низкого уровня давления – крышка со встроенным клапаном. Видимо, ее переклинило и пришла пора заменить. Также на крышку указывают периодические перепады давления.

Клапан, в норме, работает постоянно. Он не должен допускать сильных перемен давления и уж тем более резких. Если это будет иметь место, то контур системы охлаждения, который хоть и рассчитан на повышенное давление, но все же выполнен из тонкостенных материалов, скорей всего, разгерметизируется – появятся утечки.

Проверку целостности системы провести весьма просто – заведите двигатель, прогрейте его, а далее медленно начните откручивать крышку расширительного бачка. Должно появиться характерное шипение в связи с тем, что охлаждающая жидкость частично нагрелась, а частично даже успела испариться, чем подняла давление в системе.

Это хороший показатель, свидетельствующий о целостности контура. Но вот если никакого звука нет, то это означает, что где-то в системе охлаждения присутствует дыра или неплотность. В лучшем случае пропускает клапан, но если нет, то придется искать протечку по всей магистрали.

Также возможно, что из строя вышел термостат. Починить его нельзя, так что нужно быть готовым заменить деталь. Эксплуатация автомобиля с неисправным датчиком крайне нежелательна, так как можно пропустить момент чрезмерного роста температуры охлаждающей жидкости.

Утечку тосола удобно диагностировать по характерным лужицам с синеватым оттенком, которые могут образоваться под автомобилем после длительной стоянки. Помогают также специальные инструменты (компрессор с манометром) для искусственного нагнетания давления в систему при холодном двигателе (использовать естественным образом созданное давление для диагностики неудобно, так как можно сильно обжечься антифризом).

Данная операция выглядит следующим образом:

• От расширительного бачка отсоединяется верхний патрубок.
• Патрубок заменяется на насосный шланг, который нужно максимально плотно загерметизировать в месте его стыковки с крышкой бачка.
• Насос (компрессор) включается и начинает нагнетать воздух в систему. В это время нужно следить, откуда появится течь. Машину для этого лучше выставить на яму.
• Примерно при давлении в 1,5 атмосферы сработает предохранительный клапан.
• После обнаружения утечки следует оперативно ее устранить.

Тосол может просачиваться не только на землю, но и на пол салона из трещины в радиаторе печки. Если и здесь утечки не выявлено, то можно приступать к осмотру блока цилиндров, предварительно удалив свечи. Если тосол утекает в систему смазки, то уровень масла заметно подрастет – проверьте его. Если это так, значит, виной всему дефект в прокладке головки блока цилиндров. Но здесь для того, чтобы ее заменить, потребуется основательно разобрать двигатель (и делать это лучше совсем не в гаражных условиях).

Можно ли ездить без давления в охлаждающей системе: мнения автомобилистов

• Можно, но осторожно

«Какое давление должно быть в системе охлаждения? Можно ездить и вообще без него (например, вставляем вместо клапана в расширительном бачке крышку с отверстием в 0,5 мм, и этого будет вполне достаточно). Давление ведь нужно в ситуации, когда охлаждающая жидкость нагревается выше точки собственного кипения. А если существенной нагрузки на мотор не давать, то и систему охлаждения напрягать не потребуется. Разве что только до сервиса доехать, если вентилятор сломается».

• Есть риск доехать до капиталки

«Нужно отталкиваться от стандартных температур и рабочего давления в системе охлаждения при различных режимах двигателя. Если температура – 120 градусов и выше, то без давления тут, естественно, будет не обойтись. И не стоит ничего изобретать. Но если рабочая температура меньше, то можно и крышку со сквозным отверстием вместо клапана в бачке установить».

• Нужно для запаса от кипения

«Вообще, убирать давление из системы охлаждения весьма рискованно. Если движение прямолинейное и равномерное (по шоссе), то тогда, конечно, без него можно обойтись. Но вот в жару, например, вентилятор может не справиться с охлаждением. Ведь перенос жидкости осуществляется при температуре немного большей, чем установлено на датчике, который активирует вентилятор. Давление как раз и нужно, чтобы создать этот самый "запас температуры", пока система не исправит ситуацию».

• От климата зависит

«Если климат северный, холодный, то давление вообще не нужно. Можно, конечно, "закипеть", например, в пробке. Но это редкость, скорей от большого давления в системе охлаждения шланги чаще протечку давать начнут. В общем, принимайте во внимание климатические особенности».

Читайте также!

«Пенится масло в гидроусилителе: причины и методы устранения поломки» Подробнее

• Мина замедленного действия

«Искусственная разгерметизация системы охлаждения (чтобы не создавать повышенного давления) чревата ее завоздушиванием – образованием воздушных пробок. И вот это уже 100-процентный перегрев. Лучше уж найти причину низкого давления в системе и устранить ее. И пусть двигатель работает при расчетном давлении».

Выявляемые неисправности системы охлаждения нужно немедленно устранять. Но еще лучше – не доводить ситуацию до критической. А для этого нужно осуществлять регулярное техническое обслуживание автомобиля, и тогда его работа будет надежной и долговременной.