Каким должно быть давление в системе охлаждения, как оно создаётся и что делать при отклонениях от нормы
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.
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. 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.
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.
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.
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.
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.
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.
Причины отсутствия давления
Бывает даже и так, что нет давления в системе охлаждения, из-за чего также могут возникнуть определённые неприятности.
У такой ситуации есть свои вероятные причины. Они заключаются в нарушении герметичности системы. Тут потребуется специальное оборудование, позволяющее найти проблемный участок. Хотя иногда в гаражных условиях применяются обычные народные методы. Путём визуального поиска места пробоя порой удаётся отыскать участок, где произошла разгерметизация.
Сначала проверяется состояние воздушного клапана. Если он зависнет в открытом положении, то давление в системе не будет повышаться. Отсюда и закипание мотора, его перегрев.
Если клапан работает нормально, тогда в системе есть утечка. Её нужно искать и устранять. Порой антифриз выходит через повреждённые патрубки и шланги. Также причиной могут стать изношенный радиатор охлаждения или радиатор печки. Самым неприятным считается момент, когда антифриз уход в двигатель. Виной тому становится пробитая прокладка ГБЦ.
Проверить систему на утечку можно и в гаражных условиях. Для этого нужно снять верхний патрубок от расширительного бачка, и на его место подключить шланг с насосом и манометром. Насос можно заменить на компрессор. Далее начинайте нагнетать давление и следите за тем, откуда будет вытекать антифриз.
Рабочее давление системы охлаждения. Нельзя просто так взять и поставить расширительный бачок от VW!
Причина по которой лопается штатный бачок не только в плохом качестве пластика но и зачастую в не работающем спускном клапане в крышке бачка. Возникает избыточное давление и хилый вазовский бачок лопается, как предохранитель сохраняя при этом остальную систему целой!
Предыстория
Я, как и многие, чуть больше пол года назад поменял бачок на VW. До этого лопалось 2 бачка, но трещины были маленькие, антифриз весь не уходил. Первое что я сделал — это собрал тестовый стенд и замерил давление на котором срабатывал спускной клапан. Клапан сработал на 1.8 атм. Но у нас не Фольцваген… Для нашего таза по регламенту рабочее давление 1-1.2 атм! Доработал крышку бачка до 1.2 атм. По ссылке выше есть инструкция.
Тестовый стенд
Прошло полгода начал потихоньку уходить антифриз. Доливал пару раз. Зимой в один прекрасный момент антифриз ушел совсем. Хорошо хоть БК предупреждает о таких сюрпризах. Заранее сработала сигнализация перегрева и двигатель я не перегрел. Началось…
— Сначала я поменял патрубок термостата, он сопливил. Не помогло.
— Нашел антифриз в салоне под ковриками — поменял радиатор печки с патрубками Не помогло.
— Поменяли все хомуты и протянули все патрубки. Не помогло
— Появилась эмульсия на щупе и под заливной крышкой двигателя (до этого не видно было). Вскрыли движок — поменяли прокладку ГБЦ
Живой остался только основной радиатор и часть патрубков… Больше антифриз не уходит. Между ремонтами катался с выкрученной пробкой, что бы по меньше подливать антифриз.
Замена радиатора печки 
Радиатор печки 
Замена прокладки ГБЦ. Клапана крассные от антифриза.
Машине 3.5 года 76000 пробега. Конечно все эти проблемы не могли вылезти только из за нового бачка, но так или иначе, мне кажется он их форсировал. Крышку теперь доработал до 0.8 атм! Знаю многие ее вообще не закручивают, но антифриз под давлением закипает позже, это тоже хотелось бы учесть.
Немного теории
Антифриз Felix Carbox G12 — Температура начала кипения составила 110 °С, что выше требований регламента на 5 градусов. (взято из этого теста)
Температура кипения/начала перегонки
(из статьи Методы тестирования охлаждающих жидкостей О. М. Гольтяев, кандидат физико-математических наук, зам. Генерального директора ОАО «ТЕХНОФОРМ)
Температура кипения служит верхней границей рабочего температурного диапазона автомобильного антифриза в системе охлаждения. Кипение охлаждающей жидкости в работающем автомобиле — весьма неприятное событие, связанное с вынужденной остановкой автомобиля, доливом испарившейся жидкости и возможными дефектами в двигателе.
Температура кипения рабочих охлаждающих жидкостей при атмосферном давлении составляет для 50% раствора концентрата плюс 107–109°С, для ОЖ-40 плюс 108–110°С, а для ОЖ-65 плюс 115–116°С. Однако обычно в системе охлаждения автомобиля создается повышенное давление (1,5 — 2,5 атм.) за счет специального клапана на крышке расширительного бачка. Благодаря этому, температура кипения охлаждающей жидкости повышается до 120 -135°С. На графике приведены изобары зависимости температуры кипения (°С) охлаждающей в зависимости от концентрации (% объемные) при различных внешних давлениях (1 bar ≈ 1 атмосфера).
Нижняя шкала плотность концентрата, левая — температура
Судя по заявленной температуре кипения G12 — 110 °С без давления. По этому графику — плотность концентрата равна 82%. Все примерно, надеюсь нигде не просчитался. Пишите если есть возражения.
Смотрим график
1.2 атм
Штатно порог включения второго вентилятора выставлен на 115 °С. У меня на 97. Думаю 0.8 атм хватит за глаза. Посмотрим сколько проживет.
p.s. Дорабатывайте машину вдумчиво!
UPD: Отличная реализация тестирования крышки, без снятия бачка с машины.
Сосок врезается в тонкий шланг обратки при помоши тройника и небольшого куска шланга.
Давление в системе охлаждения двигателя автомобиля
Простыми словами, часто от автолюбителей можно услышать, что шланг или бачок лопнул от высокого давления. В этой статье мы рассмотрим, как работает система охлаждения мотора, откуда в ней берется давление и почему оно образуется.
Как создается давление внутри системы охлаждения автомобиля
Первое, что нужно понять, то что специально никакое давление в системе охлаждения двигателя не создается. Самим агрегатам мотора не важно, под каким давлением циркулирует охлаждающая жидкость. Главное, чтобы элементы двигателя успевали достаточно охлаждаться.
Как известно, практически любая жидкость под нагревом расширяется. Это касается, в том числе, охлаждающей жидкости – антифриза, тосола. В среднем, охлаждающая жидкость при нагреве расширяется на 10-20%, то есть именно на столько растет ее уровень в системе. Поскольку система охлаждения представляет собой замкнутый герметичный контур, при запуске двигателя и разогреве охлаждающей жидкости возникает давление. Антифриз давит на стенки радиаторов, патрубков и других компонентов системы внутри.
Обратите внимание: В системе охлаждения автомобиля немаловажную роль играет крышка расширительного бачка. Она представляет собой клапан высокого и низкого давления, который может, соответственно, стравливать излишки или, наоборот, подсасывать воздух из атмосферы.
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.
Зачем нужно высокое давление внутри системы охлаждения
Если вспомнить курс школьной физики, с легкостью можно понять, зачем используется повышенное давление в системе охлаждения. Как известно, чем выше давление, тем выше температура закипания жидкости. Соответственно, если, например, давление равно 1 атмосфере, обычная вода будет кипеть при 100 градусов Цельсия. Но, если поднять давление до 2 атмосфер, то температура кипения приблизится к 120 градусам Цельсия.
Обратите внимание: пример с водой выше приведен неспроста. Еще несколько лет назад в автомобильной системе охлаждения использовалась обычная вода, чтобы охлаждать мотор. Поскольку ее температура закипания находится на уровне в 100 градусов по Цельсию, а рабочая температура мотора зачастую выше, было принято решение повысить давление внутри системы охлаждения. Кроме того, старые системы охлаждения не имели столь хорошей герметичности, как их современные аналоги.
Охлаждающие жидкости, которые сейчас используются в системе охлаждения автомобиля, закипают при температуре в 130-140 градусов, а при нахождении в герметичном конкуре с высоким давлением температура может доходить и до 150 градусов. Именно поэтому проблема с «закипанием» двигателя встречается все реже.
Коротко о главном
Первым делом необходимо определиться с тем, зачем всё же давление в системе охлаждения. Казалось бы, банальной циркуляции охлаждающей жидкости должно быть достаточно для отвода тепла. Раньше так и было, когда в радиатор заливалась вода. Но также было нормой встретить на обочине автомобиль, из-под капота которого валит пар. Такое происходило из-за того, что вода не успевала охлаждаться, а так как температура её кипения равна 100 градусам, то она очень быстро закипала.
Современные антифризы, большая часть которых изготовлена на спиртовой основе, закипают примерно при 115 градусах по Цельсию. Но стоит вспомнить школьный курс физики, откуда можно узнать, что увеличение давления приводит к сдвигу точки кипения жидкости. Это распространяется и на антифриз, который циркулирует по системам ДВС.
Какое давление внутри системы охлаждения автомобиля
Сразу стоит отметить, что в зависимости от автомобиля, давление в системе охлаждения автомобиля будет отличаться. Приведем среднее значение – это примерно от 1,2 до 2 атмосфер (в редких ситуациях давление может доходить до 2 атмосфер).
Обратите внимание: Когда речь идет о давлении применительно к жидкости, принято его называть не в атмосферах, а в Барах. Соответственно, давление в системе охлаждения в таком случае, в среднем, от 1,2 до 2 Бар.
Давление в системе охлаждения может зависеть от множества разных факторов: используемой охлаждающей жидкости, строение самого двигателя, герметичности и так далее.
Повышенное давление и методы борьбы
Система охлаждения устроена таким образом, что за давление в ней отвечает именно крышка расширительного бачка. Хотя и есть различные варианты конструкций. К примеру, на некоторых американских автомобилях расширительный бачок выполняет функцию отстойника, а сама крышка устанавливается на тройнике радиатора. Тем не менее суть работы остается прежней.
Давление в системе охлаждения двигателя ВАЗ-2110 должно находиться в пределах от 1,2 до 1,5 атм., при этом падение или превышение этих показателей уже можно считать серьезным отклонением. Довольно часто автомобилисты сталкиваются именно с повышенным давлением. Причиной будет все та же крышка, клапан которой заклинил в закрытом положении. В таком случае система будет прогреваться, давление увеличиваться, а его сброса не произойдет. Из-за этого образуются паровоздушные пробки, препятствующие нормальной циркуляции ОЖ по системе.
Какую роль играет крышка расширительного бачка в давлении системы охлаждения
Важный вопрос, который обязательно нужно рассмотреть, это значение крышки расширительного бачка. Она представляет собой клапан, задачей которого является контроль давления внутри шлангов и патрубков.
При повышении температуры двигателя возрастает температура жидкости в охлаждающей системе. Соответственно, вместе с этим повышается давление. Если в определенный момент не разгерметизировать систему, то может произойти разрыв шланга или радиатора.
Крышка расширительного бачка необходима для того, чтобы в нужный момент позволить выйти лишнему давлению. Подобным образом удается внутри системы охлаждения поддерживать определенное давление, например, на уровне в 1,5 атмосфер.
Играет роль крышка расширительного бачка и в обратном направлении. Когда автомобиль ставится на стоянку, его мотор постепенно охлаждается. При понижении температуры мотора понижается температура охлаждающей жидкости, а вместе с тем образовывается в системе охлаждения разряженная атмосфера. В такой ситуации крышка расширительного бачка открывается (то есть берет на себя роль клапана) и подает необходимое количество воздуха для нормализации давления.
Оригинальные запчасти
Очень часто высокое давление в системе охлаждения двигателя образуется из-за неисправности воздушного клапана, с этим мы уже разобрались. Другое дело, что этот клапан имеет недостаточный ресурс, или даже новый может оказаться нерабочим. Это касается и других элементов системы охлаждения, таких как термостат, водяной насос, патрубки, датчики, радиаторы и т. п. Чтобы спать спокойно, лучше обзавестись оригиналом, срок службы которого зачастую достаточно большой. Безусловно, стоят такие запчасти в разы дороже, но они почти на 100 % гарантируют исправную работу узла в целом. Ведь выход из строя, казалось бы, такого незначительного элемента, как крышка, может повлечь за собой капитальный ремонт двигателя.
Что касается китайских комплектующих, то это лотерея. Некоторые из них могут быть довольно качественными, другие же не ходят и 100 километров. Лучше не рисковать, ведь скупой платит дважды.
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:
Резиновые шланги, соединяющие части охлаждающей системы;
Если произошла деформация любого из этих компонентов (или он порвался, сломался, на нем образовалась трещина), вероятнее всего виной тому давление в системе охлаждения.
(391 голос., средний: 4,50 из 5)
Похожие записи
Автокондиционеры: неисправности и способы их устранения
Перегрев двигателя: что делать, в чем причины, как избежать
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.
Серьезные последствия
Мы уже рассмотрели, что в системе охлаждения двигателя создается давление. Это вполне нормально. Другое дело, что очень часто имеется неисправность, которую крайне сложно определить. К примеру, антифриз уходит, а видимой течи нет. В этом случае вполне возможно попадание ОЖ в картер двигателя. Рекомендуется регулярно проверять уровень масла. Если ОЖ действительно уходит в мотор, то уровень будет повышаться. Скорее всего, это говорит о пробитой прокладке головки блока цилиндров, поменять которую равносильно переборке силового агрегата.
Любая деталь имеет свой определенный ресурс, при достижении которого нет никакой гарантии того, что она в дальнейшем будет исправно работать. Нередки случаи, когда даже новая крышка расширительного бачка оказывается нерабочей. И речь сейчас идет не о китайской запчасти, а об оригинальной. К сожалению, от этого никуда не деться.
Подведем итоги
Вот мы и разобрались с тем, зачем давление в системе охлаждения двигателя, почему оно может быть чрезмерно высоким или же, наоборот, низким. В самостоятельной проверке зачастую нет ничего сложного, хотя многое зависит и от автомобиля. К примеру, бывает, из строя выходит датчик температуры ОЖ. Он может давать неверные данные на контрольные приборы, тем самым вводя водителя в заблуждение. Он может показывать как высокую температуру силового агрегата, так и, наоборот, низкую. Но это не будет говорить о том, что система работает неправильно.
При любых поломках в системе охлаждения их необходимо устранить как можно скорее. Желательно не эксплуатировать автомобиль с заклинившей крышкой или термостатом. Ведь для некоторых двигателей перегрев смертелен, а капитальный ремонт стоит совсем недешево. В целом же стоит регулярно проверять уровень ОЖ в системе, следить за тем, чтобы не было утечек и других дефектов. Также рекомендуется периодически очищать радиаторы от грязи, так как это может стать причиной повышенной температуры двигателя.
Для чего нужно давление в системе охлаждения и нужно ли оно вообще
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.
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.
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.
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.
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.