Схема циркуляции охлаждающей жидкости

Работа системы охлаждения

Циркуляцию жидкости в системе охлаждения осуществляют по двум кругам: малому и большому.

По малому кругу жидкость циркулирует при пуске холодною двигателя, обеспечивая его быстрый прогрев в такой последовательности: жидкостной насос — распределительные трубы — рубашка охлаждения блока цилиндров — рубашка охлаждения головки блока цилиндров — верхний патрубок термостата (клапан закрыт) — перепускной шланг приемная полость жидкостного насоса.

По большому кругу жидкость циркулирует при прогретом двигателе: жидкостной насос (как и по малому кругу) — термостат (клапан открыт) — резиновый шланг — патрубок радиатора — верхний бачок радиатора — сердцевина радиатора — нижний бачок радиатора — патрубок — шланги — приемная полость жидкостного насоса.

Переохлаждение двигателя сопровождается ростом механических потерь из-за повышения вязкости масла, ухудшением процессов смесеобразования и сгорания, следствием чего является повышенный расход топлива. Конденсация паров воды в картерной полости холодного двигателя и на стенках цилиндров приводит к коррозии. В отрабатавших газах повышается содержание углеводородов не сгоревшего топлива и высокотоксичных альдегидных соединений.Принудительный отвод теплоты от деталей двигателя осуществляется с помощью жидкости или воздуха, в связи с чем различают двигатели жидкостного и воздушного охлаждения.

Радиатор является теплообменником системы охлаждения, где поступающая из двигателя жидкость передаст теплоту потоку воздуха.

Радиатор состоит из верхнего и нижнего бачков, соединенных между собой трубками, образующими его охлаждающую решетку (сердцевину ра­диатора). Верхний бачок радиатора имеет наливную горловину с пробкой, а нижний — сливной кран. В наливную горловину впаяна пароотводная трубка, соединенная с расширительным бачком. Пароотводная трубка за­глублена в радиатор, где отводимые пары конденсируются. К верхнему и нижнему бачкам припаяны боковые стойки. Стойки и пластина образуют каркас радиатора. Сердцевина радиатора состоит из нескольких рядов тру­бок, впаянных в верхний и нижний бачки. К трубкам крепятся гонкие ох­лаждающие пластины или гофрированные ленты, изготовленные из лату­ки, алюминия или красной меди.

Пробка заливной горловины в закрытых системах жидкостного охлажде­ния имеет два предохранительных клапана с уплотнительными резиновы­ми прокладками и пружинами. Паровой клапан регулируют на избыточное давление (0,145—0,160 МПа), воздушный клапан открывается при падении давленияв системе против атмосферного не более чем на 0,01 МПа.

При нормальном функционировании клапанов система охлаждения только кратковременно может сообщаться с окружающей средой или поло­стью расширительного бачка.

Жалюзи устанавливаются перед радиатором, с их помощью регулирует­ся количество воздуха, проходящего через сердцевину радиатора. Жалюзи изготовляются в виде набора вертикальных иди горизонтальных пластин — створок из оцинкованного железа, которые объединены общей рамкой и снабжены шарнирным устройством, обеспечивающим одновременный или групповой поворот их вокруг своей оси. Жалюзи прикрепляют к каркасу радиатора или к его наружной облицовке. Управление створками осущест­вляется вручную или с помощью устройства с термостатом.

Жидкостной насос создаст в системе охлаждения принудительную цир­куляцию жидкости. Применяют одноступенчатые жидкостные насосы цен­тробежного типа. Привод насоса, как правило, работает от шкива коленча­того вала посредством клиноременной передачи.

Жидкостной насос состоит из корпуса, вала привода с крыльчаткой, ступицы для крепления шкива привода, самоподжимной уплотняющей манжеты, двух латунных обойм, резиновой манжеты» уплотняющей шайбы ипружинного кольца. Вал насоса вращается на двух шарикоподшипниках.

Центробежные насосы одноступенчатого типа, рассчитанные на давле­ние и 0,04 —0,1 МПа, отличаются компактностью и обеспечивают доста­точную подачу жидкости при сравнительно больших зазорах между крыль­чаткой и стенками корпуса.

Вентилятор служит для создания воздушного потока, проходящего че­рез сердцевину радиатора, для охлаждения жидкости, протекающей по трубкам.

Обслуживание системы охлаждения гарантия нормальной работы вашего двигателя.

Замена охлаждающей жидкости (антифриза) на Ладе Гранта

Качественный выбор охлаждающей жидкости и своевременная ее замена способна в значительной степени продлить срок работы двигателя автомобиля, а так же качественно улучшить работу отопителя автомобиля. В соответствии с регламентом замены охлаждающей жидкости от завода изготовителя, сменить ее требуется спустя 75 тысяч километров пробега или пять лет, смотря что наступит ранее. АвтоВАЗ на всех современных моделях Лада применяет достаточно качественный красный антифриз G12+ Lux под маркой Sintec. Однако, если при замене вам не удалось найти антифриз именного этого производителя, допускается применение иных антифризов той же классификации G12.

В нашем материале мы рассмотрим процесс замены с промывкой системы охлаждения двигателя и без. Промывать систему охлаждения требуется только в том случае, если охлаждающая жидкость в бачке имеет осадок или ее цвет в значительной степени отличается от той, что была изначально. Плюс косвенными признаками потребности промыть систему охлаждения автомобиля будет запах окалины исходящий из расширительного бачка системы охлаждения. Если в вашем случае требуется просто провести регламентную замену, пропустите пункты с промывкой системы и сразу залейте свежий антифриз.

Для работы по замене охлаждающей жидкости на Ладе Гранта потребуется головка или накидной ключ на «13».

1. В начале процесса замены охлаждающей жидкости при использовании промывочного средства, заливаем его в старый антифриз и даем поработать двигателю на холостых оборотах порядка пяти-семи минут, в зависимости от указаний на упаковке моющего средства.

2. Перед сливом старой жидкости из системы охлаждения поставьте под двигатель емкость объемом 6-7 литров, если у вас установлена защита картера или грязезащитный пыльник демонтируйте его. Далее откручиваем пластиковую сливную пробку, размещенную в углу радиатора охлаждения. Будьте внимательны и осторожны, охлаждающая жидкость имеет высокую температуру и может быть причиной ожогов. Точка размещения пластиковой пробки для слива охлаждающей жидкости указана на фотографии.

После того, как жидкость полилась из сливного отверстия радиатора охлаждения можно открыть пробку расширительного бачка для доступа воздуха в систему охлаждения и ускорения процесса слива жидкости.

3. После слива всей жидкости из радиатора потребуется слить остатки из рубашки охлаждения блока цилиндров, для этого головкой на «13» откручиваем сливной болт на блоке цилиндров, отмеченный на фото.

Спасибо за подписку!

4. Если система охлаждения сильно загрязнена, необходимо, не закручивая сливные пробки радиатора и блока цилиндров, залить в расширительный бачок охлаждения обычную пресную воду из под крана, до тех пор, пока из сливного отверстия на блоке цилиндров не польется чистая вода. После этого закручиваем пробку на блоке цилиндров и повторяем процедуру до тех пор, пока вода не пойдет со сливного отверстия на радиаторе системы охлаждения. Эта процедура поможет провести первичную промывку системы охлаждения двигателя от старого антифриза, оставшегося в системе.

5. Для проведения следующей стадии промывки потребуется плотно закрутить сливные пробки на радиаторе и блоке и залить в систему охлаждения 6-7 литров дистиллированной воды и дать поработать двигателю 7-10 минут, до достижения рабочей температуры. Завершающая стадия промывки системы позволит полностью смыть все отложения и привести ее состояние практически до заводского состояния. Для слива дистиллированной воды проводим ту же процедуру, что и в начале процесса.

6. После слива дистиллированной воды заливаем в систему охлаждения двигателя антифриз, рекомендуемый к применению заводом изготовителем. Если жидкость из расширительного бачка уходит с неохотой, энергично сжимайте патрубки системы охлаждения, чтобы убрать воздушные пробки. После заполнения системы заводим двигатель и даем ему поработать на холостом ходу до достижения рабочей температуры. После прогрева двигателя убедитесь, что уровень охлаждающей жидкости находится на отметке MAX или чуть выше ее. Если уровень не достаточный, долейте антифриз после остывания двигателя.

О принципе работы системы

Коснемся этого вопроса поверхностно, поскольку более подробно он описывается в материале «схема циркуляции охлаждающей жидкости». Теплообмен осуществляется антифризом, который циркулирует по всей системе под давлением. Оно создается работой водяного насоса.

Когда мотор еще холодный, то движение антифриза происходит по малому кругу. В этом процессе еще не принимает участия радиатор. Именно таким образом удается быстрее достичь требуемого температурного режима для силового агрегата. Когда температура достигает нужной точки, открывается термостат, начиная движение антифриза по большому кругу с заходом в радиатор.

Процесс охлаждения становится более интенсивным, потому что принимает участие та рабочая жидкость, которая находится в радиаторе и ранее не была использована. Для снижения температуры в самом радиаторе применяется атмосферный воздух из окружающей среды.

Классификации на основании рабочего устройства, которое влияет на поток воды:

• Лопастные. Принцип работы заключается в воздействии машин на перекачиваемую консистенцию крутящегося колеса. На нем прикреплены лопасти, которые согнуты в противоположную сторону его движения. Эффект вращения передается с вала электродвигателя на вал колеса. Результатом становиться возникновение центробежной силы между лопастями и вытеснение водного потока к выходному трубопроводу. Как видим из описания, данный механизм – многоступенчатый. Исходя из конфигурации колеса и возможности изменения формы водотока, их можно разделить на центробежные, вихревые и самовсасывающие.
• Вибрационные. Для этой группы характерно отсутствие вращательных частей. Воздействие на воду происходит за счет возвратно-поступательных движений поршня. Приводит в действие его вибратор, или по-другому якорь электромагнита. За время синусоидного процесса полярность изменяется дважды, в это время вибратор выступает в роли амортизатора. В результате его работы появляются колебания воды, избыток выталкивается наружу, а в входные клапаны поступает новая. Используются преимущественно в колодцах.

Преимущества: отказ от электродвигателя, экономия денег.

Можно ли отремонтировать деталь?

На подавляющем большинстве машин устанавливается неремонтируемая помпа охлаждения двигателя. При желании автолюбитель сможет ее снять и разобрать, но поменять сальник и подшипник вряд ли получится, поскольку данных запчастей нет в продаже. Исключение – классические модели «Жигулей» и ряд других моделей авто, для которых производятся ремонтные комплекты.

Водяные насосы принято менять в сборе. Причем сама замена не составляет большой сложности – очистили посадочное место от старой прокладки, нанесли герметик и прикрутили новый насос. Наиболее трудоемкая часть процедуры – это разборка узла ГРМ с выставлением меток, снятием шкивов и заливкой / опорожнением системы охлаждения. Если у вас недостаточно опыта в ремонте автомобилей, лучше доверить работу мастерам станции техобслуживания.

Жидкостная система охлаждения

Жиддкостная система охлаждения более инерционна, двигатель медленно прогревается, но и медленно остывает. Кроме того, большая теплоемкость охлаждающей жидкости обеспечивают интенсивный и равномерный теплоотвод и меньшую температуру деталей.

Теплота, отводимая от двигателей, используется для подогрева впускного трубопровода и улучшения смесеобразования, а также для отопления кабины или салона автомобиля в холодную погоду.

Приборы системы охлаждения:

радиатора 3, вентилятора 1, жидкостного насоса 8, рубашки охлаждения блока цилиндров, рубашки охлаждения головки блока цилиндров, термостата 10, патрубков 6,17 шлангов 9, расширительного бачка, приборов контроля температуры жидкости 13, сливных краников 18, 19.

Автомобильная помпа: внутри всё просто

Сам по себе водяной насос мотора довольно прост. Возьмём, для примера, отечественный автопром, где помпы имеют очень схожую конструкцию вне зависимости от марки и модели. Обычно этот узел состоит из таких запчастей:

• корпус;
• вал;
• крыльчатка;
• приводной шкив;
• сальник;
• подшипники.

В корпусе специальной формы устанавливается вал – главный элемент. С одной стороны на валу закреплён приводной шкив, который контактирует с ремнём ГРМ и от него получает энергию вращения, а с другой у него – крыльчатка, создающая циркуляцию антифриза по системе.

Отдельного внимания заслуживает сальник. Его задача предотвращать просачивание охлаждающей жидкости в полости, где находятся подшипники. Так как сальник имеет тенденцию к износу, рано или поздно антифриз попадает к подшипникам и находит выход из насоса, и об этом мы поговорим далее…

Рабочая схема насоса

Как работает насос ОЖ, было описано выше. Чтобы было проще разбираться в данной системе, можно привести схему, которую проходит охлаждающая жидкость, после того как насос включается в работу.

1. Изначально жидкость для охлаждения двигателя находится в нижнем баке радиатора. После того как включается насос, по определенному каналу жидкость попадает в помпу.
2. Во время включения устройства начинает вращаться рабочее колесо, которое создает центробежное давление, отбрасывая ОЖ к стенкам насоса. Из-за этого и возникает давление, а жидкость будет нагнетаться в трубку, в которой будет происходить распределение.
3. В трубке распределительного типа имеется несколько отверстий, число которых равно числу цилиндров. Каждая трубка ведет к своему цилиндру.

Использование такой системы циркуляции жидкости в системе позволяет добиться равномерного охлаждения всех необходимых участков.

Как проверить насос системы охлаждения?

Проверяя насос, не снимая его с двигателя, мы можем лишь косвенно оценить его эффективность. При уменьшенном объеме перекачиваемой охлаждающей жидкости ТЭН начинает плохо прогреваться. Но перед тем, как разбирать водяной насос для проверки крыльчатки, рекомендуем проверить термостат и убедиться в отсутствии засора воздуха в системе охлаждения.

После разборки следует обращать внимание не только на целостность лопаток и посадочного места крыльчатки на приводном валу, но и на форму лопаток. Например, на ВАЗ 2121 за долгие годы выпуска устанавливались роторы разного диаметра, количества и формы лопастей

Установка менее эффективного насоса в двигатель с более высокой тепловой нагрузкой приведет к более частому включению вентилятора системы охлаждения и повышенному риску перегрева.

Обязательно проверьте блок двигателя в районе корпуса и саму помпу. Если запотевание или небольшая утечка охлаждающей жидкости из сливного отверстия не означает, что насос нуждается в замене. Если вы обнаружите значительную утечку, попробуйте ее найти. Если течь только в районе корпуса, прилегающего к блоку двигателя, скорее всего, ее можно устранить без замены помпы. Просто нанесите герметик и установите новую прокладку.

Риск обрыва ремня ГРМ

Опасность перекоса звездочки водяного насоса заключается в отсутствии явных признаков неисправности

Первое, на что стоит обратить внимание, это ремень ГРМ. Если в любом случае наблюдается неравномерный износ, проверьте насос и валы

Причиной несоосности может быть производственный брак, износ подшипников или неравномерный контакт между корпусом и блоком цилиндров (грязные, ржавые посадочные поверхности). Иногда неисправность начинает проявляться после аварии, когда части кузова или установленное оборудование попадают в шкив помпы.

Если вы обнаружите перекос, как можно скорее замените поврежденный насос. Не сомневайтесьтакже устраняют шум, свист от водяного насоса. В случае критического износа подшипник может выйти из строя, заблокировав шестерню. Заклинивший насос обязательно порвет ремень ГРМ. Если поршни в вашем автомобиле встречаются с клапанами при их поломке, устранение последствий поломки будет стоить довольно больших денег.

Проверка подшипника

Проще всего проверить помпу, чтобы шкив находился в доступном месте и проворачивался приводным ремнем. Просто возьмите шкив в руку и двигайте им в разные стороны (посмотрите видео). В случае поломки вы почувствуете сильную слабину. Чтобы определить, исходит ли шум, свистящий при работающем двигателе, насос системы охлаждения, снимите приводной ремень и вручную размотайте шкив. Изношенный подшипник с вымытой смазкой будет с заметным шумом вращаться, переворачиваться.

Проверить помпу, шкив которой вращает ремень ГРМ, немного сложнее. Преодолев натяжение ремня, вы можете попробовать двигать звездочку в разные стороны. Но чтобы полностью проверить и оценить плавность вращения, ремень ГРМ все же придется ослабить.

Основная причина поломок

В случае утечки сальника или резинового фланца охлаждающая жидкость вымывает смазку из подшипников. Проблема усугубится, если вместо качественного антифриза использовать дешевый толуол или воду. Отсутствие антикоррозионных присадок и минимальная смазывающая способность очень быстро «убьют» подшипник насоса.

Однако гораздо важнее использовать антифриз хорошего качества, чтобы обеспечить длительный срок службы герметика. В месте соприкосновения с приводным валом необходимо смазать резиновые уплотнения, чего нельзя сказать при использовании агрессивного толуола, воды.

Схема, элементы системы охлаждения и их работа

Основные элементы, из которых состоит схема системы охлаждения двигателя, встречаются и схожи у разных типов моторов: инжекторных, дизельных и карбюраторных.

Общая схема жидкостной системы охлаждения двигателя

Жидкостное охлаждение мотора дает возможность в равной мере забирать тепло со всех узлов и деталей двигателя не зависимо от степени тепловой нагрузки. Двигатель с использованием водяного охлаждения создает меньше шума, чем двигатель с воздушным охлаждением, обладает большей скоростью прогрева при пуске.

Система охлаждения двигателя содержит следующие детали и элементы:

• рубашка охлаждения (водяная рубашка);
• радиатор;
• вентилятор;
• термостат;
• жидкостный насос (помпа);
• расширительный бачок;
• соединительные патрубки и сливные краны; 
• отопитель салона.

• Рубашкой охлаждения («водяной рубашкой») принято считать сообщающиеся между двойными стенками полости в тех местах, где наиболее нужен вывод избыточного тепла.
• Радиатор. Предназначен для рассеивания тепла в окружающую атмосферу. Он конструктивно состоит из множества изогнутых трубочек с дополнительными ребрами для увеличения теплоотдачи.
• Вентилятор, включающийся электромагнитной, реже гидравлической муфтой, при срабатывании температурного датчика охлаждающей жидкости усиливает набегающий на авто воздушный поток. Вентиляторы с “классическим” (постоянно включенным) ременным приводом встречаются в наши дни редко, в основном, на старых автомобилях.
• Центробежный жидкостный насос (помпа) в системе охлаждения обеспечивает постоянную циркуляцию охлаждающей жидкости. Привод помпы чаще всего реализован с помощью ремня или шестерней. Двигатели с турбонаддувом и с непосредственным впрыском топлива, как правило, снабжены дополнительной помпой.
• Термостат – главный узел, регулирующий потоки охлаждающей жидкости, устанавливается обычно между входным патрубком радиатора и «водяной рубашкой» двигателя, конструктивно выполнен в виде биметаллического или электронного клапана. Назначение термостата – поддержание заданного рабочего температурного диапазона охлаждающей жидкости при всех режимах работы двигателя.
• Радиатор отопителя очень похож на радиатор системы охлаждения меньших размеров и расположен в салоне авто. Принципиальное отличие состоит в том, что радиатор отопителя передает тепло в салон, а радиатор системы охлаждения – в окружающую среду.

Принцип работы

Принцип работы жидкостного охлаждения двигателя состоит в следующем: цилиндры окружены «водяной рубашкой» из охлаждающей жидкости, отбирающей лишнее тепло и переносящей его к радиатору, откуда оно передается в атмосферу. Жидкость, непрерывно циркулируя, обеспечивает оптимальную температуру двигателя.

Принцип работы системы охлаждения двигателя

Охлаждающие жидкости – антифризы, тосол и вода – в процессе эксплуатации образуют осадок и накипи, нарушающие нормальную работу всей системы.

Вода не бывает химически чистой в принципе (за исключением дистиллированной) – в ней содержатся примеси, соли и всевозможные агрессивные соединения. При повышенной температуре они выпадают в осадок и образуют накипь.

В отличие от воды антифризы не создают накипи, но в процессе эксплуатации разлагаются, а продукты распада отрицательным образом сказываются на работе механизмов: на внутренних поверхностях металлических элементов появляется коррозионный налет и наслоения органических веществ.

Кроме этого, в систему охлаждения могут попадать различные посторонние загрязняющие субстанции: масло, моющие средства или пыль. Также могут попасть и специальные герметики, используемые для аварийной заделки повреждений в радиаторах.

Все эти загрязнения оседают на внутренних поверхностях узлов и агрегатов. Они характеризуются плохой теплопроводностью и забивают тонкие трубки и соты радиатора, нарушая эффективную работу системы охлаждения, что приводит к перегреву двигателя.

Видео о том, как устроено охлаждение мотора, принцип работы и неисправности

Ещё кое-что полезное для Вас:

• Плохо греет печка в салоне, причины, что делать и профилактика
• Почему двигатель автомобиля не заводится: как найти причину
• Радиатор охлаждения двигателя: устройство и принцип работы

Износ термостата

Наиболее часто неполадки в системе связаны именно с клапаном переключающим круги циркуляции, он же термостат. Если деталь заклинивает в одном положении или клапан перекрывает каналы кругов циркуляции неплотно, прогрев двигателя может занять значительно больше времени или наоборот, агрегат начнёт сильно перегреваться без достаточного охлаждения.

Принцип работы термостата

Как правило, поломка термостата связана с нарушением его целостности. Основой клапана является термический воск, который при нагревании расширяется и сдавливает мембрану, открывающую большой круг циркуляции. Если воск по какой-либо причине вытек из детали, то клапан перестанет функционировать и антифриз не сможет полноценно охлаждаться. Также причиной износа может стать несвоевременная замена охлаждающей жидкости или её низкое качество. Коррозия пружины термостата вызывает заклинивание детали в открытом или реже закрытом положении. В обоих случаях двигатель не сможет работать в нормальном температурном диапазоне — жидкость будет либо постоянно охлаждаться, даже когда в этом нет необходимости, либо наоборот, всё время будет горячей.

Пружина термостата подверглась коррозии

Определить износ довольно просто и это можно сделать двумя способами. Проще всего проверку произвести несъёмным методом. Для этого сразу после запуска двигателя следует потрогать входной патрубок радиатора. Если он стал тёплым почти сразу после пуска ДВС, это говорит о том, что термостат заклинило в открытом положении. И наоборот, когда патрубок остаётся холодным, даже если показатель температуры находится в пиковом положении, это свидетельствует о неспособности термостата открываться.

Более точно удостовериться в том, что причина некорректной работы системы охлаждения заключается именно в неисправности термостата можно путём его демонтажа. Снятый клапан кладётся в ёмкость с водой и подвергается нагреву. Когда температура воды достигнет 90оС, исправный клапан обязательно должен сработать — шток термостата сместится. Если этого не происходит, можно с уверенностью считать деталь неисправной.

Вышедший из строя термостат не подлежит ремонту, а требует обязательной замены. Его стоимость для большинства автомобилей редко превышает 1000 рублей. Клапан вполне можно заменить самостоятельно, без посещения автосервиса.