Повышенное давление в системе охлаждения - это вынужденная мера. Еще тридцать лет назад большинство систем охлаждения работало по открытой схеме. К радиатору был подключен расширительный бак с клапаном. Охлаждающая жидкость при нагреве могла расширяться, и излишек естественным способом вытеснялся в бачок, а при остывании необходимое количество возвращалось в систему охлаждения.
Современные двигатели работают по закрытой схеме. Точнее, условно закрытой: теперь есть клапан на входе в расширительный бак и еще один - отсекающий, стоит на самом бачке. В результате выросла температура и, главное, давление в системе охлаждения.
Как изменились стандарты работы двигателя
Примерно 15-20 лет назад нормальной рабочей температурой двигателя считалась «вилка» 95-98 градусов Цельсия. Давление было лишь немногим больше атмосферного. Никто специально не пытался его поднять, это происходило естественным способом из-за нагрева оставшегося в системе воздуха.
Сейчас разработчики современных двигателей подняли температуру до 110-130 градусов Цельсия. Принято считать, что нижний порог соответствует новым машинам и моторам, а верхний уровень +130 градусов - это удел двигателей с пробегом после 100 тысяч километров. Соответственно, чем старше мотор, тем выше у него давление. По нормам в системе охлаждения должно быть 1,1-1,3 бар.
Повышенное давление - это особая тема для жалоб владельцев автомобилей. Никто особо не понимает, зачем нужно было поднимать температуру и давление охлаждающей жидкости. Причем водители жалуются вполне обоснованно. Это и утечки охлаждающей жидкости на трещинах в патрубках, и подкапывания антифриза на соединениях.
Причины повышения давления
На самом деле инженеры и конструкторы были вынуждены поднять давление в системе охлаждения. И все из-за необходимости форсировать двигатель, чтобы не проиграть конкурентам. Обычно форсирование связано с увеличением оборотов двигателя и повышением давления и температуры газов в камере сгорания.
Блок и головка становятся более горячими. И тут возникает некоторый парадокс: чем выше давление в контуре охлаждения, тем лучше отводится тепло от стенок блока. И еще одно объяснение, которое тоже можно встретить на форумах и в соцсетях. Некоторые знатоки полагают, причем вполне обоснованно, что избыточное давление помогает компенсировать и удерживать раздувающуюся гильзу.
Да, такой эффект имеется, но только в блоках с мокрыми гильзами. Под действием горячих газов внутри гильзы ее как бы распирает. Толщина стенки в срединной части гильзы очень часто уменьшается до нескольких миллиметров. Разорвать гильзу не разорвет, так как давление в камере сгорания в момент нахождения в нижней мертвой точке составляет буквально пару атмосфер.
Поэтому противодавление антифриза может несколько компенсировать раздутие. Но такое возможно только на очень старых и изношенных моторах.
Борьба с кавитацией и защита экологии
И все же основной причиной повышенного давления охлаждающей жидкости является попытка предотвратить возникновение кавитации. Если жидкость, неважно - вода или антифриз, нагреть до температуры, близкой к температуре кипения, то поток начнет кипеть прямо в блоке. И все из-за шероховатой поверхности внутренней части рубашки охлаждения.
Можно снизить скорость потока охлаждающей жидкости, но тогда размеры радиатора и блока вырастут на 20-40 процентов. Поэтому крайне важно повысить давление жидкости. Но дело даже не в перегреве блока. Кавитация как физическое явление возникает везде, где перегретая жидкость движется быстро и при этом обтекает поверхности с большим количеством острых и шероховатых участков.
Кавитационное кипение - это когда множество мельчайших микропузырьков пара жидкости не вырастают в громадные пузыри, а просто схлопываются на поверхности металла. В точке схлопывания на доли микросекунды возникает давление в несколько сот или тысяч атмосфер. Эффект от воздействия кавитации можно сравнить с обработкой пескоструйкой.
Закаленная сталь с твердым хромированным покрытием истирается как пластмасса. А нежные пластиковые крыльчатки помпы стираются полностью, от лопаток остаются лишь огрызки фланца. И последнее: использование замкнутой системы с повышенным давлением гарантирует защиту окружающей среды от выбросов антифриза.
Если давление резко увеличится, то клапан стравит его избыток в бачок. Потом, когда мотор будет выключен и блок остынет, давление упадет до атмосферного, а не до пониженного уровня, как в старых моделях. Кстати, пониженное давление внутри блока означает, что туда попадет кислород воздуха. И все: алюминий, чугун, резина - все это будет окисляться и подвергаться коррозии.
Также рекомендую к прочтению:
Рекомендую также подписаться на Мой Телеграм-канал, где я рассказываю о том, как сэкономить на обслуживании авто, и какие новости происходят в автомире! Уверен, что найдете для себя что-то полезное!
С уважением, Владимир Воробьёв