Что такое система охлаждения и зачем она нужна

Система охлаждения двигателя — это система, которая в автоматическом режиме поддерживает номинальный температурный режим двигателя независимо от того, в каких условиях он работает. Важно понимать, что оптимальная температура для ДВС не та, которая как можно ниже. Холодный мотор работает нестабильно и неэффективно. Поэтому в круг задач системы охлаждения входит также максимально быстрый вывод двигателя на рабочую температуру.

Основные режимы работы:

  1. Быстрый прогрев двигателя.
  2. Охлаждение в случае перегрева.
  3. Поддержка температурного режима в номинальном диапазоне.

Система охлаждения далеко не только охлаждает. Она также способствует прогреву холодного двигателя и не допускает его переохлаждения во время работы. То есть, выводит ДВС на номинальную температуру и далее поддерживает её в пределах 70...100 градусов. Именно в этом диапазоне двигатель максимально приёмистый, развивает заявленную мощность, экономично потребляет топливо, сохраняет ресурс.

В случае отказа системы охлаждения ДВС очень быстро выходит за пределы номинального температурного диапазона. Если продолжить его эксплуатацию в таком режиме — он выйдет из строя. Температурное расширение приведёт к заклиниванию поршней в цилиндрах и деформации картера с головкой ГРМ. Как правило, когда такое случается, двигатель подлежит либо чрезвычайно дорогостоящему капитальному ремонту, либо замене.

Типы систем охлаждения: жидкостная и воздушная

Системы охлаждения ДВС существуют двух основных видов — жидкостные и воздушные. Первый вариант более надёжный, стабильный, эффективный. Реализован на всех современных серийных авто. Воздушное охлаждение проще и дешевле, но менее эффективное. Потому сегодня почти не применяется. Разве что на простой технике — мопедах, маломощных мотоциклах, скутерах и некоторых малолитражных автомобилях.

Устройство жидкостной системы охлаждения

Классическая жидкостная система охлаждения состоит из двух контуров: малого и большого. Последний представляет собой малый контур плюс радиатор и охлаждающий его вентилятор. Чтобы понять принцип работы, нужно разобраться с устройством и основными компонентами.


Охлаждающая жидкость (антифриз)

Циркулирует в системе охлаждения. Отбирает теплоту от двигателя и утилизирует её во внешнюю среду. Зимой часть этого тепла используется для обогрева салона автомобиля. В качестве охлаждающей жидкости (ОЖ) можно использовать дистиллированную воду. Но поскольку в морозы она замерзает, более удобно применять антифриз. Данный охладитель представляет собой смесь воды с этиленгликолем или пропиленгликолем в точной пропорции.

Водяная рубашка

Представляет собой полости и каналы в ДВС, по которым циркулирует ОЖ, поддерживая номинальный температурный режим работы. Называется водяной в силу традиции, так как раньше повсеместно в роли ОЖ использовалась обычная вода.

Помпа

Насос, который прокачивает ОЖ по системе, обеспечивая её циркуляцию. Приводится в действие за счёт отбора части мощности у двигателя.

Расширительный бачок

Расположен в верхней точке системы. Выполняет три функции:

  1. Заправка и дозаправка ОЖ.
  2. Контроль уровня.
  3. Отвод воздуха.

Для контроля уровня расширительный бачок делается из полупрозрачного материала и имеет две метки — максимум и минимум. Оснащается горловиной с крышкой, которые нужны для манипуляций с ОЖ.

Патрубки

Соединяют водяную рубашку с остальными элементами системы. Выполняются из термостойкой армированной резины.

Термостат

Термозависимый клапан, который открывается при повышении температуры ОЖ, и закрывается при понижении. Открывание и закрывание происходит плавно, что позволяет более точно и стабильно поддерживать рабочую температуру ДВС. При холодном моторе полностью закрыт. За счёт этого ОЖ циркулирует только по малому контуру, что способствует быстрому прогреву. Когда ДВС перегревается, термостат открывается, и происходит сброс ОЖ в радиатор, откуда она возвращается в малый контур менее горячей.

Радиатор

Элемент большого контура, в котором происходит утилизация отобранного у двигателя тепла. При движении автомобиля обдувается встречным потоком воздуха, за счёт чего и происходит охлаждение.

Вентилятор охлаждения радиатора

Включается только тогда, когда встречного потока воздуха недостаточно для охлаждения, либо он отсутствует вовсе (на стоянке, в пробке). За включение отвечает датчик, встроенный в радиатор. На некоторых авто устанавливается по два вентилятора и датчика, которые срабатывают при разных температурах.

Датчики температуры ОЖ

Устанавливаются недалеко от термостата. На современных автомобилях их, как минимум, два. Один служит для работы стрелки или цифрового термометра на панели приборов. Сигналы со второго используются ЭБУ для коррекции впрыска топлива.

Радиатор отопителя салона

Элемент малого контура, по которому всегда циркулирует ОЖ, даже если обогрев салона не требуется. Чтобы тепло не попадало в салон в тёплое время года, радиатор отопителя изолируется от него задвижкой.

Устройство воздушной системы охлаждения

Воздушное охлаждение бывает пассивным и активным. При пассивном охлаждении никакой системы нет, как таковой. Отвод и утилизация тепла осуществляется за счёт рёбер на цилиндрах, которые обдуваются набегающим воздухом во время движения. Повсеместно применяется на малолитражных мотоциклах и мопедах. В активном охлаждении дополнительно есть вентилятор, который принудительно обдувает оребрение ДВС. Встречается в маломощных старых авто.

Неисправности системы охлаждения и их устранение

Существует несколько типовых неисправностей системы охлаждения, у которых есть свои симптомы (признаки), возможные последствия и методы устранения.

Перегрев двигателя

Основной признак — зашкаливание показателей температуры ДВС на приборной панели. Также может мигать (гореть) сигнальная лампа. Если ничего из этого не было замечено, при перегреве происходит разгерметизация системы охлаждения с характерным шипением и выбросом пара. Также перегретый двигатель может просто заклинить без внешних признаков. Например, если показометры не работают, а система выдержала перегрев, и не разгерметизировалась.


Методика устранения неисправности зависит от того, на какой стадии был замечен перегрев. Если на ранней, то проводится диагностика термостата и вентилятора радиатора. Если мотор заклинил, дополнительно потребуется его капитальный ремонт.

Утечка охлаждающей жидкости

Основные признаки:

  • следы ОЖ на элементах системы;
  • понижение уровня ОЖ в расширительном бачке;
  • сигнализация о перегреве на панели приборов.

Незамеченная своевременно утечка ОЖ приводит к перегреву двигателя и последующему капитальному ремонту. Устранение зависит от причины. Течь чаще всего образуется на радиаторе и в местах соединений патрубков. Реже происходит утечка ОЖ во внутрь двигателя из-за прогорания прокладки между картером и головкой ГРМ.

Плохая работа вентилятора охлаждения

Симптомы: двигатель перегревается при езде на малых скоростях или во время стоянки. Вентилятор может либо включаться с опозданием, либо не делать этого вообще. В первом случае виноват датчик, который отслеживает температуру в радиаторе и включает вентилятор. Во втором случае проблема может быть как в датчике, так и в самом вентиляторе.

Проблемы с термостатом

Термостат может:

  1. Заклинить в открытом положении — двигатель долго прогревается или не прогревается до нормы никогда.
  2. Открываться слишком рано — не достигается номинальная рабочая температура.
  3. Открываться слишком поздно — двигатель перегревается.
  4. Заклинить в закрытом положении — из системы исключается радиатор, что приводит к быстрому перегреву даже без нагрузки.

Ремонту термостат не подлежит. Однако он достаточно просто диагностируется вне автомобиля. В случае некорректной работы деталь меняется на новую.

Другие неисправности и их решение

К не типовым неисправностям системы охлаждения можно отнести:

  • Завоздушивание — снижается эффективность, возможен перегрев. Происходит из-за недостаточного уровня ОЖ, при систематической её доливке. Устраняется поиском разгерметизации и удалением воздуха через расширительный бачок.
  • Снижение фактической эффективности — в целом система работает исправно, на приборной панели перегрев не регистрируется, но по факту двигатель работает в критическом температурном режиме. Причина в засорении системы. Устраняется промывкой.
  • Несвоевременное закрытие термостата — если клапан закрывается слишком рано, двигатель перегревается, а при позднем закрытии, наоборот, переохлаждается. Лечится заменой детали.

Важно! При замене термостата следует учитывать, на какие температуры срабатывания он рассчитан. Это обычно указано прямо на детали. У каждого двигателя свой номинальный температурный диапазон, рекомендуемый производителем. Термостат должен в точности соответствовать этим рекомендациям.

Необходимость обслуживания системы охлаждения

Система охлаждения автомобиля нуждается в периодическом обслуживании, которое выполняется по следующей схеме: регулярная проверка, замена ОЖ, промывка.

Регулярная проверка и обслуживание

В рамках ежедневного ТО (перед каждым выездом) необходимо проверять уровень ОЖ и отсутствие утечек. Также полезно контролировать состояние антифриза — он не должен быть мутным, непонятного тёмного цвета, с посторонними вкраплениями и взвесями.

Замена охлаждающей жидкости

Должна выполняться в соответствии с регламентом ТО, составленным производителем. Обычно ОЖ меняется каждые 40 тыс. км или раз в два года (что наступит первым).

Промывка системы охлаждения

Промывать нужно в случае обнаружения признаков снижения фактической эффективности охлаждения. Частично об этом свидетельствует необоснованный перегрев двигателя и ухудшение работы салонного отопителя. Для промывки существуют специальные средства. Но есть и народные. Например, лимонная кислота.

Рекомендации по обслуживанию системы охлаждения в разное время года

Система охлаждения нуждается в регулярном обслуживании и осмотре независимо от времени года. Однако наиболее важна её работоспособность и эффективность в летний период.

Обслуживание системы охлаждения перед летним сезоном

В зимнее время года даже частично неисправная система охлаждения способна обеспечить адекватный температурный режим работы ДВС. С наступление летней жары ситуация может кардинально ухудшиться, если накануне не провести обслуживание надлежащим образом.

Проверка уровня охлаждающей жидкости

Проверять уровень ОЖ следует не только перед летним сезоном. Делается это проще и быстрее, чем проверка уровня моторного масла. А потому не забывайте поглядывать на расширительный бачок каждый раз, когда открываете капот для ежедневного ТО.

Замена охлаждающей жидкости

После каждой зимы менять ОЖ не нужно, если автомобиль не проходит за год более 40 000 км. Если же по истечении двух лет пробег составил меньше указанной в регламенте цифры, то антифриз подлежит обязательной замене. В ряде случаев для того, чтобы открутить закисшую сливную пробку, может пригодиться универсальное  смазочное средство БИГ ДИ-40.

Уход за радиатором

Грязный радиатор работает неэффективно, что может приводить к систематическому перегреву ДВС. Зимой в его сотах скапливается грязь, песок и прочий мусор. В течение тёплого времени года туда попадают насекомые, листья, сорняки. Для быстрой очистки радиатора существуют специальные средства, которые наносятся на его поверхность перед мойкой.

Проверка работы вентилятора охлаждения радиатора

Чтобы проверить работоспособность вентилятора, достаточно дать двигателю выйти за номинальный температурный диапазон. Контролировать этот момент можно по штатному термометру (стрелке) на панели приборов. Для более точных показаний можно воспользоваться внешним прибором (например, пирометром или мультиметром с термопарой), которым измеряется температура на патрубках возле термостата. Вентилятор должен включаться при температуре, указанной в мануале к автомобилю.

Когда необходима замена термостата?

Замена термостата выполняется при любых его неисправностях, перечисленных выше. Восстановлению этот элемент не подлежит.

Проверка других компонентов системы охлаждения

Перед каждым летним сезоном обязательно проверьте:

  • герметичность системы охлаждения;
  • состояние патрубков;
  • целостность крепежей в местах соединения;
  • цвет и чистоту антифриза;
  • состояние вентилятора (зимой он может не включаться вообще, из-за чего происходит закисание).

Автомобиль нельзя продолжать эксплуатировать в случае выхода из строя сигнализации перегрева и указателя температуры двигателя на панели приборов.

Обслуживание системы охлаждения перед зимним сезоном

С наступлением холодов требования к системе охлаждения не такие жёсткие, как летом. Однако следует иметь в виду, что от её состояния напрямую зависит эффективность работы отопителя салона. Чтобы зимой не пришлось систематически мёрзнуть в машине, а также постоянно страдать из-за запотевающих стёкол, система должна быть чистой, а термостат работоспособным.