Pikap24.ru

Автомобильный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Двигатель воздушного охлаждения температур

Рабочая температура масла и влияние на двигатель

Залитая в картер мотора автомобиля смазка обеспечивает снижение силы трения и охлаждает детали кривошипного механизма. Температура масла в двигателе достигает +130. +140 °С, что приводит к повышению текучести и ухудшению рабочих характеристик жидкости. При подборе смазки необходимо учитывать особенности конструкции ДВС и следовать рекомендациям производителя.

Как происходит воздушное охлаждение

В отличие от классического водяного воздушная система охлаждения двигателя подразумевает отвод тепла от мотора под действием естественного или принудительно сформированного потока. Последний образуется, благодаря вентиляторам, которые могут работать в автономном режиме или запускаться от маховика.
Как результат, воздух является основным элементом для охлаждения радиатора, ГБЦ и самих цилиндров. Конструктивно система стоит из следующих элементов:

  • Вентилятор. Чаще всего запускается через шкив коленвала.
  • Ребристая поверхность ГБЦ.
  • Защитная сеть — установлена на вентиляторе во избежание попадания в устройство сторонних элементов.
  • Корпус, дефлекторы и устройства для контроля.

Воздух идет на специальные ребра, после чего через узлы-дефлекторы направляется на разные элементы силового агрегата.

Ключевым элементом является вентилятор, имеющий мощные лопасти и ротор с восьмью лопатками. Такая конструктивная особенность способствует усилению воздушного потока и повышению качества охлаждения.

Главной особенностью системы является температура «воздушника», которая находится на уровне 130-140 градусов Цельсия. Для сравнения в стандартных системах этот параметр находится в пределах 90-100 градусов.

Функции охлаждающих систем

Следует отметить, что поддержание оптимального температурного режима в двигателе автомобиля требует защиты не только от непомерного перегревания, но также от промерзания. Переохлаждение агрегата способно вызвать конденсацию топливно-воздушной смеси, вызванную соприкосновением горючего с прохладной поверхностью цилиндров.

Попадая в картер силовой установки, она приводит к разжижению смазочного вещества, что отражается потерей большинства его полезных характеристик.

Смешивание топлива с маслом вызывает досадное падение мощности мотора. Функционально важные детали двигателя быстрее изнашиваются. Также отрицательным моментом является загустевание масла в переохлажденном агрегате. Ухудшение своевременной подачи смазочного вещества в цилиндры приводит к непомерной растрате горючего, функциональная способность двигателя существенно понижается.

Помимо выполнения основной функции, системы охлаждения дополнительно обеспечивают:

  • понижение температуры отработанных газов в системе рециркуляции;
  • вентиляцию и кондиционирование воздуха в салоне автомобиля. Также они отвечают за отопление;
  • своевременное охлаждение моторного масла;
  • поддержание оптимального температурного баланса в турбокомпрессорных агрегатах;
  • охлаждение рабочей жидкости, заполняющей коробку-автомат.

Определение температуры в помещении и температуры охлаждающего воздуха

Важно определить температуру воздуха, поступающего в электрошкаф. Необходимо учитывать время года, инсоляцию и другое оборудование. Значения температуры на большой производстве, на котором в летний период работает всё оборудование, могут кардинально отличаться от таковых в зимний период.

Собственно необходимо рассчитать прирост температуры.

Для расчета прироста температуры в электрошкафу можно использовать две простые формулы.

Формула для шкафа с конвекционным охлаждением (естественное охлаждение)

Если внешний воздух в электрошкаф не подается и если охлаждающий вентилятор для воздухообмена в электрошкафу не установлен, то прирост температуры может быть рассчитан из общей мощности тепловыделения излучаемой в электрошкафу и облучаемой поверхности электрошкафа следующим образом:

Формула для определения прироста температуры

Использую температуру прироста — получаем формулу сравнения для определения достаточности охлаждения.

Формула сравнения с предельной температурой для оборудования

Важно: при расчёте площади облучаемой поверхности электрошкафа, учитываются площади боковых поверхностей и лицевая сторона, дно и задняя стенка шкафа обычно не учитываются.

Общее тепловыделение в электрошкафу составляет 300 Вт, облучаемая поверхность электрошкафа составляет 4 м², ожидаемый прирост температуры внутри электрошкафа — 13,6°C.

Если же наружная температура составляет 40°C («наихудший случай»), то температуры в электрошкафу может возрасти до 53,6°C, что является слишком высокой величиной для большинства электронных устройств. Поэтому здесь необходимо выбрать другое решение с вентиляцией.

Для установки датчиков температуры двигателя был выбран снегоход Yamaha Viking 540, 2011 года выпуска. Хотя наличие именно этого снегохода, не являлось принципиальным. Этот датчик температуры легко устанавливается на любой снегоход воздушного охлаждения Тайга, Рысь, Буран, другие . Рассмотрим установку кит набора Мото термометр на снегоход. Инструкция.

Примерный инструмент, который потребуется:

  • Нож с тонким лезвием
  • Полотно по металлу или любая другая пилка с мелким зубом
  • Кусачки,пассатижи
  • Многожильный провод 3 — 4 метра (на подачу питания)
  • Паяльник,припой
  • Набор сверл
  • Изолента
  • Что еще, станет понятно по мере прочтения статьи

Необходимо снять стекло корпуса. Оно удерживается четырьмя внутренними защелками. Заводим лезвие ножа под стекло по углам, действуя им как монтажкой. Без фанатизма — при чрезмерном изгибе стекло может лопнуть!

Читать еще:  Что такое шеснарь двигатель

В корпусе имеется пара лишних приливов, которые необходимо удалить. Они были выкушены кусачками. Для крепления индикаторов в корпусе, хватило пары капель термоклея. Провода вывели через заднюю стенку, излишние отверстия герметизировали и установили стекло на место. Примечание: перед установкой индикаторов, покройте платы индикаторов любым лаковым составом и дайте высохнуть. Пленка лака дополнительно фиксирует радиоэлементы от вибрации и защитит от воздействия влаги.

Действуя согласно прилагаемой схемы, выполнили пайку радиоэлементов, поставляемых в комплекте. Получилось в двух вариантах, подойдет любой

Снегоход Yamaha Viking на момент установки датчиков температуры двигателя находился на гарантии. Поэтому, установка датчиков была выполнена под свечу зажигания с применением специальных элементов. Процесс не сложный и занял около десяти минут

Установили температурные датчики под свечи зажигания (уплотнительные кольца со свечей снимать не надо). Произвели подключение питания по временной схеме, без врезки корпуса в панель снегохода, проверили работу кит набора на различных оборотах двигателя

Убедившись в корректной работе, врезали корпус в панель, проложили провода по линиям штатной проводки . Результат установке датчиков температуры на снегоход Yamaha Viking 540. Вся процедура заняла чуть больше одного часа

Особенности эксплуатации ДВС с воздушным охлаждением

Моторы с обдувом работают в более экстремальных режимах, чем ДВС, оборудованные водяными системами. Оптимальная рабочая температура антифриза находится в границах 85–95°C (максимум – 120°C). Тепловой диапазон двигателя с воздушным охлаждением равен 130–150°C.

Соответственно, горюче смазочные материалы, предназначенные для жидкостных систем непригодны для двигателей, работающих по воздушной схеме. Масло для таких устройств наделяется специальным пакетом модификаторов, отвечающим экстремальным условиям эксплуатации, которые, независимо от модели агрегата, должны обеспечивать следующие характеристики:

  • оптимальный коэффициент вязкости при высоких тепловых нагрузках;
  • высокие износостойкие, антипригарные и антифрикционные свойства;
  • термостойкость;
  • теплопроводность;
  • устойчивость к окислительным реакциям, коррозии;
  • гарантированный запуск двигателя в зимний период.

Минимальный объем улучшающих добавок должен составлять 20–25%. Количество каждого из реагентов определяется опытным путем на основании эксплуатационных характеристик двигателя.

На мощных автомобильных двигателях и при использовании техники в регионах с высокими температурными показателями система смазки дополнительно оборудуется масляным радиатором.

Перегрев, потеря мощности в жаркую погоду

Из личного опыта

За свою водительскую карьеру я перегревал двигатель не один раз, но в основном эти «разы» относятся к тем этапам моей автомобильной биографии, которые приходились на автомобили так называемой классической эры – советские и ближние пост-советские автомобили. В тех моторах зазор, например, между цилиндром и поршнем составлял несколько десятых долей миллиметра.

Мотористы их так и называют «десятками»

Зазоры в современном двигателе исчисляются «сотками», то есть сотыми долями миллиметра. И если раньше можно было относительно безболезненно «закипятить» мотор, дать ему остыть и потом ехать себе дальше, до ближайшего водоема, то сегодня даже легкий и кратковременный перегрев двигателя может привести к необратимым последствиям и к катастрофическим опустошениям в кошельке своего владельца.

Теория

В цилиндрах двигателя внутреннего сгорания развиваются температуры от 600 до 1200 градусов, в зависимости от степени сжимаемой топливо-воздушной смеси и октанового числа топлива. Словом – там жарко! Для борьбы с высокой температурой и была придумана система охлаждения (грузовые чешские Татры, некоторые двигатели автомобилей Порше, а также двигатели для малых судов и мотоциклетные моторы с воздушным охлаждением мы, понятно, в расчет не берем).

Двигатель греется при больших нагрузках, при использовании некачественного топлива и «левого» моторного масла, а летом, например – при включении кондиционера.

Оборудование и элементы системы охлаждения

  • собственно водяная «рубашка» блока цилиндров и головки блока ДВС представляет собой систему полостей и каналов, по которым циркулирует охлаждающая жидкость и отводит тепло от горячих и раскаленных поверхностей и деталей;
  • радиатор (или радиаторы) системы охлаждения;
  • патрубки и магистрали;
  • водяной насос (помпа);
  • термостат закрывает (или открывает) движение горячей охлаждающей жидкости по малому кругу при прогреве холодного двигателя или по большому кругу через радиаторы для его охлаждения;
  • жалюзи открывают, закрывают или перенаправляют потоки воздуха через радиаторы;
  • вентилятор устанавливается, как правило, после радиатора для обеспечения притока большего количества воздуха через радиатор в случае необходимости;
  • датчики температуры, и их может быть несколько, которые показывают температуру охлаждающей жидкости в разных контрольных точках системы;
  • контроллеры и прочие управляющие приборы, которые по команде термомеханических процессов или электроники включают или выключают вентиляторы, помпы и термостаты.
Читать еще:  Вибрация двигателя как дизель

Факторы, способствующие перегреву двигателя

  • засорение сот и вообще загрязнение наружной поверхности радиатора, что снижает эффективность его теплоотдачи;
  • неработающий, несправный термостат;
  • потери охлаждающей жидкости вследствие подтеканий и испарений;
  • засорение или поломка клапана крышки расширительного бачка.

Практика

Самой «неприметной» и при этом самой распространенной причиной перегрева двигателя является засорение сот радиатора и вообще поверхности радиаторов охлаждения. В современной иномарке особенно «любят» засоряться зазоры между радиаторами системы охлаждения и радиаторами масляной системы и системы кондиционирования. В эти зазоры трудно заглянуть, и туда мало кто заглядывает, а «из работы» выпадает порой до четверти «радиаторной площади».

Лечится эта болезнь просто: промывкой и продувкой радиаторов и их сот на мойке из пистолета под давлением. Иногда – с применением специальных моющих средств. При этом давление из моечного пистолета не должно превышать 0,5 атм., чтобы не повредились хрупкие пластиковые элементы и алюминиевые магистрали системы кондиционирования, а также соты самих радиаторов. Именно поэтому на «нормальной» мойке чистку радиаторов и мойку моторного отсека не поручают ученикам и новеньким.

Уменьшить загрязнение и повреждение радиаторов можно за счет установки мелкоячеистой сетки в решетку радиатора или бампера сразу же после покупки автомобиля – очень помогает!

И в компании Apollo Motors такую услугу оказывают.

Из личного опыта.

К слову, систематически проводите мойку двигателя и вообще всего моторного отсека. И это не вопрос гигиены или чистоплотности владельца, а вопрос чисто технический: в грязном замасленном моторном отсеке механики находят гораздо больше неисправностей.

Но возвращаемся к системе охлаждения. Иногда мойкой радиаторов обойтись невозможно, поскольку грязь буквально въедается в металл и пластики, и тогда радиатор (или радиаторы) приходится демонтировать. А это – разборо-сборочные работы, то есть – лишние затраты из вашего кошелька.

Чистку и мойку радиатора системы охлаждения рекомендуется проводить как минимум раз в год. Я, например, делаю это накануне периода весна-лето, а кому-то удобнее наоборот, осенью, после июльско-августовского тополиного пуха или излишне пыльного летнего отпуска. А моторный отсек я всегда мою после грязной, слякотной осени-зимы-весны.

Термостат

Его проверка на современном автомобиле производится специальным диагностическим оборудованием. А если у вас не совсем современная иномарка, но работоспособность термостата проверить хочется, то его банально кидают в кипящую воду и смотрят – открылся или нет.

Чем грозит неработающий термостат?

Если его заклинило в режиме «открыто», то охлаждающая жидкость будет циркулировать по большому кругу, и время прогрева двигателя (и салона) будет увеличено, а это влечет за собой, в лучшем случае, перерасход топлива.

Если – в положении «закрыто», то не будет происходить эффективного охлаждения рубашки ДВС, то есть наступает тот самый перегрев двигателя, и здесь последствия будут гораздо более серьезными, о них мы подробнее поговорим нескольким абзацами ниже.

Подтекания и испарения

Это естественный процесс, при котором происходит потеря охлаждающей жидкости, ее уровень опускается ниже отметки minimum, что влечет за собой появление воздушных пробок в системе. А это, в свою очередь, ведет к приостановке или полной остановке циркуляции жидкости в системе, и, как следствие тот самый, катастрофический для кармана владельца, перегрев мотора.

Засорение или поломка клапана крышки расширительного бачка

На эту злосчастную крышечку порой не обращают внимания даже сами сервисмены, а ее роль в системе охлаждения современного автомобиля очень высока. Дело в том, что современные антифризы закипают при температурах далеко за 100оС, а при повышенном давлении в системе эта цифра поднимается и еще выше, до 130-135 градусов. То есть температурный диапазон работоспособности мотора находится довольно в широких пределах: от 70 до вышеуказанных 135 градусов. Неработающая крышечка расширительного бачка этот диапазон, как вы понимаете, значительно сужает.

Водяной насос

Помпа не всегда умирает «насмерть». Гораздо более печальный и вялотекущий процесс происходит постепенно – с ослаблением натяжения ремня вентилятора и водяного насоса, если он у вас не механический или электрический. А на «умерший» водяной насос вам сразу же укажет стрелка температуры охлаждающей жидкости.

Водяной насос – один из самых дорогих узлов в системе охлаждения, и на некоторых моделях требует внимательного и регулярного к себе внимания.

Читать еще:  Toyota auris неисправности двигателя

Датчики и указатели

Иные производители в угоду покупателям убирают с приборной панели указатель температуры и оставляют водителю только сигнальную лампочку. Об это когда-то «споткнулась» General Motors. В какой-то период автомобили Opel комплектовались только сигнальной лампочкой, а на автомобилях Chevrolet оставили стрелочный указатель охлаждающей жидкости (обе компании входят в империю GM). И когда количество обращений владельцев Опелей по поводу перегретых моторов угрожающе начало увеличиваться, на приборную доску были возвращены полноценные указатели температуры.

Если в вашем автомобиле – сигнальные указатели, то вы должны быть особенно внимательны к каждому из них! И не только к сигнальному светодиоду системы охлаждения.

Последствия перегрева

Лучше предотвратить, чем лечить, гласит житейская мудрость. Можно и нужно потратиться на своевременную мойку и диагностику. В крайнем случае, можно пойти на замену каких-то малосущественных узлов (даже той же, безумно дорогой помпы), чем потом понести гораздо более существенные финансовые потери. Лучше купить новую помпу, которая может стоить несколько сотен долларов, чем потом искать новую головку блока, которая вдруг стала «пропеллером», то есть искривилась. Такой ремонт сродни капитальному, и выливается в цену бюджетной иномарка А-класса

Итак, первичные последствия перегрева:

  • потеря мощности двигателя;
  • перерасход моторного масла;
  • увеличение расхода топлива.

И все это – цветочки по сравнению с нашим незнанием, невниманием или нежеланием что-то сделать превентивно. Поэтому рассмотрим:

Последствия систематического перегрева:

  1. Задиры в паре поршень-цилиндр.
  2. Это происходит при существенном (или систематическом) температурном расширении, когда поршень «прихватывается» к стенкам цилиндра, обеспечивая так называемую тяжелую посадку. Как следствие – расточительный ремонт: расточка, хонинговка, подбор новой группы поршней, включая новые поршневые кольца. А их, с одной стороны всего 2 (два) типа, компрессионные и маслосъемные, но их количество, включая всевозможные расширители, в том числе молибденовые вставки, на современном поршне насчитывается до 12-16 штук.
  3. Пробой прокладки головки блока цилиндров. В этом случае возможны два варианта: либо охлаждающая жидкость попадет в систему смазки, что может привести к заклиниванию коленвала, либо газы из системы выпуска будут попадать в систему охлаждения. В любом случае двигатель придется ремонтировать.
  4. При высокой температуре или долговременном перегреве «коробит» головку блока цилиндров. Она становится похожей на пропеллер. Именно так эту ситуацию мотористы и называют – пропеллер. При изгибе привалочной плоскости головки блока к блоку цилиндров более, чем на 0,25-0,30 мм – головке еще не «хана», но она уже подлежит механическому ремонту (шлифовке), причем без особой надежды. А при изгибе более указанных параметров головка однозначно подлежит замене. И это уже не сотни, а тысячи долларов. В случае, например, с автомобилем Форд Мондео/Ford Mondeo 2014 модельного года, то есть – последнего поколения, со скромным 1,6-литровым бензиновым мотором, ремонт головки блока составит приблизительно 1,6-1,8 тысячи тех самых американских зеленых денег.

Из личного опыта

Служебную Волгу ГАЗ-24 я когда-то перегревал даже два раза. В первый раз – просто пронесло, а во второй – обошлось затяжкой болтов крепления головки к блоку (с последующей регулировкой клапанов, понятно). То есть, без серьезного ремонта.

Иномарка – совсем другое дело. Я ведь не зря начал статью с величины зазоров в сопряженных парах стародавнего двигателя и современного. Именно поэтому он и является таким капризным и весьма требовательным к нормальному температурному режиму.

Внештатный корреспондент Apollo Motors

Постскриптум:

Каким должен быть уровень масла в картере двигателя? Ближе к отметке max или к отметке min?

Много споров вокруг этого вопроса, а вы можете озадачиться другим: а какое отношение к перегреву двигателя имеет уровень масла в картере?

Летом я всегда держу уровень максимальным, тогда оборачиваемость большого объема масла в системе позволяет эффективнее охлаждать двигатель, ведь масло, помимо смазывающих своих свойств, выполняет еще и функцию теплоотвода (вспомните лекции в автошколе).

Зимой я держу уровень масла на отметке – минимум, тогда мотор на морозе быстрее прогревается.

Мастера компании Apollo Motors могут вам рассказать, что иной раз к ним привозят на лафете эвакуатора машинку (розовую такую, или желтенькую), которая «не едет и пар из-под капота. ». Причем с системой охлаждения там все в порядке, а масляный щуп – сухой!

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector