Современные авто с движками внутреннего сгорания применяют замкнутую жидкостную систему остывания. В большинстве случае снутри системы циркулирует антифриз. Хотя некоторые упрямо продолжают заливать туда обыденную воду, что является грубым нарушением правил эксплуатации.
Снутри этой системы создаётся неизменное лишнее давление во время работы мотора. Не все понимают, для чего это необходимо, так как основной задачей считается обеспечение действенной циркуляции воды остывания по малому и большенному кругу.
В реальности давление играет огромную роль в работе ДВС. Оно позволило избавиться от распространённой и очень животрепещущей трудности старенькых машин.
Для чего создаётся внутреннее давление
Разобравшись с давлением в охлаждающей системе мотора, почти все станет понятным и естественным.
Есть пример старенькых автомобилей. В них жидкость безпрерывно циркулировала в моторе, грелась, забирая лишнее тепло, а потом охлаждалась в радиаторе за счёт встречного потока воздуха и воздуха от вентилятора, работающего принудительно.
Тогда в радиатор заливали обыденную воду, и машина тихо ехала. Но только нередко было так, что шофер вынужденно останавливался среди дороги, так как из-под капота начинал валить густой белоснежный пар. Мотор просто закипал, и вода начинала кипеть и интенсивно испаряться. Конкретно это провоцировало возникновение густого белоснежного дыма (пара).
Дабы продолжить путь, приходилось остужать ДВС, заливать новейшую холодную воду и ехать. На то время такое понятие как закипание мотора было знакомо фактически каждому автолюбителю.
Скоро вы поймёте, для чего в охлаждающей системе современного мотора нужна давление. Причина закипания старенькых ДВС максимально обычная. Вода в обычных критериях при обыкновенном атмосферном давлении бурлит, когда температура достигнет 100 градусов Цельсия. Циркулируя по кругу, при большой нагрузке на мотор вода не успевает остыть, а поэтому бурлит.
У современных антифризов, заливаемых в авто, температура кипения повысилась до 105-115 градусов Цельсия.
Сейчас вспомните школьный курс физики, и сходу станет ясно, зачем в реальности необходимо создавать давление в охлаждающей системе. По мере роста давления растёт и температура закипания соответственной воды.
При повышении снутри системы давления антифриз будет закипать соответственно при более высочайшей температуре.
Это значительно защищает моторы от эффекта закипания. Большая часть движков в обычных критериях греются при работе до температуры 90-95 градусов Цельсия. Используя обыденную воду и без давления снутри системы, практически при маленький перегрузке мотор закипал бы. А так как заливается антифриз, плюс температура кипения возросла за счёт создаваемого давления, то порог кипения отодвигается до отметки около 110-120 градусов Цельсия. Это позволяет даже при сильных нагрузках на ДВС исключать появление заморочек.
А дабы сделать подабающий уровень давления в самой системе, разрабатывать какие-то особенные технологии не пришлось. Для этого используются замкнутые системы остывания. Жидкость в них равномерно греется по мере работы мотора, появляется пар, и он создаёт то самое давление.
Давление не может расти нескончаемо, но и падать ниже определённой отметки также не может. Для контроля этих характеристик используются клапанные крышки на радиаторе и расширительном бачке.
Крышка позволяет сбрасывать либо нагнетать давление при необходимости. Это малогабаритное, но очень полезное и принципиальное устройство, работающее на благо системы остывания и всего мотора.
Читайте также: Бензин в масле: почему это происходит, чем небезопасна такая ситуация и как устраняется
Обычные характеристики
Трудно совершенно точно сказать, какое давление должно быть в охлаждающей системе каждого автомобиля. Даже на одной и той же модели с различными установленными ДВС характеристики могут отличаться.
Если гласить про средние значения, то это спектр от 1,2 до два атмосфер. Хотя очень изредка характеристики добиваются два атмосфер. Но в автомобилестроении есть пример, когда давление 2,2 считается нормой.
При подсчётах давления воды обычно применяют единицу измерений Бары. Но они подобны атмосферам. Другими словами один атм = один бар.
Внутреннее давление в авто охлаждающей системе находится в зависимости от целого ряда причин. И далековато не последнюю роль играет то, какое охлаждающее средство залито в радиаторе, какую конструкцию имеет мотор автомобиля, его плотность и остальные аспекты.
Выяснить точную информацию касательно нормы давления непосредственно в вашем движке можно из мануала и советов по эксплуатации от автоконцерна.
Как проверяется давление
Достаточно нередко автомобилисты интересуются, как проверить в гаражных критериях текущее давление в охлаждающей системе. Выполнить это не так просто.
Для таких задач обычно используют особые стенды в критериях автосервиса, и проводят всеохватывающую диагностику в различных режимах работ. Примерные характеристики можно найти путём подключения к герметичной системе манометром. Но подобные манипуляции в критериях гаража и без спец оборудования проводить не стоит.
Обычно самостоятельная проверка предугадывает диагностику клапанной крышки расширительного бачка. Её необходимо проверить на предмет целостности, удостовериться в отсутствии трещинок и повреждений, изучить состояние уплотнителей и пр.
Есть и другой вариант проверки. Для этого будет нужно манометр, насос либо компрессор. С расширительного бачка снимается верхний патрубок, на его место подключается шланг, соединённый с насосом. Создаётся давление. При достижении пикового значения (обычно около 1,4-1,5 атм) клапан должен сработать.
Роль клапанной крышки
Далековато не все понимают, как важную роль играет на вид рядовая крышка, которой запирается расширительный бачок для заливки воды остывания.
По сути это сложное устройство. Современные крышки оснащаются сходу 2-мя клапанами. Это выпускной (паровой) и впускной. Также их именуют перепускным и атмосферным соответственно.
Практически это особый клапан, который отвечает за давление снутри рассматриваемой системы. Когда растёт внутренняя температура по мере нагрева мотора, параллельно увеличивается и давление. Если в некий момент не скинуть избыточное, тогда плотность будет под опасностью. Элементы может просто порвать изнутри. Обычно всё начинается с повреждения самых уязвимых частей в виде уплотнителей и сальников. Не исключается и разрыв самого расширительного бачка, шлангов и патрубков.
Клапанная крышка конкретно на расширительном бачке содействует выводу лишнего давления и его нагнетанию при необходимости.
Каждый клапан имеет определённый порог срабатывания. Его механизм выполнен так, что при достижении того либо другого значения он раскрывается либо запирается. Тем сбрасывается избыточное давление или всасывается атмосферный воздух.
При долговременной стоянке мотор остывает, жидкость охлаждается, из-за чего снутри появляется разряженная атмосфера. Это гласит о недостающем давлении снутри. Дабы его восполнить, клапанная крышка раскрывается и происходит всасывание воздуха. Тем давление нормализуется.
Читайте также: Почему мощность машины измеряется в лошадиных силах и как их считают
Из-за чего появляется лишнее давление
Неувязка лишнего давления в системах остывания движков полностью не ушла, невзирая на внедрение новых технологий. Другими словами закипеть мотор всё ещё может.
Провоцируют различного рода задачи, включая закипание, конкретно очень огромное давление и нагнетаемое воздействие на внутренние стены. Дабы в охлаждающей системе вашего мотора не вышло сбоя, нужна оперативно решить возникшую делему.
Длительно находить предпосылки, из-за которых наблюдается чрезвычайно высочайшее давление в охлаждающей системе современного мотора, не придётся. Находить её необходимо в паровоздушном клапане, монтированном на крышке расширительного бака, применяемого для заливки воды остывания.
Время от времени предпосылки кроются в самом расширительном бачке, который заклинивает либо засоряется. Но в главном виновник очевиден. Конкретно из-за его утраты работоспособности снутри мотора появляется очень высочайшее давление, и это может сильно навредить охлаждающей системе.
Самым правильным решением в таковой ситуации станет замена крышки. Альтернативного варианта просто нет. Но так как клапанная крышка стоит дешево, с её покупкой и подменой автолюбитель точно не разорится.
Некоторые пробуют вернуть клапан при его заклинивании из-за загрязнения. Для промывки применяют жидкость для чистки карбюраторов. Если это не посодействовало и завышенное давление продолжает сохраняться в охлаждающей системе, для вашего мотора будет лучше приобрести новейшую аналогичную крышку. По другому позже не удивляйтесь, почему мотор закипел, бачок порвало и потребовался серьёзный и дорогостоящий ремонт.
Дабы поддерживать наилучшее рабочее состояние системы остывания, рекомендуется раз в два года поменять клапанную крышку.
Лишнее давление считается более небезопасным явлением, ежели его недостаток. Но и в данном случае есть некоторые опасности.
Предпосылки отсутствия давления
Бывает даже и так, что нет давления в охлаждающей системе, из-за чего также могут появиться определённые проблемы.
У таковой ситуации есть свои возможные предпосылки. Они заключаются в нарушении плотности системы. Здесь будет нужно особое оборудование, позволяющее отыскать проблемный участок. Хотя время от времени в гаражных критериях используются обыденные народные способы. Путём зрительного поиска места пробоя иногда удаётся найти участок, где произошла разгерметизация.
Поначалу проверяется состояние воздушного клапана. Если он зависнет в открытом положении, то давление в системе не будет повышаться. Отсюда и закипание мотора, его перегрев.
Если клапан работает нормально, тогда в системе есть утечка. Её необходимо находить и устранять. Иногда антифриз выходит через повреждённые патрубки и шланги. Также предпосылкой могут стать изношенный радиатор остывания либо радиатор печки. Самым противным считается момент, когда антифриз уход в мотор. Виной тому становится пробитая прокладка ГБЦ.
Проверить систему на утечку можно и в гаражных критериях. Для этого необходимо снять верхний патрубок от расширительного бачка, и на его место подключить шланг с насосом и манометром. Насос можно поменять на компрессор. Дальше начинайте нагнетать давление и смотрите за тем, откуда будет вытекать антифриз.
Как проверить и настроить давление в расширительном баке
Расширительный бачок встраивается в закрытые системы отопления для выполнения следующих задач:
В продаже можно повстречать два типа гидробаков — баллонного и мембранного (диафрагменного) типа. 1-ые почаще применяются для холодного водоснабжения и покрашены в голубой цвет, 2-ые — красного цвета, используются в системах отопления.
Настройка характеристик в новеньком расширительном бачке перед запуском системы
Бак диафрагменного типа разбит мембраной. Одна из половин находится под давлением, в нее закачан воздух либо азот. Уточнить этот параметр можно, посмотрев документы на бак. Предварительное (заводское) давление не непременно будет хорошим для работы контура. Этот параметр можно просто перенастроить. Производители предусмотрели это, оставив в корпусе его «воздушной» части золотник, при помощи которого можно регулировать напор воздуха.
Стоит учесть, что все манометры демонстрируют только лишнее давление. Другими словами, если при расчетах необходимо пользоваться понятием абсолютного давления, то к свидетельствам манометра всегда необходимо добавлять одну атмосферу (бар).
Изначальное давление в расширительном баке выставляется на 0,2 атм выше давления теплоносителя в холодной системе, которое равно статическому напору контура. Определяется этот напор как расстояние по высоте между высочайшей точкой контура и серединой расширительного бака. К примеру, если высота системы отопления восемь м (2 этажа), то статистический напор будет приравниваться:
∆P = 0,8 атм (10 м = один атм), тогда давление в мембранном баке рассчитывается так:
∆P + 0,2 = 0,8 + 0,2 = 1,0 атм (бар).
Ниже представлены последствия неверно выставленного давления:
- Бак перекачан. К примеру, в воздушной полости вначале выставлен показатель три бара при статическом напоре 1,5 бара. При запуске насоса напор теплоносителя поменяется, но не сильно — в границах один атм. Выходит, что когда манометр у котла указывает максимум 2,5 бара, в воздушной части мембранного бака как и раньше три бара. Таковой настройкой сводится на нет вся компенсирующая способность мембранного устройства — воздух будет стремиться вытолкнуть теплоноситель из бачка.
- Характеристики снутри расширительного бака занижены. В данном случае при заполнении закрытой системы вода либо антифриз с легкостью продавит мембрану и заполнит собой всю емкость. При каждом повышении температуры, а с ней и напора, будет срабатывать предохранительный клапан. В таком случае расширительный гидробак также становится никчемным.
Совет! Настройка начального давления воздуха была произведена верно, но продолжают срабатывать предохранительные клапана системы отопления. Может быть, был избран очень небольшой объем расширительного бака. Дабы этого избежать, рекомендуется устанавливать бак, объем которого составляет более 10 % от общего объема теплоносителя.
Как измерить и отрегулировать давление в расширительном бачке
Давление в системе отопления контролируется манометрами, но в самой емкости нет штуцера под установку этого устройства. Но есть ниппель, в который вмонтирован золотник для подкачки либо выпуска воздуха. Он находится на стороне, обратной подводу теплоносителя. Ниппель, на самом деле, является аналогом авто, потому дабы проверить этот параметр либо отрегулировать его, можно пользоваться обычным авто насосом со интегрированным манометром.
На шкале авто манометра значения указаны в МПа, тогда как напор в отопительном контуре дается в барах либо кгс/см два . Перевести просто:
Зачем необходимо давление в охлаждающей системе и необходимо ли оно вообщем
Давление в охлаждающей системе автомобиля, и на что оно оказывает влияние – одна из фаворитных тем авто интернет-холиваров, хотя по накалу страстей ей, естественно, далековато до «масляных тёрок» либо обсуждений типа «греть – не греть». Все же вопрос этот принципиальный и увлекательный, и хотелось бы расставить в нем точки над i.
Температура кипения воды при атмосферном давлении – всем известные и каноничные 100 °С. Этиленгликолевого антифриза в тех же критериях – 105-107 °С. Но, так как при повышении давления температура кипения охлаждающей воды становится выше, в охлаждающей системе мотора преднамеренно создается давление около 1,2-1,5 атм. Благодаря этому предел кипения антифриза двигается к значениям 120-125 °С и даже выше, и «горячие» моторы (которых в последние 10 лет стало большая часть) удачно поддерживают размеренную температуру без риска закипания охлаждающей воды в обычных критериях.
Давление, превышающее атмосферное, – норма для систем остывания 99,9% современных движков. Его основная и единственная задачка – обеспечить отсутствие кипения антифриза, если рабочая температура мотора выше, чем температура кипения охлаждающей воды при атмосферном давлении. Кипение порождает обильное парообразование, которое мешает лопастям помпы отлично прокачивать жидкость, а пузырьки пара, встающие барьером между жидкостью и омываемой ей поверхностью, резко усугубляют теплоотвод. Два этих процесса плотно сплетены, взаимно поддерживают друг дружку и быстро прогрессируют. Итог – резвый перегрев мотора, не сходу останавливающийся даже после глушения и по этой причине изредка обходящийся совершенно без последствий.
Фактически, рабочая температура движков внутреннего сгорания росла в протяжении всей их эволюции, и этот процесс длится и на данный момент. Условно «этапы роста» можно обозначить так:
- «80-85 °С» (издавна ушедшие температурные свойства, характерные моторам середины ХХ века)
- «95-105 °С» (свойства, являющиеся нормой последние несколько десятилетий и как и раньше животрепещущие для относительно обычных движков)
- «120-130 °С» (температуры, при которых работают самые продвинутые современные моторы, находящиеся на пике топливной экономичности и экологических норм)
Эти числа – ориентировочные, приведенные просто для осознания, о каких значениях речь идет. Встречаются и исключения, где «все наоборот», но они редки и только подтверждают правило.
Нас же на данный момент интересует ранешний период развития автопрома – те же 80-85 °С. Как мы лицезреем, эта температура ниже температуры кипения воды при атмосферном давлении, и тем паче – ниже температуры кипения антифриза в тех же критериях. Стало быть, давление в охлаждающей системе этим движкам было не надо? Совсем правильно – его там и не было!
Староглиняные времена – эра моторов с открытой охлаждающей системой! Пробки в радиаторах машин того периода, конечно, были, но они не обеспечивали плотность, а служили только для предотвращения разбрызгивания воды, когда автомобиль трясло на колдобинах. Все другое не отличалось значительно от современных моторов: помпа так же вертелась и гнала собственной крыльчаткой жидкость по кругу через рубаху мотора и радиатор, а расширяющаяся при нагреве вода вытеснялась в компенсационный объем, которым служил верхний бачок не заполненного до конца радиатора.
Невзирая на благопристойную общую мощность, эти моторы работали в мягеньких критериях низких оборотов и маленький мощности, снимаемой с каждого литра кубатуры. Блоки и головки были металлическими, громоздкими, с большенными объемами масла в картерах, с большими радиаторами и повсевременно вращающимися крыльчатками остывания, установленными конкретно на шкиве помпы либо коленвала, без всяких термодатчиков и вискомуфт. Потому даже на критической нагрузке температура воды в охлаждающей системе без давления не приближалась к 100 градусам, и исправный мотор не бурлил. И даже при исходной стадии дефектов (не до конца открывающийся термостат, пониженный уровень воды, отчасти забитый радиатор и т. п.) неувязка не вставала ребром сходу – у мотора имелся большой припас по «мясу», и довести его до изрыгания пара было не так просто.
Вобщем, оборотной стороной медали и неотъемлемыми спутниками черт таких движков была топливная прожорливость и низкая экологичность. Эти два момента потом востребовали проведения реформ в моторном инжиниринге, и движки стали уменьшаться в размерах, есть меньше, отдавать с литра больше, а рабочая температура их возросла. Открытые системы остывания пропали, уступив место герметичным – температура повысилась, и давление антифриза взяло на себя главную роль в защите его от закипания.
Соответственно, под капотом появилась такая деталь, как пробка расширительного бачка с тарированным клапаном, на который возлагалась большая ответственность – держать давление на строго обозначенном пределе. А при его превышении в случае неисправности в охлаждающей системе – раскрываться и выпускать пар и антифриз наружу, чтобы не полопались шланги и радиаторы.
Но, невзирая на то что в работе системы остывания после внедрения давления ничего принципно не поменялось, не считая смещения температуры в более высшую зону, многие автовладельцы стали неверно считать давление нужным условием для самых различных процессов. На автофорумах очень нередко можно повстречать выражения, что если из-за неисправности либо отсутствия пробки расширительного бачка в системе пропадет давление, то не сумеет нормально работать помпа, не раскроется термостат, мотор не наберет рабочую температуру (!) и тому подобные фантазии.
Это не так. Помпа гоняет жидкость и не знает, под каким она давлением либо вообщем без оного. На качество циркуляции оказывает влияние только целостность крыльчатки, натяжение ремня, чистота каналов в радиаторе и вязкость антифриза. Термостат раскрывается только от температуры охлаждающей воды и ни от чего другого. При достижении антифризом в зоне термостата температуры открытия термостата последний раскроется, даже если помпа вообщем не будет крутиться.
Да, увеличение рабочей температуры движков стало одним из неминуемых мероприятий, обеспечивающих современные требования к экологичности и экономичности. Но у системы остывания, работающей под давлением, имеются и два очень существенных недостатка…
1-ый – это завышенный риск утечек антифриза. Пока автомобиль новый, никаких заморочек, очевидно, нет, но с годами в охлаждающей системе начинают появляться слабенькие места. Слабеют пружинные хомуты, теряют упругость и покрываются трещинками резиновые патрубки. Пластмассовые элементы (переходные соединители, штуцеры, корпуса термостатов и т. п.) становятся хрупкими и ломкими. А где тонко – там и рвется. Давление охлаждающей воды начинает выгонять ее наружу при первой же способности. «Возрастная» охлаждающая система непредсказуема в собственных сюрпризах, стоимость которых очень высока – если не «крякнет» от перегрева мотор, то уж на эвакуатор как минимум придется раскошелиться, так как без антифриза даже после остывания далековато не уедешь.
2-ой недочет частично является разновидностью первого. У современных моторов фактически нет припаса по «мясу», куда ни ткни, не исключая и теплоемкость системы остывания. Завышенное давление ускоренно выгоняет антифриз на асфальт при возникновении мельчайшей негерметичности, и там где старенькый мотор (даже с охлаждающей системой, работающей под давлением, не говоря уже об открытой!) какое-то время держался бы, теряя жидкость равномерно, современный мотор лишается ее небезопасными темпами. Точнее, темпы-то те же самые, но итог различный. Охлаждающая система современного автомобиля B-класса вмещает в два раза меньше антифриза, чем даже у традиционного «жигуля», и если за полчаса любой из автомобилей растеряет литр, то у первого это будет 10% утраты, а у второго – уже 20%. Пропорционально падает «живучесть» машины, пропорционально же растет и риск последствий перегрева.
Можно ли с этим биться? Можно, но трудно. «Газелисты» со стажем, к слову, могут припомнить довольно массовую историю конца 90-х, когда качество сборки было таким, что одолеть утечки антифриза даже рукастым водилам не удавалось месяцами. И только приоткручивание пробки расширительного бачка и перевод системы остывания в режим «без давления» позволяло избавиться от нескончаемых синих луж на асфальте поутру… Но таковой трюк прокатывал только с старыми ЗМЗ-шными движками, прародители которых как раз расслабленно работали без давления воды.
На современных авто во избежание перегрева переводить герметичную систему остывания в открытый вариант, к огорчению, нельзя. Потому, приобретая машину с годами 7-10 лет и/либо с огромным пробегом, очень лучше провести полную подмену всей системы остывания – как минимум всех резиновых шлангов, хомутов, большинства пластмассовых деталей (переходных соединительных патрубков между шлангами и т.п.), термостата и пробки расширительного бачка. Вот только даже с внедрением солидного неоригинала схожая процедура оказывается очень недешевой, и редчайшие покупатели подержанных авто решаются на подобные превентивные меры без очевидных поломок.