Система охлаждения автомобиля: что собой представляет

О чем речь? Система охлаждения — одна из самых важных частей автомобиля, от которой зависят его долговечность и работоспособность. Ее главная задача — предотвращение перегрева двигателя.

На что обратить внимание? Основными компонентами системы охлаждения являются радиатор, вентилятор, термостат и насос. Рабочая жидкость — антифриз — циркулирует по системе, поглощая тепло от двигателя и отводя его через радиатор.

Функции системы охлаждения двигателя

На системе охлаждения двигателя лежит множество важных задач:

Отведение тепла от мотора

Внутри камер сгорания температура может составлять 2000 °C. Если тепло не отводить, стенки цилиндров разогреются до сотен градусов. При такой температуре моторное масло сгорит или испарится, цилиндры и соседние детали двигателя потеряют свою прочность, и сам мотор выйдет из строя.

Понижение температуры в смазочной системе

За охлаждение масла отвечает встроенный радиатор, который входит в конструкцию системы. В результате масло не теряет смазывающую способность.

Нагрев воздуха в салоне

Эту функцию осуществляет радиатор отопителя. С его помощью вентиляторы, отопительные приборы и кондиционеры в автомобиле могут поддерживать комфортную для пассажиров температуру.

Охлаждение выхлопных газов

Отработавшие газы имеют высокую температуру. Чтобы двигатель не подвергался такому сильному нагреву, необходимо охладить газы в системе рециркуляции перед тем, как они попадут в цилиндры.

Охлаждение системы турбонаддува

Этот узел также подает раскаленный газ внутрь цилиндров двигателя. Чтобы остудить подаваемый воздух, нужно снизить температуру компрессора турбонаддува.

Охлаждение жидкости коробки передач

Температуру рабочей жидкости в АКПП также может контролироваться системой охлаждения двигателя.

Из чего состоит охлаждающая система мотора

В систему охлаждения автомобиля входят следующие узлы и детали:

• термостат;
• радиатор;
• компрессор;
• температурный таймер;
• электровентилятор;
• резиновые трубки радиатора;

Главное устройство системы охлаждения — это радиатор. Через него проходит специальная охлаждающая жидкость. Она подается в двигатель, чтобы остудить его, нагревается и по трубкам попадает снова в радиатор. Там жидкость охлаждается, и затем цикл повторяется.

Типы систем охлаждения

С помощью воздуха

Воздушное охлаждение происходит следующим образом. Система охлаждения двигателя отводит теплый воздух из отсека двигателя, имеющего снаружи и специальные ребра. Они за счет большой площади поверхности эффективно отдают тепло в окружающую среду.

Существует два вида воздушного охлаждения. Естественное охлаждение происходит за счет потока воздуха, возникающего в системе естественным путем во время движения авто. А с помощью вентилятора можно создать искусственный поток теплого воздуха.

Воздушные потоки неравномерно отводят тепло от мотора. Такая система охлаждения в большинстве случаев устанавливается на двигателях мототранспорта: мотоциклах, квадроциклах, снегоходах и т. п.

С помощью жидкости

Система охлаждения контролирует циркуляцию специальной охлаждающей жидкости, которая отводит тепло. В качестве охладителя используют антифриз, моторное масло или воду.

Жидкостное охлаждение также может быть двух видов. Замкнутая система повторяет циркуляцию хладагента по закрытому контуру. Незамкнутая подводит охлажденную жидкость к двигателю из другого отсека и выводит нагретую в окружающую среду.

Этот тип охлаждения также можно осуществлять принудительно, заставляя охладитель циркулировать по заданному контуру. Движение под давлением производит компрессор, или помпа. Также есть термосифонный способ циркуляции. Перемещение объемов жидкости зависит от разницы в их плотности: более плотная охлажденная жидкость выталкивает нагретую.

Жидкостное охлаждение осуществлять сложнее по сравнению с воздушным, однако оно более эффективно. Эту систему охлаждения двигателя устанавливают на любой современный автотранспорт.

Принцип работы системы охлаждения двигателя

Рассмотрим алгоритм работы жидкостной системы:

• Коленвал, приводимый в движение при запуске двигателя, начинает работу помпы. Постепенно давление в системе меняется на разных участках, что позволяет охлаждающей жидкости циркулировать.
• По шлангам жидкость подается к самым горячим элементам двигателя — цилиндрам. Огибая их со всех сторон, она поглощает максимум тепла и далее движется по направлению к радиатору.
• В этой части системы жидкость вновь охлаждается, отдавая свое тепло посредством контакта с ребристой поверхностью трубок. Тепло выводится по ходу движения автомобиля (естественной конвекции) либо с помощью электрического вентилятора.
• Охлажденная жидкость передается обратно на горячий мотор за счет работы помпы и вновь повторяет свой путь.

В систему охлаждения двигателя встроен термостат. Это устройство следит за тем, чтобы температура мотора оставалась стабильной. Когда цилиндры разогреваются, клапан двигателя широко открывается, и чем горячее двигатель, тем шире просвет. Охладитель движется свободнее и интенсивнее. Соответственно, когда двигатель недостаточно нагрет и просвет клапана остается узким, это создает препятствие движению хладагента, и жидкость протекает медленнее.

Охладитель также может двигаться по малому контуру, который состоит из пути от помпы к цилиндрам и обратно к помпе. В радиатор жидкость не подается и не охлаждается принудительно. Это нужно для того, чтобы двигатель смог прогреться до необходимой температуры. Когда достигнута нужная степень нагрева цилиндров, термостат передает блоку управления сигнал, который означает, что пора открывать клапан. Жидкость попадает в радиатор, остывает и затем снова подается на двигатель.

Излишки охлаждающей жидкости и пар, полученный в ходе ее нагрева, отправляются в расширительный бачок. Они хранятся в этом резервуаре и могут быть снова отправлены в циркулирующую систему, если понадобится восполнить ее уровень, снизившийся, например, из-за утечек.

Неисправности системы охлаждения

К сожалению, ни одна система в транспортном средстве не является совершенной, и система охлаждения двигателя — не исключение. Ее самой распространенной проблемой являются протечки охлаждающей жидкости. В идеале многочисленные резиновые трубки должны быть всегда герметично соединенными между собой и частями системы. Однако материалы со временем изнашиваются, могут протечь трубки радиатора, а также хомуты.

Из-за химического воздействия реагентов, которыми обрабатывают дороги, и ударов о различные поверхности во время движения могут образовываться полости в радиаторе, из-за чего он также теряет герметичность. Быстрее всего он приходит в негодность у тех авто, которые не оснащены кондиционером. Практически при любом ДТП в первую очередь из строя выходит именно радиатор.

Отопительная система реже подвергается физическому воздействию благодаря своему местоположению, однако тоже иногда дает протечку. Охлаждающая жидкость может просочиться через сальниковую набивку и попасть в подшипник и застопорить его движение. В итоге придется как можно скорее заменить помпу. 

Если обнаружить протечку компрессора слишком поздно, он выйдет из строя, а его поломка, в свою очередь, приведет к разрушению ремня ГРМ и самого двигателя. Транспортное средство с цепью на приводе ГРМ также будет не способно продолжать движение.

Выйти из строя может и термостат. В рабочем состоянии он всегда должен точно измерять температуру двигателя и вовремя передавать данные на блок управления. При его поломке нарушается работа клапана, и тот застревает в одном положении, будучи все время открытым или закрытым.

Это приведет либо к быстрому перегреву даже в самую холодную погоду, либо к невозможности прогреть мотор до состояния работоспособности. Когда клапан все время открыт, двигатель впустую тратит топливо и неэффективно работает, а печка в салоне не греет. Расширительный бачок тоже может дать течь, если давление в нем резко изменится.

В системе охлаждения двигателя есть еще один элемент, который может потерять свою герметичность. Это пробка, препятствующая движению охлаждающей жидкости вне радиатора или расширительного резервуара. В случае неисправности пробка начинает течь не сразу, а при достижении температуры кипения жидкости, проходящей через двигатель. Теряя герметичность этого элемента, двигатель практически сразу прекращает свою работу, отсрочить его поломку может только движение в условиях низкой температуры и минимальной нагрузки на мотор.

Замена жидкости и промывка

Антифриз или охлаждающее масло подлежит обязательной замене при достижении определенного километража пробега (примерно 45 тыс. км). Чтобы заменить жидкость, сперва нужно избавиться от старой, для этого необходимо:

• ослабить пробку расширительного резервуара;
• подставить емкость для сбора и открыть кран радиатора.

Чтобы охлаждающая жидкость вытекала быстрее, можно приподнять заднюю часть автомобиля. Это можно сделать, подставив под колеса несколько брусков или использовав домкрат. Автомобиль наклонится вперед, и хладагент потечет свободнее.

Затем систему охлаждения двигателя требуется промыть. Чтобы это сделать, нужно:

• Налить внутрь дистиллированную воду. Для лучшего результата стоит добавить в нее немного уксусной или лимонной кислоты.
• Запустить двигатель и оставить во включенном состоянии около 15 минут.
• Заглушить мотор, слить воду по тому же алгоритму, что и хладагент.

Читайте также!

«При включении зажигания включается вентилятор охлаждения двигателя» Подробнее

Что дает промывка?

На элементах системы, по которым протекает охлаждающая жидкость, постепенно оседает налет, состоящий из веществ примесей хладагента и ржавчины. Этот осадок затрудняет циркуляцию, и, как следствие, работа по отводу тепла становится все менее эффективной, но при этом столь же, если не более, энергозатратной.

После промывки системы охлаждения двигателя нужно залить свежую жидкость. Чтобы сделать это, нужно отсоединить расширительный бачок и открыть любое из его отверстий. После заправки резервуар нужно вернуть на посадочное место и снова запустить двигатель. Постепенно хладагент равномерно распределится по всему контуру от радиатора до цилиндров. После замены охладителя следует проверить, нет ли протечек в системе, и убедиться, что показатель уровня жидкости соответствует норме.

Уход за системой охлаждения

Важно внимательно следить за состоянием системы. Для этого достаточно выполнять следующие правила:

• Регулярно проверять уровень хладагента в расширительном бачке и по мере необходимости доливать свежую жидкость.
• Периодически проводить ревизию всех элементов системы на протечки и оперативно избавляться от них.
• Проверять пробки расширительного бачка. Следить за работоспособностью клапанов.
• Вовремя заменять охлаждающую жидкость на свежую и прочищать систему. Рекомендуемый срок использования жидкости – не более 5 лет. При появлении ржавых пятен в жидкости следует сделать промывку и обновить антифриз.