Система охлаждения двигателя: схема, устройство, неисправности, ремонт

ОСНОВНЫЕ НЕИСПРАВНОСТИ СИСТЕМЫ

Если обратиться к пункту 2.3.1 ПДД и к «Перечню неисправностей…», с которыми ограничивается движение транспортных средств, то в них можно обнаружить полное отсутствие упоминаний о проблемах, связанных с системой охлаждения двигателя. Это означает, что поломки системы не позиционируются в качестве неисправностей, с которыми запрещается движение. А, следовательно, система охлаждения и ее ремонт – это личное дело каждого водителя, степень его комфорта на дороге.

Каковы же основные «несерьезные» проблемы, которые может испытывать система охлаждения ДВС?

Во-первых, наиболее распространена негерметичность или течь охлаждающей жидкости. Причем, ее причины могут заключаться в смене уличной температуры (чаще – наступления сезона морозов). Среди популярных причин – и закоксованность патрубков и шлангов, которые под постоянным воздействием высокой температуры теряют эластичность. Протекание охлаждающей жидкости обуславливается и физическими повреждениями основного радиатора и радиатора «печки», полученными либо химическим путем (например, реактивами, входящими в состав тосола), либо посредством механического воздействия (например, удара).

Во-вторых, не менее популярная неисправность – выход из строя (или заклинивание) термостата. Клапан термостата (устройство, находящееся в постоянном контакте с жидкостью), постепенно коррозирует. В конечном счете, происходит его заклинивание, что исключает срабатывание в системе «открыто-закрыто». Результаты подобного состояния термостата двояки:

1. при заклинивании в положении «открыто» охлаждающая жидкость двигается только по большому кругу (с постоянным использованием радиатора), что приводит к слабому и длительному прогреву двигателя и, соответственно, плохой обогреваемости салона автомобиля;
2. при заклинивании в положении «закрыто» охлаждающая жидкость, напротив, двигается только по малому кругу (без использования радиатора), что обусловливает перегрев двигателя и может привести к необратимым изменениям в структуре металла, уменьшению ресурса силового агрегата и даже к его поломке.

В-третьих, серьезной неприятностью представляется поломка циркуляционного насоса (или «помпы»). Чаще всего эта неисправность связана с выходом из строя подшипника «помпы» — ее основной детали. Причины банальны – износ или некачественная запчасть. Спрогнозировать поломку затруднительно, но уловить начало нестандартной работы «помпы» более чем возможно – по характерному свистящему звуку подшипника. Он означает, что циркуляционный насос требует немедленной замены.

В-четвертых, при определенных условиях возможно засорение системы охлаждения двигателя. Причинами подобного состояния является, как правило, отложение солей в каналах системы охлаждения (радиатора, блока, головки блока). При этом нарушается циркуляция охлаждающей жидкости и отвод излишнего тепла от двигателя и его деталей ухудшается. В конечном счете, это приводит к перегреву двигателя со всеми вытекающими отсюда последствиями.

Работа системы охлаждения

После заводки авто совместно с двигателем начинает своё вращение насос системы охлаждения (называется также помпа, водяной насос)если конечно нет электронного подключения помпы. Во вращение помпа приводится ремнём газораспределительного механизма (ГРМ) или при помощи ремня навесного оборудования — это зависит от конструкции двигателя конкретной модели. Крыльчатка водяного насоса, вращаясь, прокачивает охлаждающую жидкость через систему. Для быстрого выхода на рабочую температуру в системе охлаждения автомобиля предусмотрен малый контур, то есть жидкость циркулирует только внутри двигателя, термостат закрыт, антифриз не подаётся в радиатор.

Как только двигатель прогреется до определённой температуры, термостат открывается, пропуская тосол или антифриз по большому контуру системы охлаждения. Жидкость проходит через радиатор, где охлаждается. Радиатор охлаждается наружным воздухом, свободно проходящим через решётку радиатора, или принудительно обдувается вентилятором. После охлаждения в радиаторе антифриз подаётся в систему охлаждения двигателя, забирает часть его тепла и снова направляется по большому кругу.

В радиатор установлен датчик включения вентилятора, который при достижении определённой температуры включает принудительный обдув или меняет скорость вентилятора. При изменении скорости вращения меняется количество проходящего через соты радиатора воздуха, соответственно эффективность охлаждения жидкости регулируется. По мере охлаждения жидкости в радиаторе вентилятор выключается. Если тосол становится холоднее значения срабатывания термостата, большой контур перекрывается, — циркуляция снова происходит по малому кругу.

В некоторых системах охлаждения применяются несколько датчиков температуры, место расположения датчиков:

• на радиаторе системы охлаждения,
• на головке блока цилиндров,
• непосредственно на корпусе термостата.

Подобная схема работы является базовой, однако производители постоянно усовершенствуют системы охлаждения. В некоторых машинах отсутствуют датчики включения вентилятора, который запускается сигналом с блока управления двигателя в зависимости от показаний датчика температуры. Термостаты также могут управляться «мозгами» мотора, открывая и переключая контуры не автоматически, а по управляющему сигналу. В некоторых моделях на патрубках, ведущих к отопителю, установлены электромагнитные клапаны, регулирующие подачу ОЖ в радиатор печки. При неисправности эти клапаны могут стать причиной проблем системы охлаждения.

Одно из усовершенствований системы охлаждения является электронно регулируемая помпа, точнее привод помпы, который в зависимости от температуры двигателя подключает помпу или отключает ее, тем самым способствует более эффективной терморегулировки и быстрому прогреву системы охлаждения автомобиля.

Замену охлаждающей жидкости производите в следующем порядке

1. Отверните пробку 1 (см рис 1) расширительного бачка 2

2. Снимите брызговик двигателя, вывернув болты крепления его к кузову.

3. Поставьте под двигатель емкость для слива жидкости, отверните сливные пробки радиатора и блока цилиндров и слейте жидкость

4. По окончании слива заверните пробки.

5. Залейте охлаждающую жидкость через наливную горловину расширительного бачка 2, предварительно отсоединив шланг 3 от дроссельного патрубка

При появлении жидкости в дроссельном патрубке поставьте шланг на место, долейте жидкость до уровня верхней кромки крепежного ремня и заверните пробку.

6. Запустите двигатель и дайте ему поработать 1-2 мин на холостом ходу для удаления воздушных пробок.

Остановите двигатель, проверьте уровень жидкости

Если уровень ниже нормального, а в системе нет следов подтекания, то долейте охлаждающую жидкость

Самые распространённые причины перегрева двигателя и способы их устранения.

Забит радиатор.

Радиатор — это основной компонент системы охлаждения, который предназначен для отвода тепла. Он может быть забит как снаружи, в этом случае про его чистку, у нас на сайте есть отдельная статья, так и изнутри.

Пример радиатора, забитого грязью снаружи:

Такой радиатор можно продуть на сервисе или помыть на мойке.

Пример радиатора забитого внутри:

Как правило, изнутри, радиаторы забивает при езде на воде, или при неисправности системы охлаждения.

Чистка радиатора выполняется  после снятия радиатора, посредством промывания его обратным потоком или при помощи специальной химии,  про это у нас тоже есть отдельная статья.

Если промыть радиатор изнутри невозможно его меняют.

Способ устранения неисправности —  продувка радиатора снаружи и промывка изнутри.

Неисправен электровентилятор охлаждения.

Большую часть времени, тепло отводится от радиатора охлаждения, посредством набегающего потока воздуха. При малой скорости движения, или при стоянках автомобиля с работающим двигателем, потока набегающего воздуха не хватает.  В этом случае, в работу включается электровентилятор системы охлаждения.  Он имеет мощность порядка 80-150 Вт. и обеспечивает движение большого количества воздуха через радиатор.

Наиболее распространенные причины отказа —  перегорание предохранителя, отказ реле, износ подшипников  и заклинивание электродвигателя.

Способ устранения неисправности —  проверка электрической цепи, при отказе  электродвигателя вентилятора замена его на новый или контрактный.

Заклинил термостат.

Термостат является основным компонентом, задающим рабочую температуру двигателя.

Работа термостата, основанна на изменении объема воска при плавлении. В зависимости от объёма воска и характеристик пружин задается его рабочая температура.

Вследствие естественного износа возможно заклинивание термостата в закрытом положении или его неполное открытие.

Как итог — в большом круге системы охлаждения будет недостаточная циркуляция, и двигатель будет перегреваться.

Способ устранения неисправности — замена термостата новым.  Перед заменой термостат желательно сварить делается это вот так:

Неисправна помпа (водяной насос).

Помпа — это компонент системы охлаждения, обеспечивающий циркуляцию охлаждающей жидкости. Вследствие износа крыльчатки из-за кавитации помпа теряет  эффективность. Вот так выглядит изношенная  крыльчатка:

Также помпа может заклинить — в этом случае вы услышите противный писк ремня, износиться в подшипниках —  в этом случае вы увидите бегущую охлаждающую жидкость и болтающийся шкив помпы.

В любом случае помпа теряет эффективность и перестает перекачивать по системе охлаждающую жидкость.

Способ устранения неисправности —  замена помпы на новую.

Воздушные пробки в системе охлаждения.

В современных автомобилях система охлаждения работает на температурах больше 100 градусов.  Благодаря этому достигается лучшая топливная экономичность.  К несчастью, у работы двигателя на повышенных температурах есть одна особенность —  повышенная кавитационная нагрузка.  Кавитация — это образование пузырьков газа в жидкости.  Сама по себе кавитация не опасна, но она изнашивает помпу и препятствует циркуляции жидкости.

Для того чтобы снизить образование пузырьков газа в системе охлаждения  применяют повышенное давление. Основной элемент,  задающий максимальное рабочее давление — пробка расширительного бачка.

Как правило, её клапан закисает в открытом положении, вследствие этого, снижается температура кипения, и антифриз периодически выплескивается из  расширительного бачка.

Способ устранения неисправности — замена пробки  расширительного бачка  на новую.

Также часто воздушные пробки образуются по причине неисправности прокладки ГБЦ, но про это у нас есть отдельная статья, повторяться не будем.

Неправильная регулировка зажигания.

Все видели, как разогреваются выпускные коллектора  при  позднем зажигании:

Занятно, что при очень раннем зажигании, будет перегреваться весь двигатель. Эта неисправность стоит последний в списке, так как карбюраторных двигателей, где регулировка зажигания осуществлялась вручную, практически не осталось, а на современном инжекторном двигателе такой перегрев просто невозможен, так как зажигание устанавливается блоком управления двигателем.

Способ устранения неисправности — регулировка момента опережения зажигания.

Двигатель нагрелся, а вентилятор не включается

Это, пожалуй, наиболее часто возникающая проблема. Об этом мы уже немного сказали в начале статьи, однако тут нужно разобраться более подробно. К примеру, вентилятор охлаждения двигателя «Калина» должен включаться при температуре 99 плюс-минус 2 градуса. Выключаться устройство должно при температуре 92 плюс-минус 2 градуса. Если этого не происходит, например, включается, но не выключается или наоборот, то нужно выполнить ремонт или замену термовыключателя.

Чтобы проверить, в этом ли дело, можно попробовать завести двигатель, дать ему нагреться до рабочей температуры, аккуратно выкрутить крышку расширительного бачка и засунуть туда термометр. Если отметка остановилась между 92 и 99 градусами, то должна включиться первая скорость, если на 99-105, то устройство должно работать на второй скорости. Если были замечены какие-либо отклонения, то, скорее всего, на резисторе сгорел предохранитель.

Варианты ремонта радиатора

Перечислим популярные решения, позволяющие восстановить работоспособность радиатора охлаждения.

Восстановление нормальной циркуляции

Как уже говорилось выше, циркуляция в радиаторе может нарушаться из-за грязи или из-за накипи (последний вариант водители называют «закоксовкой»). Сегодня для борьбы с этими загрязнениями есть масса моющих жидкостей, которые можно приобрести в любом магазине запчастей. Наибольшей популярностью пользуется продукция американской компании Hi-Gear.

Состав Radiator Flush отличается высокой эффективностью и оптимальной ценой

Банка жидкости Radiator Flush на 350 мл стоит около 400 рублей. Этого количества хватит на промывку радиатора ёмкостью до 15 литров. Главный плюс этой жидкости не только в том, что она удаляет любую «закоксовку», но и в том, что она это делает в течение 7–8 минут.

1. Мотор машины заводится и на холостом ходу работает 10 минут. Затем глушится и остывает в течение часа.
2. Антифриз сливается через специальное отверстие. На его место заливается чистящая жидкость, разведённая с нужным количеством дистиллированной воды (соотношение раствора указывается на банке с жидкостью).
3. Двигатель вновь заводится и работает в течение 8 минут. Затем глушится и остывает в течение 40 минут.
4. Остывшая чистящая жидкость сливается из системы. На её место заливается дистиллированная вода для промывки радиатора от чистящего состава и оставшихся частиц накипи.
5. Процедура промывки повторяется до тех пор, пока выходящая из радиатора вода не будет такой же чистой, как и заливаемая. Затем в систему заливается новый антифриз.

Поиск течи в радиаторе

Иногда радиатор внешне выглядит целым, но при этом течёт. Обычно это происходит из-за разъедания трубок коррозией. Для обнаружения течи применяется вода.

1. Радиатор снимается с машины, антифриз сливается.
2. Все патрубки герметично закрываются пробками. В горловину заливается вода.
3. Радиатор ставится на ровную, сухую поверхность. Для удобства на неё можно постелить бумагу.

4. При наличии течи под радиатором возникает лужа. Остаётся лишь присмотреться и обнаружить место утечки. Как правило, течи возникают в местах спаивания рёбер с трубками.

Если течь в радиаторе настолько мала, что обнаружить её вышеуказанным способом не удаётся, применяется другая методика.

1. Все патрубки в снятом радиаторе герметично закупориваются.
2. К горловине подсоединяется обычный ручной насос, используемый для накачивания колёс.
3. С помощью насоса в радиатор нагнетается воздух, а затем устройство целиком погружается в ёмкость с водой (насос при этом можно даже не отсоединять от горловины).

4. Выходящие пузырьки воздуха позволят безошибочно обнаружить место утечки.

Устранение течи с помощью герметика

Самый простой способ избавиться от небольшой течи в радиаторе — заделать её герметиком.

Leak Stop — один из самых популярных и недорогих герметиков

Он представляет собой порошок, который разводится в дистиллированной воде в соотношении, указанном на упаковке.

1. Двигатель прогревается в течение 10 минут. Затем ему дают остыть в течение часа.
2. Остывший антифриз сливается из системы. На его место заливается приготовленный раствор с герметиком.
3. Мотор заводится и работает 5–10 минут. Обычно этого времени бывает достаточно для того, чтобы частицы циркулирующего в системе герметика дошли до места утечки и перекрыли её.

Использование «холодной сварки»

Ещё один популярный способ ремонта радиатора. Он прост, а главное, подходит как для алюминиевых, так и для медных радиаторов. «Холодная сварка» – это двухкомпонентный клеящий состав, причём компоненты этого состава находятся в упаковке отдельно друг от друга. Для использования их необходимо смешать.

1. Повреждённый участок радиатора зачищается от грязи наждачной бумагой. Затем обезжиривается ацетоном.
2. Под этот участок из тонкого листа металла вырезается заплата. Её поверхность тоже обезжиривается.
3. Компоненты «холодной сварки» смешиваются. По консистенции они напоминают детский пластилин, так что для смешивания их нужно просто тщательно помять в руках.

4. «Сварка» наносится на пробоину. Затем на повреждённое место накладывается заплата и крепко прижимается. Использовать радиатор можно только через сутки.

Видео: ремонт радиатора «холодной сваркой»

При серьёзных повреждениях применяется пайка радиаторов. Сделать это в условиях гаража крайне проблематично, особенно если повреждён алюминиевый радиатор. Для его запаивания требуется специальное оборудование и специальный флюс. Как правило, ничего этого у рядового автолюбителя нет. Так что вариант один: гнать машину в автосервис, к квалифицированным автомеханикам.

Основная неисправность

Несмотря на хрупкость конструкции, радиатор может служить годами. Его главными врагами являются некачественная охлаждающая жидкость и посторонние предметы, способные вызвать механическое повреждение. Тосол или антифриз сами по себе не являются слишком активными веществами, способными разрушить защитную оксидную пленку, да и в реакцию с чистым алюминием практически не вступают. Но если охлаждающая жидкость не соответствует предусмотренным химическим стандартам, она способствует коррозионным процессам, в результате чего стенки сот устройства постепенно разрушаются.

Механические повреждения радиатора чаще всего возникают при дорожно-транспортных происшествиях, наезде на бордюры, пни и т.д. Кроме этого, устройство может быть случайно повреждено и во время ремонта автомобиля. В любом случае результат один – течь из пробитой соты. Размер пробоины определяет возможность ремонта. Если теплообменник сильно не пострадал, а размер проблемной зоны составляет несколько квадратных сантиметров, его можно попытаться восстановить. Другого варианта починить радиатор алюминиевый (как запаять его — разберемся далее) не существует.

Вентиляторы с термовыключателем

Подобные механизмы устанавливались на автомобили до изобретения электронного блока. Например, вентилятор охлаждения ВАЗ также снабжается термовыключателем. Это устройство отвечает за включение/отключение электродвигателя системы. Принцип действия вентиляторов охлаждения данного типа состоит в следующем: сигнал подается с температурного датчика, который установлен в корпусе блока цилиндров на специальную шкалу, размещенную в салоне автомобиля. Этот показатель и реагирование термовыключателя на изменения температуры жидкости в радиаторе влияют на процедуру включения и выключении движка. Если температура охладителя будет увеличена до максимума, внутри термовыключателя будут замкнуты контакты, подключенные к цепи питания системы. Затем будет подан ток на электродвигатель, который приведет крыльчатку вентилятора в режим вращения. Контакты будут размыкаться в случае понижения температуры до предельного минимума, что гарантирует выключение прибора.

Оценка масштабов повреждения радиатора

Сам радиатор принято устанавливать в подкапотное пространство, а точнее в его переднюю часть. Именно так удается создать эффект обдува встречным потоком воздуха во время движения транспортного средства. Недостатком теплообменника авто является хрупкость. Часто это устройство называют самой уязвимой частью любого автомобиля.

Даже если произойдет самый незначительный удар, вероятность механического повреждения рассматриваемой запчасти достаточно высока. Особенно часто ломаются теплообменники, бачки для воды которых произведены из пластика. Поэтому принимая решение, как отремонтировать радиатор, нужно ориентироваться в первую очередь на свои возможности. Внимательно изучите все представленные выше способы и постарайтесь сориентироваться в том, какой метод будет самым удобным и простым с практической точки зрения.

Также важно предварительно оценить масштабы повреждения. Если оно достаточно сильное, рекомендуется ориентироваться на прямую спайку

Так можно разобраться с действительно большими трещинами, которые невозможно устранить обыкновенным клеем. Если трещина не самая большая – вполне подойдет замазка по типу холодной сварки. Клей же станет оптимальным решением для восстановления небольших трещинок.

Если не уверены в том, что знаете, как заклеить систему охлаждения авто, лучше ориентируйтесь на ремонт системы в автосервисе. К тому же, на проведение механиком восстановительных работ не придется тратить слишком много денег, ведь сам процесс сложным не считается.

Это интересно: Необычное применение клеевого пистолета — что можно сделать из термоклея

Порядок замены антифриза

Так как процедура самостоятельной замены антифриза довольна банальна, то работу условно можно разделить на 3 этапа:

Слив антифриза. Для этого надлежит поставить или приподнять транспортное средство так, чтобы багажник был немного выше моторного отсека. Это способствует полному выходу жидкости из системы, правда не на всех моделях, и зависит от ее конструкции. Далее, следует подставить под двигатель приготовленную ёмкость и дать ему остыть.

После того как двигатель остыл, необходимо открутить сливные пробки с радиатора и блока цилиндров, если они есть, или снять нижний патрубок с радиатора, чтобы слить антифриз. Затем следует снять крышки с расширительного бачка и радиатора, чтобы жидкость быстрее слилась. Когда весь антифриз выйдет из системы, необходимо внимательно осмотреть радиатор, шланги и другие компоненты на предмет повреждений и при надобности поменять их.

Промывка системы. Чтобы удалить остатки непригодного антифриза и грязи из системы, не помешает ее очистка. Если система была сильно загрязнена, то лучше применить специальную автохимию (Лавр, ABRO, LIQUI MOLY) или воспользоваться народными средствами, а если производится плановая замена охлаждающей жидкости, то достаточно выполнить промывку дистиллированнй водой. Промывка системы выполняется согласно инструкции на упаковке с промывочным средством. Как лучше всего выполнить данную работу, можно узнать в статьях: как промыть и чем промыть систему охлаждения.

Заливка антифриза. Чтобы правильно залить антифриз в систему, требуется закрутить все сливные пробки (либо надеть снятый патрубок с радиатора) и расположить машину так, чтобы ее моторный отсек был приподнят, например, заехать на склон. Это позволит жидкости лучше заполнить пространство системы охлаждения и радиаторов. Если по инструкции к антифризу требуется разбавить охлаждающую жидкость дистиллированной водой, то необходимо сделать это, как правило, в соотношении один к одному. В такой пропорции охлаждающая жидкость не должна замерзать при -40°C.

Далее, следует аккуратно и не спеша залить антифриз в радиатор и расширительный бачок, используя приготовленную ранее воронку

Здесь важно, не перепутать расширительный бачок и бачок с омывающей жидкостью. Наполнив до верха радиатор, следует закрыть его крышкой, а расширительный бачок необходимо заполнить примерно на 2/3 его объема и также закрыть крышкой

Затем, нужно запустить двигатель и включить печку салона на максимум. Двигатель должен поработать минут 5, при этом можно немного увеличить обороты или аккуратно помять патрубки радиатора, чтобы жидкость лучше распространилась по системе.

После, следует заглушить двигатель и осторожно открыть крышки расширительного бачка и радиатора. Впоследствии, необходимо долить охлаждающую жидкость: в радиатор — до горловины, а в расширительный бачок — между рисками «minimum» и «maximum»

Пустить «движок» и дать поработать 2-3 минуты на холостом ходу. После, следует заглушить двигатель и, если требуется, долить антифриз в систему через расширительный бачок до уровня.

Поездив некоторое время, необходимо обязательно проверить уровень охлаждающей жидкости в расширительном бачке и радиаторе. И если антифриз ушел — необходимо долить его до требуемого уровня. Также, после замены антифриза, в системе может остаться воздух и придется выгонять воздушную пробку, так как это неблагоприятно сказывается на теплообмене и функционировании силового агрегата. Также, если радиатор забит грязью, листьями или другим мусором, то следует почистить его.

Почему радиатор охлаждения выходит из строя?

Выделяют ряд причин, по которым радиатор системы охлаждения могут выйти из строя. Они включают в себя:

• Механическое воздействие и повреждение. Трубчатая часть устройства легко деформируется от внешнего воздействия. Если в полость радиатора попадёт камень или крупный мусор в процессе движения автомобиля, то велика вероятность появления деформации в устройстве конструкции;
• Появление засоров. Отсутствие герметичности в местах соединения провоцирует проникновение частиц пыли и грязи в полость радиатора.

Охлаждающая жидкость низкого качества приводит к появлению большого количества накипи в полости радиаторных трубок. В дальнейшем антифриз не сможет полноценно циркулировать по замкнутой системе.

При наличии данных случаев автомобильный радиатор можно отремонтировать. Однако бывают случаи, по которым ремонт данной детали является нецелесообразным занятием. Например, лобовое столкновение транспорта в ходе ДТП. Поверхность и корпус радиатора быстро деформируется. Восстановить целостность изделия практически невозможно.