Избыточное давление в системе охлаждения двигателя

В наше время, подавляющее большинство легковых автомобилей и специализированной колесной техники оборудованы двигателями внутреннего сгорания. Вследствие того, что конструкция современных моторов далека от идеальной добрая часть произведенной энергии тратится на удаление тепла от трущихся деталей.

Для этого двигатель оборудуют жидкостно-воздушной охлаждающей системой. В ней используют охлаждающую жидкость (ОЖ), которая, омывая рубашку блока цилиндров, нагревается и затем, циркулируя в радиаторе, остывает под действием набегающего потока воздуха.

Но проблема в том, что нынешние моторы при работе разогреваются до очень высоких температур, и простая вода в системе охлаждения быстро превратится в клубы пара, вырывающиеся из-под капота автомобиля. И даже использование тосола или антифриза с температурой кипения 105–110° C не является панацеей. Но конструкторы давно придумали способ облегчить данную проблему.

Помочь этому сможет давление в системе охлаждения двигателя. Еще в школе нам рассказывали, что благодаря повышению давления повышается температура кипения жидкости. И вот, благодаря такому решению температуру кипения охлаждающей жидкости удалось повысить до 115—120°C.

Как образовывается давление

Давайте попробуем разобраться, вследствие чего создается и поддерживается повышенное давление в системе охлаждения мотора. После того как вы завели двигатель вашего автомобиля он станет нагреваться, и температура охлаждающей жидкости растет.

Соответственно образовывается пар, и вот за счет него начинает повышаться и уровень давления. В пробке радиатора или расширительного бачка установлен клапан, который поддерживает его на необходимом уровне.

Если говорить про цифровые параметры, то в зависимости от производителя это от 1,2 до 2 бар. Обычно, при росте давления свыше 1,5 бар срабатывает предохранительный клапан, и избыток образовавшегося пара сбрасывается в атмосферу.

Сложности с давлением в системе охлаждения

Вообще-то, таких проблем в системе охлаждения может быть только 2 — оно или слишком высокое, или низкое. Давайте попробуем разобраться с каждой из них.

При чрезмерном повышении давления узлы охлаждающей системы могут выйти из строя. Например, известны случаи, когда не сработал предохранительный клапан и радиатор отопителя салона просто разорвало. Также может лопнуть или сорвать с крепления патрубок. Это приведет к потере охлаждающей жидкости, выходу двигателя из строя из-за перегрева и дорогостоящему ремонту.

Если в процессе эксплуатации вы сталкиваетесь с тем, что в вашем авто постоянно срывает какой-либо из патрубков — это значит у вас высокое давление в системе охлаждения. Причина подобной неисправности во всех случаях одна — не работает предохранительный клапан. Устранить данную проблему очень легко — надо всего-навсего поменять пробку на радиаторе или расширительном бачке.

О пониженном давлении в системе охлаждения может говорить не слишком теплый поток воздуха из дефлекторов отопления салона. Причин в данном случае может быть несколько:

Клапан, установленный в пробке расширительного бачка, «закис» в открытом положении и система охлаждения сообщается с атмосферой. Убедиться в этом очень легко. После того, как вы завели автомобиль, и он достаточно прогрелся, просто откройте пробку на расширительном бачке. При исправном клапане вы должны услышать характерное шипение. В противном случае — клапан неисправен. Тогда охлаждающая жидкость начинает кипеть при меньшей температуре, образуются паровоздушные пробки и печка в салоне начинает греть гораздо хуже. Притом, что сам двигатель быстро «закипает». Устранить проблему поможет замена пробки, благо, что сейчас купить новую не составляет особенных сложностей.
Подтекание антифриза. Если вы не можете найти, где происходит «подсос» воздуха в радиатор, проверить это можно без особых сложностей практически в любом гараже. Для этого вам понадобится автомобильный насос с манометром и минимальный набор инструментов. Снимаете тонкий патрубок с расширительного бачка, затыкаете его подходящим по диаметру болтом и обжимаете при помощи хомута. Подсоединяете насос к бачку и начинаете качать. Закачивать воздух в систему надо до тех пор, пока манометр не покажет 1,4–1,6 бар (обычно в этом интервале срабатывает предохранительный клапан на пробке), и смотрите, откуда начинает сочиться жидкость. Если на двигателе подтеков нет, то обязательно проверьте салон — бывает, что подтекание внутри. Устраняете течь, и все будет работать как должно.
Низкий уровень охлаждающей жидкости. Если уровень выше нормы при нагревании ОЖ расширяется и начинает вытекать, что соответственно влечет за собой повышенный перерасход антифриза. При слишком низком уровне жидкость начинает кипеть и образуются воздушные пробки, из-за которых, в свою очередь, образовывается пониженное давление в системе. Для предотвращения таких ситуаций регулярно проверяйте уровень антифриза в бачке и поддерживайте его в пределах нормы.

Какой из методов устранения проблем с давлением в системе подойдет вам, зависит от каждого конкретного случая.

Мы же со своей стороны можем только посоветовать вовремя, проводить все регламентные работы и ТО. И тогда ваш автомобиль будет радовать вас надежной работой долгие годы.

Современные двигатели внутреннего сгорания, мягко сказать — не идеальны. Они обладают очень низким КПД, ведь часть энергии просто «теряется» на трение и нагрев. Именно из-за нагрева, моторы нужно охлаждать, сейчас самой эффективной системой является жидкостная (хотя и была воздушная). В ней роль охладителя берет на себя специальная жидкость, обычно это антифриз или тосол. Он циркулирует в этой системе под определенным давлением, но вот какое оно? Мне часто задают вопрос именно о давлении в системе — давайте разбирается, какое оно и за счет чего оно там образуется …

СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ

Такие вопросы пошли после статьи про крышку расширительного бачка, в ней я указал что это, по сути — клапан высокого и низкого давления, когда нужно он стравливает избыток, а когда нужно наоборот подсасывает из атмосферы, почитайте интересно. Но мы так и не определились, какое давление в системе охлаждения двигателя, скажем когда он работает, а также когда он стоит.

Для чего нужно знать показатели давления

Да все просто — охлаждающая система, это достаточно разветвленная сеть, и не всегда она металлическая. Состоит:

Из двух радиаторов, двигателя и печки в салоне. Редко из трех, когда в салоне помещаются два.
Из металлических трубок, которые подходят к двигателю, а также к радиаторам.
Из резиновых шлангов, которые соединяют части охлаждающей системы.
Также есть термостат, помпа, и расширительный бачок.

Собственно устройство достаточно простое, но как вы понимаете, избыточное давление может повредить части этой системы. Страдают в первую очередь резиновые шланги, а также радиаторы автомобиля, ведь зачастую они сделаны из алюминия (редко из меди или латуни), а это мягкие металлы, да и стенки тонкие, в общем их может просто порвать.

Как создается давление внутри?

Сейчас, наверное, многие думают — что давление внутри системы охлаждения создается специально! Отчасти это правда, а отчасти нет! Собственно двигателю «по фигу», главное чтобы он охлаждался. Да и специально нагнетать его туда никто не собирается. Все происходит само собой. НО КАК?

Это достаточно легкий физический процесс, любая охлаждающая жидкость (тосол или антифриз), да будь даже дистиллированная вода, от нагрева расширяется. ТО есть ее уровень растет, а особенно сильно расширяются антифризы – ОТ 10 ДО 20% в объеме.

А вот охлаждающая система – это замкнутый герметичный контур, то есть у него практически вообще нет, соприкосновения с окружающей средой.

НУ, теперь и представьте – холодный двигатель, вы только добавили в систему новую жидкость, скажем «до уровня», давления в ней практически «ноль». Закрыли пробку расширительного бачка и запустили двигатель. Система начинает разогреваться, антифриз расширяется и соответственно начинает давить на стенки радиаторов, патрубков и т.д. таким образом, оно и создается внутри.

Так давление это побочный продукт?

Не совсем так. Все дело в том, что раньше в системах охлаждения очень часто применялась обычная вода. А как нам известно — она кипит при 100 градусах Цельсия, но только лишь при нормальном давлении. Очень часто двигатели кипели, особенно летом, потому как достигнуть рабочей температуры в 100 градусов Цельсия, мотору достаточно легко! Да и старые системы нельзя назвать на 100% герметичными, воздух немного, но «подсасывался».

Что было сделано! Очень, элементарное и просто решение, которое уберегло, двигали от закипания. Просто взяли и повысили внутри системы давление.

Если копнуть физику, то получается:

При 1 атмосфере – вода кипит при 100 градусах

При 1,5 атм. – 110 градусов

При 2,0 атм. – почти 120 гр.

Систему охлаждения сделали герметичной, она сама себя нагревала и создавала внутри нужные «атмосферы». Таким образом, вода прекращала кипеть и просто охлаждала мотор. Просто и гениально. Справедливости ради стоит отметить, что современные охлаждающие жидкости кипят при более высоких температурах, например — зачастую антифриз выдерживает показатель в 130 – 140 градусов, а если еще и запереть в герметичный контур, то тут все 145 получится! Прогресс не стоит на месте.

Так какое давление внутри системы?

НУ что как говорится «раскроем карты», но сразу хочу сказать оно различно, и нет общего знаменателя:

Давление внутри системы охлаждения варьируется от 1,2 до 2 атмосфер (редко до 2,2), или как это принято считать с жидкостью от 1,2 до 2 Бар.

Но почему такой разбег? Все зависит от строения двигателя, жидкости, которая в него добавляется температуры, с которой он работает (ведь она тоже различна, бывает 90, а бывает и 110 — 120 градусов, особенно инжекторные варианты).

Такие показатели создаются в основном самой жидкостью, при ее расширении (нагреве). Но стоит отметить, что излишние показатели убирает крышка-клапан.

Пару слов о роли крышки расширительного бачка

Как я уже писал в одной из своих статей – ее назначение сложно переоценить. Ведь по сути это клапан, который контролирует атмосферы внутри всех шлангов и патрубков.

Когда идет разогрев, и жидкость начинает разогреваться, «атмосферы растут»! И если в определенный момент их не сбросить то у вас просто разорвет либо шланг, либо радиатор (ведь сейчас у них пластиковые боковины), либо еще что-нибудь.

Крышка открывается, и излишний «пар» выходит наружу! Таким образом, внутри остается заданное значение, скажем – 1,2 атм. Также и наоборот, когда у вас машина остыла, жидкость начинает уходить вниз, но лишнее давление сброшено, поэтому начинает образовываться разряженная атмосфера. И тут опять же крышка срабатывает как клапан – открывается и подает нужный воздух, для нормализации.

Таким образом, крышка это очень серьезный узел, у меня у знакомого была проблема, постоянно выбивало шланг с печки, никто не мог понять почему!

Антифриза вытекло просто уйма! Но потом сломалась и крышка, при очередном откручивании, после того как поставили новую, все прошло! Так что если у вас выбивает шланги, первым проверяйте крышку.

Сейчас небольшое полезное видео смотрим.

НА этом заканчиваю, думаю, статья была вам полезна, читайте наш АВТОБЛОГ.

(11 голосов, средний: 4,18 из 5)

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 в системе охлаждения двигателя считается нормой?

Тут многое зависит от конструктивных особенностей автомобиля. Но обычно это 1,2-1,4 атм. для легковых автомобилей. К примеру, на ВАЗ-2110 нормальным показателем можно считать 1,2 атмосферы. Критическое давление в системе достигается при нагреве антифриза и достижении его точки кипения. В это время давление в системе должно сбрасываться. Делается это для того, чтобы не порвало радиатор или любое другое наиболее слабое место.

За сброс давления отвечает крышка расширительного бачка. Её устройство предельно простое. Имеется металлический корпус с двумя отверстиями. Внутри находится шарик по диаметру больший, нежели отверстия. При достижении определенной температуры он поднимается. Это приводит к тому, что воздух стравливается в атмосферу. На многих авто 1,5 атм. является тем давлением, при котором происходит сброс.

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.

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.

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.

Негерметичность системы

Еще более популярная проблема в кругу автомобилистов – отсутствие давления. Это может случиться из-за:

заклинившего воздушного клапана;
наличия утечек в системе охлаждения.

Соответственно, выявить проблему не составит труда. Первым делом можно посмотреть на уровень антифриза на холодном двигателе. Если он не меняется от поездки к поездке, значит утечек в системе нет. Вторым пунктом меняем воздушный клапан на новый. После этого давление должно нормализоваться, и антифриз не будет перегреваться. Очень часто повышенное давление в системе охлаждения двигателя приводит к тому, что оно потом падает. Обусловлено это частично подклинивающим клапаном. Он то работает, то нет. В результате этого давление нагнетается, из-за чего в слабом месте может образоваться течь, а после этого пропадает герметичность.

Как найти утечку?

Для начала стоит начать с визуального осмотра. Стоит заглянуть под автомобиль, вполне вероятно, что под ним лужа из антифриза. Но и тут нужно понимать, что зачастую брешь проявляется только при достижении определенного давления, поэтому на холодную её найти не удастся. Тем не менее есть специальные устройства для нагнетания давления в системе, при этом двигатель во избежание ожогов должен быть холодным.

В качестве такого устройства можно использовать обычный насос и манометр. Все можно сделать в гаражных условиях. Первым делом отсоединяем верхний патрубок, подходящий к расширительному бачку. В отверстие желательно вставить болт подходящего диаметра. Дальше подключаем к патрубку насос с манометром и нагнетаем давление. При достижении 1,5 атм. должен сработать воздушный клапан. В это же время ищем утечку.

Нюансы работы системы охлаждения

Многое также зависит от используемой охлаждающей жидкости. Заливать воду, к примеру, не нужно даже в старые автомобили, лучше прикупить недорогой антифриз, проблем будет меньше. Тем не менее современные моторы требуют качественного охлаждения. Завод-изготовитель в мануале указывает рекомендуемые марки ОЖ. Желательно придерживаться этих советов и не разбавлять антифриз, если у вас не концентрат.

Современные охлаждающие жидкости имеют различный срок службы и температуру кипения. К примеру, G12 закипает позже, нежели G11, а G12++ обладает повышенным ресурсом, но и стоит он дороже. В любом случае во избежание закипания мотора рекомендуется заливать только качественную охлаждающую жидкость.

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.

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.