Система охлаждения
Система охлаждения предназначена для поддержания нормального теплового режима двигателя.
При сгорании топливовоздушной смеси выделяется значительное количество тепла, способного вывести из строя агрегаты двигателя.
При перегреве подвижные элементы расширятся, поршни заклинит в цилиндрах, а многие детали будут изогнуты или просто сломаны.
Для отвода избыточного тепла и предназначена система охлаждения. Она же поддерживает оптимальный тепловой режим работы двигателя. На автомобилях в подавляющем большинстве случаев применяется жидкостная система охлаждения.
Нормальная температура охлаждающей жидкости работающего двигателя составляет 80–95 °С. При пуске холодного двигателя система охлаждения помогает ему по возможности быстрее достичь рабочей температуры.
Жидкостная система охлаждения закрытого типа с принудительной циркуляцией и расширительным бачком состоит из следующих основных элементов (рис. 2.21):
- рубашки охлаждения (двойных стенок блока цилиндров и головок, пространство между которыми заполнено охлаждающей жидкостью);
- центробежного насоса, обеспечивающего циркуляцию охлаждающей жидкости в системе;
- термостата (автоматического клапана, открывающегося при достижении охлаж дающей жидкостью температуры 90–102 °С);
- радиатора, выполняющего функцию теплообменника и состоящего из двух бачков, соединенных большим количеством трубок;
- вентилятора, обеспечивающего прокачку воздуха между трубками радиатора;
- расширительного бачка, поддержива ющего постоянный объем циркулиру ющей жидкости и определенное давление в системе;
- соединительных трубопроводов.
В большинстве автомобилей в качестве охлаждающей жидкости применяют специальные составы с низкой температурой кристаллизации — антифризы (от англ. antifreeze — «незамерзающая жидкость»). Предприятия-изготовители присваивают антифризам фирменные названия (например, «Тосол», «Лена» и т. п.) и (или) указывают температуру их замерзания, точнее, кристаллизации (тосол А-40, ОЖ-40, ОЖ-65, где ОЖ — охлаждающая жидкость).
Охлаждающая жидкость циркулирует в системе по малому кругу — при прогреве двигателя и по большому кругу — при его охлаждении. Циркуляцию охлаждающей жидкости по полым зонам неподвижных частей двигателя (рубашке охлаждения) обеспечивает механический насос (водяная помпа).
Рис. 2.21. Система охлаждения двигателя:
1 — рукав подводящий правый; 2 — термостат; 3 — хомут; 4 — шланг перепускной; 5 — парубок рубашки охлаждения выпускной; 6 — рукав отводящий правый; 7 — шланг насоса охлаждающей жидкости подводящий; 8 — патрубок переходный; 9 — пробка выпуска воздуха; 10 — рукав отводящий левый; 11 — рукав подводящий левый; 12 — труба соединительная; 13 — датчик температуры воды; 14 — сливная пробка; 15 — датчик включения электровентилятора; 16 — радиатор отопителя салона; 17 — электровентилятор; 18 — радиатор; 19 — расширительный бачок; 20 — пробка расширительного бачка; 21 — рубашка охлаждающей жидкости двигателя; 22 — насос охлаждающей жидкости; 23 — термостат; 24 — впускная труба двигателя
При движении по большому кругу тепло, образующееся при работе двигателя, поглощается циркулирующей жидкостью, а при прохождении последней через радиатор — воздухом. Радиатор отдает тепло воздуху, который обтекает трубки. Воздух проходит через радиатор под действием электрического вентилятора. Он включается при достижении определенной температуры охлаждающей жидкости. В осталь ное время охлаждение происходит воздухом, проходящим через
радиатор за счет движения транспортного средства.
При пуске холодного двигателя, чтобы охлаждающая жидкость не мешала ему быстрее достичь оптимальной температуры, предусмотрен специальный клапан, перекрывающий ее доступ из рубашки охлаждения к радиатору. Этот клапан называется термостатом.
При пуске холодного двигателя термостат (рис. 2.22) остается закрытым и охлаждающая жидкость не может проходить через радиатор, она циркулирует только в головке блока и самом блоке цилиндров (движение жидкости по малому кругу). В результате двигатель быстро прогревается.
При достижении охлаждающей жидкостью установленной температуры термостат открывает ей доступ в радиатор для охлаждения (движение жидкости по большому кругу).
Если радиатор не справляется с охлаждением жидкости до необходимой температуры, в дело вступает электровентилятор.
Обогреватель салона (печка) также относится к системе охлаждения. Главный его элемент — радиатор. Но не тот, который расположен перед двигателем и спрятан за декоративной отделкой передней части автомобиля, а другой, меньших размеров, расположенный за двигателем. Включая обогреватель, водитель открывает кран, и горячий антифриз попадает в радиатор. Так нагревается воздух, поступающий в салон автомобиля. Включать печку следует при прогретом двигателе.
Включение обогревателя при холодном двигателе лишь увеличит время прогрева мотора.
Если двигатель перегревается, то включение обогревателя позволит снизить температуру охлаждающей жидкости и отвести избыток тепла от двигателя.
Рис. 2.22. Циркуляция жидкости через термостат:
1 — патрубок нижний боковой; 2 — клапан основной; 3 — клапан перепускной; 4 — корпус термостата; 5 — патрубок вертикальный; 6 — патрубок боковой верхний; 7 — крышка термостата; 8 — стержень клапана термостата; 9 — пружина перепускного клапана; 10 — пружина основного клапана; 11 — стопорный винт; 12 — крышка корпуса насоса; 13 — валик насоса; 14 — корпус насоса; 15 — стакан термоэлемента; 16 — термочувствительный твердый наполнитель