Для чего давление в системе охлаждения?

Для чего давление в системе охлаждения?

Температура кипения воды при атмосферном давлении общеизвестна и каноническая 100 ° С. Антифриз на основе этиленгликоля при тех же условиях – 105-107 ° С. Но, поскольку с повышением давления температура кипения теплоносителя становится выше, давление в системе охлаждения двигателя целенаправленно создается порядка 1,2-1,5 атм. Благодаря этому предел кипения антифриза смещен до значений 120-125 ° C и даже выше, а «горячие» моторы (которых стало большинство за последние 10 лет) успешно поддерживают стабильную температуру без риска. закипания теплоносителя при нормальных условиях.

Давление выше атмосферного является нормой для систем охлаждения в 99,9% современных двигателей. Его основная и единственная задача – следить за тем, чтобы антифриз не закипал, если рабочая температура двигателя выше точки кипения охлаждающей жидкости при атмосферном давлении. Кипение вызывает обильное испарение, которое не позволяет лопастям насоса эффективно перекачивать жидкость, а пузырьки пара, которые служат барьером между жидкостью и омываемой ею поверхностью, резко ухудшают отвод тепла. Эти два процесса тесно связаны, поддерживают друг друга и быстро развиваются. Результат – быстрый перегрев двигателя, который не останавливается сразу даже после глушения и по этой причине редко обходится без последствий.

Фактически, рабочая температура двигателей внутреннего сгорания увеличивалась на протяжении всего их развития, и этот процесс продолжается по сей день. Условно «стадии роста» можно обозначить так:

«80-85 ° С» (давно ушедшие температурные характеристики двигателей середины ХХ века) «95-105 ° С» (характеристики, которые были нормой последние несколько десятилетий и до сих пор актуальны для относительно простых двигателей. ) «120-130 ° С» (Температуры, при которых работают самые современные современные двигатели, которые находятся на пике топливной экономичности и экологических стандартов)

Эти числа являются приблизительными, просто для понимания, о каких значениях идет речь. Бывают и исключения, когда «все наоборот», но они редки и лишь подтверждают правило.

Нас сейчас интересует ранний период развития автомобилестроения – те самые 80-85 ° С. Как видим, эта температура ниже точки кипения воды при атмосферном давлении, и уж тем более – ниже точки кипения. антифриза при тех же условиях. Значит, этим двигателям не нужно давление в системе охлаждения? Совершенно верно – его там не было!

Старые глиняные времена – эпоха моторов с открытой системой охлаждения! В радиаторах автомобилей того периода, конечно, были пробки, но они не обеспечивали герметичность, а служили лишь для предотвращения разбрызгивания воды при тряске автомобиля на выбоинах. Все остальное существенно не отличалось от современных двигателей: насос тоже крутил и гнал жидкость своим рабочим колесом по кругу через рубашку двигателя и радиатор, а расширяющаяся при нагревании вода вытеснялась в компенсационный объем, служивший верхним баком. радиатора не залил до конца.

Несмотря на приличную общую мощность, эти моторы работали в мягких условиях, на низких оборотах и ​​малой мощности на каждый литр кубатуры. Блоки и головки были чугунные, массивные, с большим объемом масла в картерах, с большими радиаторами и постоянно вращающимися крыльчатками охлаждения, установленными непосредственно на насосе или шкиве коленчатого вала, без каких-либо термодатчиков и вязкостных муфт. Поэтому даже при максимальной нагрузке температура воды в системе охлаждения без давления не приближалась к ста градусам, а исправный двигатель не закипал. И даже на начальном этапе неисправностей (неполное открытие термостата, низкий уровень жидкости, частично забитый радиатор и т. Д.) Проблема всплыла не сразу – у мотора был большой запас «мяса», и Невозможно было так просто извергнуть пар.

Однако обратной стороной медали и неотъемлемыми спутниками характеристик таких двигателей были прожорливость топлива и низкая экологичность. Эти два момента впоследствии потребовали реформ в автомобилестроении, и двигатели начали уменьшаться в размерах, меньше потреблять, давать больше на литр, и их рабочая температура повысилась. Исчезли открытые системы охлаждения, уступив место герметичным – температура выросла, и давление антифриза взяло на себя основную роль в защите от закипания.

Соответственно, под капотом появилась такая деталь, как заглушка расширительного бачка с калиброванным клапаном, на которую была возложена большая ответственность – удерживать давление на строго обозначенном пределе. А при его превышении в случае неисправности в системе охлаждения откройте и выпустите пар и антифриз наружу, чтобы не лопнули шланги и радиаторы.

Однако, несмотря на то, что в работе системы охлаждения после введения давления ничего принципиально не изменилось, кроме смещения температуры в более высокую зону, многие автомобилисты стали ошибочно рассматривать давление как необходимое условие для самых разных процессов. . На автофорумах часто можно встретить утверждения, что если из-за неисправности или отсутствия заглушки расширительного бачка пропадет давление в системе, помпа не сможет нормально работать, не откроется термостат, двигатель не подхватит рабочую температуру (!) и аналогичные фантазии.

Это неправда. Насос гонит жидкость и не знает, под каким давлением она находится или без него. На качество циркуляции влияет только целостность крыльчатки, натяжение ремня, чистота каналов в радиаторе и вязкость антифриза. Термостат открывается только от температуры охлаждающей жидкости и ни от чего другого. Когда антифриз в зоне термостата достигнет температуры открытия термостата, термостат откроется, даже если насос не вращается совсем.

Да, повышение рабочей температуры двигателей стало одной из неизбежных мер по соблюдению современных требований экологичности и экономии. Но у системы охлаждения под давлением есть два очень существенных недостатка …

Первый – это повышенный риск протечек антифриза. Пока машина новая, проблем конечно нет, но с возрастом начинают проявляться слабые места в системе охлаждения. Пружинные зажимы ослабевают, теряют эластичность и растрескивают резиновые трубы. Пластмассовые детали (переходники, фитинги, корпуса термостатов и т. Д.) Становятся хрупкими и ломкими. А где тонко – там ломается. Давление охлаждающей жидкости начинает его вытеснять при первой же возможности. «Возрастная» система охлаждения непредсказуема в своих сюрпризах, цена которых очень высока – если двигатель не «хрюкает» от перегрева, то хоть на эвакуатор придется раскошелиться, ведь без антифриза даже после остывания далеко не уедешь …

Второй недостаток частично является разновидностью первого. У современных моторов практически нет запаса «мяса», куда ни ткнешься, не исключая теплоемкости системы охлаждения. Повышенное давление ускоряет попадание антифриза на асфальт при появлении малейшей утечки и там, где старый двигатель (даже с системой охлаждения, работающей под давлением, не говоря уже об открытой!), Продержался бы некоторое время, постепенно теряя жидкость, современный двигатель теряет опасный темп. Вернее темп тот же, но результат другой. В системе охлаждения современного автомобиля В-класса содержится вдвое меньше антифриза, чем даже в классических Жигулях, и если за полчаса каждая из машин потеряет литр, то первая потеряет 10%, а вторая – уже 20% … Пропорционально снижается «живучесть» машины, и пропорционально возрастает риск последствий перегрева.

Можем ли мы с этим бороться? Можно, но сложно … Опытные ГАЗельщики, кстати, могут вспомнить достаточно массивную историю конца 90-х, когда качество сборки было таким, что даже нарисованные от руки авианосцы месяцами не могли победить течи антифриза. И только откручивание крышки расширительного бачка и переключение системы охлаждения в режим «без давления» позволило избавиться от бесконечных синих луж на асфальте по утрам … Но этот трюк разыграли только с древними двигателями ЗМЗ, прародителями. из которых просто тихо работали без напора воды.

К сожалению, перевести герметичную систему охлаждения на открытый вариант на современных автомобилях во избежание перегрева невозможно. Поэтому при покупке автомобиля возрастом 7-10 лет и / или с большим пробегом крайне желательно полностью заменить всю систему охлаждения – хотя бы все резиновые шланги, хомуты, большинство пластиковых деталей (переходные соединительные патрубки между шлангами и др.), термостат и пробка расширительного бачка. Но даже при использовании достойного неоригинала такая процедура оказывается очень дорогой, и редкие покупатели подержанных автомобилей решаются на такие меры профилактики без явных поломок …

Опрос

Ваша система охлаждения в порядке?

Всего голосов:

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *