Принцип работы системы охлаждения

Работу системы охлаждения обеспечивает система управления двигателем. В современных двигателях алгоритм работы реализован на основе математической модели, которая учитывает различные параметры (температуру охлаждающей жидкости, температуру масла, наружную температуру и др.) и задает оптимальные условия включения и время работы конструктивных элементов.

Охлаждающая жидкость в системе имеет принудительную циркуляцию, которую обеспечивает центробежный насос. Движение жидкости осуществляется через «рубашку охлаждения» двигателя. При этом происходит охлаждение двигателя и нагрев охлаждающей жидкости. Направление движения жидкости в "рубашке охлаждения" может быть продольным (от первого цилиндра к последнему) или поперечным (от выпускного коллектора к впускному).

В зависимости от температуры жидкость циркулирует по малому или большому кругу. При запуске двигателя сам двигатель и охлаждающая жидкость в нем холодные. Для ускорения прогрева двигателя охлаждающая жидкость движется по малому кругу, минуя радиатор. Термостат при этом закрыт.

По мере нагрева охлаждающей жидкости термостат открывается, и охлаждающая жидкость движется по большому кругу – через радиатор. Нагретая жидкость проходит через радиатор, где охлаждается встречным потоком воздуха. При необходимости жидкость охлаждается потоком воздуха от вентилятора.

После охлаждения жидкость снова поступает в «рубашку охлаждения» двигателя. В ходе работы двигателя цикл движения охлаждающей жидкости многократно повторяется.

Нна автомобилях c турбонаддувом может применятьсядвухконтурная система охлаждения, в которой один контур отвечает за охлаждение двигателя, другой - за охлаждение наддувочного воздуха.

-22- Охлаждающие жидкости, требования

Антифризами называют незамерзающие жидкости, предназначенные для использования в системе охлаждения двигателя.

Сгорание топливной смеси в двигателе происходит при температурах 2100-2300⁰С. При такой температуре без принудительного охлаждения детали двигателя нагревались бы до температуры, значительно превышающей температуру воспламенения масла. При перегреве двигателя увеличивается сила трения и износ деталей, уменьшаются тепловые зазоры, происходит коксование масла и отложение нагара, уменьшается наполнение цилиндров воздухом, при этом падает мощность.

В то же время чрезмерный отвод тепла влечет за собой переохлаждение двигателя, изменение вязкостных свойств масла, что приводит к увеличению износа деталей, снижению мощности и экономичности двигателя.

Идеальный тепловой режим двигателя 85-90⁰С.

В иностранной практике наибольшее распространение получили антифризы на основе водного раствора этиленгликоля, пропиленгликоля и др. Эти растворы обладают всеми необходимыми для охлаждающей жидкости температурными свойствами.

Пакет присадок, который добавляется в водно-гликолевую основу, определяет значительную часть эксплуатационных показателей охлаждающей жидкости. Он специально разрабатывается для того, чтобы защитить детали двигателя и системы охлаждения от коррозии, защитить от износа подшипники водяного насоса (помпы), предотвратить вспенивание жидкости и образование пузырьков воздуха в системе.

Антифриз служит для поддержания оптимального температурного режима деталей двигателя в различных условиях эксплуатации. Антифриз полностью исключает замерзание системы охлаждения двигателя дизель-генератора на холоде благодаря низкой температуре начала кристаллизации. ОН предохраняет двигатель от перегрева и обеспечивает хороший теплоотвод, так как имеет высокую температуру кипения. Недостаток: для снижения точки кристаллизации в нем используется метанол, который является агрессивным по отношению к алюминию.

 

Два наименования охлаждающей жидкости.

В обиходе широко распространено употребление двух наименований охлаждающей жидкости - тосол и антифриз.

Тосол - это торговая марка охлаждающей жидкости, прототипом которой стал итальянский антифриз, появившийся в СССР с началом выпуска автомобилей семейства Lada. Со временем "тосол" приобрел нарицательное значение и стал восприниматься как синоним к слову "антифриз".

Антифриз - часть из английского названия охлаждающей жидкости "Antifreeze - Coolant", дословно переводимого как "предотвращающий замерзание - охладитель ".

 

Требования к охлаждающей жидкости.

Защита системы охлаждения - очень важный аспект для нормальной и бесперебойной эксплуатации двигателей, особенно, если они работают в тяжелом режиме.

Современные двигатели становятся легче, компактнее и мощнее. Конструкторы стараются использовать нетрадиционные легкие металлы, такие как алюминий, пластмассы, а также уменьшить размеры узлов и агрегатов, в результате чего температура в зонах обмена возрастает. Поэтому к охлаждающим жидкостям предъявляются жесткие требования:

- снижение объема заливки;

- способность работать и противостоять коррозии при высоких температурах;

- хорошие теплоотводящие свойства;

- защита от замерзания;

- не подвержен образованию пены;

- высокая химическая термоокислительная стабильность в течение длительного времени эксплуатации двигателя;

- полная химическая нейтральность по отношению к металлическим деталям;

- высокая устойчивость к поглощению продуктов окисления (способность растворять образующуюся накипь);

- не разрушать материалы уплотнения;

- хорошие смазочные свойства;

- хорошая текучесть.

Длительные эксперименты и наблюдения показывают, что только правильно подобранные ингибиторы делают простую охлаждающую жидкость высококачественным средством защиты охлаждающей системы, которая продлевает срок службы деталей системы охлаждения и двигателя.

Самым важным фактором для длительного срока службы двигателя является защита от коррозии.

Охлаждающие жидкости должны обладать хорошей текучестью и не должны оставлять толстой пленки на деталях двигателя, которая снижает в десятки раз эффективность теплоотвода и увеличивает количество абразивных частиц в системе. Концентрат антифриза разбавляют водой в пропорции 50:50% для улучшения текучести. У концентрата антифриза высокая вязкость, поэтому его в систему охлаждения не заливают.