Система охлаждения двигателя нива шевроле схема: Система охлаждения Нива Шевроле: схема, неисправности и их устранение

Система охлаждения шевроле нива

При работе температура отработавших газов в двигателе достигает 2000 градусов. Но только лишь малая часть этой энергии используется для того, чтобы привести автомобиль в движение. Остальное тепло отводиться наружу с помощью системы охлаждения.

Если температура двигателя будет превышена, относительно нормы, то начнется процесс выгорания смазки, что приведет к уменьшению зазоров между деталями, а в дальнейшем к их износу.

Так же нежелательна работа двигателя при низких температурах. При переохлаждении мощность снижается за счет больших теплопотерь. При этом на стенках цилиндров образуется конденсат, который препятствует поступлению смазки. Из-за этого, помимо износа деталей, повышается риск возникновения коррозии.

Система охлаждения двигателя предназначена для поддержания баланса в системе. Обычно используются два типа охлаждения: жидкостное и воздушное. Воздушное охлаждение применяется достаточно редко, из-за низкой эффективности. Жидкостное охлаждение более распространено в производстве автомобилей. Оно в свою очередь так же разделяется на открытое и закрытое. Открытая система охлаждения менее совершенна, пар выводиться в окружающую среду, поэтому очень часто требуется доливка жидкости. Закрытая система используется во всех современных автомобилях и отличается более высоким давлением жидкости в системе. При этом температура антифриза или тосола может повышаться до 120 градусов.

Так же бывают различия по виду циркуляции жидкости: термосифонные и принудительные.

Термосифонные работают за счет разной плотности жидкости в двигателе и радиаторе. В принудительных системах охлаждения жидкость циркулирует за счет встроенного насоса или помпы.

Так же встречаются комбинированные системы, в которых головки цилиндров охлаждаются принудительно, а блоки цилиндров за счет естественного движения нагретой жидкости.

Система охлаждения Нива Шевроле использует закрытый тип с принудительной циркуляцией. Устройство состоит из таких компонентов, как радиатор, помпа, вентилятор, патрубки и расширительный бачок.

Жидкость вокруг цилиндров находиться в так называемой рубашке охлаждения. Нагретый антифриз затем поступает в радиатор, который охлаждается воздушными потоками. После этого, остывшая ОЖ снова поступает в рубашку охлаждения.

Для того, чтобы обеспечить равномерную циркуляцию жидкости используется помпа. Для более быстрого охлаждения радиатора на него устанавливается вентилятор. Для поддержания достаточного давления в системе устанавливается расширительный бачок. Система охлаждения Нива Шевроле в среднем помещает примерно 5 литров жидкости.

Основное предназначение радиатора – отводить тепло от охлаждающей жидкости. Обычно он состоит из сердечников, верхнего и нижнего бачков. По устройству, радиаторы бывают пластинчатые или сотовые. Внутри пластин проходят овальные или круглые трубки, в которых протекает антифриз. Обычно используются овальные трубки, поскольку они лучше выдерживают высокое давление. Так же при замерзании они не разрываются, а только лишь меняют форму, расширяясь. Наличие пластин повышает жесткость конструкции и способствует более быстрому охлаждению.

Расширительный бачок применяют для того, чтобы избежать излишнего давления, которое образуется, когда охлаждающая жидкость нагревается и увеличивается в объеме. Бачок всегда комплектуется специальной крышкой с клапаном, который стравливает воздух, снижая давление в системе. Обычно используют белый или прозрачный пластик для изготовления бачка, чтобы можно было контролировать уровень антифриза. Проверяют обычно на остывшем двигателе.

Насос или помпа способствует циркуляции антифриза в системе. Обычно представляет собой крыльчатку, которая приводиться в движение коленвалом двигателя. Для предотвращения утечек на вал устанавливаются прокладки и сальники.

Чтобы усилить поток воздуха, проходящий через радиатор устанавливают вентилятор. Крепят его обычно на корпус, обеспечивая максимальный проток воздуха между пластинами. Для того, чтобы снизить расход электроэнергии на подержание работы вентилятора, его включение и отключение делают автоматическим, при достижении определенной температуры. За срабатывание вентилятора отвечает специальный температурный датчик, который обычно встраивается в корпус радиатора. В зависимости от типа работы датчика, может быть настроено плавное изменение скорости работы вентилятора, в зависимости от температуры.

Вентилятор приводиться в движение отдельным электродвигателем. Подключение производиться через датчик температуры. При нагревании, сопротивление датчика меняется, обеспечивая плавное изменение оборотов вентилятора. Обычно вентилятор включается при движении с низкой скоростью, в плотном потоке, пробках. При загородном движении с высокой скоростью обычно достаточно естественного обдува радиатора.

Еще одним важным компонентом системы охлаждения нивы шевроле является термостат. Основной целью термостата служит перераспределения потоков охлаждающей жидкости. Для более быстрого прогрева в зимний период, термостат закрывается, и антифриз циркулирует по так называемому малому кругу, внутри двигателя, минуя радиатор. При достижении температуры 80-85 градусов Цельсия клапан автоматически раскрывается, переключаясь на большой круг, переводя поток на радиатор.

Для того, чтобы контролировать температуру двигателя из автомобиля существует система датчиков и сигнальных ламп, располагающихся на панели приборов.

Антифриз.

Это основной компонент в охлаждающей системе автомобиля. В начале производства техники использовалась вода, но ее применение имело ряд недостатков – низкая температура кипения, образование коррозии на конструктивных элементах двигателя и низкая температура замерзания. В настоящее время используются растворы на основе этиленгликоля. Преимуществом данных жидкостей является их безопасность при попадании на кожу, или в окружающую среду. Чтобы избавиться от коррозийных качеств в состав добавляют различные присадки. Если температура окружающей среды опускается ниже нуля, то такой раствор становиться рыхлым, но при этом не расширяется и не разрушает детали системы охлаждения.

Устройство системы охлаждения Шевроле Нива 2123

Конструктивно автомобиль 2123 схож по устройству со своим предшественником, Нивой 2121. Но она лишена тех недостатков, которые появились в процессе массовой эксплуатации данного автомобиля. Так, новая модель лишилась крана на печке. Для оттока охлаждающей жидкости теперь используется специальное отверстие в термостате, которое обеспечивается работой специальной системы заслонок.

Главное отличие состоит в принципиально новом устройстве термостата.

И принцип его работы:

Наш термостат (2123)

И назначение его патрубков

В новой модели термостата движение охлаждающей жидкости осуществляется в другом направлении. Это позволяет регулировать термостатом работу печки, за счет понижения ее температуры. Так же в новом термостате присутствует пароотводная трубка, которая позволяет быстрее снижать давление в системе.

Неисправности системы охлаждения Нива Шевроле

В первую очередь, поломку можно определить, по температуре двигателя. Существенный перегрев или переохлаждение могут быть вызваны множеством факторов. В первую очередь следует обратить внимание на температурный порог, при котором включается вентилятор на радиаторе. При выходе из строя термостата будет существенная разница в температуре двигателя и радиатора. Так же необходимо проверить ремень, который приводит в движение насос.

Возможна разгерметизация системы вследствие повреждений расширительного бачка или клапане в его крышке. Это приведет к снижению давления в системе, антифриз будет закипать при более низкой температуре, но недостаточной, для включения вентилятора радиатора.

Внимание! Антифриз можно доливать только при выключенном и остывшем двигателе, поскольку горячий антифриз может выплеснуться, причинив сильные ожоги. Так же при этом увеличивается риск отравления парами, которые образуются в результате кипения антифриза.

Если термостат заедает в открытом положении, возможна такая ситуация, когда при езде с высокой скоростью будет возникать переохлаждение двигателя. Так же это приводит к серьезным проблемам в зимнее время: двигатель не может прогреться до нужной температуры, ЭБУ увеличивает расход топлива для прогрева, на стенках цилиндров образуется большое количество нагара. Так же это способствует снижению вязкости масла, снижает ресурс катализатора.

Устройство системы охлаждения на Ниве Шевроле

В системе автомобиля имеются несколько систем одной из которых является система охлаждения Нива Шевроле. Она представляет собой замкнутую принудительно циркулирующую структуру. Которая состоит из:

Радиатора
Вентилятора и насоса
Термостата
Патрубков
Расширительного бочка
Датчика температур
Помпа

Если какой-то из элементов выйдет из строя, то вся система охлаждения станет работать неэффективно.

Принцип работы

Вовремя работы автомобиля, двигатель начинает нагреваться, и в цилиндрах температура может достигаться 2000 градусов и чтобы снять температурное напряжение существует данный охлаждающий механизм, который имеет своеобразную воздушную рубашку – систему каналов по которой перемещается ОЖ. При помощи этой циркуляции происходит вывод тепла наружу.

Течение антифриза или тосола происходит за счет водяного насоса, работа которого происходит за счет поликлинового ремня от шкива коленвала. Если температура двигателя не превышает 78 градусов по Цельсию, то термостат находится в закрытом положение и циркуляция происходит по малому кругу через блок подогрева дросселя и радиатора отопления в обход радиатора охлаждения.

Когда температура превышает 80 градусов термостат начинает открываться и циркуляция начинает происходит через основной радиатор охлаждения Шевроле Нива, в состав которого входят пара пластиковых бочка и алюминиевая часть из горизонтальных канальцев. ОЖ начинает поступать в правый бачок через верхний патрубок, а выходит от левого бочка через выпускной патрубок. Там же располагается пробка для слива жидкости.

Система управления

Все процессы циркуляции происходят и контролируются при помощи контроллера который получает данные с блока управления и датчика температур, который информирует о повышении температуры. На радиаторе установлен кожух который имеет два спаренных вентилятора. В зависимости от заданной температуры они начинают активироваться. Включение первого происходит по достижению 98 градусов, а второй со 102 градусов.

Расширительный бачок Нива Шевроле имеет пробку с выпускным и впускным клапаном. Второй помогает поддерживать необходимое давление в системе, благодаря чему в двигателе быстро достигается необходимая рабочая температура. Если температура начинает быстро подниматься и термостат не успевает подключится то в пробке бачка срабатывает клапан через который выходит избыточное давление.

Неисправности

Для того чтобы двигатель не перегревался, а в последствие его не пришлось чинить, нужно следит за тем чтобы все элементы системы находились в исправном состоянии, так как в ней есть слабые места к которым относятся:

Бачок, который может треснуть не выдержав рабочего давления
Насос водяной, как правило причиной поломки является некачественная сборка и маленький ресурс
Электрика, выходят из строя предохранители и не происходит включение вентиляторов Нива Шевроле
Радиатор. Необходимо чистить и проверять на наличие внешних повреждений так как если у него будут повреждения или будет загрязнён то ухудшатся теплоотводящие свойства
Термостат. Канал перестает своевременно открывается и ОЖ начинает течь по малому кругу.
Патрубки. Если они достаточно износились могут дать течь, что повлияет на охлаждение двигателя.
Ремень генератора. В случае если он порвется то перестанет крутится помпа и АКБ перестанет заряжаться, что может привести к перегреванию двигателя.

В случае если помпу заклинивает или она протекает, а также имеются характерные шумы ее следует заменить на новую. Замена помпы Нива Шевроле происходит следующим способом:

Снимается рукав который подводит воздух к ВФ
На блоке цилиндров от кронштейна отсоединяем проставку воздуховода
Отсоединяем правый рукав
Снимаем воздуховод вместе с проставкой
Ослабив хомуты снимаем термостат
Натяжение ролика привода ослабляем
С натяжного ролика снимаем ремень
Откручиваем и снимаем шкив помпы
У крышки насоса отворачиваем гайки крепления
Снимаем крыльчатку и помпу
У корпуса насоса вынимаем прокладку
Устанавливаем новую помпу на место в обратном порядке, предварительно обработав стыки герметиком

В случае если нужно снять радиатор охлаждения Шевроле Нива нужно проделать следующее:

Автомобиль загоняется на яму
Отсоединяем клеммы АКБ
Открываем крышку расширительного бачка и в салоне рычаг отопления отводим в максимальное положение
Через специальный сливной кран сливаем жидкость
Когда жидкость слили демонтируем воздушный фильтр и кожух
У бочка гидроусилителя открываем крышку и откручиваем все хомуты идущие к радиатору
Снимаем звуковой сигнал
Отсоединяем хомут который идет от патрубка на термостат
Демонтируем мухоуловитель
Выкручиваем все элементы которые крепят радиатор и демонтируем патрубки идущие со стороны пассажира на радиатор
Разделяем радиатор и блок вентиляторов
Выкручиваем нижний шланг который не дает снять деталь
Когда все отсоединил можно демонтировать радиатор

Итог

В Ниве конструкторами была разработана грамотная система охлаждения, и чтобы она сохраняла свою работоспособность ей нужен своевременный и хороший уход, а также необходимо следить за уровнем ОЖ и при необходимости доливать.

устройство системы охлаждения и возможные неисправности

В составе любого автомобиля присутствуют несколько основных систем, без правильного функционирования которых вся польза и удовольствие от владения могут быть сведены на нет. Среди них: система питания двигателя, система выпуска отработавших газов, электрическая система, а также система охлаждения двигателя. Можно долго спорить, какая из них важнее или главнее и которой стоит уделить основное внимание. На самом деле каждая система и даже отдельный узел нуждаются в заботе и опеке. Легче всего это понять, проведя аналогию между автомобилем и живым организмом. Запусти всего лишь один орган — и получишь неприятности.

В данной статье речь пойдёт о системе охлаждения автомобиля «Нива Шевроле». Будут рассмотрены такие вопросы, как:

— структура и состав системы охлаждения;

— слабые места – на что стоит обратить особое внимание;

— профилактика и осмотр – залог долгой эксплуатации всего устройства в целом;

— варианты неисправностей и способы их эффективного устранения.

Структура и основные компоненты системы

Для того чтобы было хорошее понимание работы системы, достаточно увидеть перед собой ее структуру и составные части. Уже только исходя из схематического рисунка можно составить картину работы и увидеть слабые места. Не исключение и система охлаждения. «Нива Шевроле» представлена замкнутой, принудительно циркулируемой структурой.

Как видно из рисунка, в составе системы присутствуют такие важные компоненты:

Без правильной работы любого из этих элементов будет неэффективна вся система охлаждения двигателя. «Шевроле Нива» фактически зависит от этих компонентов.

Назначение и принцип действия

Двигатель автомобиля в процессе эксплуатации испытывает значительный нагрев. Внутри цилиндров температура газов достигает 2000 градусов по Цельсию. Для снятия такого температурного напряжения и предназначена охлаждающая система. Для этого в составе двигателя предусмотрена так называемая водяная рубашка – система каналов, по которым проходит охлаждающая жидкость. Благодаря принудительной циркуляции тепло выводится наружу.

Патрубки, помпа, термостат — вот и вся система охлаждения. «Нива Шевроле», схема течения тосола или антифриза которой представлена на рисунке выше, охлаждается достаточно быстро. Это обеспечивается водяным насосом, который, в свою очередь, работает от шкива коленчатого вала через поликлиновый ремень. На холодном двигателе (температура ОЖ до 78°С) термостат закрыт, и происходит циркуляция по «малому кругу», минуя радиатор охлаждения. В «малом круге», кроме рубашки двигателя, в обязательном порядке участвует радиатор отопителя и блок подогревания дросселя.

После прогревания двигателя, а значит, и антифриза (свыше 80°С), термостат открывается, происходит циркуляция ОЖ через основной радиатор охлаждения. В составе радиатора имеется два вертикальных пластиковых бачка и алюминиевая центральная часть горизонтальных канальцев. Антифриз поступает через верхний патрубок в правый бачок, а покидает радиатор через выпускной патрубок от левого бачка. Здесь же находится пробка слива с радиатора.

Система управления

Электроника в автомобиле главенствует над элементами любой системы, не является исключением и система охлаждения. «Нива Шевроле» имеет управление контуром циркуляции антифриза, основанное на работе контроллера, данные на который поступают с датчика температуры, и блока управления. На радиаторе охлаждения закрепляется кожух с двумя спаренными вентиляторами. В народе их называют «карлсонами». Информация о превышении температуры тосола поступает с датчика температуры, который устанавливается в блоке двигателя. А уже управление осуществляется непосредственно ЭБУ (электронным блоком управления).

система охлаждения двигателя шевроле нива

При определённом, заданном программно превышении температуры включается сначала один правый вентилятор, а затем — оба и в усиленном режиме. Для разных прошивок блока управления первый вентилятор включается с 98°С, а сразу оба — со 100°С или 102°С. Усиленный режим работы выключается после падения температуры до 93°С. Есть варианты, когда срабатывают только два вентилятора одновременно, что не всегда удобно. Этот нюанс – один из слабых звеньев системы охлаждения. Иногда достаточно перепрошить ЭБУ для достижения оптимального режима работы вентиляторов, и всё налаживается.

Другие составляющие системы охлаждения

Кроме основных важных составляющих системы охлаждения, таких как радиатор, термостат, водяной насос и спарка вентиляторов, не стоит забывать и о вспомогательных элементах. Есть ещё патрубки системы охлаждения. «Шевроле Нива» зависит от этих элементов тоже. Иногда простой не затянутый хомут патрубка может привести к перегреву охлаждающей жидкости. А все потому, что через негерметичное соединение будет происходить течь.

Расширительный бачок автомобиля имеет пробку с впускным и выпускным клапаном. Самый интересный для нас — выпускной — предназначен для поддержания необходимого давления в системе. Это сделано для того, что при повышенном давлении быстрее происходит нагревание, а значит, двигатель быстрее выйдет на рабочий температурный режим. В случае быстрого подъёма температуры (термостат подклинивает и не успевает открываться) клапан в пробке бачка срабатывает и стравливает избыточное давление.

Возможные неисправности системы охлаждения

Необходимый температурный режим должна поддерживать система охлаждения двигателя. «Шевроле Нива» может достаточно быстро перегреться, а это практически всегда приводит к ремонту силового агрегата. Поэтому важно любые возможные проблемы предотвращать заранее. Профилактика — прежде всего. На что следует обратить внимание в первую очередь?

К слабым местам «Нивы Шевроле» следует отнести:

расширительный бачок и его пробку с клапаном;
водяной насос;
электрическую систему управления радиаторами;
термостат;
радиатор;
ремень генератора;
патрубки системы.

Неисправности системы охлаждения «Нивы Шевроле» хорошо изучены. Ведь эта модель эксплуатируется с 2002 года. Следуя рекомендациям, возможно избежать практически всех проблем, связанных с перегревом двигателя.

Расширительный бачок

Казалось бы, в чем может быть проблема? Простое изделие из пластмассы, а стоит на первом месте в списке слабых мест. Дело в том, что качество материала для емкости оставляет желать лучшего. По поводу треснувшего бачка исписаны многие страницы форумов. Он просто не выдерживает рабочего давления системы. Из наиболее популярных решений этой проблемы существуют два.

Самый простой вариант в том, чтобы убавить рабочее давление. Да, двигатель будет набирать рабочую температуру медленнее, чем запланировано конструкторами. Как показывает практика, задержка в несколько минуток не критична, а целый расширительный бачок – награда за такое решение. При этом нет никаких материальных затрат – шилом протыкается пробка либо не закручивается до конца.

Во втором варианте родной расширительный бачок меняют. Самая популярная замена — на аналоги от европейского концерна VW. Форма и размеры для российских Кулибиных не имеют значения. Главное, чтоб был прочным и не трескался. Материальные вложения при замене вместе с материалами — примерно 500-700 р.

Частичное решение вопроса достигается заменой только пробки бачка, рассчитанной на меньшее давление. Этот вариант получается средним по затратам, но самым сложным по поиску вариантов.

С 2013 года производитель автомобиля также решил проблему, начав выпуск расширительных бачков из более надежного и качественного материала.

Водяной насос от «Нивы Шевроле»

Что может быть проще: помпа и система охлаждения. «Шевроле Нива» гарантирует грамотную работу при наличии качественных комплектующих. Но вот как раз водяной насос здесь и является слабым звеном. Встречаются случаи, когда эта деталь превращается буквально в расходник и меняется так же часто, как фильтры.

Причин выхода из строя помпы может быть несколько. Чаще всего это маленький ресурс и некачественная сборка. Благо сейчас большой выбор производителей, и можно выбрать для себя наиболее долговечную деталь.

«Нива Шевроле» воздух системе охлаждения

Самостоятельная замена помпы не представляет особых сложностей. Но, как и в любой работе, здесь есть нюансы. Особое внимание следует уделить необходимым зазорам при установке, чтобы приводной ремень был в одной плоскости со всеми точками крепления.

Неисправности в электрических цепях

Среди основных проблем, которые могут возникнуть в цепочке ЭБУ, – вентиляторы, это банальная проводка, а также предохранители. Проще всего проверяются предохранители. Затем, если не помогло, путём «прозвонки» ищется проблема в проводах. Иногда вентилятор попросту заклинивает из-за недостаточной смазки. Проверяется это механическим путем на заглушенном автомобиле. Если рукой крыльчатка проворачивается туго – это и есть причина.

Сбоит система охлаждения? «Нива Шевроле» может расклеиться в системе анифриза из-за старой прошивки блока управления. Важно, чтобы вентиляторы включались в нужный момент и выключались также своевременно. В разных прошивках запрограммировано различное значение контрольных параметров температуры. В обязательном порядке при проблемах с вентилятором проверяются реле включения.

Термостат и возможные проблемы

Стабильная работа термостата заключается в своевременном открытии канала, по которому охлаждающая жидкость направляется в радиатор. Если этого по каким-то причинам не происходит — антифриз циркулирует только по малому кругу и достаточно быстро нагревает двигатель до критических температур. Также не будет работать термостат. Как при этом может повести себя «Нива Шевроле»? Воздух системе охлаждения совсем не нужен, ведь он образует пробку. За эффективную работу термостата отвечает термочувствительный элемент. Если он перестает справляться со своей функцией – термостат следует заменить.

Новый термостат перед установкой рекомендуется проверить на работоспособность. Это делается нагреванием воды в емкости с опущенным термостатом. При достижении температуры открытия следует убедиться, что он срабатывает, а затем, после остывания, закрывается.

Радиатор «Нивы Шевроле»

Родной радиатор на автомобиле – достаточно надёжный узел. В целях профилактики его рекомендуется чистить и мыть снаружи. Алюминиевая решетка радиатора не должна засоряться, так как это значительно уменьшает теплоотводящие свойства. Также следует регулярно осматривать его на механические повреждения и течи. При длительной эксплуатации автомобиля имеет смысл внутренняя промывка каналов радиатора. Для этого существуют специальные добавки и готовые растворы.

Если появляется необходимость в замене – имеет смысл подумать над медным вариантом. Теплоотводящие свойства меди лучше алюминия, и устройство в целом будет намного эффективнее охлаждать антифриз.

патрубки системы охлаждения шевроле нива

Что касается качества тосола, то не стоит забывать проверять его плотность ареометром. Особенно это актуально в зимнее время эксплуатации автомобиля. Может совсем отказать система охлаждения. «Нива Шевроле» и возможные неисправности её радиатора не должны испортить настроение. Лучше всего всегда иметь в запасе концентрат. Тогда в случае недостаточной плотности охлаждающей жидкости будет возможность всё поправить.

Почему важен ремень генератора

Ремень генератора через шкив коленчатого вала приводит в движение помпу. Если он рвётся, то, кроме того что генератор перестаёт заряжать аккумулятор и питать всё электрическую начинку автомобиля, помпа также перестает функционировать. При этом двигатель имеет высокие шансы перегреться, ведь циркуляция тосола при этом прекращается.

неисправности системы охлаждения нивы шевроле

От того, как будет натянут ремень генератора, зависит вся система охлаждения. «Нива Шевроле» при слабом натяжении будет работать в узле водяного насоса лишь в часть мощности, из-за проскальзывания помпы. Всё это приводит к дополнительному нагреванию двигателя. Своевременный осмотр и подтяжка ремня обезопасят и вас, и ваш автомобиль.

Патрубки системы охлаждения

Как на работу автомобиля могут влиять шланги системы охлаждения? «Шевроле Нива» в этом не отличается от других авто. Патрубки требуют простого внимания и своевременной затяжки хомутами во всех точках крепления. Слабым местом является соединение выпускного патрубка с радиатором. При избыточном давлении любое некачественное крепление может дать течь, что недопустимо. Не стоит также забывать про патрубки в системе отопления. Они реже, чем подкапотные, но тоже могут дать течь. Как и любое резиновое изделие, со временем шланги просто стареют и требуют своевременной замены.

Заключение

Подводя итоги, стоит отметить, что в автомобиле спроектирована грамотная система охлаждения. «Нива Шевроле» 2123 при должном уходе долго сохраняет работоспособность. Достаточно вовремя осматривать и доливать при необходимости охлаждающую жидкость.

Система охлаждения 2123 Chevy-Niva Нива-Шевроле

Назначение и классификация систем охлаждения

Температура газов в цилиндрах работающего двигателя достигает 1800-2000 градусов. Только часть выделенного при этом тепла преобразуется в полезную работу. Оставшаяся часть отводится в окружающую среду системой охлаждения, системой смазки и наружными поверхностями двигателя.

Чрезмерное повышение температуры двигателя приводит к выгоранию смазки, нарушению нормальных зазоров между его деталями следствием чего является резкое возрастание их износа. Возникает опасность заедания и заклинивания. Перегрев двигателя вызывает уменьшение коэффициента наполнения цилиндров, а в бензиновых двигателях еще и детонационное сгорание рабочей смеси.

Большое снижение температуры работающего двигателя также нежелательно. В переохлажденном двигателе мощность снижается из-за потерь тепла; вязкость смазки увеличивается, что повышает трение; часть горючей смеси конденсируется, смывая смазку со стенок цилиндра, повышая тем самым износ деталей. В результате образования серных и сернистых соединений стенки цилиндров подвергаются коррозии.

Система охлаждения предназначена для поддержания наивыгоднейшего теплового режима. Системы охлаждения подразделяются на воздушные и жидкостные. Воздушные в настоящее время на автомобилях встречаются крайне редко. Системы жидкостного охлаждения могут быть открытыми и закрытыми. Открытые системы – системы, сообщающиеся с окружающей средой через пароотводную трубку. Закрытые системы разобщены от окружающей среды, а поэтому давление охлаждающей жидкости в них выше. Как известно, чем выше давление, тем выше температура закипания жидкости. Поэтому закрытые системы допускают нагрев ОЖ до более высоких температур (до 110-120 градусов).

По способу циркуляции жидкости системы охлаждения могут быть:

принудительными, в которых циркуляция обеспечивается насосом, расположенным на двигателе;
термосифонными, в которых циркуляция жидкости происходит за счет разницы плотности жидкости, нагретой деталями двигателя и охлажденной в радиаторе. Во время работы двигателя жидкость в рубашке охлаждения нагревается и поднимается в верхнюю ее часть, откуда через патрубок поступает в верхний бачок радиатора. В радиаторе жидкость отдает теплоту воздуху, плотность ее повышается, она опускается вниз и через нижний бачок вновь возвращается в систему охлаждения.
комбинированными, в которых наиболее нагретые детали (головки блоков цилиндров) охлаждаются принудительно, а блоки цилиндров – по термосифонному принципу.

Устройство системы охлаждения

Наибольшее распространение в автомобильных ДВС получили закрытые жидкостные системы с принудительной циркуляцией охлаждающей жидкости (ОЖ). В состав таких систем входят: рубашка охлаждения блока и головки цилиндров, радиатор, насос ОЖ, вентилятор, термостат, патрубки, шланги, расширительный бачок. В систему охлаждения также включается радиатор отопителя.

ОЖ, находящаяся в рубашке охлаждения, нагреваясь за счет тепла, выделяемого в цилиндре двигателя, поступает в радиатор, охлаждается в нем и возвращается в рубашку охлаждения. Принудительная циркуляция жидкости в системе обеспечивается насосом, а усиленное охлаждение ее — за счет интенсивного обдува воздухом радиатора. Степень охлаждения регулируется при помощи термостата и путем автоматического включения или выключения вентилятора. Жидкость в систему охлаждения заливают через горловину радиатора или расширительный бачок. Емкость системы охлаждения легкового автомобиля, в зависимости от объема двигателя – от 6 до 12 литров. Сливают ОЖ через пробки, расположенные обычно в блоке цилиндров и нижнем бачке радиатора.

Радиатор отдает воздуху тепло от ОЖ. Он состоит из сердцевины, верхнего и нижнего бачков и деталей крепления. Для изготовления радиаторов используются медь, алюминий и сплавы на их основе. В зависимости от конструкции сердцевины радиаторы бывают трубчатые, пластинчатые и сотовые. Наибольшее распространение получили трубчатые радиаторы. Сердцевина таких радиаторов состоит из вертикальных трубок овального или круглого сечения, проходящих через ряд тонких горизонтальных пластин и припаянных к верхнему и нижнему бачкам радиатора. Наличие пластин улучшает теплоотдачу и повышает жесткость радиатора. Трубки овального (плоского) сечения предпочтительнее круглых, так как поверхность охлаждения их больше; кроме того, в случае замерзания ОЖ в радиаторе плоские трубки не разрываются, а лишь изменяют форму поперечного сечения.

В пластинчатых радиаторах сердцевина устроена так, что охлаждающая жидкость циркулирует в пространстве, образованном каждой парой спаянных между собой по краям пластин. Верхние и нижние концы пластин, кроме того, впаяны в отверстия верхнего и нижнего резервуаров радиатора. Воздух, охлаждающий радиатор, просасывается вентилятором через проходы между спаянными пластинами. Для увеличения поверхности охлаждения пластины обычно выполняют волнистыми. Пластинчатые радиаторы имеют большую охлаждающую поверхность, чем трубчатые, но вследствие ряда недостатков (быстрое загрязнение, большое количество паяных швов, необходимость более тщательного ухода) применяются реже.

В сердцевине сотового радиатора воздух проходит по горизонтальным, круглого сечения трубкам, омываемым снаружи ОЖ. Чтобы сделать возможной спайку концов трубок, края их развальцовывают так, что в сечении они имеют форму правильного шестиугольника. Достоинством сотовых радиаторов является большая, чем в радиаторах других типов, поверхность охлаждения.

В верхний бачок впаяны заливная горловина, закрываемая пробкой, и патрубок для подсоединения гибкого шланга, подводящего ОЖ к радиатору. Сбоку наливная горловина имеет отверстие для пароотводной трубки. В нижний бачок впаян патрубок отводящего гибкого шланга. Шланги прикреплены к патрубкам стяжными хомутиками. Такое соединение допускает относительное смещение двигателя и радиатора. Горловину герметически закрывает пробка, изолирующая систему охлаждения от окружающей среды. Она состоит из корпуса, парового (выпускного) клапана, воздушного (впускного) клапана и запорной пружины. В случае закипания жидкости в системе охлаждения давление пара в радиаторе возрастает. При превышении определенного значения открывается паровой клапан и пар выходит через пароотводную трубку. После остановки двигателя жидкость охлаждается, пар конденсируется и в системе охлаждения создается разрежение. При этом возникает опасность сдавливания трубок радиатора. Для предотвращения этого явления служит воздушный клапан, который, открываясь, пропускает внутрь радиатора воздух.

Для компенсации изменения объема охлаждающей жидкости вследствие изменения температуры в системе устанавливается расширительный бачок. В некоторых радиаторах нет заливной горловины, и заполнение системы охлаждающей жидкостью осуществляется через расширительный бачок. В этом случае паровой и воздушный клапаны располагаются в его пробке. Метки, наносимые на расширительном бачке, позволяют контролировать уровень ОЖ в системе охлаждения. Проверка уровня проводится на холодном двигателе.

Насос ОЖ обеспечивает ее принудительную циркуляцию в системе охлаждения. Насос центробежного типа устанавливается в передней части блока цилиндров и состоит из корпуса, вала с крыльчаткой и сальника. Корпус и крыльчатку насосов отливают из магниевых, алюминиевых сплавов, крыльчатку, кроме того, – из пластмасс. Привод насоса осуществляется ремнем от шкива коленвала двигателя. Под действием центробежной силы, возникающей при вращении крыльчатки, ОЖ из нижнего бачка радиатора поступает к центру корпуса насоса и отбрасывается к его наружным стенкам. Из отверстия в стенке корпуса насоса ОЖ попадает в отверстие рубашки охлаждения блока цилиндров. Вытеканию ОЖ между корпусом насоса и блоком препятствует прокладка, а в месте выхода вала — сальник.

Для усиления потока воздуха, проходящего через сердцевину радиатора, установлен вентилятор. Его монтируют либо на одном валу с насосом ОЖ, либо отдельно. Он состоит из крыльчатки с лопастями, привернутой к ступице. Для улучшения обдува воздухом двигателя и радиатора на последнем может быть установлен направляющих кожух. Привод вентилятора может осуществляться несколькими способами. Самый простой – механический, когда вентилятор жестко закрепляется на одной оси с насосом ОЖ. В этом случае вентилятор постоянно включен, что приводит к излишнему расходу мощности двигателя. Кроме того, вентилятор работает даже в неоптимальных режимах, например, сразу после запуска двигателя. Поэтому в современных двигателях такое подключение не используется, а вентилятор соединяется с приводом через муфту. Конструкция муфты может быть различной – электромагнитная, фрикционная, гидравлическая, вязкостная (вискомуфта), но все они обеспечивают автоматическое включение вентилятора при достижении определенной температуры ОЖ. Такое включение обеспечивает температурный датчик. Причем использование гидромуфты и вискомуфты делает возможным не только автоматическое включение и выключение вентилятора, но и плавное изменение частоты его вращения в зависимости от температуры.

Вентилятор может приводиться не от коленвала двигателя, а отдельным электродвигателем. Такое подключение используется наиболее часто, так как позволяет довольно просто осуществлять автоматическое регулирование моментов включения и выключения с помощью термисторного датчика (его электрическое сопротивление изменяется в зависимости от нагрева). Если же работой системы охлаждения управляет контроллер двигателя, то появляется возможность изменения и частоты вращения. Кроме того, вентилятор «реагирует» и на режимы движения. Например, он включается на холостом ходу при езде в пробках для предотвращения перегрева и выключается при загородной езде на высокой скорости, когда естественного обдува радиатора вполне достаточно для его охлаждения.

В период пуска двигателя для уменьшения износа необходимо быстрее прогреть его до рабочей температуры и при дальнейшей эксплуатации поддерживать эту температуру. Для ускорения прогрева двигателя и поддержания оптимальной его температуры служит термостат. Термостат устанавливают в рубашке охлаждения головки цилиндров на пути циркуляции жидкости из рубашки в верхний бачок радиатора. В системах охлаждения используются термостаты с жидкостным и с твердым наполнитетелем.

Термостат с жидкостным наполнителем состоит из корпуса, гофрированного латунного цилиндра, штока и двойного клапана. Внутри гофрированного латунного цилиндра налита жидкость, температура кипения которой 70-75 градусов. Когда двигатель не прогрет, клапан термостата закрыт и циркуляция происходит по малому кругу: насос ОЖ — рубашка охлаждения — термостат — насос.

При нагреве ОЖ до 70-75 градусов в гофрированном цилиндре термостата жидкость начинает испаряться, давление повышается, цилиндр, разжимаясь, перемещает шток и, поднимая клапан, открывает путь для жидкости через радиатор. При температуре жидкости в системе охлаждения 90 градусов клапан термостата полностью открывается, одновременно скошенной кромкой закрывает выход жидкости в малый круг, и циркуляция происходит по большому кругу: насос — рубашка охлаждения — термостат — верхний бачок радиатора — сердцевина — нижний бачок радиатора — насос.

Термостат с твердым наполнителем состоит из корпуса, внутри которого помещен медный баллон, заполняемый массой, состоящей из медного порошка, смешанного с церезином. Баллон сверху закрыт крышкой. Между баллоном и крышкой расположена диафрагма, сверху которой установлен шток, воздействующий на клапан. В непрогретом двигателе масса в баллоне находится в твердом состоянии, и клапан термостата закрыт под действием пружины. При прогреве двигателя масса в баллоне начинает плавиться, объем ее увеличивается и она давит на диафрагму и шток, открывая клапан.

Контроль температуры ОЖ осуществляется по указателю температуры и при помощи сигнальной лампы перегрева двигателя на щитке приборов. Управление сигнальной лампой и указателем осуществляют датчики, ввернутые в верхний бачок радиатора и в рубашку охлаждения головки цилиндров.

В качестве теплоносителя может применяться вода (в устаревших конструкциях двигателей) или антифриз. Качество ОЖ, применяемой для системы охлаждения двигателя, имеет не меньшее значение для долговечности и надежности его работы, чем качество топлива и смазочных материалов.

Антифризы — охлаждающие жидкости для системы охлаждения автомобиля, не замерзающие при отрицательной температуре. Даже если температура внешней среды будет ниже минимальной рабочей температуры антифриза, он превратится не в лед, а в рыхлую массу. При дальнейшем понижении температуры эта масса затвердеет, не увеличившись в объеме и не повредив при этом двигатель. Основа антифризов — водный раствор этиленгликоля или пропиленгликоля. Пропиленгликолевая основа применяется реже. Ее главное отличие – безвредность для человека и окружающей среды, но и более высокая цена при тех же потребительских качествах. Этиленгликоль агрессивен к материалам двигателя, поэтому в него добавляют присадки. Всего их может быть до полутора десятков – противокоррозионных, антивспенивающих, стабилизирующих. Именно комплектом присадок и определяется качество и область применения антифриза. По типу присадок все антифризы делятся на три большие группы: неорганические, органические и гибридные.

Неорганические (или силикатные) – наиболее «древние» жидкости, в которых в качестве ингибиторов коррозии применяются силикаты, фосфаты, бораты, нитриты, амины, нитраты и их комбинации. К этой группе антифризов относится и широко распространенный у нас Тосол (хотя многие ошибочно считают его особым типом ОЖ). Главный их недостаток – малый срок службы из-за быстрого разрушения присадок. Пришедшие в негодность компоненты присадок образуют отложения в системе охлаждения, ухудшая теплообмен. Также возможно образование силикатных гелей (сгустков) в ОЖ.

В наиболее современных органических (или карбоксилатных) антифризах используются присадки на основе солей карбоновых кислот. Такие антифризы, во-первых, образуют значительно более тонкую защитную пленку на поверхностях системы охлаждения, а во-вторых, ингибиторы действуют только в местах появления коррозии. Следовательно, присадки расходуются намного медленнее, тем самым существенно повышая срок службы антифриза.

Промежуточное положение между органическими и неорганическими антифризами занимают гибридные. Их пакет присадок в основном включает соли карбоновых кислот, но и небольшую долю силикатов или фосфатов.

Антифризы выпускаются либо в виде концентратов, либо в виде готовых к применению жидкостей. Концентрат перед применением нужно разбавить дистиллированной водой. Пропорция определяется необходимой минимальной температурой замерзания антифриза. Основа антифризов бесцветна, поэтому производители окрашивают их в разные цвета с помощью красителей. Это делается для облегчения контроля уровня антифриза и предупреждения о токсичности жидкостей. Совпадение цвета не всегда является свидетельством совместимости антифризов.

В современных двигателях система охлаждения двигателя может использоваться для охлаждения отработавших газов в системе их рециркуляции (EGR), охлаждения масла в автоматической коробке передач, охлаждения турбокомпрессора. Некоторые двигатели с непосредственным впрыском топлива и турбонаддувом имеют двухконтурную систему охлаждения. Один контур предназначен для охлаждения головки блока цилиндров, другой – блока цилиндров. В контуре, охлаждающем ГБЦ, поддерживается температура на 15-20 градусов ниже. Это позволяет улучшить наполнение камер сгорания и процесс смесеобразования, а также снизить риск возникновения детонации. Циркуляция жидкости в каждом из контуров регулируется отдельным термостатом.

Основные элементы системы охлаждения Нивы-Шевроле (2123)

За основу системы охлаждения нашего автомобиля взяли систему от предлка «2121», доработав слабые её места, а именно подключили радиатор «печки» без крана, вывели отток ОЖ от печки не в помпу а в термостат, и так же в термостат идет слив с системы подогрева заслонок.

Основное отличие от системы охлаждения 2121 заключается в «хитром» термостате, доработанном по типу статьи из журнала «за-рулем».

и так, термостат «Классический»

И принцип его работы:

Наш термостат (2123)

И назначение его патрубков

Как видем, принцип работы термостата не сильно отличается от термостата 2101, но в него внесены существенные изменения по плану управления. Теперь на работу термостата так же вляет и понижение температуры в радиаторе печки и понижение температуры в схеме обогрева воздушной заслонки. При прогреве термостат пропускает горячую ОЖ через верхний патрубок радиатора. там же находится пароотводная трубка (4) котроая сообщает систему охлаждения с расширительным бачком, где и установлена регулирующая давление в системе пробка.

Основные неисправности системы охлаждения

Внешними признаками неисправностей системы охлаждения является перегрев или переохлаждение двигателя. Перегрев двигателя возможен в результате следующих причин: недостаточное количество ОЖ, слабое натяжение или обрыв ремня насоса ОЖ, невключение муфты или электродвигателя вентилятора, заедание термостата в закрытом положении, отложение большого количества накипи, сильное загрязнение наружной поверхности радиатора, неисправность выпускного (парового) клапана пробки радиатора или расширительного бачка, неисправность насоса ОЖ.

Заедание термостата в закрытом положении прекращает циркуляцию жидкости через радиатор. В этом случае двигатель перегревается, а радиатор остается холодным. Недостаточное количество ОЖ возможно в случае ее утечки или выкипания. Если уровень ОЖ понизился в результате выкипания – следует долить дистиллированной воды, если жидкость вытекла – доливается антифриз. Открывать пробку радиатора или расширительного бачка можно только когда ОЖ достаточно остынет (10-15 минут после остановки двигателя). В противном случае находящаяся под давлением ОЖ может выплеснуться и причинить ожоги. Вытекание жидкости происходит через неплотности в соединениях патрубков, трещин в радиаторе, расширительном бачке и рубашке охлаждения, при повреждении сальника насоса ОЖ, пробки радиатора или повреждении прокладки головки блока цилиндров. При эксплуатации автомобиля необходимо следить не только за уровнем, но и за состоянием антифриза. Если его цвет становится рыже-бурым, значит, детали системы уже коррозируют. Такой антифриз подлежит немедленной замене.

Переохлаждение двигателя может происходить из-за заедания термостата в открытом положении, а также при отсутствии утеплительных чехлов в зимнее время. Если закрытая система охлаждения негерметична, то повышенное давление в ней не создается и двигатель не прогревается до рабочей температуры. А раз двигатель не прогревается, ЭБУ постоянно обогащает смесь. Таким образом, негерметичная система охлаждения увеличивает расход топлива. Систематическая работа двигателя на обогащенной смеси приводит к разжижению масла, увеличению нагарообразования, быстрому выходу из строя каталитического нейтрализатора.

Так же стоит обратить внимание на тот факт, что ОЖ в среднем кипит при 100С. Температура же включения вентиляторов на Ниве-Шевроле 98-105 градусов. Пробка расширительного бачка создаёт в системе давление 1 Атм, что повышает точку кипения жидкости до 110 С (примерно). ЕСЛИ ЖЕ СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ РАЗГЕРМЕТИЗИРОВАНА ТО ОЖ КИПИТ ПРИ 100С И ДВИГАТЕЛЬ ПОДВЕРГАЕТСЯ ПЕРЕГРЕВУ. Очень важно что бы давление в системе было именно 1 Атм, что обеспечивает только хорошая крышка расширительного бачка. Если давление будет больше — будут течь резиновые патрубки, и иногда расходиться радиаторы по месту крепления бачков.