Система охлаждения − важнейший компонент ДВС.
Техническое обслуживание системы охлаждения не менее важно, чем ТО систем смазки или подачи топлива. Наиболее распространена система охлаждения «радиатор плюс вентилятор». Существуют и другие решения (отключаемые теплообменники, градирни и т.д.), но они применяются в промышленности. Знание конструкции системы охлаждения двигателя и способов её обслуживания сэкономит время, деньги и продлит сроки эксплуатации двигателя.
Заботьтесь о системе охлаждения!
Если уровень охлаждающей жидкости в норме и её цвет почти не изменился, значит, система охлаждения двигателя обслуживается своевременно и грамотно.
Большинство современных двигателей оснащены средствами бортовой диагностики. При возникновении проблем в системе охлаждения они обеспечивают мгновенную обратную связь с другими системами – как электрическими (электронными), так и механическими. В то время как двигатели предыдущих поколений имели лишь простенький датчик и световой индикатор (лампочку), сигнализирующую о возможных неисправностях.
Но при проведении технического обслуживания (ТО) или даже простого визуального осмотра системы охлаждения требуется участие человека независимо от возраста двигателя.
Техническое обслуживание системы охлаждения не менее важно, чем ТО систем смазки или подачи топлива.
К числу основных компонентов системы охлаждения относятся:
• Водяной насос. Является сердцем системы. Он перекачивает охлаждающую жидкость по кругу: из блока цилиндров в радиатор, а из радиатора снова в блок. Проходя через блок цилиндров и головку блока, охлаждающая жидкость поглощает тепло двигателя.
• Термостат. Регулирует количество горячей охлаждающей жидкости, которая поступает в радиатор.
• Масляный радиатор. Во многих современных двигателях, включая промышленные, юбки поршней охлаждаются маслом. Масло разбрызгивается на нижнюю часть поршней, забирая тепло. Затем масло проходит через трубки или пластины масляного радиатора, где охлаждающая жидкость снижает температуру масла.
• Вентилятор: направляет поток воздуха на охлаждающие рёбра и трубки радиатора для снижения температуры жидкости. Вентиляция может быть приточной или вытяжной.
• Дополнительные теплообменники: снижают температуру воздуха после его прохождения через турбокомпрессор.
• Теплообменники в трансмиссии, гидротрансформаторе, гидравлических системах. Как и масляный радиатор в двигателе, они снижают температуру масла в перечисленных узлах и агрегатах. Это важно, поскольку состояние данных узлов зависит от условий эксплуатации.
• Коллекторы с водяным охлаждением и турбокомпрессор. Эти компоненты существенно зависят от настроек подачи топлива, а также синхронизации и ограничений в системах впуска воздуха и выпуска отработавших газов.
• Охлаждающая жидкость (ОЖ), также называемая антифризом. Очевидно, что это наиболее важный компонент систем охлаждения.
Тип охлаждающей жидкости и её рецептура (состав и соотношение смеси компонентов) имеют решающее значение, поэтому необходимо соблюдать рекомендации по выбору ОЖ и не пропускать сроков её замены.
Не все охлаждающие жидкости совместимы с другими жидкостями. Также не все ОЖ подойдут для данного конкретного двигателя. Двигателям с алюминиевыми компонентами может потребоваться своя охлаждающая жидкость, а двигателям с чугунными компонентами – своя. Повреждения, вызванные небрежным обращением с ОЖ, могут потребовать сложного ремонта.
Охлаждающая жидкость, используемая в двигателе, отвечает не только за предотвращение его перегрева. Использование надлежащей охлаждающей жидкости:
• Предохранит компоненты двигателя от замерзания и разрушения, как это происходит при использовании воды. При низких температурах ОЖ на основе этиленгликоля не замерзает в привычном понимании, а застывает, образуя рыхлую массу. Она практически не расширяется в отличие от льда. Использование правильной смеси позволяет увеличить диапазон температур кипения и замерзания (застывания) ОЖ. Неразбавленный этиленгликоль застывает при температуре от -18° до -23°С, поэтому использование правильной смеси не только облегчает эксплуатацию, но и снижает затраты.
• Уменьшает коррозию. Вода по своей природе агрессивна, поэтому в состав антифризов вводят антикоррозионные присадки. Они уменьшают вред, который может нанести вода.
• Уменьшает образование накипи, снижающей теплоотдачу. Образование накипи толщиной 1,5 мм снижает теплоотдачу примерно на 40%.
• Уменьшает кавитацию гильзы цилиндра. Кавитация – это химические и физические воздействия жидкости и пузырьков газа, вызывающие эрозию гильзы. В экстремальных случаях гильза может разрушиться, и жидкость попадёт в камеру сгорания.
Системы охлаждения рассчитаны на работу под давлением, что повышает температуру кипения. Будьте осторожны при любой работе с системой охлаждения. Высокая температура и давление могут быть чрезвычайно опасными. Не добавляйте охлаждающую жидкость или воду в перегретый двигатель. Сначала дайте ему остыть, а затем долейте охлаждающую жидкость.
Система охлаждения обеспечивает снижение температуры двигателя примерно на 30%. Еще около 30% всего тепла преобразуется в энергию, менее 10% отводится горячими деталями в окружающую среду, а оставшаяся часть выходит с отработавшими газами через выхлопную систему.
Дисбаланс, приводящий к перегреву или переохлаждению двигателя, может привести к снижению мощности и/или поломке агрегата. Рабочая температура должна быть достаточно высокой для эффективной работы двигателя, но и достаточно низкой, чтобы охлаждающая жидкость не закипала.
Некоторые распространенные причины перегрева:
• Недостаточное количество охлаждающей жидкости.
• Низкий уровень охлаждающей жидкости, что визуально подтверждает предыдущий пункт.
• Изношенные или ослабленные ремни привода водяного насоса.
• Неисправные термостат или водяной насос.
• Ограничения подачи охлаждающей жидкости, нарушения впуска (бедная смесь), нарушения выпуска отработавших газов.
• Неэффективный вентилятор или вентиляторы (в том числе дополнительные, включаемые автоматически или принудительно).
• Тяжёлые условия эксплуатации.
Перегрев может вызвать:
• Растрескивание или деформацию головки блока цилиндров и самого блока.
• Выход из строя прокладки блока цилиндров.
• Заклинивание поршней.
Перегрев двигателя – не единственная проблема, которой следует уделять внимание. Не менее опасно постоянное переохлаждение. Оно может привести к накоплению влаги, шлама и карбидов, а также к быстрому окислению масла.
Существует множество охлаждающих жидкостей, присадок, чистящих средств, оборудования для тестирования и сервисных услуг, которые помогут в уходе за системой охлаждения. Наилучшей практикой является соблюдение рекомендаций производителя вашего двигателя.
Расходы на правильную эксплуатацию и обслуживание системы охлаждения несравненно меньше затрат на ремонт вышедших из строя узлов и деталей. Уделяйте охлаждению двигателя такое же внимание, как и его смазке.
Перевод оригинальной публикации из журнала AERA
Если вашему блоку цилиндров требуется: гильзовка, расточка и хонингование, не теряйте времени! Компания "Механика" предлагает профессиональные услуги по промышленному восстановлению деталей двигателей в кратчайшие сроки.
"Механика" – ваш надёжный партнёр в ремонте двигателя!