• радіатора
• розширювального бачка
• насоса охолоджувальної рідини
• вентилятора
• термостата
• подають магістралей

Система охолодження двигунадає можливість швидкого прогріву двигуна та оберігає його від перегріву, підтримуючи оптимальну температуру. Радіатор з'єднаний трубкою з розширювальним бачком. Горловину радіатора закриває пробка, оснащена запобіжним клапаном, що скидає надлишок нагрітої рідини з радіатора в розширювальний бачок, а також впускний клапан, що дозволяє повернення рідини в радіатор у разі зниження температури двигуна.

У пробки у положенні «закрито» виступи мають прилягати до бачка. Рівень рідини перевіряється на розширювальному бачку. У разі зниження рівня рідини нижче за мітку «LOW», необхідно її долити стільки, щоб рівень піднявся до позначки «FULL».

Насос охолоджуючої рідини, встановлений у передній частині корпусу двигуна, рухається зубчастим ременем механізму газорозподілу.

Мал. Складові системи охолодження в машині (радіатор, розширювальний бачок, вентилятор): 1 — радіатор, 2 — пробка радіатора, 3,4,5 — елементи кріплення, 6 — кожух вентилятора, 7 — крильчатка вентилятора, 8 — двигун вентилятора, 9 — розширювальний бачок, 10 - трубка, що з'єднує радіатор з розширювальним бачком

Мал. Складові частини системи охолодження (магістралі подачі рідини): 1 — кришка термостата, 2 — прокладка кришки, 3 — термостат, 4 — шланг радіатора, що підводить, 5 — шланг радіатора, 6 — шланг двигуна, 7 — приймальний патрубок двигуна, 8 — прокладка, 9 - підводить шланг радіатора обігрівуючого пристрою, 10 - відводить підвідний шланг радіатора обігрівуючого пристрою.

Основні елементи рідинної системи охолодження та їх призначення

У рідинних системах охолодження поршневих двигунів циркулює по замкнутому контуру, а тепло розсіюється в навколишнє середовище за допомогою радіатора, що обдувається повітрям.

Основні частини рідинної системи охолодження:

• Сорочка охолодження(1) являє собою порожнину, що обгинає частини двигуна, що вимагають охолодження. Рідина, що циркулює по сорочці охолодження, відбирає у них тепло і переносить його до радіатора.
• Насос охолоджувальної рідини, або помпа(5) - забезпечує циркуляцію рідини за контуром охолодження. У деяких двигунах, наприклад міні-тракторів, може застосовуватися термосифонна система охолодження - тобто система з природною циркуляцією рідини, що охолоджує, в якій цей насос відсутній. Може рухатися або через ремінну передачу від валу двигуна, або від окремого електродвигуна.
• Термостат(2) – призначений для підтримки робочої температури двигуна. Термостат перенаправляє охолодну рідину по малому колу - в обхід радіатора, якщо температура не досягла робочої.
• РадіаторСистема охолодження (3) зазвичай має пластинчасту структуру, яка обдувається зовні потоком повітря. Зазвичай для виготовлення радіатора використовують алюміній, але можуть застосувати й інші матеріали, що добре проводять тепло. Наприклад, виготовлення масляних радіаторів нерідко застосовують мідь.
• Вентилятор(4) необхідний для нагнітання додаткового повітря для обдування радіатора, у тому числі під час зупинок та під час руху на малій швидкості. У старих моделях автомобілів вентилятор рухали від валу двигуна за допомогою ремінної передачі, але в сучасних автомобілях, за винятком великих вантажівок, він працює від електродвигуна.
• Розширювальний бакмістить запас охолоджуючої рідини. З атмосферою розширювальний бак повідомляється через клапан, що підтримує надлишковий тиск охолодної рідини при роботі, що дозволяє двигуну працювати при більшій температурі, не допускаючи кипіння рідини, що охолоджує. У старих моделях автомобілів часто розширювальні бачки були відсутні і запас рідини, що охолоджує, знаходився у верхньому бачку радіатора. З поширенням антифризів з урахуванням етиленгліколю використання розширювального бака стало обов'язковим, т.к. при нагріванні спеціальна рідина має властивість розширюватись.

Температура газів у циліндрах працюючого двигуна досягає 1800-2000 градусів. Тільки частина виділеного при цьому тепла перетворюється на корисну роботу. Частина, що залишилася, відводиться в навколишнє середовище системою охолодження, системою мастила і зовнішніми поверхнями двигуна.

Надмірне підвищення температури двигуна призводить до вигоряння мастила, порушення нормальних зазорів між його деталями наслідком є ​​різке зростання їх зносу. Виникає небезпека заїдання та заклинювання. Перегрів двигуна викликає зменшення коефіцієнта наповнення циліндрів, а бензинових двигунах ще й детонаційне згоряння робочої суміші.

Велике зниження температури двигуна також небажано. У переохолодженому двигуні потужність знижується через втрати тепла; в'язкість мастила збільшується, що підвищує тертя; частина горючої суміші конденсується, змиваючи мастило зі стінок циліндра, підвищуючи цим знос деталей. В результаті утворення сірчаних та сірчистих з'єднань стінки циліндрів піддаються корозії.

Система охолодження призначена для підтримки найвигіднішого теплового режиму. Системи охолодження поділяються на повітряні та рідинні. Повітряні нині на автомобілях зустрічаються дуже рідко. Системи рідинного охолодження можуть бути відкритими та закритими. Відкриті системи – системи, що сполучаються із навколишнім середовищем через паровідвідну трубку. Закриті системи роз'єднані від навколишнього середовища, а тому тиск охолоджуючої рідини в них вищий. Як відомо, що вищий тиск, то вища температура закипання рідини. Тому закриті системи допускають нагрівання ОЖ до вищих температур (до 110-120 градусів).

За способом циркуляції рідини системи охолодження можуть бути:

• примусовими, у яких циркуляція забезпечується насосом, що розташований на двигуні;
• термосифонними, у яких циркуляція рідини відбувається за рахунок різниці щільності рідини, нагрітої деталями двигуна та охолодженої в радіаторі. Під час роботи двигуна рідина в сорочці охолодження нагрівається і піднімається у верхню частину, звідки через патрубок надходить у верхній бачок радіатора. У радіаторі рідина віддає теплоту повітря, щільність її підвищується, вона опускається вниз і через нижній бачок знову повертається до системи охолодження.
• комбінованими, у яких найбільш нагріті деталі (головки блоків циліндрів) охолоджуються примусово, а блоки циліндрів – за термосифонним принципом.

Влаштування системи охолодження

Найбільшого поширення в автомобільних ДВС набули закриті рідинні системи з примусовою циркуляцією охолоджувальної рідини (ОЖ). До складу таких систем входять: сорочка охолодження блоку та головки циліндрів, радіатор, насос ОЖ, вентилятор, термостат, патрубки, шланги, розширювальний бачок. У систему охолодження також вмикається радіатор обігрівача.

ОЖ, що знаходиться в сорочці охолодження, нагріваючись за рахунок тепла, що виділяється в циліндрі двигуна, надходить у радіатор, охолоджується в ньому та повертається в сорочку охолодження. Примусова циркуляція рідини в системі забезпечується насосом, а посилене охолодження - за рахунок інтенсивного обдування повітрям радіатора. Ступінь охолодження регулюється за допомогою термостата та шляхом автоматичного включення або вимкнення вентилятора. Рідина у систему охолодження заливають через горловину радіатора чи розширювальний бачок. Місткість системи охолодження легкового автомобіля, залежно від об'єму двигуна – від 6 до 12 літрів. Зливають ОЖ через пробки, розташовані зазвичай у блоці циліндрів та нижньому бачку радіатора.

Радіаторвіддає повітрі тепло від ОЖ. Він складається з серцевини, верхнього та нижнього бачків та деталей кріплення. Для виготовлення радіаторів використовуються мідь, алюміній та сплави на їх основі. Залежно від конструкції серцевини радіатори бувають трубчасті, пластинчасті та стільникові. Найбільшого поширення набули трубчасті радіатори. Серцевина таких радіаторів складається з вертикальних трубок овального або круглого перерізу, що проходять через ряд тонких горизонтальних пластин і припаяних до верхнього та нижнього бачків радіатора. Наявність пластин покращує тепловіддачу та підвищує жорсткість радіатора. Трубки овального (плоського) перерізу переважно круглих, так як поверхня охолодження їх більша; крім того, у разі замерзання ОЖ у радіаторі плоскі трубки не розриваються, а лише змінюють форму поперечного перерізу.

У пластинчастих радіаторах серцевина влаштована так, що рідина, що охолоджує, циркулює в просторі, утвореному кожною парою спаяних між собою по краях пластин. Верхні та нижні кінці пластин, крім того, впаяні в отвори верхнього та нижнього резервуарів радіатора. Повітря, що охолоджує радіатор, просмоктується вентилятором через проходи між спаяними пластинами. Для збільшення поверхні охолодження пластини зазвичай виконують хвилястими. Пластинчасті радіатори мають більшу охолодну поверхню, ніж трубчасті, але внаслідок ряду недоліків (швидке забруднення, велика кількість паяних швів, необхідність ретельного догляду) застосовуються рідше.

У серцевині стільникового радіатора повітря проходить горизонтальними, круглого перерізу трубкам, що омиваються зовні ОЖ. Щоб уможливити спайку кінців трубок, краї розвальцьовують так, що в перерізі вони мають форму правильного шестикутника. Перевагою стільникових радіаторів є більша, ніж у радіаторах інших типів, поверхня охолодження.

У верхній бачок впаяні заливна горловина, що закривається пробкою, і патрубок для приєднання гнучкого шланга, що підводить ОЖ до радіатора. Збоку наливна горловина має отвір для паровідвідної трубки. У нижній бачок впаяний патрубок гнучкого шлангу, що відводить. Шланги прикріплені до патрубків стяжними хомутиками. Таке з'єднання допускає відносне зміщення двигуна та радіатора. Горловину герметично закриває пробка, що ізолює систему охолодження навколишнього середовища. Вона складається з корпусу, парового (випускного) клапана, повітряного (впускного) клапана та запірної пружини. У разі закипання рідини у системі охолодження тиск пари в радіаторі зростає. При перевищенні певного значення відкривається паровий клапан і пара виходить через паровідвідну трубку. Після зупинки двигуна рідина охолоджується, пара конденсується і у системі охолодження створюється розрідження. При цьому виникає небезпека стискання трубок радіатора. Для запобігання цьому явищу служить повітряний клапан, який, відкриваючись, пропускає всередину радіатора повітря.

Для компенсації зміни об'єму охолоджувальної рідини внаслідок зміни температури в системі встановлюється розширювальний бачок. У деяких радіаторах немає заливної горловини і заповнення системи охолоджуючої рідини здійснюється через розширювальний бачок. У цьому випадку паровий та повітряний клапани розташовуються в його пробці. Мітки, що наносяться на розширювальному бачку, дозволяють контролювати рівень ОЖ у системі охолодження. Перевірка рівня проводиться на холодному двигуні.

Насос ОЖзабезпечує її примусову циркуляцію у системі охолодження. Насос відцентрового типу встановлюється в передній частині блоку циліндрів і складається з корпусу, валу з крильчаткою та сальника. Корпус і крильчатку насосів відливають із магнієвих, алюмінієвих сплавів, крильчатку, крім того, – із пластмас. Привід насоса здійснюється ременем від шківа колінвала двигуна. Під дією відцентрової сили, що виникає при обертанні крильчатки, ОЖ з нижнього бачка радіатора надходить до центру корпусу насоса і відкидається до зовнішніх стінок. З отвору в стінці корпусу насоса ОЖ потрапляє в отвір сорочки охолодження блоку циліндрів. Витіканню ОЖ між корпусом насоса та блоком перешкоджає прокладка, а в місці виходу валу – сальник.

Для посилення потоку повітря, що проходить через серцевину радіатора, встановлено вентилятор. Його монтують або на одному валу з насосом ОЖ або окремо. Він складається з крильчатки з лопатями, пригорнутої до маточини. Для покращення обдування повітрям двигуна та радіатора на останньому може бути встановлений напрямний кожух. Привід вентилятора може здійснюватись декількома способами. Найпростіший – механічний, коли вентилятор жорстко закріплюється на одній осі із насосом ОЖ. У цьому випадку вентилятор постійно увімкнений, що призводить до зайвої витрати потужності двигуна. Крім того, вентилятор працює навіть у неоптимальних режимах, наприклад, одразу після запуску двигуна. Тому в сучасних двигунах таке підключення не використовується, а вентилятор з'єднується із приводом через муфту. Конструкція муфти може бути різною - електромагнітна, фрикційна, гідравлічна, в'язкісна (віскомуфта), але вони забезпечують автоматичне включення вентилятора при досягненні певної температури ОЖ. Таке увімкнення забезпечує температурний датчик. Причому використання гідромуфти та вискомуфти уможливлює не тільки автоматичне включення та вимикання вентилятора, але й плавну зміну частоти його обертання залежно від температури.

Вентилятор може наводитися не від колінвала двигуна, а окремим електродвигуном. Таке підключення використовується найчастіше, тому що дозволяє досить просто здійснювати автоматичне регулювання моментів включення та вимкнення за допомогою термісторного датчика (його електричний опір змінюється в залежності від нагріву). Якщо ж роботою системи охолодження керує контролер двигуна, з'являється можливість зміни і частоти обертання. Крім того, вентилятор "реагує" і на режими руху. Наприклад, він включається на холостому ходу при їзді в пробках для запобігання перегріву і вимикається при заміській їзді на високій швидкості, коли природного обдування радіатора цілком достатньо для його охолодження.

У період пуску двигуна для зменшення зносу необхідно швидше прогріти його до робочої температури та при подальшій експлуатації підтримувати цю температуру. Для прискорення прогріву двигуна та підтримки оптимальної його температури служить термостат. Термостат встановлюють у сорочці охолодження головки циліндрів на шляху циркуляції рідини із сорочки у верхній бачок радіатора. У системах охолодження використовуються термостати з рідинним та твердим наповнювачем.

Термостат з рідинним наповнювачем складається з корпусу, гофрованого латунного циліндра, штока та подвійного клапана. Усередині гофрованого латунного циліндра налита рідина, температура кипіння якої становить 70-75 градусів. Коли двигун не прогрітий, клапан термостата закритий і циркуляція відбувається по малому колу: насос ОЖ – сорочка охолодження – термостат – насос.

При нагріванні ОЖ до 70-75 градусів в гофрованому циліндрі термостата рідина починає випаровуватися, тиск підвищується, циліндр, розтискаючись, переміщує шток і, піднімаючи клапан, відкриває шлях для рідини через радіатор. При температурі рідини в системі охолодження 90 градусів клапан термостата повністю відкривається, одночасно скошеною кромкою закриває вихід рідини в мале коло, і циркуляція відбувається по великому колу: насос - сорочка охолодження - термостат - верхній бачок радіатора - серцевина - нижній бачок радіатора - насос.

Термостат з твердим наповнювачем складається з корпусу, всередині якого вміщений мідний балон, що заповнюється масою, що складається з мідного порошку змішаного з церезином. Балон зверху закритий кришкою. Між балоном і кришкою розташована діафрагма, зверху якої встановлено шток, що впливає клапан. У непрогрітому двигуні маса в балоні знаходиться у твердому стані, і клапан термостата закритий під дією пружини. При прогріванні двигуна маса в балоні починає плавитися, об'єм її збільшується і вона тисне на діафрагму та шток, відкриваючи клапан.

Контроль температури ОЖ здійснюється за вказівником температури та за допомогою сигнальної лампи перегріву двигуна на щитку приладів. Управління сигнальною лампою та покажчиком здійснюють датчики, вкручені у верхній бачок радіатора та в сорочку охолодження головки циліндрів.

Як теплоносій може застосовуватися вода (у застарілих конструкціях двигунів) або антифриз. Якість ОЖ, що застосовується для системи охолодження двигуна, має не менше значення для довговічності та надійності його роботи, ніж якість палива та мастильних матеріалів.

Антифризи- охолодні рідини для системи охолодження автомобіля, що не замерзають при негативній температурі. Навіть якщо температура зовнішнього середовища буде нижчою за мінімальну робочу температуру антифризу, він перетвориться не на лід, а на пухку масу. При подальшому зниженні температури ця маса затвердіє, не збільшившись обсягом і не пошкодивши при цьому двигун. Основа антифризів - водний розчин етиленгліколю або пропіленгліколю. Пропіленгліколева основа застосовується рідше. Її головна відмінність – нешкідливість для людини та навколишнього середовища, але й більш висока ціна за тих самих споживчих якостей. Етиленгліколь агресивний до матеріалів двигуна, тому в нього додають присадки. Усього їх може бути до півтора десятка – протикорозійних, антиспінюючих, стабілізуючих. Саме комплектом присадок і визначається якість та сфера застосування антифризу. За типом присадок всі антифризи поділяються на три великі групи: неорганічні, органічні та гібридні.

Неорганічні (або силікатні) – найбільш «давні» рідини, в яких як інгібітори корозії застосовуються силікати, фосфати, борати, нітрити, аміни, нітрати та їх комбінації. До цієї групи антифризів відноситься і широко поширений у нас Тосол (хоча багато хто помилково вважає його особливим типом ОЖ). Головний їх недолік - малий термін служби через швидке руйнування присадок. Компоненти присадок, що прийшли в непридатність, утворюють відкладення в системі охолодження, погіршуючи теплообмін. Також можливе утворення силікатних гелів (згустків) в ОЖ.

У найсучасніших органічних (або карбоксилатних) антифризах використовуються присадки на основі солей карбонових кислот. Такі антифризи, по-перше, утворюють значно тоншу захисну плівку на поверхнях системи охолодження, а по-друге, інгібітори діють лише в місцях корозії. Отже, присадки витрачаються набагато повільніше, тим самим значно підвищуючи термін служби антифризу.

Проміжне положення між органічними та неорганічними антифризами займають гібридні. Їхній пакет присадок в основному включає солі карбонових кислот, але і невелику частку силікатів або фосфатів.

Антифризи випускаються у вигляді концентратів, або у вигляді готових до застосування рідин. Концентрат перед застосуванням слід розбавити дистильованою водою. Пропорція визначається необхідною мінімальною температурою замерзання антифризу. Основа антифризів безбарвна, тому виробники забарвлюють їх у різні кольори за допомогою барвників. Це робиться для полегшення контролю рівня антифризу та попередження про токсичність рідин. Збіг кольору який завжди є свідченням сумісності антифризів.

У сучасних двигунах система охолодження двигуна може використовуватися для охолодження газів, що відпрацювали, в системі їх рециркуляції (EGR), охолодження масла в автоматичній коробці передач, охолодження турбокомпресора. Деякі двигуни з безпосереднім упорскуванням палива та турбонаддувом мають двоконтурну систему охолодження. Один контур призначений для охолодження головки блоку циліндрів, інший блоку циліндрів. У контурі, що охолоджує ГБЦ, підтримується температура на 15-20 градусів нижче. Це дозволяє покращити наповнення камер згоряння та процес сумішоутворення, а також знизити ризик виникнення детонації. Циркуляція рідини в кожному контурі регулюється окремим термостатом.

Основні несправності системи охолодження

Зовнішніми ознаками несправностей системи охолодження є перегрів чи переохолодження двигуна. Перегрів двигуна можливий внаслідок таких причин: недостатня кількість ОЖ, слабкий натяг або обрив ременя насоса ОЖ, невключення муфти або електродвигуна вентилятора, заїдання термостата в закритому положенні, відкладення великої кількості накипу, сильне забруднення зовнішньої поверхні радіатора, несправність випускного (парового) радіатора або розширювального бачка; несправність насоса ОЖ.

Заїдання термостата у закритому положенні припиняє циркуляцію рідини через радіатор. В цьому випадку двигун перегрівається, а радіатор залишається холодним. Недостатня кількість ОЖ можлива у разі її витоку або википання. Якщо рівень ОЖ знизився внаслідок википання – слід долити дистильовану воду, якщо рідина витекла – доливається антифриз. Відкривати пробку радіатора або розширювального бачка можна тільки коли ОЖ досить охолоне (10-15 хвилин після зупинки двигуна). В іншому випадку ОЖ, що знаходиться під тиском, може виплеснутися і заподіяти опіки. Витікання рідини відбувається через нещільності в з'єднаннях патрубків, тріщин у радіаторі, розширювальному бачку та сорочці охолодження, при пошкодженні сальника насоса ОЖ, пробки радіатора або пошкодження прокладки головки блоку циліндрів. При експлуатації автомобіля необхідно стежити не лише за рівнем, а й станом антифризу. Якщо його колір стає рудо-бурим, значить деталі системи вже корозують. Такий антифриз підлягає негайній заміні.

Переохолодження двигуна може відбуватися через заїдання термостата у відкритому положенні, а також за відсутності утеплювальних чохлів у зимовий час. Якщо закрита система охолодження негерметична, то підвищений тиск не створюється і двигун не прогрівається до робочої температури. А якщо двигун не прогрівається, ЕБУ постійно збагачує суміш. Таким чином, негерметична система охолодження збільшує витрату палива. Систематична робота двигуна на збагаченій суміші призводить до розрідження олії, збільшення нагароутворення, швидкого виходу з ладу каталітичного нейтралізатора.

Двигун внутрішнього згоряння (ДВЗ) кожного транспортного засобу під час роботи зазнає значних навантажень. Для забезпечення його коректної роботи та збереження окремих механізмів та їх деталей важливим моментом є достатнє охолодження двигуна.

Існують два основні види систем охолодження ДВЗ: повітряне та рідинне. Повітряний тип у сучасному автомобілебудуванні використовується тільки в спортивних машинах, як доповнення до рідинного, оскільки користь від одного потоку повітря для забезпечення нормальної робочої температури агрегату мізерно мала.

Перші транспортні засоби автовиробника ЗАЗ були забезпечені виключно повітряним охолодженням. Незважаючи на різні інженерні ідеї, двигуни «Запорожців» у спекотні літні дні часто перегрівалися.

Загальна картина системи охолодження

Незалежно від того який тип двигуна встановлений в автомобілі та яка марка машини, система охолодження має загалом подібний пристрій. Забезпечення нормальної робочої температури силового агрегату досягається шляхом циркуляції рідини, що охолоджує, по каналах системи. Таким чином, кожен вузол ДВС охолоджується однаково незалежно від температурного навантаження.

Гідравлічна система охолодження також може бути кількох різновидів:

• Термосифонна- циркуляція здійснюється завдяки різниці в щільності гарячої та холодної рідини. Таким чином, охолоджений антифриз витісняє з силового агрегату гарячу рідину, відправляючи в канали радіатора.
• Примусова- циркуляція рідини, що охолоджує, відбувається завдяки насосу.
• Комбінована- Відведення тепла від більшої частини двигуна відбувається примусовим шляхом, а окремі ділянки охолоджуються термосифонним способом.

Примусова система, мабуть, найефективніша і використовується у більшості сучасних легкових автомобілів.

Основні елементи

Система охолодження двигуна містить такі елементи:

• Сорочка охолодження або "водяна сорочка". Являє собою систему каналів, що проходять в блоці циліндрів.
• Радіатор охолодження - пристрій для охолодження рідини. Складається з каналів зігнутих труб та металевих ребер для кращої тепловіддачі. Охолодження відбувається завдяки зустрічному потоку повітря, так і внутрішнім вентилятором.
• Вентилятор. Елемент системи охолодження, призначений посилення потоку повітря. На сучасних автомобілях він включається лише при спрацьовуванні температурного датчика, коли радіатор нездатний повноцінно охолодити рідину зустрічним потоком повітря. У старих моделях автомобілів вентилятор працює постійно. Обертання на нього передається від колінчастого валу через ремінний привід.
• Насос чи помпа. Забезпечує циркуляцію рідини, що охолоджує, по каналах системи. Приводиться в дію за допомогою ремінного або шестерні приводу від колінчастого валу. Як правило, потужні двигуни з прямим упорскуванням палива комплектуються додатковим насосом.
• Термостат. Найважливіша деталь системи охолодження, що контролює циркуляцію великого кола охолодження. Основним завданням є забезпечення нормального температурного режиму під час експлуатації транспортного засобу. Зазвичай встановлений на стику вхідного патрубка та сорочки охолодження.
• Розширювальний бачок - ємність необхідна для збору надлишку охолоджуючої рідини, що виникає в процесі її нагрівання.
• Радіатор опалення чи пічка. За своїм пристроєм схожий на радіатор охолодження в меншому розмірі. Однак використовується виключно для обігріву салону автомобіля в зимовий період і безпосередньої ролі в охолодженні ДВЗ не грає.

Кола циркуляції

Система охолодження в автомобілі має два кола циркуляції: великий та малий. Основним вважається саме малий, оскільки при запуску агрегату по ньому відразу ж починає циркулювати рідина, що охолоджує. У роботі малого кола задіяні лише канали блоку циліндрів, помпа, також радіатор опалення салону. Циркуляція проходить по малому колу до тих пір, поки ДВЗ не досягне нормальної робочої температури, після чого спрацьовує термостат і відкриває велике коло. Завдяки такій системі прогрівання двигуна значно скорочується, а взимку система не стільки охолоджує агрегат, скільки підтримує його нормальний температурний режим.

В роботі великого кола задіяні вентилятор, радіатор охолодження, впускні та випускні канали, термостат, розширювальний бочок, а також ті елементи, які беруть участь у функціонуванні малого кола. Зовнішнє коло, воно ж велике коло, починає працювати, коли температура охолоджуючої рідини досягає 80-90 про З, і забезпечує її охолодження.

Принцип роботи системи

Загалом робота системи досить проста. Приведений в дію гідравлічний насос забезпечує циркуляцію рідини, що охолоджує, по сорочці блоку циліндрів. Швидкість циркуляції залежить кількості оборотів колінчастого валу ДВС.

Антифриз, що проходить каналами в блоці циліндрів, відводить надлишок тепла від агрегату і надходить назад у приймальний відсік помпи, минаючи термостат. Коли температура рідини, що охолоджує, досягає 80-90 про С, термостат відкриває велике коло циркуляції, блокуючи малий. Таким чином, рідина після блоку циліндрів направляється в радіатор охолодження, де її температура знижується завдяки зустрічному потоку повітря та вентилятору. Далі процес повторюється.

Можливі неполадки та їх усунення

Незважаючи на простоту конструкції система охолодження силового агрегату здатна дати збій під час експлуатації транспортного засобу. У зв'язку з цим двигун працюватиме у підвищеному температурному режимі, через що ресурс його деталей значно знизиться. Причини некоректної роботи охолодження можуть бути різні.

Знос термостату

Найчастіше неполадки в системі пов'язані саме з клапаном, що перемикає кола циркуляції, він же термостат. Якщо деталь заклинює в одному положенні або клапан перекриває канали кіл циркуляції нещільно, прогрівання двигуна може зайняти значно більше часу або навпаки, агрегат почне сильно перегріватися без достатнього охолодження.

Принцип роботи термостату

Як правило, поломка термостата пов'язана з порушенням цілісності. Основою клапана є термічний віск, який при нагріванні розширюється та здавлює мембрану, що відкриває велике коло циркуляції. Якщо віск з будь-якої причини витік з деталі, клапан перестане функціонувати і антифриз не зможе повноцінно охолоджуватися. Також причиною зношування може стати несвоєчасна заміна охолоджуючої рідини або її низька якість. Корозія пружини термостата викликає заклинювання деталі у відкритому або рідше закритому положенні. В обох випадках двигун не зможе працювати в нормальному температурному діапазоні - рідина буде постійно охолоджуватися, навіть коли в цьому немає необхідності, або навпаки, весь час буде гарячою.

Визначити зношування досить просто і це можна зробити двома способами. Найпростіше перевірку зробити незнімним шляхом. Для цього відразу після запуску двигуна слід доторкнутися до вхідного патрубка радіатора. Якщо він став теплим майже відразу після пуску ДВЗ, це говорить про те, що термостат заклинило у відкритому положенні. І навпаки, коли патрубок залишається холодним, навіть якщо показник температури знаходиться у піковому положенні, це свідчить про нездатність термостату відкриватись.

Більш точно переконатися в тому, що причина некоректної роботи системи охолодження полягає саме в несправності термостата можна його демонтажу. Знятий клапан кладеться в ємність із водою і піддається нагріванню. Коли температура води досягне 90 про З, справний клапан обов'язково має спрацювати - шток термостата зміститься. Якщо цього немає, можна з упевненістю вважати деталь несправною.

Термостат, що вийшов з ладу, не підлягає ремонту, а вимагає обов'язкової заміни. Його вартість для більшості автомобілів рідко перевищує 1000 рублів. Клапан можна замінити самостійно, без відвідування автосервісу.

Проблеми гідравлічного насоса

Однією з причин перегріву силового агрегату машини може стати несправність помпи системи охолодження. Найчастіше проблема полягає в тому, що приводний ремінь гідронасоса обірвався або його занадто слабкий натяг. У такому разі помпа перестане качати антифриз, або це робити не повноцінно. Перевірити це досить просто, варто лише завезти двигун та поспостерігати за поведінкою приводного ременя. Якщо він працює з проскоками натяг слід збільшити або зовсім замінити ремінь на новий. Найчастіше це вирішує проблему.

Виникають ситуації, коли неполадка криється в самій помпі: зношування крильчатки, підшипника, іноді можлива навіть тріщина валу. Крім усього іншого, стики з'єднання патрубків з помпою можуть бути не герметичні, і тиск, що створюється насосом, спровокує протікання охолоджуючої рідини. Діагностувати протікання досить просто, необхідно на підлозі під двигуном покласти листи білого паперу на кілька годин. Якщо на ній буде видно навіть невеликі плями блакитного або зеленуватого кольору, це свідчить про знос прокладок помпи.

Перевірити працездатність самого насоса можна, затиснувши пальцями верхній шланг радіатора на кілька секунд при працюючому агрегаті. Справна помпа створить сильний тиск і після відпускання шланга з'явиться відчуття, що рідина швидко побігла магістраллю. Також варто пам'ятати про те, що підвищена шумність роботи ДВЗ та люфт шківа помпи говорять про знос підшипника. Зазвичай його зношування пов'язане з просочуванням рідини через сальник, яка змиває мастило з підшипника.

Насос охолоджуючої рідини на відміну термостата можна замінити частково, але нерідко автовласники воліють повноцінно змінювати механізм.

Заміна насоса:

1. Насамперед необхідно відключити масу автомобіля від акумулятора, а поршень першого циліндра повинен знаходитися у верхній мертвій точці. Зробити демонтаж ролика для натягу ременя і зняти шків розподільного валу.
2. Далі, слід злити охолодну рідину з нижньої пробки в радіаторі.
3. Відкрутивши болти кріплення помпи її потрібно від'єднати від блоку циліндрів.
4. Оцінивши візуально знятий механізм важливо визначити його зношування. Якщо крильчатка, сальник та приводна шестерня мають пошкодження помпу, краще замінити повністю.
5. Новий механізм повинен встановлюватися з новою прокладкою, оскільки колишня може мати навіть дрібні пошкодження, які згодом призведуть до витоку рідини, що охолоджує. Помпа встановлюється таким чином, щоб номер, вказаний на корпусі, дивився нагору.
6. Подальше складання проводиться у зворотному порядку розбирання. Охолодну рідину краще залити нову, але можна використовувати і ту, яка була, якщо її ресурс ще не вичерпаний.

Проблеми з радіатором та вентилятором

Недостатнє охолодження двигуна може бути пов'язане з проблемами роботи радіатора та вентилятора. Насамперед варто пам'ятати, що дуже сильно забитий пилом і комахами радіатор не здатний повноцінно охолоджуватися як зустрічним потоком повітря, так і вентилятором. Нерідко його чищення вирішує проблему з охолодженням.

Влаштування «класичного» радіатора охолодження двигуна. У багатьох сучасних двигунах охолодна рідина заливається не через горловину радіатора, а в розширювальний бачок.

І все ж, можливі й серйозніші ситуації - тріщини радіатора, які можуть виникнути як при ДТП, так і внаслідок корозії. Радіатор здебільшого можна відновити. Латунні та мідні ремонтуються за допомогою паяння, а алюмінієві спеціальними герметиками.

Перед початком паяння місця ушкодження ретельно зачищаються наждачною шкіркою, до появи металевого блиску. Після цього тріщина обробляється паяльним флюсом і за допомогою потужного паяльника наноситься рівномірний шар припою (див. відео).

Алюмінієвий радіатор запаяти не вийде, проте для їх ремонту пропонуються спеціальні герметики або можна використовувати звичайне «холодне зварювання». Перед початком закладання тріщин важливо добре зачистити дефектні місця. Клеюча маса добре розминається до однорідного стану і наноситься на проблемну ділянку. Варто пам'ятати про те, що експлуатувати автомобіль можна тільки наступної доби після ремонту - епоксидний клей висихає досить довго.

Що стосується вентилятора охолодження, його поломка може бути пов'язана з обривом електропроводки або порушенням приводу колінчастого валу, якщо обертання передається від силового агрегату.

У першому випадку, варто візуально оцінити стан проводів вентилятора, що йдуть до мотора, при виявленні обриву потрібно заново з'єднати пошкоджені контакти. Якщо стан проводів нормальний, а вентилятор все одно не працює, можливо, поламався сам двигун або датчик, який відповідає за своєчасне включення. При цьому краще звернутися в автосервіс, де визначать причину, через яку вентилятор не вмикається. При проблемах з датчиком обдування може безперервно, так і не включатися зовсім.

У автомобілях, де вентилятор починає обертатися при передачі моменту, що крутить від двигуна, поломка найчастіше пов'язана з обривом приводного ременя. Його заміна досить проста: необхідно послабити натяг шківа та поставити новий ремінь.

Докладніше про влаштування та ремонт вентилятора охолодження.

Промивання системи охолодження та заміна рідини

Гідравлічна система охолодження вимагає своєчасного промивання магістралей, інакше на стінках каналів може утворитися корозія, сольові відкладення та інші забруднення.

Причини засмічення

Основною причиною забруднення системи є використання як охолоджувальну рідину звичайної води. Проточна вода з крана має у складі велику кількість солей, створює накип та іржу на стінках магістралей. Використання дистильованої води менш шкідливе, але повноцінне охолодження в спекотний період вона не здатна забезпечити. Крім того, взимку при мінусовому темпі вода замерзне і розширюючись може порушити цілісність окремих деталей та з'єднань.

Застосування якісного антифризу чи тосолу доцільніше. Спеціальні речовини для охолодження мають значний ресурс і не замерзають навіть за дуже низьких температур. Однак присадки, що містяться в складі, з часом починають випадати в осад засмічуючи систему.

Процес промивання

У першу чергу, перед промиванням зливається вся охолоджувальна рідина через випускну пробку на радіаторі, розташовану в самому низу, і на блоці циліндрів для видалення залишків.

Важливо пам'ятати, що злив рідини має проводитися лише на холодному двигуні!

Після зливу пробки заново закручуються і в розширювальний бачок заливається вода з лимонною кислотою або краще спеціальна рідина, що очищає.

Далі двигун запускається і працює в холостому режимі протягом 15 хвилин. При цьому слід простежити, щоб відкрилося велике коло циркуляції. Також при промиванні не варто забувати, що салонна пічка повинна працювати в режимі максимального обігріву. Коли агрегат охолонув рідину можна злити, відкривши пробки радіатора та блоку циліндрів. Цей процес рекомендується повторювати доти, доки при зливі не витікатиме чиста рідина без видимих ​​забруднень.

Залив нової охолоджуючої рідини можна проводити відразу після закінчення промивання. Наливати тосол або антифриз в розширювальний діжку слід акуратно і повільно, щоб уникнути утворення повітряних пробок в системі.

Коли бачок заповнитися майже повністю його потрібно закрити і запустити ДВЗ на кілька хвилин, щоб рідина рівномірно поширилася по системі. Далі після відключення агрегату тосол або антифриз доливаються до рівня між відмітками максимуму і мінімуму на бочці.

На закінчення варто сказати, що принципової різниці у використанні тосолу чи антифризу немає. Однак у багатьох країнах світу автовиробники давно перестали використовувати тосол, оскільки його ефективність дещо нижча. Сучасний антифриз виготовляється із застосуванням новітніх технологій і переважно захищає двигун від перегріву, а магістралі системи охолодження від забруднення.

Робота двигуна внутрішнього згоряння (ДВЗ) призводить до надмірного нагрівання всіх його деталей і без їх охолодження функціонування головного агрегату транспортного засобу неможливе. Цю роль виконує система охолодження двигуна, яка також відповідає за обігрів салону авто. У турбованих двигунах з її допомогою знижується температура повітря, що наздоганяється в циліндри, а в АКПП ця система охолоджує рідину, яка застосовується для її роботи. Окремі моделі машин оснащують масляним радіатором, який бере участь у терморегуляції олії, що використовується для мастила двигуна.

Система охолодження ДВЗ буває повітряна та рідинна

Обидві ці системи не ідеальні і мають як переваги, так і недоліки.

Переваги повітряної системи охолодження:

• невелика вага двигуна;
• простота пристрою та його обслуговування;
• невисока вимогливість до температурних змін.

Недоліки повітряної системи охолодження:

• великий шум роботи двигуна;
• перегрів окремих деталей двигуна;
• неможливість збудувати циліндри блоками;
• скрутність у використанні тепла, що виділяється, для обігріву салону авто.

У сучасних умовах автовиробники вважають за краще оснащувати свої машини переважно двигунами із системами рідинного охолодження. Повітряні конструкції, що охолоджують вузли двигуна, зустрічаються дуже рідко.

Переваги рідинної системи охолодження:

• не такий галасливий двигун у порівнянні з повітряною системою;
• висока швидкість початку роботи під час запуску мотора;
• рівномірне охолодження всіх деталей силового механізму;
• менша схильність до детонації.

Недоліки рідинної системи охолодження:

• дороге технічне обслуговування та ремонт;
• можливе витікання рідини;
• часті переохолодження двигуна;
• замерзання системи у періоди морозів.

Структура рідинної системи охолодження двигуна

До основних складових рідинної системи охолодження ДВЗ належать такі деталі:

• «водяна сорочка» двигуна
• вентилятор;
• радіатор;
• помпа (відцентровий насос);
• термостат;
• бачок розширювальний;
• теплообмінник обігрівача;
• складові елементи керування.

Водяна сорочка двигуна – це площина між стінками агрегату в тих місцях, які потребують охолодження.

Радіатор системи охолодження – це механізм, призначений для віддачі створеного роботою двигуна тепла. Вузол є конструкцією з багатьох вигнутих алюмінієвою трубою, які також мають додаткові ребра, що сприяють більшій тепловіддачі.

Вентилятор використовується для прискорення циркуляції повітря, що обволікає радіатор. Вентилятор включається при граничному нагріванні рідини, що охолоджує.

Відцентровий насос (тобто – помпа) забезпечує безперервний рух рідини під час роботи двигуна. Привід для помпи може бути різним: ремінний, наприклад, або шестеренний. На авто з турбованими двигунами часто встановлюють додаткові насоси, які сприяють циркуляції рідини та запускаються з блоку керування.

Термостат – це пристрій у вигляді біметалічного (або електронного) клапана, розташованого між вхідним отвором радіатора та «сорочкою охолодження». Цей прилад забезпечує необхідну температуру рідини, що служить для охолодження ДВЗ. Коли мотор остигнув, термостат закритий, тому примусова циркуляція рідини, що остуджує, проходить всередині двигуна, не торкаючись радіатор. У момент нагрівання рідини до граничної температури клапан відкривається. У цей момент система починає функціонувати на всю свою міць.

Розширювальний бачок використовується для заливання рідини, що охолоджує. Цей вузол компенсує зміну кількості рідини в системі під час зміни температури.

Радіатор обігрівача – механізм, призначений для підігріву повітря у салоні транспортного засобу. Його робоча рідина набирається безпосередньо біля входу в сорочку мотора.

Головним елементом координації системи охолодження ДВЗ є датчик (температурний), електронний блок управління, а також виконавчі пристрої.

Особливість роботи системи охолодження двигуна

Система охолодження працює під контролем системи керування силовим агрегатом. Насос запускає циркуляцію рідини в сорочці охолодження двигуна. Враховуючи ступінь нагріву, рідина переміщається або по малому або великому колу.

Щоб двигун швидше прогрівся після запуску, рідина циркулює по малому колу. Після її нагрівання термостат відкривається, надаючи рідині можливість циркулювати через радіатор, на виході з якого рідина впливає потік повітря (зустрічного або від працюючого вентилятора), який її охолоджує.

У двигунах з турбонаддувом може використовуватися двоконтурна система охолодження. Особливістю її роботи є те, що один контур контролює охолодження повітря, що нагнітається, а другий - охолодження двигуна.

Система охолодження двигунів автомобіля

Призначення та влаштування системи охолодження. Розподіл витрат теплоти, отриманої внаслідок згоряння палива, на корисну роботу та втрати називається тепловим балансом двигуна. Тепловий баланс можна як діаграми, з якої видно, що у корисну роботу двигуна використовується 25…35% загальної кількості теплоти і, отже, ефективний коефіцієнт корисної дії двигуна дорівнює 25…35%.

Система охолодження двигуна підтримує певний, найвигідніший тепловий режим його роботи. При переохолодженні збільшуються втрати на тертя, зменшується потужність двигуна, на холодних деталях конденсуються пари бензину і у вигляді крапель стікають дзеркало циліндра, змиваючи мастило. Зростає зношування деталей, і частіше потрібно замінювати масло.

Перегрів погіршує кількісне наповнення циліндра горючою сумішшю, викликає розрідження та вигоряння олії, внаслідок чого можуть заклинитися поршні в циліндрах і виплавити вкладиші підшипників.

Автомобільні двигуни можуть мати рідинне чи повітряне охолодження. На двигунах вітчизняних автомобілів (за винятком ЗАЗ-968, що має повітряне охолодження) застосовують закриту рідинну систему охолодження з примусовою циркуляцією рідини, що здійснюється водяним насосом. Закриту систему називають тому, що вона безпосередньо не повідомляється з атмосферою. В результаті тиск у системі збільшується, температура кипіння охолоджуючої рідини підвищується до 108 ... 119 ° С і знижується її витрата на випаровування. Температура охолоджуючої рідини нормально працюючого двигуна має бути 85...95 °С.

В рідинну систему охолодження входять: сорочка охолодження блоку та головок циліндрів, радіатор, водяний насос, вентилятор, термостат, жалюзі, патрубки, шланги, зливні краники, радіатор обігрівача, покажчик температури та контрольна лампа.

Мал. 1. Тепловий баланс двигуна внутрішнього згоряння.

Мал. 2. Радіатори:
а - пристрій; б - трубчаста серцевина; в - пластинчаста серцевина; 1 – верхній бачок з патрубком; 2 - паровідвідна трубка; 3 – заливна горловина з пробкою; 4 - серцевина; 5 – нижній бачок; 6 - патрубок із зливним краником; 7 – трубки; 8 – поперечні пластини.

Рідина в сорочці охолодження двигуна нагрівається за рахунок відбору теплоти від циліндрів, надходить через термостат у радіатор, охолоджується в ньому та під дією відцентрового насоса повертається у сорочку двигуна. Охолодженню рідини сприяє інтенсивне обдування радіатора і двигуна потоком повітря від вентилятора.

Щоб зменшити утворення накипу в системі охолодження при заповненні водою, необхідно користуватися м'якою водою, що містить не понад 0,14 мг окису кальцію (СаО) в 1 л. Жорстку воду, що заливається в систему охолодження, необхідно прокип'ятити.

Місткість системи охолодження двигуна дорівнює: у автомобіля ГАЗ-53А – 23,0 л, ЗІЛ –130 – 29,0 л, ГАЗ –24 – 11,6 л.

Радіатор складається з верхнього та нижнього бачків та серцевини. Його кріплять на автомобілі на гумових подушках із пружинами.

Найбільш поширені трубчасті та пластинчасті радіатори. У перших серцевина утворена кількома рядами латунних трубок, пропущених через горизонтальні пластини, що збільшують поверхню охолодження і надають жорсткості радіатору. У других серцевина складається з одного ряду плоских латунних трубок, кожна з яких виготовлена ​​зі спаяних між собою по краях гофрованих пластин.

Верхній бачок має заливну горловину та паровідвідну трубку. Горловина радіатора герметично закривається пробкою, що має два клапани: паровий для зниження тиску при закипанні рідини, який відкривається при надмірному тиску понад 40 кПа (0,4 кгс/см2), і повітряне, що пропускає повітря в систему при зниженні тиску внаслідок охолодження рідини і цим запобіжний трубки радіатора від сплющування атмосферним тиском.

Відцентровий водяний насос створює примусову циркуляцію рідини, що охолоджує; його кріплять болтами через прокладку до верхньої частини блоку циліндрів. Основні частини насоса: корпус, вал із пластмасовою крильчаткою, встановлений на двох кулькових підшипниках. Сальник, що самоущільнюється, що складається з гумової манжети, металевої обойми, пружини і шайби із зносостійкої графітосвинцевої суміші, запобігає витіканню рідини в місці виходу валу з корпусу насоса.

Вентилятор підсилює потік повітря через серцевину радіатора. Ступицю вентилятора кріплять на валу водяного насоса. Вони разом наводяться в обертання від шківа колінчастого валу одним або двома трапецієподібними ременями.

Вентилятор укладено у встановлений на рамці радіатора кожух, що сприяє збільшенню швидкості потоку повітря, що проходить через радіатор.

У системі охолодження двигунів 3M3-53 та ГАЗ-24 для підтримки найвигіднішого теплового режиму вентилятор наводиться електромагнітною фрикційною муфтою, яка включається та вимикається автоматично залежно від температури охолоджуючої рідини. Муфта складається з електромагніту, встановленого разом зі шківом на маточині водяного насоса, і маточини вентилятора, з'єднаної пластинчастою пружиною з якорем, що вільно обертається на двох кулькових підшипниках.

Мал. 3. Схема роботи парового та повітряного клапанів пробки радіатора:
а - шлях пари; б – шлях повітря; 1 - паровідвідна трубка; 2 – паровий клапан; 3 – повітряний клапан.

Мал. 4. Водяний насос:
1 - вал із крильчаткою; 2 - сальник, що самоущільнюється; 3 – корпус; 4 - шайба; 5-пружина; 6 – гумова манжета.

Мал. 5. Електромагнітна муфта приводу
1 - шків водяного насоса; 2 – електромагніт; 3 - маточина вентилятора; 4 – кришка; 5 - маточина валу водяного насоса; 6 – корпус; 7 - самопідтискний сальник;

Котушка електромагніта з'єднана з тепловим реле, вимірювальний перетворювач (датчик) якого встановлений у верхньому бачку радіатора. Коли температура охолоджуючої рідини досягає 90...95 °С, контакти реле замикаються і в котушку електромагніту надходить струм від акумуляторної батареї автомобіля, якір притягається до електромагніту і маточина вентилятора починає обертатися. При зниженні температури рідини, що охолоджує, до 80…85 °С контакти реле розмикаються і вентилятор відключається.

Жалюзі – це шарнірно укріплені сталеві пластини, встановлені перед радіатором. Положення жалюзі регулює водій з кабіни автомобіля рукояткою, змінюючи потік повітря, що йде крізь серцевину радіатора.

Термостат служить для якнайшвидшого прогріву холодного двигуна та автоматичного регулювання температури охолоджуючої рідини при русі автомобіля.

Термостат двигунів 3M3-53 і ГАЗ-24 складається з корпусу, гофрованого циліндра, заповненого рідиною, що легко випаровується, і штока з клапаном. На двигуні ЗІЛ-130 застосований більш надійний термостат з твердим наповнювачем. Такий термостат складається з мідного балона, закритого кришкою, між якими закріплена герметично гумова мембрана. Балон заповнений активною масою, що складається з церезину (гірського воску), перемішаного з мідним порошком. Об'єм активної маси при нагріванні збільшується.

На мембрану спирається шток, розташований у напрямній частині кришки. Шток шарнірно з'єднаний із клапаном.

При холодному двигуні клапан термостата закритий і рідина, що охолоджує, направляється через канал до вхідного отвору насоса, а через нього в сорочку охолодження, тобто циркулює по малому колу, не потрапляючи в радіатор. У двигуна ЗІЛ-130 при закритому клапані термостата рідина, що охолоджує, нагнітається в сорочку насосом, перепускається через систему охолодження повітряного компресора.

Мал. 6. Схема роботи термостата:
а - циркуляція рідини, що охолоджує, по малому колу; б - циркуляція охолоджуючої рідини по великому колу; 1-корпус; 2 - шток із клапаном; 3 – гофрований циліндр.

Коли охолодна рідина нагріта до 70...80 °С, клапан термостата під дією парів рідини, що заповнює його циліндр, або внаслідок розширення твердого наповнювача відкривається і охолоджуюча рідина циркулює через радіатор, тобто по великому колу.

Температуру рідини, що охолоджує, контролюють за покажчиком температури, вимірювальний перетворювач якого ввернуть в сорочку охолодження блоку циліндра. При температурі в системі охолодження вище 95 ° С у двигунів 3M3-53 і ГАЗ -24 або 115 ° С у двигунів ЗІЛ -130 на щитку загоряється сигнальна лампа, що включає вимірювальний перетворювач, встановленим у верхньому бачку радіатора.

Рідина із системи охолодження двигуна ГАЗ-24 зливають через два краники: під радіатором та праворуч у блоці циліндрів.

У двигунів 3M3-53 та ЗІЛ -130 зливних краників по три: один під радіатором і два на нижній частині водяної сорочки обох секцій блоку.

Застосування антифризу. Систему охолодження автомобіля, що працює при низьких температурах, доцільно заправляти низькозамерзаючою рідиною (антифризом), що складається з суміші етиленглі-коли і води. Низькозамерзаючу рідину випускають марок 40 і 65. Антифриз марки 40 складається з 53% етиленгліколю та 47% води. Він призначений для районів із помірно низькою температурою. Антифриз марки 65 складається з 66% етиленгліколю та 34% води, його застосовують в умовах нижчих температур. З огляду на досить високий коефіцієнт розширення антифризу, систему охолодження заправляють лише 93…95% місткості. У процесі експлуатації треба стежити за рівнем антифризу в системі і доливати воду, оскільки вона випаровується швидше за етиленгліколь.

Для системи охолодження двигунів автомобілів ВАЗ застосовують рідину «Тосол», що містить, крім етиленгліколю, присадки, що зменшують корозію металу.

Етиленгліколеві рідини отруйні. При попаданні в організм відбувається отруєння, іноді зі смертельним результатом. Спеціальних заходів для запобігання дихальним шляхам і шкірним покривам не потрібно, але після заправки системи охолодження слід ретельно мити руки гарячою водою з милом.

При настанні теплої пори року антифриз треба злити, промити та заповнити систему водою. Злитий антифриз фільтрують, переливають у посуд, що герметично закривається, і зберігають у ньому до наступної зими. Рідина "Тосол" застосовують протягом усього року, оскільки вона не викликає корозії.

Пусковий підігрівач, що встановлюється на двигунах 3M3-53, ЗІЛ -130, служить для їхнього розігріву перед пуском при низькій температурі повітря. Основні частини підігрівача: котел з камерою згоряння та жаровою трубою, паливний бачок, регулятор подачі палива з електромагнітним клапаном та пульт керування. Порожнина котла навколо жарової труби заповнена рідиною, що охолоджує (вода або антифриз) і постійно з'єднана патрубками і шлангами з сорочкою охолодження двигуна.

При включенні підігрівача в камеру згоряння надходить з бачка бензин, а за допомогою вентилятора, який приводиться в дію електродвигуном, подається повітря. Горюча суміш, що утворюється, спочатку займається електричною свічкою розжарювання, яку, після того як горіння стане стійким, вимикають. У міру нагрівання щільність рідини, що знаходиться в котлі, зменшується, і вона надходить в сорочку охолодження двигуна, підігріваючи циліндри і впускний трубопровід, а гази, що виходять з жарової труби, направляються під нижню частину картера і розігрівають масло, що знаходиться в ньому.

До основних несправностей системи охолодження відносяться підтікання рідини та утворення в системі накипу.

На автомобілях, що вивчаються, застосовується рідинна система охолодження закритого типу, тобто вона не пов'язана безпосередньо з атмосферою, в результаті чого тиск в системі збільшується і підвищується температура кипіння охолоджуючої рідини, а також знижується витрата рідини на випаровування. Циркуляція рідини у системі - примусова, з допомогою рідинного насоса. Система охолодження повідомляється з атмосферою через клапани, розташовані в пробці наливної горловини радіатора (у автомобілів 3M3-53-11 і ЕІЛ -130) або пробці розширювального бачка (у автомобіля ЗІЛ -645), які відкриваються при певному розрідженні або надмірному тиску системі. Система охолодження двигуна підтримує температуру двигуна не більше 80…95 °З.

В систему охолодження входять: сорочки охолодження блоку, головок циліндрів та впускного трубопроводу, радіатор, патрубки, шланги, водяний насос, вентилятор, термостат, жалюзі, зливні краніки.

Радіатор складається з нижнього та верхнього бачків, серцевини, патрубків, горловини з пробкою та паровідвідної трубки.

Серцевина радіатора - трубчаста, складається з кількох рядів плоских трубок, впаяних кінцями у верхній та нижній бачки.

Для збільшення охолоджуючої поверхні між трубками поміщаються латунні пластини (у двигунів автомобілів 3M3-53-11 та ЕІЛ-130) або мідна стрічка (у двигуна автомобіля ЗІЛ-645). На двигуні ЗІЛ -645 радіатор заповнюється рідиною з бачка розширювального бачка 13, який призначений для видалення повітря з радіатора при заправці системи охолодження і компенсації змін об'єму охолоджуючої рідини в системі при її розширенні від нагрівання.

Водяний насос – відцентровий, встановлений на передній стінці блоку циліндрів. Крильчатка насоса знаходиться на одному валу з вентилятором. Для попередження попадання рідини в корпус підшипників на задньому кінці валу в маточині крильчатки поміщений самопідтискний сальник, що складається з гумової манжети з пружиною, обойми та текстолітової шайби, яка щільно притискається до торця корпусу насоса. У корпусі підшипників є отвір, через який при зносі деталей сальника рідина витікає назовні. Для змащування підшипників у їхньому корпусі є маслянка та контрольний отвір для виходу зайвого мастильного матеріалу.

Мал. 7. Система охолодження двигуна: 1 – жалюзі; 2 – верхній бачок радіатора; 3 – шланг відведення повітря з радіатора; 4 – компресор; 5 - шланг радіатора, що підводить; 6 - шланг, що відводить, правої частини блоку циліндрів; 7-коробка термостатів; 8 – перепускна порожнина; 9 – термостат; 10 - відвідний патрубок лівої частини блоку циліндрів; 11 - шланг відведення повітря та рідини із системи охолодження компресора; 12 - шланг зливу рідини у нижній бачок радіатора; 13 - розширювальний бачок; 14 - пробка розширювального бачка; 15 – контрольний кран розширювального бачка; 16 - трубка відведення повітря та рідини з правої головки циліндрів; 17 - повітровідвідна трубка; 18 – головка блоку циліндрів; 19 - блок циліндрів; 20 – кран зливного отвору; 21 - шланг радіатора, що відводить; 22 - шків колінчастого валу; 23 - ремені приводу; 24 – рідинний насос; 25 – натяжний ролик; 26 – нижній бачок радіатора; 27 – вентилятор; 28 - шків рідинного насоса та вентилятора; 29 - автоматична муфта відключення вентилятора

Вентилятор - шестилопатевий, осьового типу. Привід вентилятора та водяного насоса здійснюється ременем від шківа колінчастого валу.

Мал. 8. Водяні насоси двигуна ЕІЛ -130Са) і двигуна ЗІЛ -645(б,): 1, 2. 3 і 4 - відповідно пружина, гумовий ущільнювач, текстолітова упорна шайба та обойма самопідтискного сальника; 5 – корпус підшипників; 6 – вал водяного насоса; 7 - крильчатка насоса; 8 - самопідтискний сальник; 9 – корпус насоса; 10 - шків; 11 - маточина шківа; 12 - шарикопідшипники; 13 - розпірна втулка; 15 - стопорне кільце; 16 - ущільнювач; 17 – болт; 18 - скидач рідини; 19 корпус підшипників

Мал. 9. Гідромуфта вентилятора двигуна ЗІЛ-645: а - поздовжній розріз; б-схема заблокованого положення муфти; в – схема розблокованого положення муфти; 1-кришка муфти; 2 – корпус муфти; 3 – шарикопідшипник; 4 – фланець; 5 – провідний диск; 6 – ущільнення; 7 – кришка камери; 8 – пластинчастий клапан; 9 - біметалічний терморегулятор; А – резервна камера

На двигуні ЗІЛ-645 вентилятор приводиться у обертання двома клиноподібними ременями через гідромуфту з автоматичним керуванням, що здійснюється за допомогою біметалевого терморегулятора.

Гідромуфта призначена для забезпечення роботи вентилятора в автоматичному режимі та складається з корпусу, кришки, біметалічного спірального терморегулятора, з'єднаного через вісь із пластинчастим клапаном кришки резервної камери. Муфта заповнена робочою рідиною ПМС -10000 у кількості 30…35 г. Вал водяного насоса жорстко пов'язані з фланцем муфти. Вентилятор прикріплений до корпусу муфти шпильками, під які встановлені пластини блокування муфти при її поломці.

Вмикання та вимикання муфти здійснюється біметалевим терморегулятором залежно від температури повітря, що обдуває корпус муфти. При низькій температурі повітря біметалічний регулятор встановлює клапан у таке положення, при якому закривається прохід робочої рідини в порожнину між ведучою і ведучою частинами муфти. У цьому випадку робоча рідина знаходиться в резервній камері, і за рахунок зазорів між ведучою і ведучою частинами муфти вони можуть обертатися відносно один одного. При підвищенні температури повітря біметалічний терморегулятор повертає клапан, відкриваючи цим отвори, що з'єднують резервну і робочу порожнини. Під дією відцентрових сил робоча рідина заповнює зазори між ведучою та веденою частинами муфти. При цьому через високу в'язкість рідини відбувається включення муфти.

Мал. 10. Термостати двигунів 3M3-53-1 lfa), ЗІЛ -130(б) та ЗІЛ -645(в). 1 - труба, що підводить; 2 – патрубок малого кола циркуляції; 3 – прокладка; 4 - патрубок, що відводить; 5 – клапан термостата; 6 – шток; 7 – корпус; 8 – гофрований балон; 9 гумовий буфер; 10-шток; 11 - заслінка; 12 - зворотна пружина; 13 – твердий наповнювач (церезин); 14 – балон; 15-гумова діафрагма; 16 - обойма; 17 – втулка; 18 – стійки; 19-регулювальний гвинт; 20 – радіаторний клапан; 21 – сідло клапана; 22 - перепускний клапан; 23 - наполеглива шайба; 24 - компенсаційна пружина

Розбирати муфту за умов експлуатації не рекомендується.

Термостат встановлений на виході охолоджуючої рідини з сорочки охолодження впускного трубопроводу двигуна (у двигуна ЗІЛ -645 2 термостата, встановлених у закріпленій на кришці розподільних шестерень термостатної коробки). У двигуні ЗМЗ-БЗ-11 встановлений рідинний термостат, що складається з гофрованого латунного циліндра з рідиною, що легко випаровується, корпусу і клапана. Коли температура в системі охолодження перевищує 70 °С, рідина в циліндрі випаровується, під дією зростаючого тиску її пари циліндр розтягується і відкриває клапан термостата.

У системі охолодження двигунів ЗІЛ -130 і -645 застосований термостат з твердим наповнювачем, що складається із суміші церезину з мідним порошком. Наповнювач поміщений у мідному балоні, закритому гумовою діафрагмою, що упирається у гумовий буфер. Зверху буфера встановлено шток, з'єднаний із важелем, який за допомогою пружини утримується у закритому положенні. При нагріванні рідини, що охолоджує, до 70 °С наповнювач у балоні починає плавитися і, розширюючись, піднімає діафрагму вгору. Тиск діафрагми через буфер і шток передається на важіль, який відкриває заслінку термостата. У двигуна ЗІЛ-645 є, окрім основного радіаторного клапана, перепускний клапан, який відкритий при прогріванні двигуна і закривається при нагріванні рідини до температури 78...95 °С. При цьому відкривається основний клапан, і рідина починає циркулювати через радіатор.

При роботі двигуна рідина з нижнього бачка радіатора через шланг, що відводить, нагнітається водяним насосом в сорочку охолодження блоку циліндрів і головок блоку. При прогріванні холодного двигуна патрубок, що з'єднує сорочку охолодження двигуна, перекритий клапаном термостата і рідина циркулює по малому колу, минаючи радіатор і надходячи із сорочки охолодження знову до водяного насоса. При прогріванні рідини відкривається клапан термостата, і вона починає циркулювати великим колом через радіатор, який забезпечує необхідне відведення тепла.

Жалюзі складається з стулок, розташованих попереду радіатора, та рукоятки керування, виведеної в кабіну водія.

Доатегорія: - Технічне обслуговування автомобілів