Повышенное давление в системе охлаждения двигателя ваз
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.
Для отвода избыточного тепла в современных ДВС используется комбинированная система охлаждения, которая состоит из воздушной и жидкостной систем. В жидкостной системе реализована циркуляция специальной охлаждающей жидкости (тосол, антифриз) по каналам в блоке и ГБЦ.
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.
Так вот, охлаждающая жидкость в системе нагревается. От нагрева происходит расширение, уровень жидкости в системе поднимается. С учетом того, что жидкостная система является закрытой, не трудно догадаться, что с нагревом ДВС и самой жидкости антифриз/тосол сильно расширяется и увеличивается в объеме (до 20%). В результате образуется давление внутри.
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.
Идем далее. На разных двигателях рабочее давление внутри системы охлаждения может отличаться от 1.2 до 2.0 атм. или даже больше (другими словами, от 1.2 до 2.0 Бар). Данный показатель зависит от конструктивных особенностей ДВС, свойств самой ОЖ, температуры термостатирования и т.д. При этом давление создает сама жидкость при нагреве в замкнутом контуре.
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.
Простыми словами, если система герметична, клапан контролирует давление внутри системы, не допуская образования избыточного давления, что и препятствует разрыву патрубков, радиатора или самого расширительного бачка и т.п.
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.
Напоследок отметим, что подсос воздуха в системе охлаждения, а также попадание газов из камеры сгорания в расширительный бачок являются достаточно распространенными неисправностями, которые также нарушают работоспособность жидкостной системы охлаждения и часто становятся причинами снижения уровня ОЖ и перегрева двигателя.
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.
Источник
Какое давление в системе охлаждения двигателя?
Во время работы двигатель внутреннего сгорания нагревается до высокой температуры. С функцией отвода тепла должна справляться система охлаждения мотора. Это нужно для эффективной работы силового агрегата. Если не будет циркуляции ОЖ, то ДВС очень быстро перегреется со всеми вытекающими последствиями. Давайте поговорим о том, каким должно быть давление в системе охлаждения и как устранить типичные неисправности своими силами.
Коротко о главном
Первым делом необходимо определиться с тем, зачем всё же давление в системе охлаждения. Казалось бы, банальной циркуляции охлаждающей жидкости должно быть достаточно для отвода тепла. Раньше так и было, когда в радиатор заливалась вода. Но также было нормой встретить на обочине автомобиль, из-под капота которого валит пар. Такое происходило из-за того, что вода не успевала охлаждаться, а так как температура её кипения равна 100 градусам, то она очень быстро закипала.
Современные антифризы, большая часть которых изготовлена на спиртовой основе, закипают примерно при 115 градусах по Цельсию. Но стоит вспомнить школьный курс физики, откуда можно узнать, что увеличение давления приводит к сдвигу точки кипения жидкости. Это распространяется и на антифриз, который циркулирует по системам ДВС.
Какое давление в системе охлаждения двигателя считается нормой?
Тут многое зависит от конструктивных особенностей автомобиля. Но обычно это 1,2-1,4 атм. для легковых автомобилей. К примеру, на ВАЗ-2110 нормальным показателем можно считать 1,2 атмосферы. Критическое давление в системе достигается при нагреве антифриза и достижении его точки кипения. В это время давление в системе должно сбрасываться. Делается это для того, чтобы не порвало радиатор или любое другое наиболее слабое место.
За сброс давления отвечает крышка расширительного бачка. Её устройство предельно простое. Имеется металлический корпус с двумя отверстиями. Внутри находится шарик по диаметру больший, нежели отверстия. При достижении определенной температуры он поднимается. Это приводит к тому, что воздух стравливается в атмосферу. На многих авто 1,5 атм. является тем давлением, при котором происходит сброс.
Проверка работоспособности клапана
Пока антифриз не нагрелся, шарик внутри крышки закрывает нижнее отверстие, в то время как верхнее остается открытым. Нужно это для притока воздуха из атмосферы и быстрого прогрева ОЖ. Хотелось бы отметить, что периодически необходимо проверять работоспособность крышки. Ведь часто бывает так, что она подклинивает в одном из положений. Из-за этого двигатель либо долго прогревается или не держится давление.
Проверку крышки расширительного бачка ВАЗ-2110 выполнить предельно просто. Для этого её достаточно открутить и потрясти. Если слышно, как шарик болтается внутри корпуса, значит система работает и его не заклинило. Избыточное давление в системе охлаждения двигателя, как уже было отмечено выше, может привести к фатальным последствиям. Поэтому на современных автомобилях крышка имеет два клапана: впускной и выпускной. Сейчас в продаже можно найти крышки, которые срабатывают при определенном давлении. Но настоятельно не рекомендуется изменять параметры, заложенные заводом-изготовителем.
Повышенное давление и методы борьбы
Система охлаждения устроена таким образом, что за давление в ней отвечает именно крышка расширительного бачка. Хотя и есть различные варианты конструкций. К примеру, на некоторых американских автомобилях расширительный бачок выполняет функцию отстойника, а сама крышка устанавливается на тройнике радиатора. Тем не менее суть работы остается прежней.
Давление в системе охлаждения двигателя ВАЗ-2110 должно находиться в пределах от 1,2 до 1,5 атм., при этом падение или превышение этих показателей уже можно считать серьезным отклонением. Довольно часто автомобилисты сталкиваются именно с повышенным давлением. Причиной будет все та же крышка, клапан которой заклинил в закрытом положении. В таком случае система будет прогреваться, давление увеличиваться, а его сброса не произойдет. Из-за этого образуются паровоздушные пробки, препятствующие нормальной циркуляции ОЖ по системе.
Замена вышедшего из строя узла
Крышка системы охлаждения может прослужить больше, чем двигатель автомобиля, а можно купить новую, которая будет бракованной. Угадать тут сложно. Но в любом случае не стоит пытаться её ремонтировать. Стоит она для большинства моделей копейки и является неремонтопригодной. В случае неисправности её просто меняют на новую.
При этом настоятельно не рекомендуется укорачивать пружинки, изменяя момент срабатывания крышки. Ведь многие автомобилисты этим занимаются, что в большинстве случаев не приводит ни к чему хорошему. Конечно, если вы тюнинговали систему охлаждения и двигатель, то вполне возможно, что нужно добиться большего давления в системе или, наоборот, меньшего. В остальных же случаях стоит покупать только оригинал или достойный аналог с такими же параметрами. Помните о том, что большое давление в системе охлаждения двигателя может привести к локальному перегреву ДВС и выходу из строя тех или иных узлов.
Негерметичность системы
Еще более популярная проблема в кругу автомобилистов — отсутствие давления. Это может случиться из-за:
- заклинившего воздушного клапана;
- наличия утечек в системе охлаждения.
Соответственно, выявить проблему не составит труда. Первым делом можно посмотреть на уровень антифриза на холодном двигателе. Если он не меняется от поездки к поездке, значит утечек в системе нет. Вторым пунктом меняем воздушный клапан на новый. После этого давление должно нормализоваться, и антифриз не будет перегреваться. Очень часто повышенное давление в системе охлаждения двигателя приводит к тому, что оно потом падает. Обусловлено это частично подклинивающим клапаном. Он то работает, то нет. В результате этого давление нагнетается, из-за чего в слабом месте может образоваться течь, а после этого пропадает герметичность.
Как найти утечку?
Для начала стоит начать с визуального осмотра. Стоит заглянуть под автомобиль, вполне вероятно, что под ним лужа из антифриза. Но и тут нужно понимать, что зачастую брешь проявляется только при достижении определенного давления, поэтому на холодную её найти не удастся. Тем не менее есть специальные устройства для нагнетания давления в системе, при этом двигатель во избежание ожогов должен быть холодным.
В качестве такого устройства можно использовать обычный насос и манометр. Все можно сделать в гаражных условиях. Первым делом отсоединяем верхний патрубок, подходящий к расширительному бачку. В отверстие желательно вставить болт подходящего диаметра. Дальше подключаем к патрубку насос с манометром и нагнетаем давление. При достижении 1,5 атм. должен сработать воздушный клапан. В это же время ищем утечку.
Нюансы работы системы охлаждения
Многое также зависит от используемой охлаждающей жидкости. Заливать воду, к примеру, не нужно даже в старые автомобили, лучше прикупить недорогой антифриз, проблем будет меньше. Тем не менее современные моторы требуют качественного охлаждения. Завод-изготовитель в мануале указывает рекомендуемые марки ОЖ. Желательно придерживаться этих советов и не разбавлять антифриз, если у вас не концентрат.
Современные охлаждающие жидкости имеют различный срок службы и температуру кипения. К примеру, G12 закипает позже, нежели G11, а G12++ обладает повышенным ресурсом, но и стоит он дороже. В любом случае во избежание закипания мотора рекомендуется заливать только качественную охлаждающую жидкость.
Оригинальные запчасти
Очень часто высокое давление в системе охлаждения двигателя образуется из-за неисправности воздушного клапана, с этим мы уже разобрались. Другое дело, что этот клапан имеет недостаточный ресурс, или даже новый может оказаться нерабочим. Это касается и других элементов системы охлаждения, таких как термостат, водяной насос, патрубки, датчики, радиаторы и т. п. Чтобы спать спокойно, лучше обзавестись оригиналом, срок службы которого зачастую достаточно большой. Безусловно, стоят такие запчасти в разы дороже, но они почти на 100 % гарантируют исправную работу узла в целом. Ведь выход из строя, казалось бы, такого незначительного элемента, как крышка, может повлечь за собой капитальный ремонт двигателя.
Что касается китайских комплектующих, то это лотерея. Некоторые из них могут быть довольно качественными, другие же не ходят и 100 километров. Лучше не рисковать, ведь скупой платит дважды.
Серьезные последствия
Мы уже рассмотрели, что в системе охлаждения двигателя создается давление. Это вполне нормально. Другое дело, что очень часто имеется неисправность, которую крайне сложно определить. К примеру, антифриз уходит, а видимой течи нет. В этом случае вполне возможно попадание ОЖ в картер двигателя. Рекомендуется регулярно проверять уровень масла. Если ОЖ действительно уходит в мотор, то уровень будет повышаться. Скорее всего, это говорит о пробитой прокладке головки блока цилиндров, поменять которую равносильно переборке силового агрегата.
Любая деталь имеет свой определенный ресурс, при достижении которого нет никакой гарантии того, что она в дальнейшем будет исправно работать. Нередки случаи, когда даже новая крышка расширительного бачка оказывается нерабочей. И речь сейчас идет не о китайской запчасти, а об оригинальной. К сожалению, от этого никуда не деться.
Подведем итоги
Вот мы и разобрались с тем, зачем давление в системе охлаждения двигателя, почему оно может быть чрезмерно высоким или же, наоборот, низким. В самостоятельной проверке зачастую нет ничего сложного, хотя многое зависит и от автомобиля. К примеру, бывает, из строя выходит датчик температуры ОЖ. Он может давать неверные данные на контрольные приборы, тем самым вводя водителя в заблуждение. Он может показывать как высокую температуру силового агрегата, так и, наоборот, низкую. Но это не будет говорить о том, что система работает неправильно.
При любых поломках в системе охлаждения их необходимо устранить как можно скорее. Желательно не эксплуатировать автомобиль с заклинившей крышкой или термостатом. Ведь для некоторых двигателей перегрев смертелен, а капитальный ремонт стоит совсем недешево. В целом же стоит регулярно проверять уровень ОЖ в системе, следить за тем, чтобы не было утечек и других дефектов. Также рекомендуется периодически очищать радиаторы от грязи, так как это может стать причиной повышенной температуры двигателя.
Не нашли интересующую Вас информацию? Задайте вопрос на нашем форуме.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Источник
Двигатель внутреннего сгорания нуждается в эффективном отводе тепла во избежание поломок. Эта задача возлагается на его систему охлаждения. Одна из характеристик, позволяющих судить о ее исправности — стабильное, заложенное производителем давление в системе охлаждения двигателя. Смысл и важность этого параметра и будет рассмотрен в рамках данной статьи. В качестве наглядного пособия выступит 8-клапанный полуторалитровый двигатель автомобиля ВАЗ-2110.
Для чего нужно давление
Казалось бы, зачем давление в системе охлаждения, ведь все, что требуется – обеспечить непрерывную циркуляцию антифриза, чтобы он нагревался, проходя через водяную рубашку блока цилиндров, и охлаждался в радиаторе потоком встречного воздуха при движении автомобиля, или воздухом, нагнетаемым вентилятором.
Поначалу так и было: в радиатор заливалась вода, и машина отправлялась в путь. Лет восемьдесят назад не было ничего необычного в стоящей на обочине машине, из-под капота которой валит пар, а фраза «мотор закипел» у всех вызывала понимание. Продолжить движение водитель мог либо залив в радиатор холодной воды, либо дождавшись, когда остынет та, что залита в систему охлаждения.
Причина проста: температура кипения воды при атмосферном давлении, как известно, составляет 100 градусов Цельсия, антифризы, изготавливающиеся на основе спиртов, закипают при температуре 110–115 градусов. Охлаждающая жидкость, проходя через систему охлаждения, не успевает остывать и в результате закипает. Причем чем выше нагрузка на мотор, тем быстрее.
Из школьного курса физики известно, что повышенное давление увеличивает температуру кипения жидкости. Даже небольшого повышения давления достаточно, чтобы «отодвинуть» температуру кипения на 5-10 градусов.
Так, у ВАЗ-2110 давление в исправной системе охлаждения должно составлять порядка 1,2 атм.
Каким должно быть нормальное давление
Давление в системе охлаждения двигателя автомобиля невозможно повышать до бесконечности, поскольку слишком высокое в итоге приведет к разрыву наиболее слабых ее элементов. В норме оно должно составлять 1,2–1,4 атм. По мере нагрева антифриза и достижения им температуры кипения, давление достигает критического значения. В этот момент его необходимо сбросить, чтобы избежать выхода из строя сначала системы охлаждения, а затем заклинивания поршней в цилиндрах, и как следствие, поломки последнего.
Для поддержания давления в допустимых пределах, в крышку расширительного бачка (у ВАЗ-2110), или радиатора монтируется воздушный клапан.
Он имеет простое устройство:
- внутри корпуса, имеющего одинаковые отверстия сверху и снизу, располагается шарик размером чуть больше отверстий.
- Вес шарика подбирается таким образом, чтобы при достижении давления 1,5 атм он поднимался, открывая нижнее отверстие и стравливая в атмосферу воздух из системы охлаждения.
- В то же время пока охлаждающая жидкость не нагрелась, шарик закрывает нижнее отверстие, а верхнее остается открытым, обеспечивая приток атмосферного воздуха и обеспечивая более быстрый нагрев антифриза.
Работоспособность клапана необходимо периодически проверять, особенно на старых автомобилях. Проверка выполняется очень просто: достаточно потрясти крышку расширительного бачка или радиатора и прислушаться. Если шарик гремит – клапан исправен.
Сейчас наиболее распространен вариант крышки, в устройстве которой имеется два клапана (впускной и выпускной). При повышении давления открывается выпускной клапан, и излишки скидываются из системы. При падении же ниже атмосферного, начинает работать впускной.
Часто из-за нарушения работы клапанов система перестает правильно функционировать. При этом даже новая крышка не гарантирует того, что все будет работать как положено. Зачастую владельцы автомобилей жалуются на то, что расширительный бачек лопается. Вызвано это может быть как неправильной работой клапанов крышки, так и браком самого бачка (тонкие стенки).
Момент срабатывания клапанов напрямую зависит от жесткости пружин, поэтому умельцы регулируют время срабатывания путем отрезания от нее лишних витков.
Пренебрегать периодическими проверками не стоит, поскольку в самый неподходящий момент клапан может заклинить или в открытом состоянии, или в закрытом. В первом случае система охлаждения потеряет герметичность, в результате температура кипения антифриза значительно понизится, и мотор попросту «закипит» посреди дороги.
При этом в системе могут образоваться паровоздушные пробки, препятствующие нормальной циркуляции антифриза, а это может вызвать локальный перегрев двигателя и деформацию различных его элементов. Во втором случае в замкнутой системе создается слишком большое давление, которое способно повлечь ее повреждение.
Причины повышенного и пониженного давления в системе охлаждения
Почему давление высокое
Избыточное давление в системе охлаждения двигателя может возникнуть лишь по одной причине: неработоспособный воздушный клапан в крышке радиатора или расширительного бачка заклинило в закрытом состоянии.
Поскольку иного способа удалить лишний воздух не существует, исправность клапана нужно периодически проверять. Теоретически, ремонту эта деталь не подлежит и в случае выхода из строя меняется, как правило, вместе с крышкой. Специалисты рекомендуют во избежание внезапных поломок менять крышку радиатора раз в два года.
Как показывает гаражный опыт, жидкость для очистки карбюраторов неплохо справляется с отложениями, образующимися в клапане, и способна вернуть его к жизни.
Почему давление отсутствует
Когда давления в системе охлаждения нет, это говорит о том, что она не герметична, а установить причину может оказаться сложнее.
- Прежде всего, следует опять-таки проверить исправность воздушного клапана.
- Если он исправен, необходимо исследовать систему охлаждения двигателя на наличие утечек (об их наличии свидетельствует постоянно убывающий уровень антифриза).
Как обнаружить утечки
Начать можно с визуального осмотра элементов системы охлаждения, однако, если течь не сильная, осмотр вряд ли даст результат. Наиболее надежный способ выявить слабое место – создать повышенное давление и смотреть, откуда польется антифриз. Во избежание ожогов, двигатель автомобиля должен быть холодным.
В гаражных условиях для этого потребуется насос с манометром или компрессор. От расширительного бачка нужно отсоединить патрубок, подходящий к нему сверху, и вместо него подсоединить шланг насоса. Отсоединенный патрубок нужно заткнуть подходящим по диаметру болтом и зафиксировать болт хомутом. После этого можно нагнетать давление и смотреть, откуда появится течь. Кстати, при достижении отметки 1,5 атм должен сработать воздушный клапан.
Допустим, явных утечек охлаждающей жидкости нет, значит, следует проверить пол в салоне, антифриз может уходить через прохудившийся радиатор отопителя. Если в салоне следов охлаждающей жидкости тоже нет, остается осмотреть блок цилиндров и, в последнюю очередь, цилиндры изнутри, вывернув предварительно свечи. Нелишним будет проверить и уровень моторного масла: при внутренних утечках он повышается, поскольку антифриз попадает в картер двигателя.
Источник
