Температурное самоубийство: зачем современные моторы обречены на перегрев
Кипящий антифриз в радиаторе, пар, стрелка температуры в красной зоне — симптомы перегрева мотора и его последствия в виде покоробленной ГБЦ мы вроде бы все отлично знаем. Причины тоже давно известны — засорение системы охлаждения, «мёртвый» термостат. Но так было 20 лет назад. Сегодня современные моторы обречены своими создателями на постоянную работу на грани перегрева, причём водитель, как правило, об этом узнаёт, когда уже слишком поздно. Сегодня разбираемся, как так получилось, и что такое «штатный перегрев».
Про рабочую температуру
У каждого мотора есть рабочая температура, и только при её достижении он работает правильно. После «прогрева» начинает максимально эффективно работать система управления впрыском, система смазки, система ГРМ и остальные подсистемы мотора.
Какой должна быть рабочая температура? Обычно она находится в узком диапазоне от 75 до 105 градусов почти для всех конструкций моторов. Правда, в последние годы для достижения маркетинговых показателей экономичности и экологичности моторы всё чаще заставляют работать при повышенных температурах от 115 до 130 градусов.
Это хорошо только для маркетологов, которые год от года отчитываются о том, что машины стали ещё немного быстрее и «чище». На ресурсе моторов повышение рабочей температуры сказывается исключительно негативно, ибо 120 или 130 градусов — это слишком много как для резиновых и пластиковых элементов навесного оборудования, так и для состояния поршневой группы.
Эрудированный читатель заметит, что 120-130 градусов — это температура холостых оборотов, а на ходу она обычно снижается до приемлемых 85-90. Что, безусловно, облегчает жизнь двигателю, но до поры до времени.
Конкретнее в проблеме разберёмся чуть ниже, а пока изучим, как охлаждаются современные моторы (спойлер: совсем не так, как ваш первый заднеприводный или переднеприводный ВАЗ).
Как работают современные системы охлаждения?
Они устроены значительно сложнее, чем те, с которыми знакомят на уроках в автошколе. Так, у всех ныне продающихся новых машин используется система охлаждения с несколькими скоростями вращения вентиляторов обдува радиатора или даже несколько вентиляторов с несколькими режимами работы. И управляется система не простыми термовыключателями, а через электронный блок управления, в зависимости от скорости, нагрузки, режима работы климатической установки и многих других факторов.
Почти на всех машинах используется регулируемый термостат, имеющий два диапазона работы за счет нагревательного элемента. На некоторых машинах термостата вообще нет — он заменен на модуль золотниковых клапанов с электронным управлением. На многих премиальных машинах стоит «воздушный термостат» — жалюзи с электроприводом, улучшающие аэродинамику машины на высоких скоростях.
Что касается водяных насосов, то простая помпа с приводом от коленчатого вала пока лидирует по распространенности, но есть конструкции с регулируемым приводом или даже с электроприводом помпы.
Столь важную, и к тому же сложную систему необходимо контролировать. У большинства автомобилей есть контрольная лампа температуры, срабатывающая при перегреве, и
указатель температуры двигателя. Почти все автовладельцы считают достаточным условием отсутствия перегрева нахождение стрелки указателя в допустимой зоне, обычно «зеленой» или «желтой», и отсутствие сигнала аварийной системы о перегреве или нехватке антифриза.
Но система контроля тоже управляется электроникой, и старается «не напрягать» автовладельца «лишней» информацией о работе машины. Так, почти всегда стрелочный индикатор и даже цифровые указатели температуры не отражают истинных показателей.
Стрелка будет показывать те же «примерно 90» и при температуре 85, и при температуре 125. В процессе работы машины стрелка может мертво стоять на месте, хотя мотор при работе в пробках будет прогреваться значительно сильнее, чем при движении по трассе. И лишь при настоящем перегреве, обычно при повышении температур до 130-150 градусов стрелка сдвинется с места, перед самым срабатыванием аварийного индикатора.
Единственным надежным способом контроля остается проверка рабочей температуры с помощью сканеров, через OBD-II интерфейс или иной способ доступа к служебной информации блока управления двигателем.
Что такое «штатный перегрев»
Как вы уже поняли, «штатная» работа системы охлаждения сейчас — понятие весьма условное. Даже при отсутствии мигающих красных индикаторов на приборной панели температура может быть уже далека от оптимальной. Например, бензиновые моторы BMW настроены на работу при температурах 115-125 градусов, а реальная рабочая температура может быть еще выше, причём без всяких ошибок.
Да и у куда более простых Opel и VW моторы вполне штатно прогреваются до 115-120 градусов. От таких температур уже недалеко до «настоящего» перегрева, ведь системы охлаждения постоянно находятся под давлением и работают на пределе. Малейшее изменение параметров или утеря герметичности сразу приведут к более серьезной поломке.
У современных машин случается такая неисправность, как «нормальный перегрев». Это когда система управления не может снизить температуру двигателя до оптимальной для данного режима движения, несмотря на задействование всех возможностей, но при этом температура все же меньше «аварийной», когда сработает аварийный датчик и система охлаждения не выдержит давления.
В некоторых случаях происходит локальное повышение температуры части мотора выше конструктивного максимума. Несмотря на кажущуюся «несерьезность» подобной неисправности, она, тем не менее, быстро разрушает двигатель, а водитель машины может даже не догадываться о причине всех неприятностей.
Большая часть автомобилей с регулируемой системой охлаждения возрастом более трех лет в той или иной степени подвержена подобному дефекту. При этом заметить отклонения в работе двигателя непрофессионалу сложно. Ведь индикатор температуры твердо указывает «норму», а то, что машина едет чуть хуже, что кондиционер хуже холодит, что расход топлива растет и понемногу расходуется масло, большая часть водителей не заметит.
Кстати, визит в сервис тут, скорее всего, не поможет, ведь в логах ошибок, скорее всего, будет пусто. А вот расхождение между желаемой и реальной рабочей температурой тем временем составляет до 30-40 градусов. Подобного рода проблемы просто заложены в конструкции современных европейских авто. Ради уже упомянутых выше показателей экологичности и экономичности на холостом ходу они «обязаны» разогреваться до 120-130 градусов. Это слишком много для работы под нагрузкой, а вот для стояния на месте в пробке — вполне допустимо. Но вот вы трогаетесь с места, да ещё желаете «прохватить». Моментально скинуть температуру до оптимальных «ходовых» 85-90 градусов невозможно, так что мотор какое-то время будет крутиться при весьма опасных температурах.
Как следствие — детонация, повреждения поршней и выкрашивание покрытий гильз цилиндров на «цельноалюминиевых» моторах. А еще пониженное давление масла, а значит задиры и прихваты. Да и температура поршня и поршневых колец под нагрузкой резко растет, а масло коксуется. А с возрастом проблема разрастается, ведь из-за грязных радиаторов, проскальзывания ремней помпы, ухудшения теплопередачи от стенок ГБЦ, старения вентиляторов системы охлаждения и просадок напряжения рабочая температура двигателя постепенно перестает снижаться с «холостых» 130 до «ходовых» 90 даже при длительной работе под нагрузкой.
Таким образом «максимальная рабочая» температура становится просто «рабочей», и аварийный режим работы становится штатным для двигателя, со всеми вытекающими из этого последствиями.
Особенно плохо приходится машинам, которые много времени проводят в пробках. Их система охлаждения большую часть времени работает в самом высокотемпературном режиме, и моторы такого обычно долго не выдерживают. Через несколько лет машина превращается в инвалида. С двигателем, уверенно расходующим литры масла, с неработающими катализаторами и половиной мощности от штатной. Да и коробкам-«автоматам» достается не меньше, ведь они обычно охлаждаются через теплообменник, а значит, температура масла в них еще выше, чем температура в системе охлаждения двигателя.
Нештатный перегрев и гибель мотора
«Классический» перегрев с клубами пара из-под капота, клинящим двигателем и другими фатальными последствиями хоть и является зачастую кульминацией такого вот «нормального перегрева», но встречается намного реже.
Если вовремя остановить двигатель, то, скорее всего, серьезных проблем получится избежать. В противном случае можно уже начинать выбирать между «контрактным» двигателем, ремонтом остатков старого или покупкой нового. Ведь коробление ГБЦ, нарушение геометрии блока цилиндров и нарушение резьбы болтов ГБЦ, задиры вкладышей и поршней — это лишь малая часть неисправностей, возникающих при сильном перегреве и утере антифриза.
Номинальной причиной подобной беды обычно является утечка жидкости из системы охлаждения. После чего растет температура различных узлов двигателя и температурный градиент между различными его элементами, вызывая поломки «железа».
Истинные же причины обычно кроются в «нормальном перегреве» на протяжении длительного времени, старении материалов системы охлаждения, постепенной деградации возможностей радиатора, поломке помпы или ее привода. К счастью для многих автовладельцев, серьезные неисправности проявляют себя заранее, например, на очередном ТО, или срабатыванием датчиков уровня антифриза перед появлением сильной течи системы охлаждения и срабатывающей лампочкой аварийного перегрева под нагрузкой.
И что же делать?
Если у вас современный автомобиль, пробег которого уже перевалил хотя бы за 50 000, но вы собираетесь проездить на нём ещё долго и счастливо (а может вообще купили бэушный вариант с пробегом 100+), то вам пригодятся советы, как избавить машину от штатного перегрева.
В следующей части статьи мы расскажем про оптимальный режим езды и некоторые конструктивные доработки двигателя, которые помогут избежать перегревов и исключительно положительно скажутся на его ресурсе.
Как понять, что мотор перегрелся
Двигатели внутреннего сгорания выделяют много тепла в процессе работы. Чтобы оно не превышало критических значений, в составе каждого мотора функционирует система охлаждения. Выход ее из строя чреват серьезными последствиями и дорогостоящим ремонтом. А чем мотор мощнее, сложнее и современнее, тем быстрее и незаметнее для водителя может случиться его перегрев. Расскажем, чем опасен перегрев двигателя, каковы его самые частые причины и как этого избежать.
Чем опасен перегрев двигателя
Критическое повышение температуры двигателя, при которой свойства смазки, рабочих жидкостей и даже материалов конструкции способны меняться, может закончиться долгим, сложным и недешевым ремонтом с разбором агрегата, заменой перечня деталей и комплектующих. Наибольшие повреждения, обычно, обнаруживаются в цилиндро-поршневой группе и в плоскости газового стыка.
Степень повреждения мотора также зависит от силы и продолжительности перегрева. При небольших превышениях температурных режимов можно получить задиры в цилиндрах и снижение упругости поршневых колец. Если двигатель хорошенько «вскипятить», то можно ожидать чего угодно от расплавленных поршней, провернутых вкладышей и сломанного коленвала до трещин и деформаций головки блока цилиндров.
Самые частые причины перегрева мотора
Антифриз может быть виновником «закипания» двигателя, если его уровень недостаточен. В этом случае в системе появляются воздушные пробки, которые препятствуют циркуляции жидкости и тем самым ухудшают охлаждение мотора. Антифриз может уходить из системы через прохудившиеся патрубки, потерявший герметичность радиатор или треснувший расширительный бачок.
Перегрев может вызвать заклинивший термостат, когда охлаждающая жидкость не циркулирует через радиатор. А еще причиной «закипания» иногда становится отказ насоса системы охлаждения. Это случается из-за обрыва приводного ремня или муфты, через которую он приводится в движение. Или когда не включается электровентилятор на радиаторе охлаждения в виду сгнившей проводки, выхода из строя датчика или реле включения.
Грязные радиаторы охлаждения — не менее популярная причина перегрева ДВС. В забитом подкапотном пространстве современных авто их, как правило, несколько. И скомпонованы они плотным «бутербродом». Трудный доступ и невозможность нормальной очистки без снятия и промывки нарушают процессы теплообмена в системе, повышая риски «закипания». А близко расположенные к двигателю турбина, интеркулер и катализатор лишь усугубляют ситуацию.
И, наконец, режимы эксплуатации также порой становятся причинами перегрева. Причем это может быть не только агрессивная езда с педалью «в пол» или частые резкие ускорения, но и банальная перегрузка авто: забитый пассажирами салон, заваленный багажник, мебель на крыше и прицеп сзади. Все, что заставит авто работать на пределе возможностей, попадет в этот список: от ухудшения аэродинамики, песка или снежной каши под колесами до частых подъемов в горку. А еще разного рода поломки и неисправности от спущенного колеса до подклинивающих тормозов и изношенного буксующего сцепления.
Как понять, что мотор перегрелся
Главным признаком перегрева мотора является превышение рабочей температуры охлаждающей жидкости. Ее значения в диапазоне 80−105°С считаются нормальными. Все что выше — признаки начала перегрева двигателя. У автомобилей, лишенных указателя температуры, о проблеме водителю должен сообщить индикатор на приборной панели. Он загорается, когда критические значения превышены.
Если аварийный индикатор или указатель температуры не работают либо водитель не обращает на них внимания, то о приближающемся «закипании» он узнает:
- по валящему из-под капота пару,
- по вибрациям из-за кипения антифриза,
- по снижению тяги и падению мощности,
- по заглохнувшему двигателю.
Что делать если мотор начал перегреваться
Увидев один или несколько признаков «закипания» двигателя, не спешите бросать машину посреди дороги и бежать от нее как можно дальше. Определенные действия позволят минимизировать негативные последствия перегрева и, возможно, сберегут ваши нервы и деньги.
Первым делом сверните на обочину и остановитесь. Не глушите двигатель — вместе с ним остановится и помпа, обеспечивающая циркуляцию антифриза в системе. Включите печку в салоне на максимальный обдув с самой высокой температурой. Это один из наиболее безопасных способов отбора избыточного тепла из системы охлаждения. Затем откройте капот, чтобы улучшить доступ прохладного воздуха извне к двигателю и радиаторам.
Когда температура антифриза вернется к нормальным значениям, мотор можно глушить. Если же из печки не идет горячий воздух и температура не падает, то двигатель лучше сразу выключить. Возможно оборвало ремень привода помпы или ее крыльчатка проворачивается. Также заглушить мотор стоит когда горячий антифриз льется на дорогу, его нет в расширительном бачке и неизвестно сколько осталось в системе.
После того, как авто остынет, можно долить антифриз или дистиллированную воду в расширительный бачок. Во втором случае запомните, сколько ее понадобилось, чтобы потом добавить в соответствующей пропорции концентрат охлаждающей жидкости. Если получится, найдите и устраните на месте неисправности, которые стали причиной «закипания». Либо вызывайте эвакуатор для доставки машины в автосервис.
Как избежать перегрева двигателя
Лучше не доводить до «закипания» двигателя, чем устранять его последствия где-нибудь на дороге. Помните, что в жару мотор легче перегреть. Поэтому летом старайтесь двигаться без резких и частых ускорений. Особенно в пробках и заторах. А еще регулярно тормозите двигателем. При этом воспламенения топливовоздушной смеси в цилиндрах нет, а поршни охлаждают камеру сгорания, активно прокачивая через цилиндры воздух.
Антифриз в системе охлаждения автомобиля служит в среднем 4−5 лет, так что не забывайте менять его каждые 60 000−80 000 км. Вместе с ним на некоторых моделях авто может потребовать замены и помпа. Обычно ее хватает не меньше чем на 90 000−100 000 км. Не лишней будет продувка и промывка радиатора охлаждения. Ее можно устраивать раз в пару-тройку лет. В идеале — со снятием радиатора. Регулярно проверяйте уровень антифриза в расширительном бачке, а покупая охлаждающую жидкость, не экономьте на ней и откажитесь от продукции сомнительного качества.
Признаки и причины перегрева двигателя автомобиля
На большинстве автомобилей применяется жидкостная система охлаждения. Она включает в себя элементы, связанные патрубками, по которым циркулирует антифриз.
- Радиатор отдаёт тепло антифриза воздуху окружающей среды.
- Вентилятор обеспечивает поток воздуха, проникающего через полости радиатора, когда автомобиль стоит или движется с малой скоростью.
- Расширительный бачок поддерживает объём циркулирующей жидкости.
- Насос системы охлаждения заставляет антифриз циркулировать, обеспечивая равномерное охлаждение и препятствуя появлению воздушных пробок.
- Термостат поддерживает рабочую температуру антифриза. Переключая клапаны, он заставляет жидкость циркулировать по более длинным или коротким каналам.
Температура мотора
Двигатель – комплексная система. Температура на разных его частях разительно отличается. Так, на впуске она близка к температуре окружающей среды, в цилиндре достигает 300 градусов Цельсия, на выпускном коллекторе доходит до 600. Соответственно, стойкость и чувствительность к нагреву у каждого агрегата мотора своя.
Температурный режим очень важен для мотора. Если охлаждение слишком сильное, падают технические характеристики и возрастает расход топлива, из-за того, что бензин не сгорает полностью. При перегреве двигателя образуется нагар, появляется детонация и трение, топливовоздушная смесь хуже наполняет цилиндры.
Признаки перегрева двигателя
Температура перегрева двигателя определяется по температуре охлаждающей жидкости. Её рабочие значения – 80-100 градусов Цельсия. Если стрелка прибора поднимается выше, то мотор начал перегреваться.
При обнаружении первых признаков резкого повышения температуры необходимо остановиться и заглушить мотор. Пока он остывает, следует провести осмотр и выяснить, что именно стало причиной перегрева двигателя.
Причины перегрева двигателя
Перегрев может быть вызван чем угодно, что нарушает стабильную работу охлаждающей системы.
- Недостаток охлаждающей жидкости. Течи жидкости могут быть вызваны повреждением радиатора или патрубков, ослаблением хомутов. Если пробита прокладка двигателя, жидкость уходит в масло или сгорает в цилиндрах.
- Нарушения в работе термостата. Если термостат заклинил в одном из положений, то двигатель может перегреваться, либо слишком сильно охлаждаться.
- Неисправность вентилятора системы охлаждения может быть вызвана выходом из строя датчика его включения, моторчика или повреждением проводки.
- Загрязненный радиатор. Со временем полости радиатора забиваются пылью и насекомыми. В результате эффективность его работы снижается.
- Проблемы в функционировании водяного насоса. Поломка насоса, обрыв или проскальзывание ремня нарушает циркуляцию охлаждающей жидкости, вследствие чего её температура локально поднимается и антифриз вскипает.
- Низкий уровень масла. Недостаток смазки вызывает трение в двигателе, которое в свою очередь повышает нагрев.
- Высокая температура окружающего воздуха. Если на улице слишком жарко, эффективности системы охлаждения может не хватать, особенно, если автомобиль не двигается.
- Забитый катализатор препятствует прохождению отработанных газов. Скопления горячего выхлопа накапливает дополнительное тепло в моторе и увеличивает нагрузку на него.
Последствия перегрева мотора
Чем сильнее перегрев, тем он губительней для двигателя. Высокие температуры провоцируют ускорение износа, искривляют и разрушают агрегаты мотора. Нескольких десятков секунд экстремального перегрева достаточно, чтобы отправить мотор на свалку. Поэтому нельзя игнорировать мигание контрольной лампы охлаждающей жидкости.
Если Вы арендуете машину в компании ПростоПрокат, то вам не о чем беспокоиться! Все наши авто находятся в исправном техническом состоянии, ухожены и чисты. Именно поэтому мы утверждаем: "Машина порадует вас, иначе — мы вернем вам деньги!"
Природа перегрева двигателя.
При недостаточном количестве или плохом качестве охлаждающей жидкости тепло отводится хуже. Желательно проверять уровень антифриза каждые 10 тыс. км. и доливать до необходимого уровня. О нормах антифриза для ВАЗа писали тут.
При деформации или засорении сот радиатора возникает снижение теплообмена, что становится причиной почему идет перегрев двигателя. Радиатор необходимо промыть, если повреждены соты — заменить на новый, т.к. ремонт даст временный эффект.
Симптомы того, что водяной насос не справляется с циркуляцией жидкости в системе охлаждения: пропускает воду, шкив заклинило или вращается с люфтом, выход из строя крыльчатки. Чаще выходят из строя насосы, которые оснащены пластиковым колесом. Ремонт возможен лишь при замене прокладки, в остальных случаях его следует заменить на новый.
При нарушении работы термостата мотор перегревается т.к. охлаждающая жидкость движется только по малому кругу. Если причиной является износ прокладки — меняем ее на новую, в противном случае устанавливаем новый термостат.
Причины перегрева двигателя могут быть связаны с моторным маслом: уровень ниже допустимой отметки или не соответствует допускам, попалась подделка. Следует долить или поменять масло. Однако перегрев возможен даже при использовании хорошего состава, если эксплуатация проходит в экстремальных условиях, например в автогонках, где зачастую используют дополнительный теплообменник для охлаждения масла.
Когда вентилятор выходит из строя, перегрева на холостом ходу или в пробке не избежать. Необходимо проверить: контакты, датчик, электродвигатель, проводку и механизм вискомуфты, а также количество лопастей вентилятора. При неисправности придется покупать новый прибор.
#Важно. Если головка блока вышла из строя, эксплуатировать автомобиль нельзя! Нужно вызвать эвакуатор и отправиться на СТО.
При какой t° происходит перегрев? Самые опасные диапазоны.
При вопросе “какая температура считается перегревом двигателя”, ответ ищем в точках кипения антифриза — ею будет температура выше 105ºС.
Качественная ОЖ закипает при 105ºС, а некачественный антифриз, в составе которого преобладает метиловый спирт, кипит уже при 80-85ºС.
Рабочей температурой мотора считается диапазон 85-95ºС. Кратковременное повышение температуры до 100-105ºС допускается. При температуре свыше 105ºС наступает перегрев двигателя, что требует принятия мер для устранения проблемы.
Рекомендуем своевременно производить проверку уровня антифриза и использовать только проверенные охлаждающие жидкости.
Что делать, когда перегрел? Решения “здесь и сейчас”.
- Включить печку на максимальную температуру и мощность, это позволит безопасно остудить мотор. Если работает кондиционер, его нужно отключить, т.к. он дополнительно нагружает двигатель. Не забудьте открыть окна.
- Если подул горячий воздух, значит, в системе есть антифриз и он успешно отводит тепло. Когда есть возможность медленно продолжить движение, лучше не останавливаться, так поток встречного воздуха поможет дополнительно остудить радиатор и моторный отсек.
- Если проблема настигла в пробке, нужно съехать на обочину и, не заглушая двигатель, открыть капот (лучше в перчатках, чтобы не обжечь руки). Печку оставляем включенной на полную мощность и ждем снаружи, пока температура снизится до рабочей.
- Только после полного остывания можно заглушить мотор, проверить уровень антифриза и при необходимости долить его. Крышку расширительного бачка стоит открывать аккуратно во избежание ожогов. Далее можно продолжить движение до ближайшего СТО.
#Важно. Когда перегрет двигатель, что делать, если при включении обогрева из печки дует холодный воздух? Это значит, что в системе совсем нет охлаждающей жидкости или ее уровень очень низок. В этом случае стоит сразу же остановиться, заглушить мотор и ждать пока он остынет. После этого доливаем антифриз и отправляемся на СТО.
- поливать двигатель холодной водой — это вызовет деформацию и дефекты металла, в том числе может треснуть головка блока;
- открывать крышку радиатора или расширительного бачка, т.к. можно обжечься брызгами горячего антифриза, находящегося под давлением. Сброс давления вызовет не остывание, а наоборот локальное кипение охлаждайки в самых перегретых местах в узле.
Что будет, если перегрелся, и как защитить двигатель?
- при кратковременном перегреве около 5-10 минут серьезных проблем удается избежать;
- при перегреве в течение 20 минут возможны: деформация и трещины ГБЦ, прогорание ее прокладки, поломка межкольцевых перегородок поршней, выход из строя сальников;
- после длительного воздействия высоких температур агрегат может взорваться или просто заглохнуть.
В первом случае иногда может потребоваться замена поршней, если они поплавились.
Во втором — двигатель ремонтопригоден, но замена вышедших из строя деталей обойдется в круглую сумму.
После воздействия экстремальной температуры в течение длительного времени мотор восстановлению не подлежит.
Защита двигателя от перегрева заключается в своевременной проверке уровня антифриза каждые 10 тыс. км. и периодическом осмотре системы охлаждения.
Рекомендуем в обязательном порядке проходить плановые ТО, ведь причины перегрева на ранней стадии приносят меньше хлопот, чем запущенные случаи.