Почему в системе охлаждения двигателя повышенное давление

Почему в системе охлаждения двигателя повышенное давление

Давление в системе охлаждения автомобиля, и на что оно влияет – одна из популярных тем автомобильных интернет-холиваров, хотя по накалу страстей ей, конечно, далеко до «масляных тёрок» или дискуссий типа «греть – не греть». Тем не менее вопрос этот важный и интересный, и хотелось бы расставить в нем точки над i.

Температура кипения воды при атмосферном давлении – всем известные и каноничные 100 °С. Этиленгликолевого антифриза в тех же условиях – 105-107 °С.

Но, поскольку при повышении давления температура кипения охлаждающей жидкости становится выше, в системе охлаждения двигателя целенаправленно создается давление около 1,2-1,5 атм.

Благодаря этому предел кипения антифриза сдвигается к значениям 120-125 °С и даже выше, и «горячие» моторы (которых в последние 10 лет стало большинство) успешно поддерживают стабильную температуру без риска закипания охлаждающей жидкости в нормальных условиях. 

Давление, превышающее атмосферное, – норма для систем охлаждения 99,9% современных двигателей. Его главная и единственная задача – обеспечить отсутствие кипения антифриза, если рабочая температура мотора выше, чем температура кипения охлаждающей жидкости при атмосферном давлении.

Кипение порождает обильное парообразование, которое мешает лопастям помпы эффективно прокачивать жидкость, а пузырьки пара, встающие барьером между жидкостью и омываемой ей поверхностью, резко ухудшают теплоотвод. Два этих процесса тесно связаны, взаимно поддерживают друг друга и стремительно прогрессируют.

Результат – быстрый перегрев двигателя, не сразу останавливающийся даже после глушения и по этой причине редко обходящийся совсем без последствий. 

Почему в системе охлаждения двигателя повышенное давление

Собственно, рабочая температура двигателей внутреннего сгорания росла на протяжении всей их эволюции, и этот процесс продолжается и сейчас. Условно «этапы роста» можно обозначить так:

  • «80-85 °С» (давно ушедшие температурные характеристики, свойственные моторам середины ХХ века)
  • «95-105 °С» (характеристики, являющиеся нормой последние несколько десятилетий и по-прежнему актуальные для относительно простых двигателей) 
  • «120-130 °С» (температуры, при которых работают самые продвинутые современные моторы, находящиеся на пике топливной экономичности и экологических норм) 

Эти цифры – приблизительные, приведенные просто для понимания, о каких значениях идет речь. Встречаются и исключения, где «все наоборот», но они редки и лишь подтверждают правило.

Нас же сейчас интересует ранний период развития автопрома – те самые 80-85 °С. Как мы видим, эта температура ниже температуры кипения воды при атмосферном давлении, и тем более – ниже температуры кипения антифриза в тех же условиях. Стало быть, давление в системе охлаждения этим двигателям было не нужно? Совершенно верно – его там и не было!

Староглиняные времена – эпоха моторов с открытой системой охлаждения! Пробки в радиаторах машин того периода, конечно же, были, но они не обеспечивали герметичность, а служили лишь для предотвращения разбрызгивания воды, когда автомобиль трясло на колдобинах.

Все остальное не отличалось существенно от современных моторов: помпа так же крутилась и гнала своей крыльчаткой жидкость по кругу через рубашку двигателя и радиатор, а расширяющаяся при нагреве вода вытеснялась в компенсационный объем, которым служил верхний бачок не заполненного до конца радиатора. 

Почему в системе охлаждения двигателя повышенное давление

Несмотря на приличную общую мощность, эти моторы работали в мягких условиях невысоких оборотов и небольшой мощности, снимаемой с каждого литра кубатуры.

Блоки и головки были чугунными, массивными, с большими объемами масла в картерах, с крупными радиаторами и постоянно вращающимися крыльчатками охлаждения, установленными непосредственно на шкиве помпы или коленвала, без всяких термодатчиков и вискомуфт.

Поэтому даже на максимальной нагрузке температура воды в системе охлаждения без давления не приближалась к ста градусам, и исправный мотор не кипел.

И даже при начальной стадии неисправностей (не до конца открывающийся термостат, пониженный уровень жидкости, частично забитый радиатор и т. п.) проблема не вставала ребром сразу – у мотора имелся большой запас по «мясу», и довести его до изрыгания пара было не так-то просто.

Впрочем, обратной стороной медали и неотъемлемыми спутниками характеристик таких двигателей была топливная прожорливость и низкая экологичность.

Эти два момента впоследствии потребовали проведения реформ в моторном инжиниринге, и двигатели стали уменьшаться в размерах, кушать меньше, отдавать с литра больше, а рабочая температура их возросла.

Открытые системы охлаждения исчезли, уступив место герметичным – температура повысилась, и давление антифриза взяло на себя основную роль в защите его от закипания.

Соответственно, под капотом появилась такая деталь, как пробка расширительного бачка с тарированным клапаном, на который возлагалась большая ответственность – держать давление на строго обозначенном пределе. А при его превышении в случае неисправности в системе охлаждения – открываться и выпускать пар и антифриз наружу, дабы не полопались шланги и радиаторы.

Почему в системе охлаждения двигателя повышенное давление

Однако, несмотря на то что в работе системы охлаждения после внедрения давления ничего принципиально не изменилось, кроме смещения температуры в более высокую зону, многие автолюбители стали ошибочно считать давление необходимым условием для самых разных процессов.

На автофорумах очень часто можно встретить высказывания, что если по причине неисправности или отсутствия пробки расширительного бачка в системе исчезнет давление, то не сможет нормально работать помпа, не откроется термостат, двигатель не наберет рабочую температуру (!) и тому подобные фантазии. 

Это не так. Помпа гоняет жидкость и не знает, под каким она давлением или вообще без оного. На качество циркуляции влияет только целостность крыльчатки, натяжение ремня, чистота каналов в радиаторе и вязкость антифриза.

Термостат открывается лишь от температуры охлаждающей жидкости и ни от чего иного. При достижении антифризом в зоне термостата температуры открытия термостата последний откроется, даже если помпа вообще не будет вращаться.

Да, повышение рабочей температуры двигателей стало одним из неизбежных мероприятий, обеспечивающих современные требования к экологичности и экономичности. Но у системы охлаждения, работающей под давлением, имеются и два весьма существенных недостатка… 

Первый – это повышенный риск утечек антифриза. Пока автомобиль новый, никаких проблем, разумеется, нет, но с возрастом в системе охлаждения начинают появляться слабые места. Ослабевают пружинные хомуты, теряют эластичность и покрываются трещинами резиновые патрубки. Пластиковые элементы (переходные соединители, штуцеры, корпуса термостатов и т. п.

) становятся хрупкими и ломкими. А где тонко – там и рвется. Давление охлаждающей жидкости начинает выгонять ее наружу при первой же возможности.

«Возрастная» система охлаждения непредсказуема в своих сюрпризах, цена которых весьма высока – если не «крякнет» от перегрева мотор, то уж на эвакуатор как минимум придется раскошелиться, поскольку без антифриза даже после остывания далеко не уедешь… 

Почему в системе охлаждения двигателя повышенное давление

Второй недостаток отчасти является разновидностью первого. У современных моторов практически нет запаса по «мясу», куда ни ткни, не исключая и теплоемкость системы охлаждения.

Повышенное давление ускоренно выгоняет антифриз на асфальт при появлении малейшей негерметичности, и там где старый мотор (даже с системой охлаждения, работающей под давлением, не говоря уже об открытой!) какое-то время держался бы, теряя жидкость постепенно, современный двигатель лишается ее опасными темпами. Вернее, темпы-то те же самые, но результат разный. Система охлаждения современного автомобиля B-класса вмещает вдвое меньше антифриза, чем даже у классического «жигуля», и если за полчаса каждый из автомобилей потеряет литр, то у первого это будет 10% потери, а у второго – уже 20%… Пропорционально падает «живучесть» машины, пропорционально же возрастает и риск последствий перегрева. 

Можно ли с этим бороться? Можно, но сложно… «Газелисты» со стажем, к слову, могут припомнить достаточно массовую историю конца 90-х, когда качество сборки было таким, что победить утечки антифриза даже рукастым водилам не удавалось месяцами.

И только приоткручивание пробки расширительного бачка и перевод системы охлаждения в режим «без давления» позволяло избавиться от бесконечных синих луж на асфальте поутру… Но такой трюк прокатывал лишь с древними ЗМЗ-шными движками, прародители которых как раз спокойно работали без давления воды. 

На современных авто во избежание перегрева переводить герметичную систему охлаждения в открытый вариант, к сожалению, нельзя.

Поэтому, приобретая машину с возрастом 7-10 лет и/или с большим пробегом, крайне желательно провести полную замену всей системы охлаждения – как минимум всех резиновых шлангов, хомутов, большинства пластиковых деталей (переходных соединительных патрубков между шлангами и т.п.), термостата и пробки расширительного бачка.

Вот только даже с использованием приличного неоригинала подобная процедура оказывается весьма недешевой, и редкие покупатели подержанных авто решаются на подобные превентивные меры без явных поломок…

Опрос

А ваша система охлаждения в порядке?

Давление в системе охлаждения автомобиля

30.11.2022

Как работает? Повышенное до определенной степени давление в системе охлаждения автомобиля увеличивает температуру кипения жидкости и препятствует чрезмерному нагреву трущихся деталей двигателя внутреннего сгорания.

На что обратить внимание? Давление должно поддерживаться на оптимальном уровне. Если оно будет слишком высоким, неизбежно повреждение определенных компонентов системы. При его недостатке антифриз станет закипать гораздо быстрее.

Вопросы, рассмотренные в материале:

  • Необходимость наличия давления в системе охлаждения автомобиля
  • Процесс образования оптимального давления
  • Способы проверки уровня давления
  • Устранение повышенного давления
  • Устранение пониженного давления
  • Можно ли ездить без давления в охлаждающей системе: мнения автомобилистов

Двигатель внутреннего сгорания в настоящее время распространен более всего. Он задействован буквально везде: на автотранспорте, в подъемной технике, для выработки электроэнергии и пр.

, даже несмотря на то, что коэффициент его полезного действия далек даже от предела Карно (40 %). Это значит, что большая часть энергии бесполезно выбрасывается в атмосферу в виде тепла.

И речь идет как об излишке теплоты после сжигания топлива, так и тепловом излучении от трения деталей ДВС.

Чтобы эффективно удалять данное тепло и не позволить мотору заклиниться, в силовом агрегате предусмотрена система охлаждения, в которой специальная жидкость-теплоноситель омывает все нагревающиеся детали и переносит тепло в радиатор, откуда оно уже сбрасывается в атмосферу путем продувания радиатора свежим воздухом.

Почему в системе охлаждения двигателя повышенное давление

Однако, как обычно, не все так просто. Радиатор имеет ограниченную производительность, а также габаритные размеры – сделать его больше нельзя.

В итоге еще полвека назад водители часто сталкивались с закипанием охлаждающей жидкости, в качестве которой зачастую выступала обычная вода. Из-под капота валил пар, и приходилось делать длительную остановку на остывание.

И такая ситуация возникала тем чаще, чем большие нагрузки испытывал мотор.

Все дело в невысокой температуре кипения воды, относительно сгорания топлива – всего 100℃. Не сильно изменило ситуацию и использование антифриза (тосола), который и большую теплоемкость имеет, и температуру кипения на уровне 110℃. Однако решение проблемы было найдено.

При повышении давления температура кипения жидкости также возрастает. Поэтому, просто закупорив систему охлаждения, удалось поднять максимальную температуру охлаждающей жидкости сначала до 120℃, а в дальнейшем и до 137℃. Закипание ушло в прошлое даже при крайне интенсивной эксплуатации мотора.

Процесс образования оптимального давления

Но что же за прибор создает оптимальное давление внутри системы охлаждения двигателя? Как ни странно, все происходит само собой. Термическое расширение антифриза доходит до 20 % по объему (в зависимости от рабочей температуры), то есть при герметизации контура давление внутри него вырастет именно на эту величину.

Читайте также:  Автокран ивановец

Может ли такой мотор «закипеть»? Да – при поднятии рабочей температуры сверх меры, при недостаточной эффективности водяной помпы или же при утечке охлаждающей жидкости. Но рост температуры жидкости приведет к ее интенсивному испарению (особенно при кипении).

Накапливающийся в герметичной системе пар неизменно поднимет давление внутри контура системы охлаждения автомобиля, что приведет к его конденсации, и эффективность охлаждения снова увеличится. Таким образом, система автоматически сама себя стабилизирует, и дополнительная регулировка здесь не требуется.

Хотя в двигателе отсутствуют элементы, создающие повышенное давление в системе охлаждения, в нем предусмотрены узлы, поддерживающие его на оптимальном уровне. Речь идет о клапанных крышках на радиаторе и расширительном бачке.

Почему в системе охлаждения двигателя повышенное давление

Функционалом крышки является аварийный сброс давления, если в этом возникает нужда. Крышка весьма компактна, однако ее пользу для всей системы охлаждения сложно переоценить (фактически, это ее предохранительный клапан).

Уровень давления, при котором происходит срабатывание крышки, у разных моделей находится в диапазоне от 1,2 до 2 атмосфер (бар). Если внутреннее давление преодолевает эту отметку, то клапан срабатывает, и пар стравливается в атмосферу.

Способы проверки уровня давления

Следует помнить – проверить внутреннее давление в системе охлаждения без специальных приспособлений практически невозможно. Эту операцию обычно выполняют в условиях автомастерской, где машину выставляют на стенд. Данная диагностика является комплексной, поэтому, ко всему прочему, она занимает много времени.

Данные относительной точности (по давлению внутри системы охлаждения) можно получить с помощью обычного манометра. Однако здесь требуется опыт и сноровка, к тому же гаражные условия никак не будут этому способствовать.

Почему в системе охлаждения двигателя повышенное давление

Проверка, выполняемая собственными силами, обычно включает проведение диагностики крышки расширительного бачка (в нее как раз и вставлен клапан). Нужно осмотреть ее на наличие микротрещин и обеспечить качественное уплотнение в закрытом состоянии.

Другой способ проверки касается качества работы клапана. Здесь требуется наличие под рукой насоса и манометра. Следует снять с бачка верхний патрубок и подключить насосный шланг. Далее с помощью насоса надо создать избыточное давление внутри системы охлаждения. Клапан с гарантией должен сработать, если оно перевалит за 1,5 атмосферы.

Вообще, при эксплуатации обычно возникает 2 проблемы – экстремально пониженное давление или, наоборот, присутствие избыточного. Так или иначе, требуется приведение данного показателя в норму.

Устранение повышенного давления

Слишком высокое давление способно повредить элементы системы охлаждения: сорвать патрубки и шланги, образовать свищи в радиаторе, чей корпус изготавливается из тонколистового алюминия.

Избыточное давление появляется в системе исключительно потому, что должным образом не функционирует клапан в крышке радиатора или же заклинило клапан расширительного бачка (в рабочем состоянии, разумеется).

Есть только один способ устранения избыточного пара или воздуха из системы – через клапан в крышке, так что его работоспособность нужно регулярно проверять. Данная деталь не подлежит ремонту и меняется целиком вместе с крышкой. Лучше делать это раз в 2 года, но если внутри нее присутствует некий скрытый дефект, то заменять клапан нужно раньше.

Впрочем, если очень надо, то попробовать «реанимировать» можно и старый клапан. Для этого его нужно пролить жидкостью для профилактики карбюраторов. Она удаляет все отложения и придает поверхностям чистоту – скорей всего, функциональность элемента будет возвращена.

Сравнение цен актуально на 06.06.2023

Получите скидку на летние шины до 15% от средней рыночной цены 2023 года!

Мы сравнили цены в ряде магазинов шин и дисков и предлагаем вам лучшую цену

Выбирайте свой комплект шин и экономьте уже сегодня!

Устранение пониженного давления

Падение давления в системе охлаждения мотора – это намного более частая поломка, сопровождающаяся частым его «закипанием». Данная неисправность легко диагностируется по крайне слабому току горячего воздуха из печки в салон, но не только. Если нет должного давления в системе охлаждения, то объясняться это может следующими причинами:

  1. В расширительном бачке клапан заклинило, в результате чего свежий воздух через него не втягивается (то есть, по сути, бачок перестает быть расширительным).
  2. Присутствуют утечки в системе охлаждения. В итоге падает уровень антифриза, и оставшееся его количество уже не в состоянии качественно снимать тепло с элементов ДВС. Кроме того, низкий объем жидкости не способен создать требуемого повышенного давления.

 Почему в системе охлаждения двигателя повышенное давление

Решать проблему пониженного давления начинают с устранения утечки. Для того чтобы убедиться в ее наличии, следует замерить уровень антифриза в холодном двигателе в разные дни.

Если уровень один и тот же, значит, скорей всего, виновница низкого уровня давления – крышка со встроенным клапаном. Видимо, ее переклинило и пришла пора заменить.

Также на крышку указывают периодические перепады давления.

Клапан, в норме, работает постоянно. Он не должен допускать сильных перемен давления и уж тем более резких. Если это будет иметь место, то контур системы охлаждения, который хоть и рассчитан на повышенное давление, но все же выполнен из тонкостенных материалов, скорей всего, разгерметизируется – появятся утечки.

Проверку целостности системы провести весьма просто – заведите двигатель, прогрейте его, а далее медленно начните откручивать крышку расширительного бачка. Должно появиться характерное шипение в связи с тем, что охлаждающая жидкость частично нагрелась, а частично даже успела испариться, чем подняла давление в системе.

https://www.youtube.com/watch?v=MU3ikTzMdZE\u0026pp=ygVs0J_QvtGH0LXQvNGDINCyINGB0LjRgdGC0LXQvNC1INC-0YXQu9Cw0LbQtNC10L3QuNGPINC00LLQuNCz0LDRgtC10LvRjyDQv9C-0LLRi9GI0LXQvdC90L7QtSDQtNCw0LLQu9C10L3QuNC1

Это хороший показатель, свидетельствующий о целостности контура. Но вот если никакого звука нет, то это означает, что где-то в системе охлаждения присутствует дыра или неплотность. В лучшем случае пропускает клапан, но если нет, то придется искать протечку по всей магистрали.

Также возможно, что из строя вышел термостат. Починить его нельзя, так что нужно быть готовым заменить деталь. Эксплуатация автомобиля с неисправным датчиком крайне нежелательна, так как можно пропустить момент чрезмерного роста температуры охлаждающей жидкости.

Утечку тосола удобно диагностировать по характерным лужицам с синеватым оттенком, которые могут образоваться под автомобилем после длительной стоянки.

Помогают также специальные инструменты (компрессор с манометром) для искусственного нагнетания давления в систему при холодном двигателе (использовать естественным образом созданное давление для диагностики неудобно, так как можно сильно обжечься антифризом).

Данная операция выглядит следующим образом:

  • От расширительного бачка отсоединяется верхний патрубок.
  • Патрубок заменяется на насосный шланг, который нужно максимально плотно загерметизировать в месте его стыковки с крышкой бачка.
  • Насос (компрессор) включается и начинает нагнетать воздух в систему. В это время нужно следить, откуда появится течь. Машину для этого лучше выставить на яму.
  • Примерно при давлении в 1,5 атмосферы сработает предохранительный клапан.
  • После обнаружения утечки следует оперативно ее устранить.

Тосол может просачиваться не только на землю, но и на пол салона из трещины в радиаторе печки. Если и здесь утечки не выявлено, то можно приступать к осмотру блока цилиндров, предварительно удалив свечи.

Если тосол утекает в систему смазки, то уровень масла заметно подрастет – проверьте его. Если это так, значит, виной всему дефект в прокладке головки блока цилиндров.

Но здесь для того, чтобы ее заменить, потребуется основательно разобрать двигатель (и делать это лучше совсем не в гаражных условиях).

Можно ли ездить без давления в охлаждающей системе: мнения автомобилистов

«Какое давление должно быть в системе охлаждения? Можно ездить и вообще без него (например, вставляем вместо клапана в расширительном бачке крышку с отверстием в 0,5 мм, и этого будет вполне достаточно).

Давление ведь нужно в ситуации, когда охлаждающая жидкость нагревается выше точки собственного кипения. А если существенной нагрузки на мотор не давать, то и систему охлаждения напрягать не потребуется.

Разве что только до сервиса доехать, если вентилятор сломается».

  • Есть риск доехать до капиталки

«Нужно отталкиваться от стандартных температур и рабочего давления в системе охлаждения при различных режимах двигателя. Если температура – 120 градусов и выше, то без давления тут, естественно, будет не обойтись. И не стоит ничего изобретать. Но если рабочая температура меньше, то можно и крышку со сквозным отверстием вместо клапана в бачке установить».

Почему в системе охлаждения двигателя повышенное давление

  • Нужно для запаса от кипения

«Вообще, убирать давление из системы охлаждения весьма рискованно. Если движение прямолинейное и равномерное (по шоссе), то тогда, конечно, без него можно обойтись. Но вот в жару, например, вентилятор может не справиться с охлаждением.

Ведь перенос жидкости осуществляется при температуре немного большей, чем установлено на датчике, который активирует вентилятор. Давление как раз и нужно, чтобы создать этот самый «запас температуры», пока система не исправит ситуацию».

«Если климат северный, холодный, то давление вообще не нужно. Можно, конечно, «закипеть», например, в пробке. Но это редкость, скорей от большого давления в системе охлаждения шланги чаще протечку давать начнут. В общем, принимайте во внимание климатические особенности».

  • Мина замедленного действия

«Искусственная разгерметизация системы охлаждения (чтобы не создавать повышенного давления) чревата ее завоздушиванием – образованием воздушных пробок. И вот это уже 100-процентный перегрев. Лучше уж найти причину низкого давления в системе и устранить ее. И пусть двигатель работает при расчетном давлении».

Выявляемые неисправности системы охлаждения нужно немедленно устранять. Но еще лучше – не доводить ситуацию до критической. А для этого нужно осуществлять регулярное техническое обслуживание автомобиля, и тогда его работа будет надежной и долговременной.

Давление в системе охлаждения двигателя: как формируется и каким должно быть

Когда в норме? Давление в системе охлаждения двигателя не должно быть ни выше нормы, ни ниже нее, иначе поломок не избежать. При этом для каждого двигателя рабочий диапазон будет свой, хотя в большинстве случаев нормальный показатель не превышает 2 атмосфер.

На что обратить внимание? Проблемы с давлением редко остаются незамеченными. Уход охлаждающей жидкости, подтекания, закипания или частые срывы патрубков свидетельствуют о неисправностях. Задача механика – определить причину поломки и устранить ее.

Как образуется давление в системе охлаждения двигателя

Автомобильный двигатель внутреннего сгорания является сложным устройством и относится к категории тепловых машин.

Топливо при сгорании выделяет энергию, которая преобразуется в механическую работу, за счет чего и обеспечивается движение транспортного средства.

Однако в среднем коэффициент полезного действия ДВС составляет менее 50%, а для бензиновых моторов этот показатель еще меньше. Дело в том, что существенная часть энергии расходуется на трение движущихся элементов и их нагревание.

Почему в системе охлаждения двигателя повышенное давление

Сильное повышение температуры двигателя оказывает негативное воздействие на его работоспособность, поскольку при этом физические тела расширяются, и детали начинают более плотно соприкасаться друг с другом, что приводит к их ускоренному износу и даже заклиниванию.

Соответственно, ДВС нуждается в эффективном охлаждении, для чего в современных автомобилях существует целая система, в которой могут использоваться разные типы охлаждения – воздушное и жидкостное. В последнем случае снижение температуры обеспечивается благодаря циркулирующей по каналам в блоке цилиндров специальной охлаждающей жидкости. Сейчас в этом качестве употребляется антифриз (тосол).

Читайте также:  Корзина и диск сцепления в устройстве сцепления автомобиля

Воздушная система предполагает направление прохладного воздуха на двигатель, причем это может быть и встречный поток, который естественным образом обдувает переднюю часть машины при движении, так и массы, принудительно перемещаемые вентилятором.

Каждый вид охлаждения имеет свои плюсы и минусы: жидкостное более эффективно, а воздушное – проще и надежнее. Поскольку одной воздушной системы недостаточно, то любой автомобиль оборудован жидкостной системой, о которой расскажем более подробно.

Она включает в себя расширительный бак – емкость для антифриза, перегоняющий его насос, радиатор, необходимый для отвода тепла, термостат и так называемую рубашку охлаждения, благодаря которой и обеспечивается понижение температуры двигателя.

Есть два круга обращения жидкости – малый и большой.

В первом случае радиатор не используется, чтобы быстрее разогреть антифриз, а вот после того как мотор достиг рабочей температуры, возникает необходимость его охлаждать, для чего открывается термостат, и антифриз пускается по большому кругу.

Система заполнена охлаждающей жидкостью, находящейся под давлением, которое при этом не создается отдельно, а получается в силу протекающих физических процессов. Как известно, повышение температуры приводит к расширению объема жидких тел, причем к существенному. Последствием этого становится рост давления внутри замкнутой системы.

Охлаждающая жидкость (ОЖ) при работе двигателя может увеличиваться в объеме до 20%. Усиливающееся давление вызывает повышение температуры кипения – оба эти показателя связаны прямо пропорционально друг с другом.

К примеру, в нормальном состоянии ОЖ закипает при температуре около 100⁰С, но чем выше давление, тем больший нагрев требуется для изменения ее агрегатного состояния.

Кроме того, в состав ОЖ добавляют специальные компоненты, например этиленгликоль, которые тоже влияют на этот параметр. За счет этого антифризы замерзают при более низкой температуре, чем обычная вода, а закипают, наоборот, при более высокой.

Последний показатель может доходить до значения 130-140 градусов и более.

  • Поскольку избыточное давление в системе охлаждения двигателя оказывает разрушительное воздействие на элементы данного узла, для его сброса в крышке бачка ставятся клапаны.
  • Почему в системе охлаждения двигателя повышенное давление
  • Работоспособность и эффективность системы охлаждения главным образом зависят от двух факторов: поддержание герметичности и нормальное функционирование клапанов.
  • Благодаря им контролируется внутреннее давление, и если оно становится избыточным, то во избежание разрыва патрубков, радиатора или расширительного бачка выпускной клапан на короткое время открывается.

Аналогичным образом происходит и обратный процесс – впуск наружного воздуха. Это необходимо, если из-за остывания охлаждающей жидкости создается разреженное давление в системе.

Таким образом, клапаны выполняют важнейшую функцию – обеспечивают относительное выравнивание внутреннего и внешнего давления, чтобы разница между ними не выходила за установленные границы.

Способы измерения давления в системе охлаждения

Необходимость выяснить, какое текущее давление в системе охлаждения двигателя, возникает нечасто, но при желании это можно сделать даже в условиях гаража.

Обычно это требуется в рамках комплексной диагностики двигателя, и для подобных замеров в автосервисах используется специализированное оборудование – стенды. Как правило, данная процедура актуальна для проверки работоспособности клапанов, если есть подозрение, что они не держат давление либо открываются с задержкой.

Визуально можно оценить состояние клапанной крышки бачка самостоятельно – при этом она осматривается на предмет целостности, что нет каких-либо трещин и других повреждений, а также в порядке ли уплотнители. Будьте осторожны при откручивании крышки на прогретом двигателе, поскольку она под давлением и оттуда может выходить пар.

Для полной диагностики необходим манометр, а также насос или компрессор. С бачка убирается верхний патрубок, а вместо него присоединяется шланг. Далее насосом либо компрессором создается давление, отслеживаемое по стрелке манометра, – выпускной клапан должен открыться при достижении значения около 1,4-1,5 атмосфер.

Почему в системе охлаждения двигателя повышенное давление

Нормальное давление в системе охлаждения двигателя

Для каждой модели автомобиля есть нижний и верхний пределы рабочего давления в системе охлаждения, определяемые производителем, исходя из чего устанавливаются настройки клапанов.

У некоторых двигателей максимальный показатель бывает даже 2 атмосферы, но чаще всего он укладывается в 1,2-1,4 атм.

Повышенное давление по сравнению с атмосферным является для мотора нормой, так как это защищает ОЖ от закипания, однако чрезмерное его нагнетание не только не способствует росту производительности, но и может повредить ДВС.

Система охлаждения настроена таким образом, что она является герметичной, однако при недостаточном или чрезмерном давлении происходит ее кратковременное открытие с целью выпуска излишнего воздуха или, наоборот, его добора из атмосферы.

Перейти в каталог

Устранение высокого давления в системе охлаждения двигателя

При избыточном давлении жидкость стремится вырваться наружу, и под угрозой оказывается самое слабое место системы. Конкретно это может проявиться в срыве шлангов и патрубков, выходе из строя уплотнителей или клапанов, а в худшем случае в разрыве корпуса радиатора и расширительного бачка. Если это произойдет, то система охлаждения перестанет действовать.

Ключевую роль в недопущении такой ситуации играет выпускной клапан, через который стравливается излишнее давление. Он находится в крышке расширительного бачка, и при загрязнении можно прочистить его жидкостью для очистки карбюраторов. Однако при появлении каких-либо проблем данную деталь рекомендуется заменить, тем более что стоит крышка недорого, а от нее зависит состояние двигателя.

Почему в системе охлаждения двигателя повышенное давление

Причины и устранение низкого давления

Гораздо чаще, чем повышенное давление в системе охлаждения двигателя, автовладельцы сталкиваются с проблемой снижения этого показателя. Одним из признаков данной неисправности является слабый поток горячего воздуха из печки в салон.

Как правило, это связано с наличием утечки в системе охлаждения либо с падением уровня антифриза до отметки ниже минимума. В любом случае это означает, что ОЖ недостаточно для эффективного охлаждения двигателя, а поскольку давление низкое, то и точка кипения антифриза будет находиться на показателе около 100 градусов.

Если в таких условиях двигатель будет продолжать оставаться под нагрузкой, то, лишенный охлаждения, он может быстро закипеть, что вызовет крайне неблагоприятные последствия: расплавка поршней, появление трещин на ГБЦ, поломка коленвала.

Так же как и уровень масла, необходимо ежедневно проверять, на какой отметке находится охлаждающая жидкость в расширительном бачке. Очевидно, что на наличие утечки указывает резкое понижение уровня.

Если же уровень не меняется, а давление недостаточное, то виновником, скорее всего, является впускной клапан на крышке. Он должен открываться, если давление внутри системы отличается от внешнего на 0,05-0,1 атмосферы.

Определить, что он не справляется со своей работой, несложно – попробуйте на холодном двигателе открутить крышку, и если воздух начнет интенсивно засасываться в бачок, то, значит, клапан засорился.

Сложнее найти место утечки, поскольку вариантов может быть масса. Начнем с проверки целостности системы охлаждения: для этого следует завести машину и дать двигателю поработать.

После этого медленно и аккуратно, во избежание попадания горячего воздуха на руку, откручиваем крышку расширительного бачка.

В норме должно быть слышно характерное шипение, свидетельствующее о том, что охлаждающая жидкость нагрелась и частично превратилась в пар, который и стремится выйти наружу.

Если же система никак не отреагировала на открытие крышки, то это говорит о нарушении герметичности, в силу чего падает давление. Протечка при этом может находиться в любом месте магистрали.

Еще одним возможным вариантом является поломка термостата, из-за чего система начинает работать нестабильно вплоть до перегрева двигателя. Данный элемент не подлежит ремонту и при неисправности нуждается в замене.

Утечку охлаждающей жидкости можно отследить по появлению под днищем автомобиля характерных лужиц – синего, красного, желтого или зеленого цвета, в зависимости от сорта антифриза (у тосола синеватый оттенок). Если очевидных признаков прорыва системы не просматривается, то следует искусственно создать повышенное давление, чтобы обнаружить точку, где нарушена герметичность.

Алгоритм действий:

  • Отсоединяем от бачка верхний патрубок.
  • На место патрубка ставим насосный шланг, обеспечив надежное его соединение с бачком.
  • С помощью насоса или компрессора нагнетаем в систему воздух, наблюдая за всеми элементами, чтобы сразу заметить возникшую течь. Для удобства лучше поднять машину или использовать смотровую яму.
  • Давление можно поднимать до уровня примерно 1,5 атмосферы, после чего должен сработать клапан.
  • При обнаружении утечки необходимо устранить ее.

Антифриз может попасть и в салон через радиатор отопления, что фиксируется по его запаху или даже появлению луж.

В подкапотном пространстве наиболее критичными являются места соединений, прокладки и уплотнители. Также может оказаться трещина в расширительном бачке, которая дает о себе знать при повышении давления.

Пожалуй, самый сложный случай, когда утечка идет в цилиндры – здесь придется снимать ГБЦ.

В целом от давления в системе охлаждения зависит нормальная работа двигателя, поэтому не забывайте про регулярное техническое обслуживание этого узла автомобиля.

Повышенное давление в системе охлаждения двигателя причина

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.

https://www.youtube.com/watch?v=MU3ikTzMdZE\u0026pp=YAHIAQE%3D

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.

Читайте также:  Автомобильный глушитель: устройство, неисправности, тюнинг глушителя

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.

Меры профилактики

Огромной части поломок можно избежать, если соответствующим образом относиться к собственному автомобилю. Да, никто не исключает непредвиденных ситуаций, однако простые меры профилактики обязательно должны стать для вас нормой обращения с машиной:

  • Проверяйте постоянно показатель уровня жидкости охлаждения в бачке, при необходимости доливайте;
  • Для своего ВАЗ 2110 не поскупитесь на качественную охлаждающую жидкость;
  • Не применяйте простую воду в качестве охладителя, поскольку она обладает меньшей температурой кипения, способствует образованию накипи и коррозии внутри системы охлаждения;
  • Всегда смотрите на показания датчика температуры ОЖ, расположенные в салоне. Избегайте ситуаций, когда стрелка переходит красную границу.

Очевидно, что СО — это важнейший узел в подкапотном пространстве, от эффективности работы которого зависит состояние, работоспособность двигателя и не только. Потому крайне важно бережно относиться к системе охлаждения, следить за ее состоянием, своевременно предпринимать действия по устранению возникающих неисправностей.

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.

https://www.youtube.com/watch?v=LNiKnG0tCY8\u0026pp=ygVs0J_QvtGH0LXQvNGDINCyINGB0LjRgdGC0LXQvNC1INC-0YXQu9Cw0LbQtNC10L3QuNGPINC00LLQuNCz0LDRgtC10LvRjyDQv9C-0LLRi9GI0LXQvdC90L7QtSDQtNCw0LLQu9C10L3QuNC1

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.

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.

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.

Особенности работы

На ВАЗ 2110 применена жидкостная система охлаждения, имеющая принудительную циркуляцию.

Когда двигатель нагревается (оптимальная рабочая температура примерно 90-95°С), возникает избыточное давление, которое обеспечивает выпускной клапан крышки расширительного бачка.

Чтобы не возникал перегрев, когда давление доходит примерно до 1,2 -1,4 кгс/см2, клапан открывается. Впускной же начинает функционировать, когда двигатель остывает и его давление относительно атмосферного, падает.

Если баланс давления по какой-то причине не соблюдается, тогда и возникает перегрев, который грозит двигателю многими дорогостоящими неприятностями.

Постоянная рабочая температура обеспечивается, а также поддерживается термостатом и электро вентилятором.

Датчик, находящийся на головке блока цилиндров, передает блоку управления данные о температуре ОЖ, и уже оттуда поступает команда, на которую быстро реагирует система охлаждения, чтобы устранить перегрев двигателя.

Если машина имеет электронный впрыск, на ней также есть дополнительный датчик, сообщающий на ЭБУ, есть ли перегрев мотора.

https://www.youtube.com/watch?v=LNiKnG0tCY8\u0026pp=YAHIAQE%3D

Проверить вискомуфту вентилятора охлаждения на работоспособность поможет данный материал:

Вентилятор радиатора

Помпа (насос) подает ОЖ, которую распределяет термостат. Когда двигатель только начинает работать, ему необходим подогрев до рабочей температуры. Тогда термостат обеспечивает движение жидкости по малому кругу (без включения циркуляции жидкости через радиатор). Таким образом, в малый круг попадают:

  • отопитель, обеспечивающий подогрев салона;
  • блок подогрева карбюратора (если у вас не ВАЗ инжектор);
  • впускной коллектор;
  • подогрев блока дроссельного узла.

После того, как состоялся подогрев двигателя до температуры около 90°С, термостат посылает часть жидкости через радиатор, а когда уже датчик показывает, что начинается перегрев, вся ОЖ начинает циркуляцию по большому кругу.

Подробнее о самостоятельной доработке термостата ВАЗ-2110 можно прочитать здесь:

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.

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.

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.

Почему важно поддерживать правильное давление в системе охлаждения

Выше мы уже частично коснулись этот вопрос, но сейчас рассмотрим его чуть более подробно. Избыточное давление в системе охлаждения способно повредить компоненты, которые в этой системе задействованы. В данную систему входит большое число элементов, которые могут просто порваться или деформироваться из-за высокого давления. К таким элементам относятся:

Если произошла деформация любого из этих компонентов (или он порвался, сломался, на нем образовалась трещина), вероятнее всего виной тому давление в системе охлаждения.

(392

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector