Повышенное давление в системе охлаждения ваз 2109
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
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
На автомобиле ВАЗ 2109 система охлаждения функционирует под небольшим давлением. В этой статье мы рассмотрим, за счет чего оно поддерживается, а также постараемся понять принцип работы всей системы. Но для этого необходимо внимательно изучить все компоненты системы и понять, какие функции выполняет каждый. Начать стоит с водяной помпы, так как она обеспечивает стабильную работу системы охлаждения во всех режимах.
Жидкостный насос
Такое название окажется правильным, так как водяная помпа – это узел, у которого совершенно иное предназначение. Функции, правда, одинаковые, но вы не забывайте, что в ВАЗ 2109 система охлаждения работает на антифризе. Или тосоле, если так вам будет угодно. Но стоит заметить, что тосол – это и есть антифриз. Разница между ними заключается в количество присадок, в том числе тех, которые обеспечивают смазку. Впрочем, любой спиртосодержащий продукт, даже водку, можно назвать антифризом.
Насос же необходим для перекачивания жидкости. С его помощью происходит циркуляция по большому и малому кругам. В результате этого охлаждение оказывается более эффективным. Состоит насос из корпуса, оси, на которой расположен шкив для соединения с ремнем ГРМ и пластиковая крыльчатка. Последняя позволяет производить перекачку жидкости. Между корпусом и осью находится подшипник. Именно он смазывается антифризом, поэтому использование воды крайне не рекомендуется. В итоге происходит разрушение подшипника.
Термостат
Этот элемент системы тоже играет чуть ли не главную роль. Хотя по факту, конечно, система может работать и без него. Устроена система охлаждения двигателя ВАЗ 2109 таким образом, что сначала происходит прогрев мотора до рабочей температуры – порядка 90 градусов. После этого необходимо дополнительно остужать жидкость. А дело в том, что сначала антифриз движется по малому кругу – проходит по рубашке охлаждения, поступает в радиатор печки, излишки уходят в расширительный бачок.
Но когда происходит прогрев до рабочей температуры, термостат направляет поток жидкости в радиатор. О том, как он работает, будет рассказано немного ниже. Термостат – это своеобразный механический клапан. Но он имеет небольшую доработку, которая позволяет автоматизировать работу охлаждения. Простая биметаллическая пластина, которая деформируется, когда на нее производится воздействие горячей жидкости. С ее помощью и открывается/закрывается клапан подачи антифриза в радиатор.
Радиаторы
Всего их два в системе – основной и печки. Но общая конструкция у них практически одинаковая. Независимо от того, система охлаждения ВАЗ 2109, инжектор установлен или же карбюратор, радиаторы используются одинаковые. Тонкие ячейки, по которым жидкость двигается сверху вниз. Ячейки окружены десятками тончайших пластин, они позволяют увеличить эффективность охлаждения двигателя. Но есть существенные различия в радиаторах.
Во-первых, основной имеет большие размеры по сравнению с радиатором печки. Во-вторых, функции совершенно иные. В-третьих, радиатор охлаждения имеет отверстие для установки датчика-выключателя вентилятора. Для сравнения – обдув радиатора печки можно включить при любой температуре. А вот основной запускается автоматически. Но про это будет рассказано в конце статьи.
Расширительный бачок и его пробка
Ну нельзя выделить самый важный элемент системы. Тут каждая мелочь играет чуть ли не главную роль. Даже система охлаждения ВАЗ 2109, карбюратор если установлен в системе впрыска, имеет одну важную деталь – расширительный бачок и пробку. В самом начале упоминалось о том, что в системе поддерживается постоянное давление, за счет которого циркуляция улучшается во много раз. Но это не последнее достоинство герметичного типа охлаждения.
На автомобиле ВАЗ 2109 система охлаждения работает так, что жидкость при высоком давлении закипает не при 100 градусах, а при более высоком значении. А это значит, что угробить двигатель становится сложнее. И поддерживать давление помогает пробка расширительного бачка. В ней установлены два механических клапана – на впуск и выпуск. Первый срабатывает тогда, когда давление в системе снижается до 0,13 Атм. А второй открывается, когда давление становится выше 1,3 Атм. Есть, конечно, небольшие погрешности, это усредненные значения.
Патрубки и хомуты
Даже патрубки системы охлаждения ВАЗ 2109, которые имеют простую конструкцию, играют не последнюю роль в функционировании всего автомобиля. С их помощью происходит подача жидкости в необходимые точки. Можно выделить несколько патрубков (при ремонте их следует заменять все, а не по одному):
- Термостат-кран печки.
- Термостат-радиатор.
- Термостат-расширительный бачок.
- Саксофон-дроссельный узел.
- Саксофон-кран печки.
- Кран-радиатор печки (два патрубка).
- Радиатор-блок двигателя.
- Блок двигателя-термостат («коротыш»).
- Термостат-саксофон («коротыш»).
Последние два получили такое название по той причине, что имеют маленькие размеры. Не стоит думать, что можно использовать обрезки от других патрубков. Они не смогут обеспечить герметичность, к сожалению. Саксофон – это название металлической трубы, которая соединяет термостат с помпой. Расположен он позади мотора, рядом с выпускным коллектором. При проведении замены патрубков обязательно меняйте все хомуты. Желательно использовать такие, у которых площадь соприкосновения с патрубком больше.
Датчики
Если посмотреть на радиатор охлаждения, то в нижней его части вы можете увидеть два провода и желтоватое устройство, вкрученное в отверстие. Это датчик-выключатель электрического вентилятора. В блоке двигателя установлен датчик температуры, который выдает сигнал на указатель или ЭБУ. Датчик включения вентилятора может коммутировать большие токи, но все равно рекомендуется изменить схему и сделать все, как на первых выпусках девяток – через электромагнитное реле.
Электровентилятор системы охлаждения
Стандартный электрический вентилятор, который устанавливается на девятках, имеет четыре лопасти. Но для улучшения охлаждения лучше применить тот, у которого шесть лопастей, так как он позволяет получить более сильный поток воздуха при той же мощности и скорости вращения. В салоне установлен радиатор печки, подача горячей жидкости в него происходит после открывания крана. В подкапотном пространстве смонтирован вентилятор, который подключается через реостат.
С помощью последнего происходит регулирование частоты вращения крыльчатки вентилятора. Выключатель установлен под магнитофоном, рядом с рычагами, которые управляют заслонками печки. Обратите внимание на то, что замена электрического вентилятора печки производится из-под капота, снимать «улитку» для этого не нужно.
Заключение
Вот и все, на ВАЗ 2109 система охлаждения рассмотрена, все мелочи описаны. Теперь вы знаете назначение каждого узла. Но нужно сделать некоторые выводы. Во-первых, необходимо проводить модернизацию для спокойной езды по пробкам в городе. Для этого нужно использовать помпу с крыльчаткой, у которой большее число лопастей. Во-вторых, провести установку электрического вентилятора с шестью лопастями. В-третьих, провести изменение схемы включения вентилятора, установив дополнительное электромагнитное реле. В-четвертых, параллельно датчику подключить кнопку, которую необходимо установить в салоне. С ее помощью вы сможете включить электровентилятор, если выйдет из строя датчик.
Источник
