Багато автомобілістів знають, для чого в машині потрібна охолоджуюча система і рідина, що циркулює по ній. Але далеко не кожен знає, як відбувається сам процес протікання антифризу по трубках в системі. Якщо вам це цікаво, то ми пропонуємо дізнатися, як виглядає схема циркуляції охолоджуючої рідини і як відбувається весь процес.
Охолоджувальна система потрібна для охолодження деталей двигуна, які нагріваються під час його роботи. Це найпростіший відповідь. Але ми заглянемо глибше і для початку дізнаємося, які функції виконує система охолодження (далі - СО), крім найважливішою:
- здійснює нагрів повітряного потоку в опалювальної і вентиляційної системи;
- гріє масло в системі мастила;
- охолоджує відпрацьовані гази;
- охолоджує трансмісійну рідина(У випадку з АКПП).
Циркуляція охолоджувальної рідини (ОЖ) необхідна будь-якого автомобіля, а якщо в СО спостерігаються збої, то це відіб'ється на роботі машини в цілому. Залежно від типу охолодження можна виділити кілька видів систем:
- закрита СО (рідинна);
- відкрита СО (повітряна);
- комбінована.
В рідинному режимі роботи тепло від гарячих деталей мотора відводиться за допомогою потоку охолоджуючої рідини. У відкритій СО функцію охолодження виконує повітряний потік, а в комбінованій об'єднані два перших типи систем.
Але сьогодні нам цікаво, як саме циркулює холодоагент, тому і говорити ми будемо про це.
[Приховати]
Як циркулює охолоджуюча рідина?
Самі системи в бензинових і дизельних авто схожі, принципових відмінностей в їх конструкції і роботі немає. Вони включають в себе безліч компонентів, а для їх регулювання застосовуються елементи управління. Щоб зрозуміти, як антифриз циркулює, розглянемо основні компоненти СО:
| Основні компоненти СО | |
| радіатор | Потрібен для охолодження гарячої ОЖ повітряним потоком. |
| Масляний радіатор | Охолоджує моторне масло. |
| теплообмінник опалювача | Служить для нагрівання повітряного потоку, який проходить через цей елемент. Щоб компонент функціонував ефективніше, його встановлюють у місця виходу гарячого антифризу з мотора. |
| Розширювальний бачок для рідини | Через нього здійснюється заповнення системи расходников, а його призначення полягає в компенсації зміни обсягу ОЖ від температури в СО. |
| Відцентровий насос або помпа | З його допомогою здійснюється безпосередній процес циркуляції рідини по СО. Залежно від конструкції двигуна, на ньому може бути встановлений додатковий насос. |
| термостат | Забезпечує оптимальну температуру в СО, регулюючи потік ОЖ, який проходить через радіатор. |
| Датчик температури ОЖ | У разі її збільшення вище норми, сигналізує водієві про це за допомогою електронного блоку управління. |
Безпосереднє функціонування СО забезпечує система управління мотором. В сучасних моторахпринцип роботи ґрунтується на математичній моделі, що враховує безліч параметрів і визначає нормальні умовиактивації і роботи всіх компонентів.
Ясна річ, що «Тосол» не може проходити по СО сам, тому його потік забезпечується відцентровим насосом. Циркуляція охолоджувальної рідини відбувається через «сорочку охолодження». В результаті цього мотор транспортного засобу охолоджується, а «Тосол» нагрівається. Сам хід руху ОЖ в агрегаті може відбуватися або від першого циліндра до останнього, або від випускного колектора до впускного.
Розглянемо процес кругообіг ОЖ докладніше:
Під час роботи мотора завжди повинна підтримуватися приблизно одна температура, яка і визначає його функціонування. Умовно вона становить 90 градусів. Така температура дозволяє двигуну розвивати хорошу швидкість і забезпечує прийнятний витрата бензину. Саме тому холодоагенту по СО така складна і розділена на кілька кіл, щоб мотор міг швидше вийти на такий режим роботи.
схема циркуляції
Пропонуємо вам своїми очима побачити схему протікання холодоагенту. Представлені великий і малий кола.
- а) мале коло коло;
- б) велике коло.
- радіатор охолодження;
- трубка для потоку холодоагенту;
- розширювальний бачок;
- термостат;
- відцентровий насос;
- пристрій охолодження блоку циліндрів двигуна;
- пристрій охолодження головки блоку;
- радіаторний обігрівач з вентилятором;
- краник радіатора;
- отвір для зливу антифризу з блоку;
- отвір для зливу хладагента безпосередньо з радіатора;
- вентилятор.
Відео від Раміля Абдулліна «Система охолодження двигуна»
У цьому відео докладно описаний процес охолодження двигуна антифризом, а також розглянуто пристрій СО.
Вам у нагоді цей матеріал? Може бути, вам є що додати? Розкажіть про це!
Йдеться про двигун внутрішнього згоряння. За назвою видно, що всередині двигуна відбувається згорання палива. При цьому виходить тепло, яке розігріває мотор. Для двигуна необхідна оптимальна температура, при якій він працює нормально. Для створення і підтримки такого заданого режиму в багатьох двигунах використовується система охолодження, що включає в себе циркуляцію охолоджуючої рідини в двигуні.
Сама система ускладнює процес виготовлення, роблячи його більш енергоємним, що веде до подорожчання всієї конструкції. Під час експлуатації потрібно проводити регулярне спостереження, усунення несправностей і ремонт. Тому систему охолодження прагнуть зробити найбільш простий. Всі системи можна розділити на три види:
- повітряна;
- рідинна;
- комбінована.
Використання повітря
Повітряна система - найпростіша і дешева, в основному не вимагає додаткового обладнання та нагляду. Використовується два способи циркуляції:
- природний;
- примусовий.
Природний спосіб широко використовується на швидкісних і легких рухомих транспортних засобах, наприклад, в літаках, які, як правило, літають в більш холодних шарах атмосфери.
Двигун охолоджується повітрям, що нагнітається гвинтом. До легких транспортним засобамможна віднести мототранспорт та всілякі моделі. Потужність двигуна таких конструкцій невелика, природного обдування, в основному, вистачає. Для збільшення тепловіддачі циліндри виносяться з двигуна і забезпечуються ребрами.
Негативною рисою такого охолодження є відсутність можливості регулювати температуру двигуна. У холодну погоду потрібно багато часу на його прогрівання, а в жарку доводиться глушити двигун, щоб він охолов.
Ця проблема частково вирішується примусовим способом. Він використовується в двигунах, які встановлені стаціонарно. У цьому випадку на двигун направляється потік повітря, що йде від вентилятора. Цим потоком можна управляти, змінюючи швидкість обертання вентилятора.
вживання рідини
Щоб охолоджуюча система була більш регульованою і ефективної, застосовують рідинний охолоджувач. Крім того, схема руху тосола в системі охолодження має два кола: великий і малий, що також сприяє рівномірності температури. На цій посаді раніше використовували воду. На відміну від повітря у води краща теплопровідність, що підвищує ККД. Використовувана система може бути:
- замкнута;
- незамкнутая.
При використанні першої системи рідина циркулює по замкнутому ланцюзі. Рухається по трубах або шлангах самопливом або завдяки водяного насосу. Нагріваючись від працюючого двигуна, вона розширюється, створюючи тиск, що перевищує атмосферний. Тому точка кипіння досягає 110 - 120 градусів. Для охолодження використовується теплообмінник, який, в свою чергу, охолоджується повітряним потоком. Для регулювання температури (ОЖ) змінюють швидкість повітря, що проходить через теплообмінник. Це можна робити, відкриваючи й закриваючи жалюзі або змінюючи швидкість потоку повітря. Використовується в потужних двигунах.
Незамкнута система використовується там, де не бракує в воді - це плавзасоби. Вода надходить з водойми і за допомогою насоса передається до двигуна. Після охолодження двигуна вона викидається назовні.
Перевага в тому, що не потрібно встановлювати теплообмінник і вентилятор для його охолодження.
Робота комбінованої схеми
Така система в основному використовується в автомобілях і деяких мотоциклах. Вона включає в себе як рідинне, так і повітряне охолодження. У блоці циліндрів робляться вікна, за якими вода протікає і нагрівається.
Щоб не порушувати природний рух рідини, що нагрівається, її підводять до нижнього краю циліндра, далі вона піднімається до голівки і виходить назовні. Після чого рух триває по трубці до верхнього бачка радіатора. Опускаючись вниз по трубках радіатора, рідина охолоджується і по трубці підходить до водяного насосу, також іменується помпою. Від помпи по трубці проходить в нижній край блоку циліндрів, і схема руху охолоджувальної рідини в двигуні замикається.
У зимовий час, і коли мотор ще не нагрівся, необхідності в охолодженні мотора немає.
Щоб відключити на цей час радіатор, використовують термостат. Таким чином, він є регулятором для визначення великого та малого кола системи охолодження. Він розташований на виході охолоджувальної рідини з мотора. Термостат влаштований таким чином, що при невисокій температурі охолоджуючої рідини перекриває їй доступ до радіатора, утворюючи мале коло охолодження двигуна.
Елементи, що входять в систему
Комбінована схема закритого типу включає в себе систему обігріву салону машини. Виходячи з цього, можна скласти наступний список елементів, що входять в систему, що охолоджує:
- радіатори (один для охолодження, інший для обігріву);
- вентилятори;
- водяний насос (помпа);
- термостат;
- датчик температури.
Радіатор виконує основну роль в системі охолодження. Його виготовляють з двох бачків, які об'єднуються безліччю латунних зварних або витягнутих трубок. З алюмінію трубки роблять рідше, так як міцність їх нижче. Трубки можуть бути прямими або стрічковими, перетин еліпсом. Завдяки такій будові вони легше витримують тиск замерзлої рідини. Для збільшення площі тепловіддачі трубки проходять через пакет пластин. У нижньому бачку є кран для зливу рідини. У верхньому бачку розташована горловина або патрубок, що веде до розширювального бачка. Закривається пробкою, всередині якої розташовані впускний і випускний клапани.
На бічній стороні радіатора розташований датчик температури, який вказує температуру охолоджуючої рідини. У центрі встановлюється вентилятор для обдування радіатора. Привід він може отримувати трьома способами:
- Безпосередньо від коленвала.
- Через муфту.
- Від електродвигуна.
Водяний відцентровий насос проганяє рідина по всій системі. Кріпиться безпосередньо на коленвале. при великої потужностімотора виробляють охолодження масла, встановлюючи масляний радіаторна основний.
Найдешевшою рідиною є вода, особливо якщо вона м'яка. Вона має гарну теплоємність, має низьку в'язкість, що дозволяє їй просочуватися крізь невеликі отвори. Однак вона сильно викликає корозію і замерзає при порівняно високих температурах, Тому її замінюють тосолом.
За радянських часів був інститут, який займався розробкою охолоджуючих рідин. Сукупність усіх рідин, що борються із замерзанням, обмерзанням, називають антифризом (перекладається як «проти замерзання»). До них відноситься водний розчин етиленгліколю, рідше пропиленгликоля, який нетоксичний, але значно дорожче.
Антифризи не тільки замерзають при більш низьких температурах, Але і менше розширюються при замерзанні. Наприклад, вода розширюється на 9%, а 40% водний розчин етиленгліколю всього на 1,5%. Процес замерзання відбувається теж по-різному. Вода при замерзанні перетворюється на суцільний моноліт, а розчин етиленгліколю кристалізується, не завдаючи шкоди механізмам.
Добавки, які входять в антифризи, спрямовані на боротьбу з корозією, змащують деталі, що труться, борються з піною. Важливим є і те, що у них також підвищена точка кипіння, що благотворно позначається на моторі.
При всіх плюсах Етіленгліколевие антифризи мають і мінуси. Головний з них - висока токсичність. Для людини вагою 70 кг достатньо 140 мілілітрів, щоб привести до летального результату. Отрутою є не тільки сама рідина, а й її пари. Навіть невеликий витік в опалювальному радіаторі може призвести до тяжких наслідків. Для своєчасного виявлення несправності такі антифризи мають флуоресцентними властивостями.
Іншим недоліком є великий коефіцієнт розширення. Для нових авто це не проблема, у них вже на цей випадок варто розширювальний бачок, а ось для старих без доопрацювання це буде важко. У гарячому стані антифриз кинутись, а коли охолоне, рівень сильно впаде. Існує інша трудність, з нею вже набагато важче впоратися.
Антифриз гірше передає тепло, приблизно на 15 - 20%. У спекотну погоду він просто не впорається зі своєю роботою, і мотор може перегрітися.
Термін придатності етиленгліколю обмежується 2 - 3 роками, при підвищених температурах термін сильно скорочується, а при перевищенні температури 105 градусів добавки, змащувальні деталі двигуна, швидко руйнуються. Для підвищення якості стали використовувати силікатні антифризи. У США і Японії використовують фосфатні антифризи, але для Європи через підвищеної жорсткості води вони непридатні.
Для цього на автомобілях і присутній система охолодження двигуна. Насос відцентрового типу примушує рідину переміщатися по сорочці охолодження двигуна і всій системі. Експлуатація системи охолодження. Сорочка охолодження двигуна - це канали в блоці і голівці блоку циліндрів.
Термостат 7. Регулює циркуляцію по малому або великому колу в залежності від температури. Циркуляція через грубку йде постійно, в незалежності від того в якому становищі знаходиться термостат, і по якому колу циркулює рідина.
Тиск в системі потрібно для того, щоб підвищити температуру кипіння. Навіть при досягненні температури 110 градусів рідина в системі не закипає. ми завели холодний двигун. Відразу ж у нас з'являється циркуляція охолоджуючої рідини в системі. Циркуляція рідини створюється помпою 6 (ріс1), що приводиться в рух ременем ГРМабо окремим ременем.
Рідина буде циркулювати за наступною схемою, поки вона не досягне певної температури. Після чого термостат 7 перекриє мале коло і відкриє великий. Охолоджена рідина знову закачується помпою в двигун. Якщо природного охолодження рідини в радіаторі мало і температура ОЖ продовжує зростати, то спрацьовує датчик включення вентиляторів 4, розташований внизу радіатора.
При такій температурі в двигуні встановлюються оптимальні теплові зазори, Двигун розвиває максимальну потужність, витрата палива стає номінальним. Під керівництвом термостата виконують свої функції 2 кола циркуляції (рисунок 7.1). Мале коло виконує функцію підігріву двигуна. Після нагрівання рідина починає циркулювати по великому колу і охолоджується в радіаторі.
Через ці канали циркулює охолоджуюча рідина. Радіатор являє собою безліч трубок, що утворюють велику поверхню охолодження. Тут і охолоджується рідина. Розширювальний бачок. З його допомогою відбувається компенсація об'єму рідини, коли вона нагрівається і охолоджується.
Наступний раз ви зможете запустити свій холодний двигун тільки після його капітального ремонту. Система охолодження потрібна для відводу тепла від механізмів і деталей двигуна, але це тільки половина її призначення, правда - велика половина. Для забезпечення нормального робочого процесу також важливо - прискорювати прогрівання холодного двигуна. На малюнку 25 Ви без праці можете розрізнити два кола циркуляції охолоджуючої рідини.
Схема системи охолодження двигуна.
А коли до червоних стрільцям приєднуються сині, то, вже нагрілася рідина, починає циркулювати і по великому колу, охолоджуючись в радіаторі. Для контролю за роботою системи, на щитку приладів є покажчик температури охолоджуючої рідини. Насос приводиться в дію ремінною передачею від шківа колінчастого вала двигуна. При пуску холодного двигуна термостат закритий, і вся рідина циркулює тільки по малому колу (рис. 25) для якнайшвидшого її прогріву.
При високих температурах термостат відкривається повністю і вже вся гаряча рідина прямує по великому колу для її активного охолодження. Радіатор служить для охолодження проходить через нього рідини за рахунок потоку повітря, який створюється при русі автомобіля або за допомогою вентилятора. У радіаторі є безліч трубок і «перетинок», які утворюють велику площу поверхні охолодження.
Системи охолодження різних конструкцій
Розширювальний бачок необхідний для компенсації зміни об'єму і тиску охолоджувальної рідини при її нагріві і охолодженні. Патрубки і шланги служать для з'єднання сорочки охолодження двигуна з термостатом, насосом, радіатором і розширювальним бачком. Гаряча охолоджуюча рідина проходить через радіатор опалення і нагріває повітря, що подається в салон автомобіля. Температура повітря в салоні регулюється спеціальним краном, яким водій додає або зменшує потік рідини, що проходить через радіатор опалення.
Іншими словами треба приводити в порядок систему охолодження свого двигуна. Коли температура в системі охолодження піднімається вище 80 - 85о, термостат автоматично відкривається і частина рідини надходить в радіатор для охолодження. І це друга частина роботи системи охолодження. Термостат призначений для підтримки постійного оптимального теплового режиму двигуна. Підтримує в системі охолодження певний тиск.
Пропоную спочатку розглянути принципову схемусистеми охолодження.
1 - обігрівач; 2 - двигун; 3 - термостат; 4 - насос; 5 - радіатор; 6 - пробка; 7 - вентилятор; 8 - розширювальний бачок;
А - мале коло циркуляції (термостат закритий);
А + Б - велике коло циркуляції (термостат відкритий)
Циркуляція рідини в системі охолодження здійснюють за двома колам:
1. Мале коло- рідина циркулює при пуску холодного двигуна, забезпечуючи його швидкий прогрів.
2.Большой коло- рух циркулює при прогрітому двигуні.
Якщо говорити простіше, то мале коло це циркуляція охолоджуючої рідини БЕЗ радіатора, а велике коло - циркуляція охолоджуючої рідини ЧЕРЕЗ радіатор.
Пристрій системи охолодження розрізняються за своїм устроєм в залежності від моделі автомобіля, однак, принцип дії єдиний.
Отже, початок роботи системи охолодження відбувається при запуску серця даної системи - рідинного насоса.
Рідинної насос (water pump)
Рідинний насос забезпечує примусову циркуляцію рідини в системі охолодження двигуна. На двигунах автомобілів застосовують лопатеві насоси відцентрового типу.
Шукати наш рідинної насос або ж водяну помпуслід на передній частині двигуна (передня частина це та, яка ближче до радіатора і там де розташований ремінь / ланцюг).
Рідинної насос з'єднаний ременем з колінчастим валом і генератором. Тому, щоб знайти наш насос досить знайти колінчастий валі знайти генератор. Про генератор ми поговоримо пізніше, але поки лише покажу, що потрібно шукати. Генератор виглядає як циліндр, прикріплений до корпусу двигуна:
1 - генератор; 2 - рідинної насос; 3 - колінчастий вал
Отже, з розташуванням розібралися. Тепер давайте розглянемо його пристрій. Нагадаємо, що пристрій всієї системи і її деталей по-різному, але принцип роботи цієї системи однаковий.
1 - Кришка насоса; 2 - Вперте кільце ущільнювача сальника.
3 - Сальник; 4 - Підшипник валика насоса.
5 - Маточина шківа вентилятора; 6 - стопорний гвинт.
7 - Валик насоса; 8 - Корпус насоса; 9 - Крильчатка насоса.
10 - Приймальний патрубок.
Робота насоса полягає в наступному: привід насоса здійснюється від колінчастого вала через ремінь. Ремінь крутить шків насоса, обертаючи маточину шківа насоса (5). Той в свою чергу приводить в обертання вал насоса (7), на кінці якого знаходиться крильчатка (9). Охолоджуюча рідина надходить в корпус насоса (8) через приймальний патрубок (10), а крильчатка переміщує її в сорочку охолодження (через віконце в корпусі, видно на малюнку, напрямок руху з насоса показано стрілкою).
Таким чином, насос має привід від коленвала, рідина надходить в нього через приймальний патрубок і йде в сорочку охолодження.
Давайте тепер подивимося, а звідки надходить рідина в насос? А рідина надходить через дуже важливу деталь - термостат. Саме термостат відповідальний за температурний режим.
Термостат (thermostat)
Термостат автоматично регулює температуру води для прискорення прогріву двигуна після пуску. Саме робота термостата визначає, по якому колу (великим або малому) піде охолоджуюча рідина.
Виглядає цей агрегат приблизно ось так в реальності:
Принцип роботи термостата дуже простий: термостат має чутливий елемент, всередині якого знаходиться твердий наповнювач. При певній температурі він починає плавитися і відкриває основний клапан, а додатковий навпаки, закривається.
Пристрій термостата:
1, 6, 11 - патрубки; 2, 8 - клапани; 3, 7 - пружини; 4 - балон; 5 - діафрагма; 9 - шток; 10 - наповнювач
Термостат має два вхідних патрубка 1 і 11, вихідний патрубок 6, два клапана (основний 8, додатковий 2) і чутливий елемент. Термостат встановлений перед входом в насос охолоджуючої рідини і з'єднується з ним через патрубок 6.
з'єднання:
черезпатрубок 1з'єднується зсорочкою охолодження двигуна,
через патрубок 11- з нижнім відводитьбачком радіатора.
Чутливий елемент термостата складається з балона 4, гумової діафрагми 5 і штока 9. Всередині балона між його стінкою і гумовою діафрагмою знаходиться твердий наповнювач 10 (мелкокристаллический віск), що володіє високим коефіцієнтом об'ємного розширення.
Основний клапан 8 термостата з пружиною 7 починає відкриватися при температурі охолоджуючої рідини понад 80 ° С. При температурі менше 80 ° С основний клапан закриває вихід рідини з радіатора, і вона надходить з двигуна в насос, проходячи через відкритий додатковий клапан 2 термостата з пружиною 3.
При зростанні температури охолоджуючої рідини понад 80 ° С в чутливому елементі плавиться твердий наповнювач, і обсяг його збільшується. Внаслідок цього шток 9 виходить з балона 4, і балон переміщається вгору. Додатковий клапан 2 при цьому починає закриватися і при температурі понад 94 ° С перекриває прохід охолоджуючої рідини від двигуна до насоса. Основний клапан 8 в цьому випадку відкривається повністю, і охолоджуюча рідина циркулює через радіатор.
Робота клапана зрозуміло і наочно показана на малюнку нижче:
А - мале коло, основний клапан закритий, перепускний - закритий. Б - великим коло, основний клапан відкритий, перепускний - закритий.
1 - Вхідний патрубок (від радіатора); 2 - Основний клапан;
3 - Корпус термостата; 4 - Пропускний клапан.
5 - Патрубок перепускного шланга.
6 - Патрубок подачі охолоджуючої рідини в насос.
7 - Кришка термостата; 8 - Поршень.
Отже, ми розібралися з малим колом. Розібрали пристрій насоса і термостата, з'єднаних між собою. А тепер давайте перейдемо до великого кола і ключовим елементом великого кола- радіатора.
Радіатор (radiator / cooler)
радіаторзабезпечує відведення теплоти охолоджуючої рідини в навколишнє середовище. на легкових автомобіляхзастосовуються трубчасто-пластинчасті радіатори.
Отже, розрізняють 2 види радіаторів: розбірний і не розбірний.
Знизу представлено їх опис:
Хочу ще раз сказати про розширювальний бачок (Expansion Tank)
Поруч з радіатором або ж на ньому встановлюється вентилятор. Давайте тепер перейдемо до пристрою цього самого вентилятора.
Вентилятор (fan)
Вентилятор збільшує швидкість і кількість повітря, що проходить через радіатор. На двигунах автомобілів встановлюють чотирьох- і шестилопатеві вентилятори.
Якщо застосовується механічний вентилятор,
Вентилятор включає шість або чотири лопаті (3), приклепані до хрестовини (2). Остання прикрутити до шківа рідинного насоса (1), який приводиться в рух колінчастим валом за допомогою пасової передачі (5).
Як ми вже раніше говорили, в зачеплення входить так само генератор (4).
Якщо застосовується електровентилятор,
то вентилятор складається з електродвигуна 6 і вентилятора 5. Вентилятор - чотирилопатевий, кріпиться на валу електродвигуна. Лопаті на ступиці вентилятора розташовані нерівномірно і під кутом до площини його обертання. Це збільшує подачу вентилятора і зменшує гучність його роботи. Для більш ефективної роботи електровентилятор розміщений в кожусі 7, який прикріплений до радіатора. Електровентилятор кріпиться до кожуха на трьох гумових втулках. Вмикається і вимикається електровентилятор автоматично датчиком 3 в залежності від температури охолоджуючої рідини.
Отже, давайте підведемо підсумок.Не будемо голослівними і підведемо підсумок по якій-небудь картинці. Не варто робити акцент на конкретний пристрій, але ось принцип роботи треба зрозуміти, бо він однаковий у всіх системах, хоч як мене відрізнялося їх пристрій.
При пуску двигуна починає обертатися колінчастий вал. Через ремінну передачу (нагадаю, що на ній же знаходиться і генератор) передається обертання на шків рідинного насоса (13). Той приводить в обертання вал з крильчаткою всередині корпусу рідинного насоса (16). Охолоджуюча рідина надходить в сорочку охолодження двигуна (7). Далі через випускний патрубок (4) охолоджуюча рідина повертається в рідинної насос через термостат (18). В цей час в термостаті відкритий перепускний клапан, але закритий основний. Тому, рідина циркулює через сорочку двигуна без участі радіатора (9). Це забезпечує швидкий прогрів двигуна. Після того як охолоджуюча рідина нагрівається, відкривається основний клапан термостата і закривається перепускний клапан. Тепер рідина не може текти через перепускний патрубок термостата (3) і змушена текти через підвідний патрубок (5) в радіатор (9). Там рідина охолоджується і надходить назад в рідинної насос (16) через термостат (18).
Варто зауважити, що деяка частина охолоджуючої рідини надходить з сорочки охолодження двигуна в обігрівач через патрубок 2 і повертається з обігрівача через патрубок 1.
У будь-якому автомобілі використовується двигун внутрішнього згоряння. Широке поширення отримали рідинні системи охолодження - тільки на старих «Запорожцях» і нових "Тата" використовується обдув повітрям. Потрібно відзначити, що схема циркуляції на всіх машинах практично схожа - присутні в конструкції однакові елементи, виконують вони ідентичні функції.
Мале коло охолодження
У схемі системи охолодження двигуна внутрішнього згоряння присутній два контури - малий і великий. Чимось вона схожа з анатомією людини - рухом крові в організмі. Рідина рухається по малому колу тоді, коли необхідно зробити швидкий прогрів до робочої температури. Проблема в тому, що мотор може нормально функціонувати у вузькому діапазоні температур - близько 90 градусів.
Не можна її підвищувати або знижувати, так як це призведе до порушень - зміниться кут випередження запалювання, паливна суміш буде згоряти несвоєчасно. У контур включений радіатор опалення салону - адже потрібно, щоб всередині машини було тепло якомога раніше. Подача гарячого антифризу перекривається за допомогою крана. Місце його установки залежить від конкретного автомобіля - на перегородці між салоном і моторним відсіком, в області бардачка і т.д.
Великий контур охолодження
В при цьому включається ще й основний радіатор. Він встановлюється в передній частині автомобіля і призначений для екстреного зниження температури рідини в двигуні. Якщо на автомобілі є кондиціонер, то радіатор його встановлюється поруч. На автомобілях "Волга" і "Газель" застосовується масляний радіатор, який також ставиться в передній частині автомобіля. На радіаторі зазвичай ставиться вентилятор, який приводиться в рух електромотором, ременем або муфтою.
Рідинний насос в системі
Це пристрій входить в схему циркуляції охолоджуючої рідини "Газелі" і будь-якого іншого автомобіля. Привід може здійснюватися в такий спосіб:
- Від ременя газорозподільного механізму.
- Від ременя генератора.
- Від окремого ременя.
Конструкція складається з таких елементів:
- Металева або пластикова крильчатка. Від кількості лопатей залежить ефективність роботи насоса.
- Корпус - зазвичай виконується з алюмінію і його сплавів. Справа в тому, що саме цей метал добре працює в агресивних умовах, практично не діє на нього корозія.
- Шків для установки ременя приводу - зубчастий або клиновидний.
- Вал - сталевий ротор, на одному кінці якого знаходиться крильчатка (всередині), а зовні шків для установки приводного шківа.
- Бронзова втулка або підшипник - мастило цих елементів здійснюється за допомогою спеціальних присадок, які є в антифризі.
- Сальник дозволяє уникнути витікання рідини з системи охолодження.
Термостат і його особливості
Складно сказати, який саме елемент забезпечує найбільш ефективну циркуляцію рідини в системі охолодження. З одного боку, помпа створює тиск і антифриз рухається по патрубкам з її допомогою.
Але з іншого боку, якби не було термостата, рух відбувалося б виключно по малому колу. Конструкція містить такі елементи:
- Корпус з алюмінію.
- Виходи для з'єднання з патрубками.
- Пластина біметалічного типу.
- Механічний клапан з поворотною пружиною.
Принцип роботи полягає в тому, що при температурі нижче 85 градусів рухається рідина тільки по малому контуру. При цьому клапан всередині термостата знаходиться в такому положенні, при якому не потрапляє антифриз в великий контур.
Як тільки досягне температура 85 градусів, почне деформуватися Вона впливає на механічний клапан і відкриває доступ антифризу до основного радіатора. Як тільки знизиться температура, клапан термостата повернеться в початкове положення під дією поворотної пружини.
Розширювальний бачок
В системі охолодження двигуна внутрішнього згоряння є розширювальний бачок. Справа в тому, що будь-яка рідина, в тому числі і антифриз, при нагріванні збільшує обсяг. А при охолодженні об'єм зменшується. Отже, необхідний якийсь буфер, в якому буде зберігатися невелика кількість рідини, щоб в системі завжди її було вдосталь. Саме з цим завданням і справляється розширювальний бачок - туди вихлюпується надлишок під час нагрівання.
Кришка розширювального бачка
Ще один незамінний компонент системи - це пробка. Існує два типи конструкції - герметична і негерметична. У тому випадку, якщо на автомобілі застосовується остання, пробка розширювального бачкамає тільки дренажний отвір, через яке врівноважується тиск в системі.
Але якщо герметична система застосована, то в пробці є два клапана - впускний (забирає всередину повітря з атмосфери, працює при тиску нижче 0,2 бар) і випускний (спрацьовує при тиску понад 1,2 бар). Він викидає з системи надлишки повітря.
Виходить так, що в системі завжди тиск більше, ніж в атмосфері. Це дозволяє трохи підвищити температуру кипіння антифризу, що сприятливо позначається на роботі двигуна. Особливо це добре для руху по пробках в міських умовах. Приклад герметичній системи - автомобілі ВАЗ-2108 і аналогічні. Негерметичной - моделі класичної серії ВАЗ.
Радіатор і вентилятор
Циркуляція охолоджувальної рідини проходить через основний радіатор, який встановлений в передній частині автомобіля. Таке місце обрано не випадково - при русі з великою швидкістю соти радіатора обдуваются зустрічним потоком повітря, що забезпечує зниження температури двигуна. На радіаторі встановлюється вентилятор. Велика частина таких пристроїв має На "Газелях", наприклад, часто використовуються муфти, аналогічні тим, які ставляться на компресорах кондиціонера.
включення електричного вентиляторавідбувається за допомогою датчика, встановленого в нижній частині радіатора. Може використовуватися на інжекторних машинах сигнал від датчика температури, який розташований на корпусі термостата або в блоці двигуна. сама проста схемавключення містить в собі тільки один термовиключатель - у нього нормально розімкнуті контакти. Як тільки в нижній частині радіатора температура досягне 92 градусів, контакти всередині перемикача замкнуться і станеться подача напруги на електродвигун вентилятора.
обігрівач салону
Це найважливіша частина, якщо дивитися з точки зору водія і пасажирів. Від ефективності роботи грубки залежить комфорт при їзді в зимову пору року. Обігрівач входить в схему циркуляції охолоджуючої рідини і складається з таких компонентів:
- Електродвигун з крильчаткою. Включається він за спеціальною схемою, в якій є постійний резистор - він дозволяє змінювати частоту обертання крильчатки.
- Радіатор - це елемент, по якому проходить гарячий антифриз.
- Кран - призначений для відкривання і закривання подачі антифризу всередину радіатора.
- Система повітропроводів дозволяє направляти гаряче повітряв потрібному напрямку.
Схема циркуляції охолоджуючої рідини по системі така, що при закриванні всього одного входу в радіатор гарячий антифриз ніяким чином в нього не потрапить. Існують автомобілі, в яких кран грубки відсутній - всередині радіатора завжди знаходиться гарячий антифриз. А в літній час просто закриваються повітроводи і тепло в салон не подається.