Какое давление создается в системе охлаждения двигателя
Для чего давление в системе охлаждения
В наше время, подавляющее большинство легковых автомобилей и специализированной колесной техники оборудованы двигателями внутреннего сгорания. Вследствие того, что конструкция современных моторов далека от идеальной добрая часть произведенной энергии тратится на удаление тепла от трущихся деталей.
Для этого двигатель оборудуют жидкостно-воздушной охлаждающей системой. В ней используют охлаждающую жидкость (ОЖ), которая, омывая рубашку блока цилиндров, нагревается и затем, циркулируя в радиаторе, остывает под действием набегающего потока воздуха.
Но проблема в том, что нынешние моторы при работе разогреваются до очень высоких температур, и простая вода в системе охлаждения быстро превратится в клубы пара, вырывающиеся из-под капота автомобиля. И даже использование тосола или антифриза с температурой кипения 105–110° C не является панацеей. Но конструкторы давно придумали способ облегчить данную проблему.
Помочь этому сможет давление в системе охлаждения двигателя. Еще в школе нам рассказывали, что благодаря повышению давления повышается температура кипения жидкости. И вот, благодаря такому решению температуру кипения охлаждающей жидкости удалось повысить до 115—120°C.
Как образовывается давление
Давайте попробуем разобраться, вследствие чего создается и поддерживается повышенное давление в системе охлаждения мотора. После того как вы завели двигатель вашего автомобиля он станет нагреваться, и температура охлаждающей жидкости растет.
Соответственно образовывается пар, и вот за счет него начинает повышаться и уровень давления. В пробке радиатора или расширительного бачка установлен клапан, который поддерживает его на необходимом уровне.
Если говорить про цифровые параметры, то в зависимости от производителя это от 1,2 до 2 бар. Обычно, при росте давления свыше 1,5 бар срабатывает предохранительный клапан, и избыток образовавшегося пара сбрасывается в атмосферу.
Сложности с давлением в системе охлаждения
Вообще-то, таких проблем в системе охлаждения может быть только 2 — оно или слишком высокое, или низкое. Давайте попробуем разобраться с каждой из них.
При чрезмерном повышении давления узлы охлаждающей системы могут выйти из строя. Например, известны случаи, когда не сработал предохранительный клапан и радиатор отопителя салона просто разорвало. Также может лопнуть или сорвать с крепления патрубок. Это приведет к потере охлаждающей жидкости, выходу двигателя из строя из-за перегрева и дорогостоящему ремонту.
Если в процессе эксплуатации вы сталкиваетесь с тем, что в вашем авто постоянно срывает какой-либо из патрубков — это значит у вас высокое давление в системе охлаждения. Причина подобной неисправности во всех случаях одна — не работает предохранительный клапан. Устранить данную проблему очень легко — надо всего-навсего поменять пробку на радиаторе или расширительном бачке.
О пониженном давлении в системе охлаждения может говорить не слишком теплый поток воздуха из дефлекторов отопления салона. Причин в данном случае может быть несколько:
Какой из методов устранения проблем с давлением в системе подойдет вам, зависит от каждого конкретного случая.
Мы же со своей стороны можем только посоветовать вовремя, проводить все регламентные работы и ТО. И тогда ваш автомобиль будет радовать вас надежной работой долгие годы.
Давление в системе охлаждения двигателя: что нужно знать
Вопрос касательно давления в системе охлаждения двигателя является достаточно частым, так как проблемы с указанной системой или нарушения в работе ее отдельных компонентов нередко приводят к перегреву двигателя, разрыву патрубков, шлангов, радиатора, расширительного бачка и т.д.
Простыми словами, часто от автолюбителей можно услышать, что шланг или бачок лопнул от высокого давления. В этой статье мы рассмотрим, как работает система охлаждения мотора, откуда в ней берется давление и почему оно образуется.
Какое давление в системе охлаждения двигателя
Итак, двигатели внутреннего сгорания являются тепловой машиной, то есть энергия сгорания топлива преобразуется в механическую работу. При этом КПД двигателей данного типа (особенно бензиновых) достаточно низкий, так как полезная энергия в большой степени расходуется на нагрев и трение сопряженных деталей.
Что касается нагрева, двигатель нуждается в эффективном охлаждении. Если детали перегреются, зазоры между ними уменьшаются в результате температурного расширения. В том случае, когда силовой агрегат сильно перегрет, мотор попросту заклинивает.
Под воздушной системой следует понимать вентилятор системы охлаждения, который включается при определенном нагреве и охлаждает двигатель путем его обдува потоком воздуха. Что касается жидкостной системы, охлаждающая жидкость циркулирует в данной системе под определенным давлением.
Примечательно то, что давление внутри системы охлаждения создается не специально (принудительно), а является результатом особенностей работы данной системы. Кстати, для поддержания нормального температурного баланса для двигателя важно не давление, а нормальная циркуляция ОЖ по системе.
Более того, герметичность и давление в системе позволяет повысить температуру кипения охлаждающей жидкости. Простыми словами, если при атмосферном давлении ОЖ или вода закипит при 100 градусах по Цельсию, то с учетом повышенного давления точка кипения сдвигается в большую сторону.
Например, давление в 1.5 атмосферы означает, что ОЖ закипит при 110 градусах, увеличение давления еще на 0.5 атм. отодвинет точку кипения еще на 10 градусов и т.д. Если добавить, что в современных антифризах пакет присадок позволяет улучшить также свойства самой жидкости, температурой кипения нередко является отметка около 130-140 градусов при нужном давлении. Это позволяет увеличить температуру срабатывания термостата, делая моторы более «горячими», производительными и одновременно экологичными.
При этом избытки давления сбрасывает в атмосферу специальный клапан, который находится в крышке расширительного бачка. Обратите внимание, важно понимать, что от данного клапана и общей герметичности самой системы напрямую зависит ее работоспособность и эффективность охлаждения мотора.
Еще одной функцией крышки бачка является выравнивание давления после того, как двигатель заглушен и ОЖ начинает остывать. Уровень остывающей ОЖ понижается, во время остывания в закрытой системе неизбежно образуется разрежение. Вполне очевидно, что это также приведет к проблемам. Чтобы выровнять давление, клапан в крышке расширительного бачка открывается, через него происходит забор наружного воздуха.
Советы и рекомендации
Итак, если в процессе эксплуатации ТС было замечено, что антифриз выдавливает в каком-либо месте, частой причиной является избыточное давление в системе охлаждения двигателя. При этом если явной течи антифриза нет, тогда диагностику необходимо начинать с крышки расширительного бачка.
Особенно часто проблемы с крышкой проявляются таким образом, что антифриз или тосол выдавливает из-под самой крышки (как при работе горячего ДВС, так и после остывания силовой установки). Также частой ситуацией является такая, когда в результате нарушения давления в системе срывает какие-либо патрубки или шланги.
Как правило, нарушение герметичности по причине недостаточно затянутых хомутов на патрубках, трещины шлангов и патрубков и т.д. приводят к тому, что рабочее давление в системе охлаждения понижается и антифриз начинает кипеть. Это часто сопровождается бурлением в расширительном бачке.
Если же газы из цилиндров попадают в систему, нередко происходит критическое повышение давления, в результате чего давит тосол или антифриз, патрубки или радиатор может попросту разорвать. В этом случае частой причиной оказывается пробитая прокладка ГБЦ, трещины в самом блоке или головке блока цилиндров.
Причины завоздушивания системы охлаждения двигателя автомобиля и симптомы. Как выгнать воздушную пробку из системы охлаждения, советы и рекомендации.
Антифриз закипает и бурлит в расширительном бачке. Причины закипания тосола или антифриза, основные неисправности, диагностика неполадок, рекомендации.
Как понять, что двигатель начал перегреваться: очевидные и скрытые признаки перегрева мотора. Распространенные причины, по которым возникает перегрев.
Почему антифриз или тосол поадают в цилиндры двигателя и что делать в такой ситуации. Как самому определить наличие тосола в цилиндрах, способы ремонта.
Причины, по кторым охлаждающая жидкость начинает течь. Как найти место утечки антифриза или тосола самому. Полезные советы и рекомендации.
Почему двигатель перегревается или кипит, при этом радиатор охлаждения холодный. Признаки перегрева мотора, как не допустить серьезных последствий.
Давление в системе охлаждения двигателя. Пару слов о радиаторах. Необходимые знания
Современные двигатели внутреннего сгорания, мягко сказать — не идеальны. Они обладают очень низким КПД, ведь часть энергии просто «теряется» на трение и нагрев. Именно из-за нагрева, моторы нужно охлаждать, сейчас самой эффективной системой является жидкостная (хотя и была воздушная). В ней роль охладителя берет на себя специальная жидкость, обычно это антифриз или тосол. Он циркулирует в этой системе под определенным давлением, но вот какое оно? Мне часто задают вопрос именно о давлении в системе — давайте разбирается, какое оно и за счет чего оно там образуется …
СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ
Такие вопросы пошли после статьи про крышку расширительного бачка, в ней я указал что это, по сути — клапан высокого и низкого давления, когда нужно он стравливает избыток, а когда нужно наоборот подсасывает из атмосферы, почитайте интересно. Но мы так и не определились, какое давление в системе охлаждения двигателя, скажем когда он работает, а также когда он стоит.
Для чего нужно знать показатели давления
Да все просто — охлаждающая система, это достаточно разветвленная сеть, и не всегда она металлическая. Состоит:
Собственно устройство достаточно простое, но как вы понимаете, избыточное давление может повредить части этой системы. Страдают в первую очередь резиновые шланги, а также радиаторы автомобиля, ведь зачастую они сделаны из алюминия (редко из меди или латуни), а это мягкие металлы, да и стенки тонкие, в общем их может просто порвать.
Как создается давление внутри?
Сейчас, наверное, многие думают — что давление внутри системы охлаждения создается специально! Отчасти это правда, а отчасти нет! Собственно двигателю «по фигу», главное чтобы он охлаждался. Да и специально нагнетать его туда никто не собирается. Все происходит само собой. НО КАК?
Это достаточно легкий физический процесс, любая охлаждающая жидкость (тосол или антифриз), да будь даже дистиллированная вода, от нагрева расширяется. ТО есть ее уровень растет, а особенно сильно расширяются антифризы – ОТ 10 ДО 20% в объеме.
А вот охлаждающая система – это замкнутый герметичный контур, то есть у него практически вообще нет, соприкосновения с окружающей средой.
НУ, теперь и представьте – холодный двигатель, вы только добавили в систему новую жидкость, скажем «до уровня», давления в ней практически «ноль». Закрыли пробку расширительного бачка и запустили двигатель. Система начинает разогреваться, антифриз расширяется и соответственно начинает давить на стенки радиаторов, патрубков и т.д. таким образом, оно и создается внутри.
Так давление это побочный продукт?
Не совсем так. Все дело в том, что раньше в системах охлаждения очень часто применялась обычная вода. А как нам известно — она кипит при 100 градусах Цельсия, но только лишь при нормальном давлении. Очень часто двигатели кипели, особенно летом, потому как достигнуть рабочей температуры в 100 градусов Цельсия, мотору достаточно легко! Да и старые системы нельзя назвать на 100% герметичными, воздух немного, но «подсасывался».
Что было сделано! Очень, элементарное и просто решение, которое уберегло, двигали от закипания. Просто взяли и повысили внутри системы давление.
Если копнуть физику, то получается:
При 1 атмосфере – вода кипит при 100 градусах
При 1,5 атм. – 110 градусов
При 2,0 атм. – почти 120 гр.
Систему охлаждения сделали герметичной, она сама себя нагревала и создавала внутри нужные «атмосферы». Таким образом, вода прекращала кипеть и просто охлаждала мотор. Просто и гениально. Справедливости ради стоит отметить, что современные охлаждающие жидкости кипят при более высоких температурах, например — зачастую антифриз выдерживает показатель в 130 – 140 градусов, а если еще и запереть в герметичный контур, то тут все 145 получится! Прогресс не стоит на месте.
Так какое давление внутри системы?
НУ что как говорится «раскроем карты», но сразу хочу сказать оно различно, и нет общего знаменателя:
Давление внутри системы охлаждения варьируется от 1,2 до 2 атмосфер (редко до 2,2), или как это принято считать с жидкостью от 1,2 до 2 Бар.
Но почему такой разбег? Все зависит от строения двигателя, жидкости, которая в него добавляется температуры, с которой он работает (ведь она тоже различна, бывает 90, а бывает и 110 — 120 градусов, особенно инжекторные варианты).
Такие показатели создаются в основном самой жидкостью, при ее расширении (нагреве). Но стоит отметить, что излишние показатели убирает крышка-клапан.
Пару слов о роли крышки расширительного бачка
Как я уже писал в одной из своих статей – ее назначение сложно переоценить. Ведь по сути это клапан, который контролирует атмосферы внутри всех шлангов и патрубков.
Когда идет разогрев, и жидкость начинает разогреваться, «атмосферы растут»! И если в определенный момент их не сбросить то у вас просто разорвет либо шланг, либо радиатор (ведь сейчас у них пластиковые боковины), либо еще что-нибудь.
Крышка открывается, и излишний «пар» выходит наружу! Таким образом, внутри остается заданное значение, скажем – 1,2 атм. Также и наоборот, когда у вас машина остыла, жидкость начинает уходить вниз, но лишнее давление сброшено, поэтому начинает образовываться разряженная атмосфера. И тут опять же крышка срабатывает как клапан – открывается и подает нужный воздух, для нормализации.
Таким образом, крышка это очень серьезный узел, у меня у знакомого была проблема, постоянно выбивало шланг с печки, никто не мог понять почему!
Антифриза вытекло просто уйма! Но потом сломалась и крышка, при очередном откручивании, после того как поставили новую, все прошло! Так что если у вас выбивает шланги, первым проверяйте крышку.
Сейчас небольшое полезное видео смотрим.
НА этом заканчиваю, думаю, статья была вам полезна, читайте наш АВТОБЛОГ.
(26 голосов, средний: 4,31 из 5)
Похожие новости
Состав незамерзайки. В процентах и стоит ли делать своими руками
Потемнел антифриз (ТОСОЛ), стал коричневым. Почему? Разбираем ос.
Сколько антифриза в системе охлаждения. Будем считать литры
Каким должно быть давление в системе охлаждения, как оно создаётся и что делать при отклонениях от нормы
Современные автомобили с двигателями внутреннего сгорания используют замкнутую жидкостную систему охлаждения. В большинстве случае внутри системы циркулирует антифриз. Хотя некоторые упорно продолжают заливать туда обычную воду, что является грубым нарушением правил эксплуатации.
Внутри этой системы создаётся постоянное избыточное давление во время работы двигателя. Не все понимают, зачем это нужно, поскольку основной задачей считается обеспечение эффективной циркуляции жидкости охлаждения по малому и большому кругу.
В действительности давление играет большую роль в работе ДВС. Оно позволило избавиться от распространённой и очень актуальной проблемы старых машин.
Зачем создаётся внутреннее давление
Разобравшись с давлением в системе охлаждения двигателя, многое станет понятным и очевидным.
Есть пример старых автомобилей. В них жидкость непрерывно циркулировала в моторе, нагревалась, забирая избыточное тепло, а затем охлаждалась в радиаторе за счёт встречного потока воздуха и воздуха от вентилятора, работающего принудительно.
Тогда в радиатор заливали обычную воду, и машина спокойно ехала. Но только часто было так, что водитель вынужденно останавливался посреди дороги, поскольку из-под капота начинал валить густой белый пар. Мотор попросту закипал, и вода начинала кипеть и активно испаряться. Именно это провоцировало появление густого белого дыма (пара).
Чтобы продолжить путь, приходилось остужать ДВС, заливать новую холодную воду и ехать. На то время такое понятие как закипание двигателя было знакомо практически каждому автовладельцу.
Скоро вы поймёте, зачем в системе охлаждения современного двигателя требуется давление. Причина закипания старых ДВС предельно простая. Вода в нормальных условиях при обычном атмосферном давлении кипит, когда температура достигнет 100 градусов Цельсия. Циркулируя по кругу, при большой нагрузке на мотор вода не успевает остыть, а потому кипит.
У современных антифризов, заливаемых в авто, температура кипения повысилась до 105-115 градусов Цельсия.
Теперь вспомните школьный курс физики, и сразу станет ясно, для чего в действительности нужно создавать давление в системе охлаждения. По мере роста давления растёт и температура закипания соответствующей жидкости.
При повышении внутри системы давления антифриз будет закипать соответственно при более высокой температуре.
Это существенно защищает моторы от эффекта закипания. Большинство двигателей в нормальных условиях нагреваются при работе до температуры 90-95 градусов Цельсия. Используя обычную воду и без давления внутри системы, буквально при небольшой перегрузке мотор закипал бы. А поскольку заливается антифриз, плюс температура кипения увеличилась за счёт создаваемого давления, то порог кипения отодвигается до отметки около 110-120 градусов Цельсия. Это позволяет даже при сильных нагрузках на ДВС исключать возникновение проблем.
А чтобы создать должный уровень давления в самой системе, разрабатывать какие-то особые технологии не пришлось. Для этого применяются замкнутые системы охлаждения. Жидкость в них постепенно нагревается по мере работы двигателя, образуется пар, и он создаёт то самое давление.
Давление не может расти бесконечно, но и падать ниже определённой отметки также не может. Для контроля этих параметров применяются клапанные крышки на радиаторе и расширительном бачке.
Крышка позволяет сбрасывать или нагнетать давление по мере необходимости. Это компактное, но очень полезное и важное устройство, работающее на благо системы охлаждения и всего двигателя.
Нормальные параметры
Сложно однозначно сказать, какое давление должно быть в системе охлаждения каждого автомобиля. Даже на одной и той же модели с разными установленными ДВС параметры могут отличаться.
Если говорить про средние значения, то это диапазон от 1,2 до 2 атмосфер. Хотя крайне редко показатели достигают 2 атмосфер. Но в автомобилестроении есть пример, когда давление 2,2 считается нормой.
При подсчётах давления жидкости обычно используют единицу измерений Бары. Но они аналогичны атмосферам. То есть 1 атм = 1 бар.
Внутреннее давление в автомобильной системе охлаждения зависит от целого ряда факторов. И далеко не последнюю роль играет то, какое охлаждающее средство залито в радиаторе, какую конструкцию имеет мотор автомобиля, его герметичность и прочие нюансы.
Узнать точную информацию касательно нормы давления конкретно в вашем двигателе можно из мануала и рекомендаций по эксплуатации от автопроизводителя.
Как проверяется давление
Довольно часто автомобилисты интересуются, как проверить в гаражных условиях текущее давление в системе охлаждения. Сделать это не так просто.
Для таких задач обычно применяют специальные стенды в условиях автосервиса, и проводят комплексную диагностику в разных режимах работ. Примерные показатели можно определить путём подключения к герметичной системе манометром. Но подобные манипуляции в условиях гаража и без специализированного оборудования проводить не стоит.
Обычно самостоятельная проверка предусматривает диагностику клапанной крышки расширительного бачка. Её нужно проверить на предмет целостности, удостовериться в отсутствии трещин и повреждений, изучить состояние уплотнителей и пр.
Есть и альтернативный вариант проверки. Для этого потребуется манометр, насос или компрессор. С расширительного бачка снимается верхний патрубок, на его место подключается шланг, соединённый с насосом. Создаётся давление. При достижении пикового значения (обычно около 1,4-1,5 атм) клапан должен сработать.
Роль клапанной крышки
Далеко не все понимают, насколько важную роль играет с виду обычная крышка, которой закрывается расширительный бачок для заливки жидкости охлаждения.
На самом деле это сложное устройство. Современные крышки оснащаются сразу двумя клапанами. Это выпускной (паровой) и впускной. Также их называют перепускным и атмосферным соответственно.
Фактически это специальный клапан, который отвечает за давление внутри рассматриваемой системы. Когда растёт внутренняя температура по мере нагрева двигателя, параллельно повышается и давление. Если в какой-то момент не сбросить лишнее, тогда герметичность будет под угрозой. Элементы может попросту разорвать изнутри. Обычно всё начинается с повреждения самых уязвимых элементов в виде уплотнителей и сальников. Не исключается и разрыв самого расширительного бачка, шлангов и патрубков.
Клапанная крышка непосредственно на расширительном бачке способствует выводу избыточного давления и его нагнетанию по мере необходимости.
Каждый клапан имеет определённый порог срабатывания. Его механизм выполнен так, что при достижении того или иного значения он открывается или закрывается. Тем самым сбрасывается лишнее давление либо всасывается атмосферный воздух.
При длительной стоянке двигатель остывает, жидкость охлаждается, из-за чего внутри образуется разряженная атмосфера. Это говорит о недостаточном давлении внутри. Чтобы его компенсировать, клапанная крышка открывается и происходит всасывание воздуха. Тем самым давление нормализуется.
Из-за чего возникает избыточное давление
Проблема избыточного давления в системах охлаждения двигателей в полной мере не ушла, несмотря на внедрение новых технологий. То есть закипеть мотор всё ещё может.
Провоцируют разного рода проблемы, включая закипание, именно слишком большое давление и нагнетаемое воздействие на внутренние стенки. Чтобы в системе охлаждения вашего двигателя не произошло сбоя, требуется оперативно решить возникшую проблему.
Долго искать причины, из-за которых наблюдается чрезмерно высокое давление в системе охлаждения современного двигателя, не придётся. Искать её нужно в паровоздушном клапане, монтированном на крышке расширительного бака, используемого для заливки жидкости охлаждения.
Иногда причины кроются в самом расширительном бачке, который заклинивает или засоряется. Но в основном виновник очевиден. Именно из-за его потери работоспособности внутри двигателя возникает слишком высокое давление, и это может сильно навредить системе охлаждения.
Самым правильным решением в такой ситуации станет замена крышки. Альтернативного варианта просто нет. Но поскольку клапанная крышка стоит недорого, с её покупкой и заменой автовладелец точно не разорится.
Некоторые пытаются восстановить клапан при его заклинивании по причине загрязнения. Для промывки используют жидкость для очистки карбюраторов. Если это не помогло и повышенное давление продолжает сохраняться в системе охлаждения, для вашего двигателя будет лучше приобрести новую аналогичную крышку. Иначе потом не удивляйтесь, почему мотор закипел, бачок разорвало и потребовался серьёзный и дорогостоящий ремонт.
Чтобы поддерживать оптимальное рабочее состояние системы охлаждения, рекомендуется раз в 2 года менять клапанную крышку.
Избыточное давление считается более опасным явлением, нежели его дефицит. Но и в этом случае есть некоторые угрозы.
Причины отсутствия давления
Бывает даже и так, что нет давления в системе охлаждения, из-за чего также могут возникнуть определённые неприятности.
У такой ситуации есть свои вероятные причины. Они заключаются в нарушении герметичности системы. Тут потребуется специальное оборудование, позволяющее найти проблемный участок. Хотя иногда в гаражных условиях применяются обычные народные методы. Путём визуального поиска места пробоя порой удаётся отыскать участок, где произошла разгерметизация.
Сначала проверяется состояние воздушного клапана. Если он зависнет в открытом положении, то давление в системе не будет повышаться. Отсюда и закипание мотора, его перегрев.
Если клапан работает нормально, тогда в системе есть утечка. Её нужно искать и устранять. Порой антифриз выходит через повреждённые патрубки и шланги. Также причиной могут стать изношенный радиатор охлаждения или радиатор печки. Самым неприятным считается момент, когда антифриз уход в двигатель. Виной тому становится пробитая прокладка ГБЦ.
Проверить систему на утечку можно и в гаражных условиях. Для этого нужно снять верхний патрубок от расширительного бачка, и на его место подключить шланг с насосом и манометром. Насос можно заменить на компрессор. Далее начинайте нагнетать давление и следите за тем, откуда будет вытекать антифриз.