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.
В этой статье:
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.
Как образуется давление в системе охлаждения двигателя
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).
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.
Как образуется давление в системе охлаждения двигателя
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.
Способы измерения давления в системе охлаждения
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.
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.
Устранение высокого давления в системе охлаждения двигателя
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.
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.
