Оптимальная рабочая температура двигателя и советы по охлаждению и перегреву
Большинство двигателей современных машин работают в температурном диапазоне, примерно от 90 до 110 градусов. Поддержание постоянной рабочей температуры необходимо для контроля выбросов, экономичной работы двигателя и производительности ну и конечно ресурса двигателя.
Существует 3 диапазона рабочей температуры:
1. От 78 до 85 – оптимальная работа для низкой концентрации токсичных выхлопных газов.
2. От 85 до 95 – оптимальная работа для режима полной нагрузки двигателя.
3. От 95 до 110 – оптимальная работа для режима частичной нагрузки двигателя.
Температура двигателя определяет не только его мощность и расход топлива, но и токсичность отработавших газов. Улучшению работы двигателя способствует также то обстоятельство, что находящаяся под не большим давлением охлаждающая жидкость кипит не при температуре 100С, а при 115…130С. В системе охлаждения давление составляет 1,0…1,6 бар. Если температура двигателя выйдет за пределы нормального диапазона, по любой причине, существует опасность перегрева двигателя.
ВОЗМОЖНЫЕ ПРИЧИНЫ ПЕРЕГРЕВА
Перегрев может быть вызван всем, что уменьшает способность системы охлаждения поглощать, передавать и рассеивать тепло. Низкий уровень охлаждающей жидкости, утечка охлаждающей жидкости (за счет внутренних или внешних утечек), плохая теплопередача внутри двигателя из-за накопленных отложений в водяной рубашке, неисправный термостат, который не открывается, плохой поток воздуха через радиатор, неисправный вентилятор охлаждения, забитые каналы радиатора системы охлаждения, неисправная помпа, или даже дефектная крышка радиатора (расширительного бачка).
Единственный способ охладить горячие цилиндры, это держать их в постоянном контакте с охлаждающей жидкостью. И единственный способ сделать это, поддерживать теплоноситель в постоянной циркуляции.
Как только циркуляция прекращается:
• из-за проблем с помпой
температура двигателя начинает расти, и двигатель начинает перегреваться. Охлаждающую жидкость также надо избавлять от тепла, отобранного от двигателя. Если радиатор засорен пылью или мусором, или если его внутренние каналы забиты накипью, ржавчиной, эффективность охлаждения будет снижена, и двигатель будет перегреваться. То же самое произойдет, если вентилятор охлаждения не работает или вращается не достаточно быстро, чтобы охладить радиатор. Термостат должен работать так, чтобы что бы поддерживать температуру двигателя в пределах нормы, двигатель не должен перегреваться. Если термостат не открывается, циркуляция охлаждающей жидкости идет по малому кругу, и двигатель будет перегреваться. Забитая выхлопная система может также вызвать перегрев двигателя. Выхлоп несет в себе много тепла от двигателя, так что если каталитический нейтрализатор забит, или выхлопная труба забита, это тоже может привести к перегреву двигателя. Возможно, что ваш двигатель на самом деле не перегревается вообще. Температурный индикатор может обманывать по причине неисправного датчика температуры охлаждающей жидкости. Иногда это может быть вызвано низким уровнем охлаждающей жидкости или воздушной пробкой в системе охлаждения.
ВОЗМОЖНЫЕ ПОСЛЕДСТВИЯ ПЕРЕГРЕВА ДВИГАТЕЛЯ
Если ваш двигатель перегревается, он может начать детонировать. Двигатель может греметь и стучать и потерять мощность. Если детонация продолжается, это может привести к повреждению колец, поршней и / или вкладышей шатунов. Перегрев может также вызвать задиры на поршнях и цилиндрах. Когда температура двигателя сильно поднимается, поршни расширяются, зазоры уменьшаются до минимума, и появляются задиры цилиндров, повреждения поршней и цилиндров. Выпускные клапаны также зажимаются в своих направляющих. Это может привести к повреждению клапанов, направляющих и привести к потере компрессии.
Другим следствием перегрева двигателя может быть сгоревшая прокладка головки блока цилиндров. Тепловое расширение алюминия почти в три раза больше, чем у чугуна. Тепловое расширение вызывает искривление головки блока цилиндров в местах с наиболее высокой температурой. Типичная алюминиевая головка деформируется больше всего в середине, пробивается прокладка головки. Это обычно приводит к прорыву газов в соседние цилиндры, попаданию охлаждающей жидкости в цилиндры.
Перегрев двигателя может также повредить радиатор и шланги системы охлаждения, они могут лопнуть под давлением.
Индикатор перегрева нельзя никогда игнорировать. Хотя некоторые автомобили могут отключить часть цилиндров для охлаждения двигателя поступающим воздухом, большинству двигателей будет нанесен серьезный ущерб, если они перегреются.
Остановите машину при первых признаках перегрева. Выключите двигатель, дайте ему остыть и попробуйте найти и устранить проблему.
Цель слежения за температурой
В каждом двигателе внутреннего сгорания находятся поршни, при направлении поршня в нижнюю мертвую точку затрачивается очень много энергии, которая, в свою очередь, отдает большое количество тепла, имеющее высокую температуру. Как все знают, двигатель состоит из металлического материала, а металл считается очень чувствительным к температуре, материалом.
При высоких температурах металл имеет свойство расширения, что влечет за собой деформацию участков, для которых необходимо иметь точные размеры, обеспечивающие идеальную работу мотора. В каждом автомобиле находится специальная система охлаждения двигателя, обеспечивающая оптимальную температуру для работы, избегая деформации необходимых частей.
2) Отказал электрический вентилятор охлаждения
Если ваша автомашина имеет электрический вентилятор охлаждения и он вышел из строя (нет вращения при при горячем двигателе), то это может также привести к перегреву автомобиля (двигателя).
Дело здесь вот в чем, электрический вентилятор охлаждения передает двигателю холодный воздух с улицы, который проходит через радиатор охлаждения. Вентилятор охлаждает мотор в тот момент, когда ваша машина движется на небольшой скорости помогая тем самым двигателю охлаждаться.
Если во время движения автомобиля вы увидели, что температура двигателя начала расти и двигаться в сторону красной опасной зоны, то остановите пожалуйста машину, после этого откройте капот и проверьте, работает ли в ней вентилятор охлаждения.(?) Если вентилятор не крутится, то вам необходимо на месте выяснить причину неисправности, которая может быть в следующем:
— Плохой контакт, питающий вентилятор
Для того чтобы проверить контакт вентилятора охлаждения, необходимо снять жгут проводов, которые питают вентилятор. С помощью двух проводов запитайте вентилятор напрямую от аккумулятора. Если причина неисправности вентилятора в жгуте проводов, то вентилятор охлаждения заработает.
Если ваша машина не имеет датчика радиатора, то этот способ проверки может вам не подойти. Тогда для обнаружения неисправности необходимо снять электрический разъем с вентилятора, а далее можете замкнуть контакты разъёма самого вентилятора. Если он исправен, то вентилятор заработает.
— Неисправен датчик включения вентилятора
Во многих и особенно в современных автомобилях установлен температурный датчик, который включает вентилятор охлаждения. Происходит это после того, как температура охлаждающей жидкости достигла своей определенной температуры.
Для того чтобы проверить исправность датчика необходимо, также снять жгут проводов питающий вентилятор и замкнуть контакты вентилятора. Если вентилятор находится в исправном состоянии, то он начнет работать.
Правильная рабочая температура двигателя
Стабильность работы любого автомобиля зависит от условий эксплуатации и технических характеристик двигателя внутреннего сгорания. Такой показатель, как рабочая температура двигателя, зависит не только от условий окружающей среды, но и от многих эксплуатационных факторов. Если данный параметр соответствует расчетной величине, т. е. находится в допустимом диапазоне, силовой агрегат обеспечивает максимальную отдачу энергии в течение длительного времени. При оптимальных режимах двигателя внутреннего сгорания создаются лучшие условия для функционирования всех систем автомобиля.
Какова нормальная температура охлаждающей жидкости прогретого двигателя
Как правило, различные серьезные сбои и отклонения в работе системы охлаждения немедленно фиксируются водителем. Если двигатель не прогревается, тогда в зимний период плохо работает печка, понижается комфорт эксплуатации ТС.
Если же возникает перегрев мотора, это можно определить по указателю температуры на приборной панели, на многих авто срабатывает аварийный звуковой сигнал, из-под капота может просто пойти пар и т.д.
В подобных ситуациях проблема очевидна, неполадки легче локализовать и устранить. Однако более сложной ситуацией является такая, когда двигатель прогревается, но не до конца, также ДВС может перегреваться, но только частично. Достаточно часто водители отмечают и значительные колебания температуры ОЖ без видимых причин.
Так или иначе, но данную проблему нужно устранять, так как поломки в системе охлаждения имеют свойство прогрессировать, причем достаточно быстро. Ресурса двигателю такие отклонения от нормы, даже незначительные, тоже не добавляют.
Также отметим, что рабочей жидкостью в системе охлаждения является тосол или антифриз (только вода на современных и других авто уже давно не используется). Указанный тосол/антифриз представляет собой смесь концентрата и дистиллированной воды. Антифризы обладают антикоррозийными, а также смазывающими свойствами.
Смесь концентрата и воды обычно замерзает при температурах около -40 и ниже (в зависимости от пропорций), а кипение происходит при нагреве от 108 градусов по Цельсию. При этом на большинстве автомобилей датчик температуры покажет перегрев тогда, когда температура ОЖ будет достигать около 100 градусов по Цельсию.
В этом случае двигатель нужно глушить, так как дальнейший нагрев приведет к закипанию жидкости в системе охлаждения. Кипение ОЖ может стать причиной сильного перегрева двигателя, в результате чего мотору может потребоваться сложный и дорогой ремонт. Также существует риск заклинивания силового агрегата, деформации привалочных плоскостей БЦ и ГБЦ, появления трещин в блоке или головке и т.д.
Еще, как уже было сказано выше, двигатель может не выходить на рабочую температуру, то есть все время оставаться холодным или недостаточно прогреваться. Последствия не так страшны, как перегрев, но неисправность все равно нужно устранять. Чтобы разобраться с возможными причинами, следует уделить внимание особенностям работы системы охлаждения и контролю за температурой.
Воздушная и жидкостная системы охлаждения
Существуют две разновидности систем охлаждения двигателя: воздушная и жидкостная. В современном автотранспорте, как правило, применяют жидкостную систему охлаждения — воздушную же используют в мототехнике и небольших генераторных установках.
Воздушная система охлаждения
Как следует из названия, в такой системе для отвода излишнего тепла от двигателя используется поток воздуха. Это конструктивное решение широко применяли в 60-70-х годах ХХ века такие производители как Fiat, Volkswagen и другие — в том числе, отечественный «Запорожец».
При воздушной системе охлаждения тепловой режим двигателя определяют температурой масла в системе смазки, которая должна находиться в пределах 70-110 °С.
Основные недостатки воздушной системы охлаждения:
- значительные затраты мощности на привод вентилятора;
- повышенный уровень шума при работе;
- ухудшение наполнения цилиндров топливно-воздушной смесью;
- воздушные потоки направляются неравномерно — это может привести к локальному перегреву;
- большая тепловая напряженность отдельных деталей может привести к перегреву двигателя.
Именно поэтому современные производители отдают предпочтение жидкостной системе охлаждения.
Жидкостная система охлаждения
Эту систему охлаждения устанавливают на современные автомобили с двигателем внутреннего сгорания. Детали двигателя, подвергающиеся нагреву, охлаждаются при помощи жидкости. В отдельных случаях это может быть вода или тосол, но самое распространенное решение — антифриз.
Для предупреждения неполадок обычному автовладельцу достаточно знать несколько ключевых моментов.
Как добраться до места ремонта без риска для двигателя?
Обычно перегрев происходит в жаркую погоду или в пробке. Имеет смысл подождать вечера, чтобы без проблем добраться до места ремонта своим ходом: станет прохладнее и спадет трафик. Есть несколько лайфхаков, которые увеличат ваши шансы доехать до нужной точки без перегрева двигателя.
Включите отопитель на максимум. Ваша задача — максимально отвести тепло из системы охлаждения. Печка заберет лишний жар мотора, но при этом вскипеть рискуете вы сами.
Держите минимальные обороты. Мы имеем в виду минимально возможные для нормального движения. При этом нагрузка на двигатель будет меньше — значит, меньше тепла будет выделяться при работе. На автомобилях с механической коробкой передач можно переходить на повышенную передачу раньше обычного. Машины с автоматом, как правило, имеют ручной режим: переведите в него ручку селектора и управляйте диапазонами вручную.
Оптимальная рабочая температура для инжекторного, карбюраторного и дизельного двигателя
Все водители знают, что рабочая температура карбюраторного и инжекторного двигателя составляет порядка 90 градусов Цельсия. Для дизельного мотора эта величина может варьироваться от 80 до 90 градусов Цельсия.
После запуска двигателя и в процессе дальнейшей эксплуатации автомобиля очень важно все время контролировать рабочую температуру двигателя по датчику. Водитель должен знать, что в процессе работы мотора она должна находиться на строго заданном уровне и не иметь отклонений. Любые отклонения от нормы могут рассказать вам о неисправности какой-либо системы (в основном, охлаждения).
Датчики, прошивка ЭБУ и вентилятор
[attention type=green]Точность показаний датчика температуры охлаждающей жидкости также сильно влияет на рабочую температуру. Датчик температуры находится возле корпуса термостата.[/attention]
Датчик отправляет электрический импульс на электронный блок управления, а он в свою очередь, даёт команду на запуск вентилятора охлаждения. Нормальная температура, при которой вентилятор должен запускаться — 105 градусов. При неверных показаниях датчика вентилятор запустится раньше (в этом случае антифриз не прогреется до нормы) или позже. Тогда возможен перегрев двигателя и закипание антифриза, особенно антифриза неважного качества.
4. Избегайте движения в жаркую погоду.
Большинство автомобильных двигателей перегреваются во время пробок. Работа на холостом ходу, затем первая передача, работа на холостом ходу снова. И импульс охлаждения воздуха, обтекающего машину, — нет. Все прогревается: двигатель, выхлопная система, а также другие компоненты, установленные под капотом.
Поэтому, если вы планируете маршрут для поездки в жаркие дни, постарайтесь сделать это так, чтобы избежать пробок. Если это будет праздничный уик-энд для обмена праздниками, вместо очереди у ворот автомагистрали выберите альтернативный маршрут.
Вентиляторы для системы охлаждения
Вентиляторы различаются по многим параметрам, включая материал, из которого они состоят, и способ их изготовления или сборки, по диаметру, количеству лопастей, длине лопасти, шагу лопасти и типу ступицы. Материалы включают нейлон или пластик, металл и гибридные материалы, например, вентилятор Horton HTEC (термореактивный композит).
Формованные вентиляторы являются наиболее распространенными и интенсивно используются как на дорогах, так и вне дорог. Они изготавливаются из пластика или нейлона и имеют цельный дизайн.
Модульные вентиляторы обычно используются в условиях бездорожья и обеспечивают значительную гибкость конструкции. При этом в одной и той же втулке могут использоваться различные длины лезвий, их шаг, конфигурации и материалы для оптимизации производительности. Различные варианты ступиц увеличивают их пригодность для многих применений.
Металлические вентиляторы используются в внедорожных транспортных средствах, а также в транспортных средствах, предназначенных для дорог. Прочные и относительно легкие, они могут быть изготовлены по индивидуальному заказу с учетом точных требований к воздушному потоку, размеру, длине лопасти, ширине лопасти, типу кожуха, зазору наконечника, диапазону скоростей передаточного числа вентилятора и другим факторам.
