Главная :: RSS-лента

Охлаждение двигателя

Опубликовано : 22-10-2013, 23:19 | Категория: Ремонт   
(голосов:0)
Охлаждение двигателя

Летом все вспоминают о системе охлаждения двигателя своего автомобиля… Даже если всё в ней работает идеально, никогда нет уверенности, что в самый неподходящий момент, в жаркой пробке, вместо привычного, сотрясающего всю машину, гула электровентилятора, в момент, когда стрелка указателя температуры подбирается к красной зоне шкалы, раздастся громкое шипение с бульканьем и машину окутают клубы пара… Причём угадать, включится ли вентилятор, или нет – практически невозможно, ведь температура его включения так близка к температуре закипания жидкости в системе охлаждения…

Попробуем разобраться, почему система охлаждения устроена именно так, почему вентилятор включается всегда в самый последний момент.

Многие задаются вопросом, почему подавляющие большинство двигателей внутреннего сгорания имеют рабочую температуру около 100 градусов цельсия. Ответ на этот  вопрос прост до смешного, эту температуру проще всего контролировать, залил воду в систему – закипела – значит прогрелись. В начале прошлого века именно за счёт кипения и осуществлялось поддержание постоянной температуры двигателя, а воду периодически доливали. Нет, радиатор, естественно, стоял. Но его производительности было, по большому счёту, недостаточно… И окончательное поддержание температуры, её стабильную точку, осуществляла кипящая вода.

Автомобили быстро улучшались, и значение слова «шофёр» уже никак не ассоциировалось с «кочегар», производители стремились отучить водителей открывать капот самостоятельно, и был изобретён термостат… Теперь рабочая температура двигателя стала немного ниже, не ровно 100 градусов, а примерно 90. И именно эту температуру старательно поддерживал термостат, начиная открываться, и пуская охлаждающую жидкость к радиатору при 80 градусах, полностью открываясь к 90 или чуть больше. Мощный радиатор обдувался вентилятором, температура стала стабильной. Функцию аварийного снижения температуры, на случай перегрева, так и оставили на кипение, оснастив герметичную систему специальным клапаном, открывающимся при повышении давления… Температура кипения воды в системе охлаждения стала больше 100 градусов, примерно 110.

Эта система была хороша всем. Точнее, почти всем… Наконец-то исчезла необходимость сливать заливать воду зимой – придумали антифризы, иной коэффициент расширения антифризов, куда больший, чем у воды – компенсировали расширительным бачком (к слову сказать, совсем не всегда, у той же 21 Волги было разрешено использование антифризов в системе охлаждения, а расширительного бачка, как такого, не было). Надёжность – выше всяких похвал… Вот только… В действительно сильную жару, да в тяжёлых условиях эксплуатации, двигатель мог перегреться. А в сильные морозы – переохлаждаться. С этим боролись по разному. Всё на той же старушке 21, и многих других машинах, делали радиатор охлаждения и вентилятор с большим запасом, а перед ним ставили, управляемые с места водителя жалюзи. На время прогрева двигателя и зимой при необходимости жалюзи закрывали…

Всё, проблема решена? Зачем что-то изобретать, если система работает надёжно и удобно в любом мыслимом на этой планете интервале температур и не требует частого обслуживания?

На самом деле, недостатков у классической системы охлаждения довольно много… Судите сами – и радиатор, и вентилятор должны иметь достаточную мощность, что бы надёжно охлаждать двигатель, работающий на низких оборотах при мощности, близкой к максимальной, даже в самую жаркую погоду… Именно в этих условиях КПД системы максимален. Во всех остальных случаях вентилятор растрачивает свою мощность напрасно, и на его вращение тратятся лошадиные силы и бензин. И это плохо… В эпоху нефтяного кризиса 70-х годов прошлого столетия начались интенсивные поиски других решений, позволяющих повысить КПД системы охлаждения. По сути, перебрав массу вариантов, в том числе и весьма экзотических, автопроизводители остановились на двух, ставших классикой нашего времени. Первый вариант – это полная копия «классики», разве что между вентилятором и приводом стоит вискомуфта. Этот вариант появился первым, и не потерял своей актуальности и сегодня. Его недостаток – удорожание системы охлаждения и избыточная производительность вентилятора, кроме того, некоторое снижение надёжности, в сравнении с обычной системой. Второй вариант, ставший обычным для большей части автомобилей – привод вентилятора отдельным электромотором, включающимся по сигналу датчика температуры или контроллера системы управления двигателем, а после охлаждения двигателя – выключающийся. Эта система получилась очень простой и логичной, и, постепенно, стала даже почти столь же дешевой, как и классическая. Кроме того, у компоновщиков появилась определенная свобода, больше не  надо было обязательно располагать радиатор охлаждения перед двигателем, по большому счёту, их можно было располагать как угодно далеко друг от друга (вспомним хоть Москвич 2141)…

Всё, решение найдено, и всё стало идеально? Если бы так… Помните, с чего началась статья? С перегрева и не включения вентилятора… Почему же конструкторы настроили датчик включения вентилятора на столь позднее срабатывание? А причина просто – весь температурный диапазон работы электровентилятора системы охлаждения должен лежать выше температуры полного открытия термостата, иначе вентилятор будет крутиться напрасно, и толку от такой системы, в сравнении с классической, не будет. Только вред, поскольку повысится нагрузка на систему электроснабжения автомобиля, а КПД её ниже, чем простого ремня. А интервал рабочих температур двигателя ох как не велик… Вот и пришлось «использовать» почти весь аварийный запас классической системы. Прибавьте к этому ещё один недостаток – резкое снижение температуры, и резкое её увеличение, причём колебания не столь малы, почти 10 градусов… Как следствие, куда чаще стали рваться и течь патрубки системы охлаждения, и даже радиаторы… Плюс ещё и коммутация с помощью реле, а времена старых добрых реле с серебренными контактами давно ушли в прошлое, и надёжность их снизилась… Результат известен.

Что же делать? Как избавиться от недостатков современной системы охлаждения, не получая недостатков классической?

На самом деле, решение лежит на поверхности, современная микроэлектроника вполне позволяет сделать «умное» управление электровентилятором, в котором вентилятор будет вращаться с теми оборотами, с которыми нужно, для поддержания действительно постоянной температуры двигателя, равной температуре полного открытия термостата. Единственная проблема – написать алгоритм управления, позволяющий отслеживать не просто температуру, а её изменение, учитывать проблему теплового удара после остановки двигателя и т.д.

И такой устройство, названное автором «Силич» было создано и уже доступно покупателям. Установка устройства элементарна, штатная система сохраняется и работает в качестве резервной… Температура двигателя становится постоянной и, что немаловажно, вентилятор больше не слышно, поскольку максимальная его мощность нужна крайне редко… Дело за малым – осталось добиться признания автопроизводителей и поставить «Силич» на заводские конвееры…


Пожожие новости
Что такое передаточное число и по какому принципу его подбирают?Передаточное число – это отношение числа зубьев ведомой
На сегодняшний день использование систем закиси азота для моментального увеличения мощности двигателя - единственная возможность
В этой статье будут описаны некоторые первоначальные рекомендации к приобретению тех или иных компонентов автозвука для Вашего
Ржавчина и грязь формируются не только в двигателе: ваша система охлаждения тоже может пасть жертвой этого. Поэтому регулярная
Комментарии

Приветствуем Вас на нашем сайте посвещенному тюнингу автомобилей.

Tech-Cars - сайт о тюнинге отечественых и зарубежных автомобилей. На сайте представленны статьи и обзоры о тюнинге современных японских, европейских, американских и российских автомобилей. В разделе "Мастерская" находятся материалы и советы, которые помогут Вам самостоятельно доработать Ваш серийный автомобиль, разобратся в технических хитростях.