Система охлаждения двигателя: устройство, функции и правила эксплуатации

Система охлаждения —  комплекс устройств, поддерживающий оптимальную рабочую температуру двигателя внутреннего сгорания (ДВС). Для мотора одинаково опасны как перегрев, так и переохлаждение. При превышении температурного порога компоненты ДВС теряют заданные характеристики и выходят из строя. При низкой температуре масло густеет, хуже смазывает детали, что ведет к их быстрому износу, падению мощности и росту расхода топлива. Излишки тепла отводятся в атмосферу, а для быстрого прогрева холодного мотора система использует специальные контуры.

Помимо основной задачи, система охлаждения выполняет ряд дополнительных функций:

• Снижает температуру отработавших газов перед их повторной подачей в цилиндры (в двигателях с системой рециркуляции EGR), что уменьшает токсичность выхлопа.
• Охлаждает воздух, сжатый турбокомпрессором, повышая отдачу наддувных двигателей.
• В мощных и температурно нагруженных моторах охлаждает масло через встроенный радиатор, предотвращая потерю смазывающих свойств.
• Обеспечивает работу отопителя салона, подавая тепло в салон автомобиля.

Типы систем охлаждения

Существует два принципиально разных способа отвода тепла:

• Воздушное охлаждение. Теплообмен происходит напрямую: атмосферный воздух обдувает оребренные поверхности блока цилиндров и головки блока. Для эффективного обдува используется вентилятор. Плюсы: простота конструкции, надежность. Минусы: высокий уровень шума, неспособность стабильно поддерживать температуру в широком диапазоне нагрузок. На современных легковых автомобилях такие системы не применяются с конца прошлого века.
• Жидкостное охлаждение — стандарт для всех легковых машин. Тепло отводит антифриз, циркулирующий по каналам в блоке и ГБЦ. Двойные стенки рубашки охлаждения делают такие двигатели значительно тише.

Устройство жидкостной системы

Охлаждающая жидкость (антифриз). Не замерзает при температурах ниже -40°С и закипает (в замкнутой системе) около +120°С. Содержит пакет присадок, защищающих от коррозии и пенообразования.

Водяная рубашка. Система полостей внутри блока цилиндров и ГБЦ, по которым протекает антифриз, забирая тепло от самых горячих деталей.

Помпа (водяной насос). Обеспечивает принудительную циркуляцию жидкости. В современных моторах все чаще применяются электрические помпы. Включаются электроникой по необходимости, что ускоряет прогрев холодного двигателя, экономит топливо.

Термостат. Термоклапан, управляющий маршрутами антифриза. Пока двигатель холодный, он закрыт, и жидкость циркулирует по малому кругу (только внутри рубашки и через радиатор печки), быстро прогревая мотор. При достижении 80–90°С клапан открывается, направляя поток в основной радиатор (большой круг).

Радиатор. Основной теплообменник. Состоит из двух бачков, соединенных сотами — набором тонких трубок и пластин, увеличивающих площадь контакта с воздухом. Здесь разогретый антифриз отдает тепло атмосфере.

Вентилятор охлаждения. Обеспечивает принудительный обдув радиатора в пробках или при медленном движении. В современных авто вентиляторы электрические и работают только тогда, когда это необходимо, не отбирая лишнюю мощность у ДВС.

Расширительный бачок. Компенсирует изменение объема антифриза при нагреве и остывании. Изготовлен из полупрозрачного пластика, имеет метки MIN/MAX для контроля уровня.

Пробка бачка (крышка радиатора). Создает в системе избыточное давление, которое повышает температуру кипения антифриза. Содержит предохранительный клапан для сброса лишнего давления при перегреве и впускной клапан, предотвращающий появление разрежения при остывании.

Патрубки. Армированные резиновые шланги, соединяющие все элементы в единый контур.

Радиатор отопителя. Компактный теплообменник в салоне. Через него проходит горячий антифриз, прогревая воздух, который вентилятор подает в салон.

Типичные неисправности

Компоненты системы работают в агрессивной среде высоких температур и давлений, поэтому со временем изнашиваются.

• Течь патрубков. Резиновые шланги стареют, трескаются, хомуты ослабевают. Пружинные хомуты считаются более надежными, так как компенсируют тепловое расширение, но их сложнее устанавливать.
• Течь радиатора. Теплообменник страдает от дорожных камней, агрессивных противогололедных реагентов. Использование народных средств (например, добавление в антифриз сухой горчицы) или герметиков допустимо лишь как временная мера для доезда до сервиса. После этого систему необходимо тщательно промыть, иначе каналы забьются.
• Износ помпы. Течь через сальник приводит к падению уровня антифриза, вымыванию смазки из подшипника. Характерный признак — подвывание насоса.
• Отказ термостата. Если клапан заклинило в закрытом положении, неизбежен перегрев. Если в открытом — двигатель будет очень долго прогреваться, вырастет расход топлива, а печка перестанет греть.
• Поломка клапана в крышке бачка. Нерабочий клапан не дает создать давление (жидкость закипает раньше времени) или, наоборот, не сбрасывает его, что грозит разрывом патрубков. При остывании мотора неисправный клапан создает сильное разрежение, провоцируя подсос воздуха и образование воздушных пробок. Крышку рекомендуется периодически осматривать на предмет накипи, проверять на слух: при сжатии клапана должен быть слышен свист, при отпускании — шипение.

Правила ухода

Чтобы система охлаждения служила долго, достаточно соблюдать несколько правил:

• Своевременно менять антифриз. В среднем срок службы современных жидкостей составляет около пяти лет, после чего присадки вырабатывают свой ресурс.
• Регулярно осматривать подкапотное пространство на предмет потеков.
• Следить за состоянием крышки расширительного бачка, чистотой ее клапанов.
• При замене помпы всегда менять  охлаждающую жидкость.
• Промывать систему перед заправкой новым антифризом, если предыдущий вскипал, печка работала плохо или в контур заливались герметики.

Система охлаждения требует регулярной диагностики. Вовремя замененный антифриз и исправная помпа спасут ваш двигатель от дорогостоящего ремонта. Если вы заметили подтеки под машиной или запах сладкого (так пахнет антифриз) — не откладывайте визит в сервис.

Нужна помощь в диагностике или ремонте системы охлаждения? Специалисты «УралАвтоПрофи» в Екатеринбурге быстро найдут причину неисправности и вернут вашему авто надежность. Звоните!

+7 (343) 268-06-44