Система охлаждения двигателя - основные компоненты и принцип работы

Устройство системы охлаждения двигателя

В настоящее время в подавляющем большинстве легковых и грузовых транспортных средств установлена жидкостная (или водяная) система охлаждения закрытого типа. Это обусловлено тем, что она позволяет добиться равномерного и достаточно быстрого охлаждения цилиндроблока, при этом не производит сильного шума. Рассмотрим устройство узла на ее примере.

Она состоит из следующих элементов:

радиатор для хладагента;
радиатор для масла (присутствует не на всех моделях);
теплообменник;
вентилятор;
насос;
расширительный бачок;
термостат;
система шлангов и патрубков.

Рубашка цилиндров также является составной частью узла.

Основная задача радиатора – понижение температуры жидкости, которая циркулирует по контуру узла. Для этого он имеет трубчатое устройство, которое существенно облегчает отдачу тепла.

Масляный радиатор используется для понижения температуры масла в автомобильной системе смазки. Дело в том, что во время работы оно тоже достаточно сильно нагревается. Это обусловлено интенсивным трением смазываемых деталей, а также поступлением тепла от цилиндров.

Теплообменник используется для нагрева воздуха, который через него проходит. Это необходимо для запуска двигателя в холодное время года.

Вентилятор при необходимости нагнетает воздушный поток на радиатор, тем самым делая его прохождение (а значит, и охлаждение) более интенсивным. Устройство приводится в движение коленвалом или сцеплением.

Насос обеспечивает стабильную циркуляцию жидкости в системе, поддерживая ее давление на одном и том же уровне. Он вращается за счет подключения к коленчатому валу.

Расширительный бачок нужен на случай, если объем жидкости существенно возрастет в результате ее нагрева. Это устройство предотвращает повышение давления в патрубках, тем самым не допуская нарушения их целостности и утечку.

Термостат определяет количество охладителя в зависимости от степени его нагрева. Его основное назначение – регулировка температуры в целях ее поддержания на одном и том же уровне. На современных моделях транспортных средств вместо термостата стоит температурный датчик, который передает информацию на ЭБУ. Он, в свою очередь, вычисляет необходимые давление и температуру и подает соответствующие команды на клапаны.

Патрубки и шланги служат для соединения между собой всех остальных составных элементов системы. Именно по ним циркулирует охладитель по пути от одной детали к другой.

Также на некоторых ДВС присутствует дополнительная система. Она помогает избежать перегрева, когда мотор длительное время работает вхолостую. Чаще всего ее устанавливают на пожарные машины, бетономешалки и другой транспорт специального назначения.

Проблемы с радиатором и вентилятором

Недостаточное охлаждение двигателя может быть связано с проблемами работы радиатора и вентилятора. В первую очередь стоит помнить, что слишком сильно забитый пылью и насекомыми радиатор неспособен полноценно охлаждаться как встречным потоком воздуха, так и вентилятором. Нередко его чистка решает проблему с охлаждением.

Устройство «классического» радиатора охлаждения двигателя. Во многих современных двигателях, охлаждающая жидкость заливается не через горловину радиатора, а в расширительный бачок

И всё же, возможны и более серьёзные ситуации — трещины радиатора, которые могут возникнуть, как при ДТП, так и в результате коррозии. Радиатор в большинстве случаев можно восстановить. Латунные и медные ремонтируются с помощью пайки, а алюминиевые специальными герметиками.

Перед началом пайки места повреждения тщательно зачищаются наждачной шкуркой, до появления металлического блеска. После, трещина обрабатывается паяльным флюсом и с помощью мощного паяльника наносится равномерный слой припоя (см. видео).

Алюминиевый радиатор запаять не получиться, однако для их ремонта предлагаются специальные герметики или же можно использовать обычную «холодную сварку»

Перед началом заделывания трещин важно хорошо зачистить дефектные места. Клеящая масса хорошо разминается до однородного состояния и наносится на проблемный участок. Стоит помнить о том, что эксплуатировать автомобиль можно только на следующие сутки после ремонта – эпоксидный клей высыхает довольно долго

Стоит помнить о том, что эксплуатировать автомобиль можно только на следующие сутки после ремонта – эпоксидный клей высыхает довольно долго.

Что касается вентилятора охлаждения, его поломка может быть связана с обрывом электропроводки или нарушением привода от коленчатого вала, если вращение передаётся от силового агрегата.

В первом случае, стоит визуально оценить состояние проводов идущих к мотору вентилятора, при обнаружении обрыва нужно заново соединить повреждённые контакты. Если состояние проводов нормальное, а вентилятор всё равно не работает, возможно, поломался сам двигатель или датчик, отвечающий за его своевременное включение. При этом лучше обратиться в автосервис, где определят причину, по которой вентилятор не включается. При проблемах с датчиком обдув может как беспрерывно, так и не включаться вовсе.

В автомобилях, где вентилятор начинает вращаться при передаче крутящего момента от двигателя, поломка чаще всего связана с обрывом приводного ремня. Его замена довольно проста: необходимо ослабить натяг шкива и поставить новый ремень.

Основные неисправности охлаждающей системы двигателя

Система охлаждения двигателя автомобиля состоит из большого количества отдельных ее частей — радиатора, вентилятора, системы патрубков, датчиков. При некорректной работе хотя бы одного элемента хуже начинает работать вся система. Поэтому причиной поломки может быть:

Засорение радиатора. Именно этот элемент предназначается для принудительного отвода тепловой энергии из двигателя. Если он засоряется снаружи (большое количество пыли и грязи попадает на его слоты) либо внутри (сердцевина забивается значительным количеством ржавчины и осадком с жидкости), то эффективность работы узла резко снижается. Соответственно, радиатор, как и всю систему охлаждения, необходимо периодически чистить как снаружи, так и изнутри с использованием специальных очистителей либо подручных средств.
Неисправная помпа. По этой причине в системе охлаждения появляется либо течь из-под подшипника насоса охлаждения, либо нарушается циркулирование жидкости по рубашке охлаждения. Причин выхода насоса из строя несколько. Среди них банальный износ его лопастей либо внутренних частей, ослабление привода, нарушение герметичности. Зачастую на металлических крыльчатках можно наблюдать коррозию, а пластмассовую банально срывает и она проворачивается.
Некорректная работа термостата. Основная задача этого узла состоит в том, чтобы блокировать поток антифриза или тосола в радиатор до тех пор, пока двигатель достаточно не прогрелся. На большинстве автомобилей он открывается только тогда, когда температура охлаждающей жидкости достигнет +87… +95°С. Соответственно, при его выходе из строя двигатель будет очень долго нагреваться, особенно в холодную погоду. Если термостат заклинил и не открывается вовсе, то температура в системе будет выше нормы вплоть до кипения. Когда открыт постоянно, то температура ниже нормы.
Неисправность вентилятора охлаждения. В зависимости от типа его привода может быть много своих причин. Например, у вентилятора, приводимого в движение механически, может ослабеть натяжка привода. Если привод электрический, то причиной его отказа может быть неисправное термореле либо приводной электродвигатель. Если же привод гидравлический, то причина, скорее всего, кроется в недостаточном давлении (низком уровне) масла в системе.
Разгерметизация системы. Утечка охлаждающей жидкости может быть в самых разных местах. Например, на патрубках, местах их соединений (на хомутах), в корпусе радиатора, на помпе, рубашке охлаждения головки блока цилиндров. В случае прогорания прокладки ГБЦ происходит смешивание охлаждающей жидкости с моторным маслом. Это не только приводит к снижению уровня антифриза, но и ухудшению характеристик масла, что оказывает дополнительную нагрузку на двигатель.
Неисправность датчика температуры. Информация от него поступает на электронный блок управления, и на ее основании ЭБУ отдает команды на формирование оптимальной топливовоздушной смеси, включение/отключение вентилятора системы охлаждения и другие команды. Проверить датчик температуры можно с помощью мультиметра.
Низкий уровень охлаждающей жидкости. Даже если система охлаждения полностью герметична и в ней нет мест утечек, то все равно со временем уровень антифриза в ней падает. Это случается по причине его испарения. Процесс этот достаточно долгий, однако автовладельцу необходимо периодически контролировать соответствующий уровень и при необходимости добавлять либо полностью менять охлаждающую жидкость, если подошел конец срока его эксплуатации.
Негерметичность клапана пробки радиатора. В этом случае давление в системе охлаждения будет ниже нормы. Из-за этого жидкость будет кипеть даже при работе двигателя на холостом ходу. Также происходит сброс охлаждающей жидкости в расширительный бачок, но только после остановки двигателя. Также будет наблюдаться большой расход антифриза.

Еще одной неисправностью можно считать использование антифриза с неподходящими параметрами, например, обычной воды. Как известно, на морозе она кристаллизуется, что обычно приводит к механическим поломкам элементов системы охлаждения. Поэтому выбирать антифриз нужно в соответствии с требованиями автопроизводителя.

Что и каким образом разъедает?

Несколько предложений для более лучшего разъяснения – учитывайте, что охлаждающая мотор смесь делается из 3 главных компонентов:

Этиленгликоль либо в более редких случаях может использоваться пропиленгликоль (последний является чуть менее токсичным для использования в автомобиле и применяется чаще в G13). Сюда можно отнести стандартные двухатомные типы спиртов, которые по своей сути являются наименее активными и при долгом влиянии способны портить даже толстые стенки металлических патрубков в автомобиле, а также в состоянии разъедать резину и каучук.
Вода (обычно применяется дистиллированная).
Присадки для смеси в системе охлаждения мотора. Такие добавки требуются чаще всего, чтобы уменьшить отрицательное влияние от того же этиленгликоля либо от влияния пропиленгликоля (говоря более лаконичным языком — они не позволяют им все уничтожать и портить трубопроводы в авто).

Проблемы с радиатором и вентилятором

Перед началом заделывания трещин важно хорошо зачистить дефектные места. Клеящая масса хорошо разминается до однородного состояния и наносится на проблемный участок

Промывка системы охлаждения и замена жидкости

Гидравлическая система охлаждения требует своевременного промывания магистралей, в противном случае на стенках каналов может образоваться коррозия, солевые отложения, и другие загрязнения.

Система охлаждения дизельного двигателя 2,0 и 1,6 литра EA288

FAQ VW Audi Skoda Seat

Терморегулирование

Система охлаждения двигателя семейства EA288 управляется системой терморегулирования. Система терморегулирования обеспечивает оптимальное распределение имеющегося тепла двигателя с учётом потребностей в обогреве или охлаждении салона, двигателя и коробки передач. Благодаря управлению температурой, двигатель быстрее прогревается после холодного пуска.

Возникающие в двигателе тепловые потоки целенаправленно распределяются к компонентам, включённым в систему охлаждения, в зависимости от их потребности в тепле. Главным следствием более быстрого прогрева ОЖ и оптимального использования вырабатываемого двигателем тепла является уменьшение потерь на внутреннее трение в двигателе, что способствует снижению расхода топлива и уменьшению вредных выбросов. Кроме того, обеспечивается комфортная климатизация салона.

Система охлаждения

Для управления распределением тепла в зависимости от потребности вся система охлаждения поделена на три контура ОЖ.

Условные обозначения

1 Радиатор системы рециркуляции ОГ 2 Теплообменник отопителя 3 Циркуляционный насос отопителя V488 4 Датчик температуры ОЖ G62 5 Термостат 6 Радиатор ОЖ 7 Насос системы охлаждения 8 Интеркулер 9 Насос системы охлаждения наддувочного воздуха V188 10 Радиатор интеркулера

Общая схема системы охлаждения

Условные обозначения

1 Расширительный бачок ОЖ 2 Циркуляционный насос отопителя V488 3 Теплообменник отопителя 4 Радиатор системы рециркуляции ОГ 5 Масляный радиатор коробки передач 6 Датчик температуры ОЖ G62 7 Блок цилиндров 8 Термостат 9 Масляный радиатор двигателя 10 Блок дроссельной заслонки J338 11 Исполнительный электродвигатель системы рециркуляции ОГ V338 12 Радиатор ОЖ 13 Радиатор интеркулера 14 Насос системы охлаждения наддувочного воздуха V188 15 Интеркулер 16 Клапан контура ОЖ головки блока цилиндров N489 17 Насос системы охлаждения 18 Головка блока цилиндров

(!)При выполнении сервисных или ремонтных работ в системе охлаждения необходимо соблюдать инструкции и указания, приведённые в руководстве по ремонту! Удаление воздуха из системы охлаждения всегда должно выполняться только с помощью диагностического тестера в режиме «Ведомые функции»!

При холодном двигателе механический насос системы охлаждения отключён, циркуляция ОЖ в блоке цилиндров не происходит. Работает циркуляционный насос отопителя V488, и охлаждающая жидкость циркулирует через следующие компоненты: • теплообменник отопителя (1); • радиатор системы рециркуляции ОГ (2); • ГБЦ (3); • циркуляционный насос отопителя V488 (4).

Высокотемпературный контур

Когда температура ОЖ достигает значения, говорящего о том, что двигатель достаточно прогрет, механический насос системы охлаждения остаётся постоянно включённым. Когда ОЖ нагревается до свой рабочей температуры, термостат открывается и включает в контур циркуляции радиатор ОЖ. • ГБЦ (1); • масляный радиатор двигателя (2); • блок дроссельной заслонки J338 (3); • исполнительный электродвигатель системы рециркуляции ОГ V338 (4); • радиатор ОЖ (5); • насос системы охлаждения (6).

Низкотемпературный контур

Низкотемпературный контур служит для охлаждения наддувочного воздуха до заданного значения. Для этого блок управления двигателя активирует насос системы охлаждения наддувочного воздуха V188 в необходимой степени в зависимости от температуры наддувочного воздуха. В низкотемпературный контур входят следующие компоненты: • интеркулер (1); • насос системы охлаждения наддувочного воздуха V188 (2); • радиатор интеркулера (3).

Как здесь найти нужную информацию?Расшифровка заводской комплектации автомобиля (англ.)Расшифровка заводской комплектации VAG на русском!Диагностика Фольксваген, Ауди, Шкода, Сеат, коды ошибок.

Если вы не нашли информацию по своему автомобилю — посмотрите ее на автомобили построенные на платформе вашего авто. С большой долей вероятности информация по ремонту и обслуживанию подойдет и для Вашего авто.

Как устроена система охлаждения двигателя

При рассмотрении радиатора важно знать особенности системы охлаждения автомобиля, предназначенной для снижения температуры мотора до безопасного уровня. Кроме этого, в ее функции входит нагрев воздуха, охлаждение отработавших газов, потока в турбированном наддуве, а также масла в АКПП.
Конструктивно система охлаждения бывает жидкостной, воздушной или смешанной

Наиболее востребованным является первый вариант. Конструктивно она состоит из таких элементов:

Радиатор. Главный узел, через который проходит ОЖ с целью снижения температуры.
Помпа. Гарантирует циркуляцию рабочей ОЖ по системе. Бывает ременным, шестеренчатым или иных типов.
Термостат. Необходим для регулирования процесса прохождения антифриза через радиатор. Может иметь три положения — закрытое, частично / полностью открытое.
Вентилятор. Запускается для повышения эффективности обдува. Чаще всего необходим, когда машина движется на небольшой скорости и потока воздуха недостаточно для охлаждения.
Датчик температуры. Контролирует температурный режим и дает команду на необходимости запуска дополнительного охлаждения.
ЭБУ. Главный узел, который принимает сигналы и регулирует работу системы охлаждения двигателя автомобиля.

В зависимости от авто, в работе могут принимать участие и другие узлы, к примеру, реле охлаждения мотора, нагреватель термостат, управляющий узел вентилятора и т. д.

Это делается для более быстрого нагрева. Как только температурный показатель достигает 80-90 градусов Цельсия, срабатывает датчик и подает команду на открытие термостата.

При этом антифриз направляется через радиатор для поддержания нормальной температуры. Если двигатель продолжает нагреваться, подается сигнал на включение вентилятора, обеспечивающего дополнительный обдув.

Повреждения, неисправности и ремонт

Радиатор нельзя назвать самым надежным узлом автомобиля. В процессе эксплуатации на него воздействует много негативных факторов, в том числе механических. К наиболее распространенным повреждениям можно отнести:

Загрязнение патрубков и центральной части. В таком случае может потребоваться промывка.
Повреждение вентилятора.
Накопление грязи и листьев снаружи изделия, из-за чего ухудшается теплоотдача.
Повреждение патрубков или самого радиатора с последующим вытеканием ОЖ из системы.
Коррозия внутренних элементов.

При появлении любой из рассмотренных выше проблем высок риск перегрева мотора, поэтому нужен ремонт радиатора автомобиля. Признаком поломки может быть появление течи антифриза или быстрый перегрев мотора при умеренном режиме эксплуатации.

Наиболее сложный случай, когда двигатель «закипает», а из-под капота начинает идти пар. В таком случае необходимо остановиться и выждать время для охлаждения системы. Лишь после этого можно приступать к устранению неисправности. Если проблема произошла в дороге, сделайте следующее:

Проверьте герметичность соединения всех трубок.
Убедитесь в срабатывании вентилятора охлаждения.
Проверьте проводку реле и температурный датчик.
Долейте необходимый объем ОЖ. Будьте осторожны, ведь высок риск разбрызгивания раскаленной жидкости.

Ремонт лучше доверить профессионалам. Если нет возможности обратиться на СТО, можно использовать эпоксидную смолу или «холодную сварку». Предварительно необходимо слить ОЖ с системы и демонтировать устройство с машины для более удобного доступа.
Существуют и другие способы ремонта:

Сварка. Применяется при наличии небольшого повреждения. Подходит для медных или латунных устройств. Для работы требуется газовая горелка и обезжириватель. При выполнении аргоновой сварки на алюминиевом «охладителе» нужна алюминиевая проволока.
Замена. В ситуации, если трубка повреждена по всей длине, запаять радиатор автомобиля или заварить отверстие не получится. Единственный способ решения проблемы — замена старой трубки на новую.

Принимая решение о необходимости и способе ремонта необходимо оценить повреждение. В наиболее сложных случаях может потребоваться замена всего радиатора.

Воздушная система охлаждения

Моторами воздушного охлаждения оснащались транспортные средства в 50-70 годах прошлого века. Типичными представителями таких автомобилей являются «Запорожец» или FIAT 500. Сейчас моторы с воздушным охлаждением в автомобилестроении практически не встречаются.

Конструкция и принцип действия

Конструктивно система принудительного воздушного охлаждения монтируется в подкапотном пространстве транспортного средства и состоит из:

отсасывающего или нагнетающего вентилятора;
направляющих ребер рубашки охлаждения двигателя;
органов управления (дроссельные заслонки, управляющие подачей воздуха или муфта, регулирующая частоту вращения вентилятора в автоматическом режиме);
температурного датчика, установленного в силовом агрегате;
контрольного прибора, выведенного на приборную панель в салоне автомобиля.

Охлаждение мотора осуществляется встречным холодным воздухом. Для усиления его потока чаще всего используют вентилятор нагнетающего типа. Он усиливает поток холодного плотного воздуха и обеспечивает его подачу в больших количествах при малых энергетических затратах.

Отсасывающий вентилятор требует больших затрат мощности, однако обеспечивает более равномерный отвод тепла от деталей силового агрегата.

Достоинства и недостатки

Моторы с принудительным воздушным охлаждением отличаются:

простотой конструкции;
низкими требованиями к изменению температуры окружающей среды;
небольшим весом;
несложным техническим обслуживанием.

К недостаткам системы воздушного охлаждения относят:

большую потерю мощности мотора, которая расходуется на обеспечение работы вентилятора;
высокий уровень шума во время работы вентилятора;
недостаточное охлаждение отдельных элементов двигателя из-за неравномерного обдува;
невозможность использования излишков тепла для обогрева салона.