Vetaif.ru

Авто журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

СОДЕРЖИ СИСТЕМУ ОХЛАЖДЕНИЯ В ПОРЯДКЕ

Система охлаждения двигателя. Что нужно знать и как проводить профилактику системы

При сгорании топливно-воздушной смеси в цилиндрах двигателя температура газов достигает 2500 °С, а в среднем при работе двигателя составляет около 900 °С. Это вызывает сильный нагрев деталей и может привести к заклиниванию поршней, обгоранию головок клапанов, выгоранию смазки, выплавлению подшипников и другим неисправностям.

Чтобы этого не происходило, в двигателе необходимо поддерживать определенный тепловой режим. Его обеспечивает система охлаждения. Разбираемся, как она работает, и что будет, если она выйдет из строя.

Почему эффективность СЖО выше, чем у воздушного кулера

Эффективность СЖО достигается за счет того, что скорость теплоотвода с помощью движущегося жидкого теплоносителя намного выше, чем скорость естественного теплоотвода с помощью теплопередачи внутри металлического радиатора.

Скорость отвода тепла зависит не только от скорости движения жидкости, но и от теплоемкости жидкости, площади радиатора. В среднем СЖО обеспечивают примерно в три раза лучший теплосъем по сравнению с обычным воздушным охлаждением, в переводе на градусы это означает падение температуры на 15–25 градусов по сравнению с воздушным охлаждением при нормальной комнатной температуре.

В настоящее время для эффективного охлаждения автомобильных двигателей используют закрытую систему жидкостного охлаждения с замкнутым циклом.

Конструкция

В обязательном порядке система содержит расширительный бачок, который служит для компенсации изменения объема жидкости при изменении ее температуры. Кроме того, через него заливают теплоноситель.

Также в состав системы входят:

  • водяная рубашка силового агрегата (пространство между двойными стенками блока цилиндров и его головки в местах отвода чрезмерного количества тепла);
  • датчик температуры;
  • биметаллический или электронный термостат, обеспечивающий оптимальную температуру в системе;
  • помпа-насос центробежного типа, обеспечивающий принудительную циркуляцию охлаждающей жидкости в системе;
  • вентилятор, с помощью которого усиливается поток встречного воздуха на основной радиатор системы;
  • радиатор, осуществляющий передачу тепла окружающей среде;
  • радиатор отопителя, предназначенный для передачи тепла непосредственно в салон автомобиля;
  • контрольный прибор, встроенный в панель приборов автомобиля.

Принцип действия

Охлаждающая жидкость заливается в систему через расширительный бачок. Постоянно циркулируя внутри системы, она отводит тепло от составных частей мотора, нагревающихся в процессе работы, нагревается, попадает в радиатор, охлаждается в радиаторе встречным потоком воздуха и возвращается обратно.

При необходимости включается вентилятор, усиливая эффективность охлаждения. Для замкнутых систем охлаждения температура теплоносителя не должна превышать 126 градусов Цельсия. Таким образом, обеспечивается оптимальный тепловой режим работы силового агрегата.

Дополнительные функции

Кроме своей главной задачи – отвода тепла от нагревающихся элементов, жидкостная система охлаждения двигателя обеспечивает также:

  • Прогрев силового агрегата в холодное время года

В современных системах жидкостного охлаждения предусмотрено два контура, по которым может циркулировать охлаждающая жидкость. Это сделано для того, чтобы в момент пуска холодного двигателя, когда его детали и сама жидкость имеют низкую температуру, циркуляция теплоносителя осуществлялась по малому кругу (мимо радиатора).

Обеспечивается это термостатом, который в момент, когда температура поднимется до определенного уровня (70-80 градусов Цельсия), открывается, давая возможность теплоносителю циркулировать по большому кругу (через радиатор). Таким образом, осуществляется ускоренный процесс прогрева двигателя.

  • Нагревание воздуха в салоне автомобиля

В холодное время года с помощью горячего теплоносителя происходит нагревание воздуха в салоне автомобиля. Для этого служит дополнительный радиатор, установленный в салоне и оснащенный собственным вентилятором. С их помощью тепло, отобранное от горячей жидкости, распространяется по всему объему салона.

  • Снижение температуры нагнетаемого в цилиндры воздуха

Специально для двигателей, оснащенных турбонагнетателями, предусмотрены двухконтурные системы, в которых один контур обеспечивает охлаждение жидкости, а второй – охлаждение воздуха.

Кроме того, контур охлаждения теплоносителя также представляет собой двухконтурную систему, один контур которой охлаждает головку блока цилиндров, а другой – сам блок.

Это вызвано тем, что в турбированном моторе температура головки блока цилиндров должна быть ниже температуры самого блока на 15…20 градусов Цельсия. Особенностью такой системы охлаждения является то, что каждый контур контролируется собственным термостатом.

Достоинства и недостатки

Жидкостная система охлаждения двигателя присутствует практически у всех современных автомобилей. Принципиально отличаясь от систем воздушного охлаждения, она гарантирует:

  • равномерное и быстрое прогревание силового агрегата;
  • эффективный отвод тепла в любых условиях эксплуатации двигателя;
  • снижение затрат мощности;
  • стабильный тепловой режим работы мотора;
  • возможность использования выделяемого тепла для нагревания воздуха в салоне и пр.

Среди немногочисленных недостатков жидкостной системы охлаждения можно отметить:

  • необходимость регулярного обслуживания и сложность ремонта;
  • повышенную чувствительность к изменениям температуры.

Неисправности и способы их устранения

Всем системам жидкостного охлаждения свойственны характерные неисправности. Чаще всего встречаются:

  1. заклинивание термостата в закрытом положении (циркуляция жидкости осуществляется по малому кругу);
  2. поломка помпы;
  3. повреждение выпускного клапана, встроенного в пробку расширительного бачка;
  4. утечка теплоносителя вследствие разгерметизации системы (повреждение уплотнителей, коррозия и пр.).
  5. Кроме того, достаточно часто термостат заклинивает в положении «Открыто» (теплоноситель циркулирует по большому кругу), что увеличивает время прогрева холодного мотора и способствует нестабильности теплового режима при его дальнейшей работе.

Все эти неисправности характеризуются значительным повышением рабочей температуры силового агрегата, что может привести к закипанию теплоносителя и перегреву мотора.

Устраняются все дефекты путем замены неисправных и/или поврежденных деталей или комплектующих.

Внешний вид

Неоспоримым достоинством кастомных систем является яркий и эксклюзивный внешний вид. Готовые СЖО, как правило, предлагают небольшой выбор визуальных изменений: могут отличаться рисунки и тип подсветки на водоблоке, дизайн трубок, а также наличие или отсутствие RGB-подсветки на вентиляторах радиатора. Большинство готовых СЖО поставляются в черном цвете.

Читать еще:  При включении поворотника мигает габарит

Кастомная система охлаждения предлагает практически безграничное количество вариантов дизайна.

Во-первых, за счет прозрачных трубок вы можете использовать разноцветные охлаждающие жидкости, тем самым подчеркнув цветовую гаммму всей сборки. Во-вторых, пользователям доступны стильные водоблоки, в том числе с подсветкой и прозрачные. Резервуар для жидкости также является ярким элементом кастомной СЖО, делая дизайн уникальным. Использование двух контуров позволяет задействовать жидкости двух разных цветов.

Практически каждый вариант кастомной системы водяного охлаждения — это эксклюзивное решение, которое обычно существует только в одном экземпляре. Если вы действительно хотите сделать свой компьютер уникальным, то стоит задуматься об этом типе СЖО.

Вентиляторы радиатора

Еще один важный элемент системы охлаждения. Они стоят на стороне, около двигателя, внутри металлического или пластикового корпуса, предназначенного для защиты пальцев и выпрямления потока воздуха в системе. Эти вентиляторы нужны для создания потока воздуха, проходящего через радиатор, пока автомобиль медленно едет или останавливается при работающем двигателе.

В старых системах вентилятор был подключен к передней части водяного насоса и вращался, когда двигатель работал, потому что он приводился в движение ремнем вентилятора вместо электрического двигателя. В этих случаях, если водитель заметит, что двигатель начинает сильно нагреваться при остановке и начинает движение, водитель может включить автомобиль в нейтральное положение и завести двигатель, чтобы заставить вентилятор вращаться быстрее, что поможет охладить двигатель.

Электрические вентиляторы контролируются внутренней программой и компьютером. Датчик температуры показывает температуру мотора и отправляет данные на главный процессор. После этого система определяет, стоит ли включить вентилятор, и активирует его реле, если двигателю необходим дополнительный поток воздуха.

Накипь

Неорганические и органические соли продукты выкипания охлаждающей жидкости из-за негерметичности и жесткой воды используемой при доливе.

Коррозия

Оксиды металлов конструкционых элементов системы охлаждения. Состоят из оксидов и гидроксидов железа. Создают препятствия для теплопередачи, а так же являются абразивным материалом.

Алюминиевые шламы

Мазеобразные отложения, которые являются гидроксидами алюминия и образуются как продукт коррозии алюминия. Забивают каналы и снижают эффективность всей системы охлаждения.

Рекомендации по профилактике отложений в системе охлаждения

MOTUL Radiator Clean

Состав

Инновационная формула продукта богата активным компонентом — смесью морфолина и гидрооксазина, отвечающая за построение устойчивой коллоидной системы с отложениями в контуре.

Базой для этого средства служит смесь воды и гликоля.

Рекомендации по использованию

Перед началом замены охлаждающей жидкости добавить в радиатор средство Motul Radiator Сlean в следующей пропорции 300 мл на 10L.

Максимально активировать обогреватель салона (включить печку и обдув стекла).

Прогреть систему охлаждения до рабочей температуры и дать поработать двигателю на холостых оборотах в течение 30 минут. Максимальня эффективность при pH 8-10.

Дать остыть системе охлаждения. Слить жидкость из системы охлаждения.

Промыть систему дистиллированной водой и залить новую охлаждающую жидкость.

Рекомендуется использовать средство при аппаратной замене охлаждающей жидкости.

Применение

Легковые автомобили, Грузовая техника, Мототехника 4Т. Средство совместимо с любым типом охлаждающих жидкостей.

Преимущества компонентов присадки

Средство позволяет эффективнее удалить отложения разной природы (алюминиевые шламы, накипь и коррозию) в системе охлаждения;

Становится возможной полная очистка контура системы охлаждения;

Происходит оптимизация работы клапанов, термостатов и водяного насоса;

Снижается общий риск перегрева двигателя;

Снижается риск локальных перегревов (например, перегрев в районе жарового пояса из-за накипи).

Эффект от использования

Снижение вероятности перегрева, образования лаков и нагаров на деталях двигателя.

— Система охлаждения двигателя получает возможность комплексной очистки.

Улучшается теплопередача всей системы, что косвенно сказывается на расходе топлива.

Улучшается комфорт эксплуатации техники.

MOTUL Radiator Stop Leak

Состав

Средство содержит компонент, который блокирует утечки и сам становятся надежным долговечным материалом, а так же растворитель, отвечающий за очистку мест контакта от смазки и масла.

Рекомендации по использованию

Для профессионального применения. Использовать при обнаружении течи из системы охлаждения.

Добавить Motul Radiator Stop Leak в охлаждающую жидкость из расчета дозировки 300 мл на 12л охлаждающей жидкости.

Средство работает в процессе эксплуатации.

Если утечка не устранена – обратитесь к специалистам.

Применение

Легковые автомобили, Грузовая техника, Мототехника 4Т. Средство совместимо с любым типом охлаждающих жидкостей.

Результаты теста на коррозию показывают, что при использовании средства Motul Radiator Stop Leak не происходит снижения антикоррозионных свойств охлаждающей жидкости.

Преимущества компонентов присадки

Герметизирует критические микротрещины или утечки без ухудшения пропускной способности системы охлаждения;

Оптимизирует работу механических элементов системы охлаждения – водяного насоса, термостата, теплообменников;

Исключает риск перегрева благодаря поддержанию достаточного уровня охлаждающей жидкости;

Работает с первых минут внедрения в систему охлаждения.

Как узнать количество антифриза в охладительной системе?

Проверить, достаточно ли охлаждающей жидкости, легко. Найдите пластиковый резервуар в отсеке двигателя и проверьте уровень жидкости по линиям, отмеченным сбоку. На старых автомобилях вы должны снять крышку давления в верхней части радиатора. Кстати это может быть опасно, если система охлаждения перегрета, так как охлаждающая жидкость с кипящей температурой может взорваться, как гейзер.

Соотношение воды и антифриза влияет на способность охлаждающей жидкости противостоять замерзанию — как ни странно, чистый антифриз замерзает чуть ниже 0 C, а добавление к нему воды снижает температуру замерзания полученной смеси. Чтобы узнать, нужно ли вам добавлять воду, проверьте этикетку на бутылке.

Читать еще:  Система улавливания паров бензина приора

Примечание: ингибиторы ржавчины охлаждающей жидкости со временем выходят из строя, и вы должны промыть систему и наполнить ее свежим антифризом в соответствии с графиком технического обслуживания.

Чем очистить систему? Кустарные «лайфхаки»

Проводить данную процедуру лучше в летний сезон с периодичностью раз в 1-2 года. Панель приборов оборудована встроенным значком радиатора. Загорание этого элемента свидетельствует о загрязнении радиатора, или о недостаточном количестве антифриза. Этот значок имеется не на каждом автомобиле.

Провести очищение можно самостоятельно своими руками, а можно прибегнуть к услугам автосервисов. Некоторые автовладельцы идут путем старых дедовских способов, используя в этих целях различные бытовые продукты, не смотря на широкий ассортимент специализированной химии.

При таком раскладе в ход идут вещества с содержанием кислот или щелочи. Первые подходят для очистки ржавчины, вторые — от различной степени накипи. Эти кустарные методы пользуются не меньшим спросом, чем специализированная химия из-за своих бюджетной стоимости и проверенности. Однако, эти способы пытливые умы используют на свой страх и риск.

Лимонная кислота хорошо справится с накипью и налетом в радиаторе, где вместо антифриза была вода. Для разведения нужно:

  1. Для легкой промывки в литр воды добавить 1-2 столовые ложки лимонки. При более серьезных загрязнениях число ложек увеличивается до 8-10. Для поддержания уровня ph лучше взять дистиллированную воду. Тогда раствор будет кислотным, а не щелочным, и уровень ph будет не больше 4.
  2. Раствор необходимо подготовить в таком количестве, которое поместится в пустой СО. То есть, проще опираться на количество заливаемого хладагента. Если требуется 5 л раствора, то нужно будет пять литров дистиллированной воды, около 0,3-0,5 кг лимонной кислоты.

Технология очистки

  • полностью спустить оставшийся антифриз;
  • влить кислотный раствор;
  • завести ДВС и дать проработать пару часов в его рабочей температуре;
  • спустить средство из СО;
  • при мутном и грязном наполнителе, нужно повторить процедуру вновь, до тех пор, пока на выходе он не будет прозрачным;
  • когда раствор выйдет в прозрачном, незагрязненном виде, обязательно произвести промывку одной лишь кипяченой либо дистиллированной водой, чтобы убрать остатки кислотного характера.

Следующее по популярности в народе — уксус. Приготовленный из него раствор легко очищает от ржавчины. Чтобы приготовить 10 л раствора, потребуются столько же литров воды и 500 мл уксуса. Принцип проведения промывки полностью идентичен методу с лимонным порошком.

В качестве народного сырья часто применяется сильногазированный напиток Фанта (Fanta). Он содержит лимонку и достаточно неплохо справляется со следами металлических распадов. При легком загрязнении жидкость заливают на несколько часов работы мотора, при более серьезной — на пару дней. Ориентиром остается все та же относительная чистота используемого раствора.

По окончанию мероприятий стоит проверить трубы и патрубки системы во избежание закупорки хлопьями ржавчины и грязи. В противном случае есть риск герметизации СО, которая затем обернется протечкой.

Есть еще один способ кустарной промывки — использование молочной кислоты. Он менее популярен по сравнению с предыдущими. При наличии данного вещества им заполняют всю СО, при неимении — используют молочную сыворотку.

Существует также способ промывки с помощью каустика (каустической соды), однако, он подходит только для использования в медных радиаторах. Использование содовых растворов в алюминиевых деталях нанесет серьезный урон их рабочему состоянию. Чтобы воспользоваться этим методов потребуется демонтаж радиатора и плотные резиновые перчатки, чтобы избежать химического ожога.

Не рекомендуется применение следующих средств в домашних условиях

  1. Кока-кола — в ней повышенное содержание сахара и углекислого газа;
  2. Моющее средство Фэйри — в борьбе против ржавчины и накипи оно не имеет шансов, а применить его можно лишь для очистки конструкции с внешней стороны;

  1. Калгон, Тирет и пр. — данная линейка используется для предотвращения накипи, но не для избавления от нее;
  2. Бытовая белизна — наличие в составе гидрохлорида натрия при повышении температуры разъест алюминиевые детали СО;
  3. Крот турбо — данное средство содержит каустик, потому его применение допустимо лишь в медных радиаторах, к тому же он агрессивно проявляет себя к алюминию и резине.

Также не стоит смешивать вещества в надежде усилить эффективность раствора: возможно, очистка будет более результативной, но есть риск испортить другие элементы. Применение подобных средств, изначально не предусмотренных для таких целей, может привести к неприятным последствиям и дорогостоящему ремонту. Потому лучше отдать предпочтение специализированным средствам.

Механизм

Преимущества

Вода недорогая, нетоксичная и доступна на большей части земной поверхности. Жидкостное охлаждение обеспечивает более высокую теплопроводность, чем воздушное охлаждение. Вода имеет необычно высокую удельную теплоемкость среди обычных жидкостей при комнатной температуре и атмосферном давлении, что позволяет эффективно переносить тепло на расстояние с низкими скоростями массопереноса. Охлаждающая вода может быть рециркулирована через систему рециркуляции или использоваться в однопроходной прямоточной системе охлаждения (OTC). Высокая энтальпия испарения воды позволяет использовать эффективное испарительное охлаждение для отвода отработанного тепла в градирнях или прудах-охладителях . Рециркуляционные системы могут быть открытыми, если они основаны на испарительном охлаждении, или закрытыми, если отвод тепла осуществляется в теплообменниках с незначительными потерями на испарение. Теплообменник или конденсатор могут отделять бесконтактную охлаждающую воду от охлаждаемой жидкости , или контактная охлаждающая вода может напрямую попадать на такие предметы, как пильные полотна, где разность фаз позволяет легко разделить. Нормы охраны окружающей среды подчеркивают снижение концентрации отходов в бесконтактной охлаждающей воде.

Читать еще:  Черный налет на свечах зажигания карбюратор

Недостатки

Вода ускоряет коррозию металлических деталей и является благоприятной средой для биологического роста. Растворенные минералы в природных источниках воды концентрируются за счет испарения, оставляя отложения, называемые отложениями. Охлаждающая вода часто требует добавления химикатов для минимизации коррозии и изоляции отложений накипи и биообрастания.

Вода содержит разное количество примесей от контакта с атмосферой, почвой и емкостями. Промышленные металлы имеют тенденцию превращаться в руды в результате электрохимических реакций коррозии. Вода может ускорить коррозию охлаждаемого оборудования как электрический проводник и растворитель для ионов металлов и кислорода. Реакции коррозии протекают быстрее при повышении температуры. Консервация оборудования в присутствии горячей воды была улучшена за счет добавления ингибиторов коррозии, включая цинк , хроматы и фосфаты . Первые два вызывают опасения по поводу токсичности; и последнее было связано с эвтрофикацией . Остаточные концентрации биоцидов и ингибиторов коррозии представляют потенциальную опасность для безрецептурного отпуска и продувки из открытых систем рециркуляции охлаждающей воды. За исключением машин с коротким расчетным сроком службы, закрытые системы рециркуляции требуют периодической обработки или замены охлаждающей воды, что вызывает аналогичную озабоченность по поводу окончательной утилизации охлаждающей воды, содержащей химические вещества, используемой с учетом требований экологической безопасности закрытой системы.

Биообрастание происходит потому, что вода является благоприятной средой для многих форм жизни. Характеристики потока рециркуляционных систем охлаждающей воды способствуют заселению сидячими организмами с целью использования циркулирующего источника пищи, кислорода и питательных веществ. Температура может стать достаточно высокой, чтобы поддерживать теплолюбивое население. Биообрастание поверхностей теплообмена может снизить скорость теплопередачи системы охлаждения; биообрастание градирен может изменить распределение потока, чтобы снизить скорость испарительного охлаждения. Биообрастание может также создавать разную концентрацию кислорода, увеличивая скорость коррозии. Безрецептурные и открытые рециркуляционные системы наиболее подвержены биообрастанию. Биообрастание может подавляться временными изменениями среды обитания. Температурные перепады могут препятствовать созданию термофильных популяций в периодически эксплуатируемых учреждениях; а преднамеренные краткосрочные скачки температуры могут периодически убивать менее устойчивые группы населения. Биоциды обычно использовались для борьбы с биообрастанием там, где требуется устойчивая работа предприятия.

Хлор может быть добавлен в форме гипохлорита для уменьшения биообрастания в системах охлаждающей воды, но позже он восстанавливается до хлорида, чтобы минимизировать токсичность продувочной воды или воды без рецепта, возвращаемой в естественную водную среду. Гипохлорит становится все более разрушительным для деревянных градирен по мере увеличения pH. Хлорированные фенолы использовались в качестве биоцидов или выщелачивались из консервированной древесины в градирнях. И гипохлорит, и пентахлорфенол обладают сниженной эффективностью при значениях pH выше 8. Неокисляющие биоциды может быть труднее детоксикации перед выпуском продувочной или безрецептурной воды в естественную водную среду.

Концентрации полифосфатов или фосфонатов с цинком и хроматами или аналогичными соединениями поддерживаются в системах охлаждения для поддержания чистоты теплообменных поверхностей, поэтому пленка гамма-оксида железа и фосфата цинка может ингибировать коррозию путем пассивирования точек анодной и катодной реакции. Они увеличивают соленость и общее количество растворенных твердых веществ, а соединения фосфора могут обеспечивать ограничивающие важные питательные вещества для роста водорослей, способствуя биообрастанию системы охлаждения или эвтрофикации естественной водной среды, получающей продувочную или безрецептурную воду. Хроматы уменьшают биообрастание в дополнение к эффективному ингибированию коррозии в системе охлаждающей воды, но остаточная токсичность продувочной или безрецептурной воды способствует снижению концентраций хроматов и использованию менее гибких ингибиторов коррозии. Продувка может также содержать хром, выщелоченный из градирен, построенных из древесины, консервированной хромированным арсенатом меди .

Общее количество растворенных твердых веществ или TDS (иногда называемое фильтруемым остатком) измеряется как масса остатка, остающегося после испарения измеренного объема отфильтрованной воды . Соленость измеряет изменения плотности или проводимости воды, вызванные растворенными веществами. Вероятность образования накипи увеличивается с увеличением общего количества растворенных твердых веществ. Твердые вещества, обычно связанные с образованием накипи, представляют собой карбонат и сульфат кальция и магния . Скорость коррозии первоначально увеличивается с увеличением солености в ответ на увеличение электропроводности, но затем уменьшается после достижения пика, поскольку более высокие уровни солености снижают уровни растворенного кислорода.

Некоторые грунтовые воды содержат очень мало кислорода при перекачивании из колодцев, но большинство природных источников воды содержат растворенный кислород. Коррозия увеличивается с увеличением концентрации кислорода. Растворенный кислород приближается к уровню насыщения в градирнях. Растворенный кислород желателен при продувке или возвращении безрецептурной воды в естественную водную среду.

Вода ионизируется на катионы гидроксония (H 3 O + ) и анионы гидроксида (OH — ) . Концентрация ионизированного водорода (в виде протонированной воды) в системе охлаждающей воды выражается как pH . Низкие значения pH увеличивают скорость коррозии, а высокие значения pH способствуют образованию накипи. Амфотеризм необычен среди металлов, используемых в системах водяного охлаждения, но скорость коррозии алюминия увеличивается при значениях pH выше 9. Гальваническая коррозия может быть серьезной в водных системах с медными и алюминиевыми компонентами. Кислота может быть добавлена ​​в системы охлаждающей воды для предотвращения образования накипи, если снижение pH компенсирует повышенную соленость и растворенные твердые частицы.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector