СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ

Многие детали двигателя сильно нагреваются в процессе его работы. Для сокращения негативного воздействия используется специальная система охлаждения. При этом на современных моделях функции подобной системы значительно расширены, а потому она может выполнять и ряд других задач, используясь и в других системах. А именно:

• Охлаждение масла (система смазки)
• Охлаждение отработавших газов (выхлопная система)
• охлаждение жидкости (АКП)
• Охлаждение воздуха (система турбонадува)
• Нагрев воздуха (система отопления, вентиляции, кондиционирования).

Система охлаждения может быть представлена в различных видах – в зависимости от того, какой способ охлаждения используется в данной конструкции.

Так, воздушная система представляет собой открытый тип, в котором для охлаждения используется мощный поток воздуха.

Жидкостная – закрытый тип, благодаря чему поток жидкости позволяет отвести тепло от тех деталей двигателя, которые перегреваются.

Комбинированный вариант представляет собой оптимальное сочетание воздушной, и жидкостной систем.

Именно последний вариант является одним из самых распространенных, повсеместно устанавливающихся на современных автомобилях. Главное преимущество подобной системы заключается в том, что охлаждение осуществляется с минимальным уровнем шума, да и к тому же, равномерно, быстро снижая температуру основных частей двигателя.

Системы охлаждения, установленные в дизельном и бензиновом двигателе, достаточно схожи. При этом конструкция включает в себя ряд элементов, необходимых для её эффективного функционирования. Это такие детали как масляный радиатор, а также радиатор охлаждающей жидкости, вентилятор радиатора, теплообменник отопителя, центробежный насос, термостат, расширительный бачок. Помимо этого конструкция дополняется специальной «рубашкой охлаждеия». Элементы управления позволяют наладить работу данной системы.

Чтобы охлаждающая жидкость не нагревалась, используется поток воздуха – эту задачу выполняет радиатор. Его конструкция трубчатая, что позволяет значительно увеличить уровень теплоотдачи.

В системе охлаждения может быть установлен не только основной радиатор, но и масляный, необходимый для охлаждения масла, а также радиатор, используемый в системе рециркуляции отработавших газов.

В выхлопной системе актуально использование радиатора систем рециркуляции отработавших газов, благодаря чему температура, при которой сгорают топливно-воздушные газы, снижается, а также образовывается оксид азота. Данный тип радиатора работает при помощи насоса циркуляции охлаждающей жидкости, который входит в состав конструкции системы охлаждения и устанавливается дополнительно.

Функция теплообменника отопителя заключается в нагревании воздушных потоков, которые проходят сквозь него. Его задачи противоположны системе охлаждения. Чтобы работа устройства была продуктивной, данный элемент крепится непосредственно возле отверстия, из которого выходит жидкость, используемую для охлаждения систем двигателя.

Расширительный бачок необходим для того, чтобы компенсировать количество охлаждающей жидкости, объем которой сократился из-за нагревания. Этот элемент также необходим для заполнения системы при помощи жидкости, используемой для охлаждения.

Центробежный насос – элемент, который используется для циркуляции жидкости, нередко эта деталь в обиходе называется помпой. Конструкция может работать как при помощи ремней, так и шестерней, а также некоторых других вариаций привода. При необходимости возможна установка дополнительного насоса для циркулирующей жидкости. Подобный вариант актуален для тех автомобилей, которые оборудованы функцией турбонаддува, благодаря чему уменьшается температура надувочного воздуха, а также охлаждается турбокомпрессор.

Термостат – устройство, которое необходимо для поддержания нужного количества жидкости для охлаждения, расположенной в радиаторе. Устанавливается этот элемент в патрубке, который находится между «рубашкой охлаждения» и радиатором, что позволяет поддерживать заданный режим температур.

Разновидность термостата с электроподогревом используется на более мощных вариациях двигателя, благодаря чему охлаждающая жидкость снижает свою температуру в два этапа. Термостат оснащен тремя различными положениями: открытое, частично открытое и закрытое. Если нагрузка на двигатель полная, то и требуется полное открытие термостата – это необходимо для того, чтобы двигатель не перегрелся и не детонировал. Такое положение охлаждает жидкость до температуры 90 градусов. В других режимах работа нормальная температура жидкости для охлаждения составляет около 105 градусов.

Вентилятор радиатора необходим для того, чтоб жидкость в радиаторе охлаждалась быстрее. Привод вентилятора также может быть различен:

• Механический (соединяется с коленчатым валом постоянно)
• Электрический (в качестве элемента управления используется электрический двигатель)
• Гидравлический (используется гидромуфта).

Самым распространенным вариантом является электропривод, который более удобен в настройке и регулировании.

Датчик температуры, блок управления, исполнительные устройства – элементы управления, которые используются в системе охлаждения.

Датчик температуры жидкости используется для контроля соответствующего параметра, который в дальнейшем демонстрируется в виде электрического сигнала. Помимо этого устанавливается еще один датчик температуры жидкости, используемой для охлаждения, благодаря чему функции системы значительно расширяются. Это дает возможность использовать её и для охлаждения отработавших газов в выхлопной системе, а также настройки уровня работы вентилятора.

Сигнал датчик передается на блок управления, после чего переходит на устройства исполнения, приводя их в действие. Для этой цели необходим блок управления двигателем, на котором установлено программное обеспечение.

Помимо этого система управления может включать в себя ряд устройств-исполнителей:

• Блок управления вентилятором радиатора
• Реле охлаждения двигателя после остановки
• Реле дополнительного насоса охлаждающей жидкости
• Нагреватель термостата.

Система охлаждения: принцип работы

Система охлаждения работает благодаря той же системе, которая обеспечивает управление двигателем. Автомобили, выпускающиеся на текущий момент, работают по принципу математической модели, что позволяет учесть все основные температурные критерии, контролируя нагрев и своевременное охлаждение и масла, и охлаждающей жидкости, и даже показатели наружной температуры. Это позволяет привести конструктивные элементы в действие в нужные моменты, как и выключить их.

Циркуляция жидкости для охлаждения обеспечивается при помощи центробежного насоса. «Рубашка охлаждения» обеспечивает нужное давление, а в результате жидкость нагревается, а сам двигатель постепенно охлаждается до нужного уровня. В «рубашке охлаждения» жидкость может двигаться в любом из направлений, либо от первого к последнему цилиндру – продольное направление, либо же от выпускного коллектора к впускному – поперечное.

Движение жидкости будет зависеть от её температуры – она может двигаться как по меньшему, исключающему радиатор, так и большему кругу. Изначально двигатель, как и сама жидкость, холоден, а потому малого круга вполне достаточно для быстрого прогрева системы. Положение термостата в данном случае закрыто.

Двигатель работает, нагревается, как и сама жидкость, поэтому ей приходится двигаться уже по большому кругу, который включает в себя также и радиатор, в котором поток воздуха охлаждает жидкость до нужной температуры. Воздух охлаждается от вентилятора, установленного на выходе.

Как только температура снижена, жидкость снова может использоваться для охлаждения двигателя – данный цикл повторяется постоянно.

Отличительная особенность моделей с турбонаддувом заключается в применении двухконтурной системы охлаждения. Одна её часть охлаждает двигатель, другая – надувочный воздух.