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)
Похожие новости
Состав незамерзайки. В процентах и стоит ли делать своими руками
Потемнел антифриз (ТОСОЛ), стал коричневым. Почему? Разбираем ос.
Сколько антифриза в системе охлаждения. Будем считать литры
Одной из главных задач производителей двигателей является повышение КДП, которое в идеале должно доходить до 100%. Но в данный момент двигатели внутреннего сгорания, используемые в автомобилях, далеки от идеалов. Во время их работы значительная часть энергии тратится на трение и нагрев. Из-за возникающего нагрева, в автомобиль приходится устанавливать системы охлаждения. В данный момент наиболее распространена система жидкостного охлаждения мотора автомобиля. В нее заливается охлаждающая жидкость (тосол или антифриз), которая циркулирует по системе под давлением, охлаждая соответствующие агрегаты. В рамках данной статьи рассмотрим, какое именно давление в системе охлаждение создается, как это происходит, а также другие вопросы, связанные с темой.
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.
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.
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.
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.
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.
Не секрет, что на работающем двигателе в системе охлаждения создается избыточное давление. В bmw e39 система охлаждения нормально функционируя имеет рабочее давление до 2.0 бар это почти 2 атмосферы. 1 бар = 0.98 атмосферы. Не мало да?
Начнем по порядку: Как вы думаете для чего в системе охлаждения создается давление?
Ладно ладно не буду томить и заставлять искать :P.
Давление в системе охлаждения создается как дополнительная мера препятствия закипания жидкости в системе охлаждения.
Дело в том что всем известно вода закипает при 100 градусах цельсия. Но вот далеко не все уже знают что вода может очень сильно менять свою точку кипения.
Например на вершине эвереста вода закипит уже при 69 градусов вот так вот 🙂 .
Вода при давлении в 2.0 атмосферы закипит уже не при 100 привычных градусах, а при 119 градусах цельсия. Не плохая разница да?
Именно поэтому градуировка шкалы в бмв е39 идет следующим образом
Можно ли на заведенном прогретом двигателе открывать крышку расширительного бачка?
Да можно.
Что может произойти?
Не аккуратно открывая можно получить ожог. ОЖ под давлением находиться и может обильно вылиться.
Если жидкость обильно выльется из системы охлаждения, то можно получить воздушную пробку, ее обязательно нужно будет прогнать перед дальнейшей эксплуатацией. Иначе можно перегреть двигатель и ремонт. Дорогой ремонт.
Если система охлаждения при открытии крышки будет нагрета до 116 градусов и больше, то можно и ожог получить при открытии крышки и двигатель перегреть, от туда истории про задиры. Но это считай уже когда перегретый двигатель и ты открываешь крышку, просто усугубишь положение вещей.
Если двигатель в полном порядке, то при аккуратном медленном открытии крышки ничего не произойдет, кроме спуска давления из системы охлаждения. Как только крышку закроешь назад давление постепенно восстановится.
Для чего давление в системе охлаждения
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.
Давление в охлаждающей системе: на что влияет и зачем нужно?
Большинство современных моделей авто укомплектованы двигателями внутреннего сгорания. Подобная конструкция далека от идеальной, поскольку большая часть произведенной энергии расходуется на удаление избыточного тепла от соприкасающихся деталей. Именно для этого в машинах предусмотрена установка специальной системы охлаждения. В ней в качестве охлаждающего реагента принято использовать специальную жидкость – тосол или антифриз. Данная жидкость циркулируя по системе выполняет охлаждение соответствующих агрегатов и препятствует чрезмерному нагреву трущихся деталей. О том, какое именно давление должно создаваться в системе охлаждения и как это происходит, разберемся в рамках данной статьи.
Как работает система?
Важно понимать, что в системе охлаждения двигателя специально никакое давление не создается. На силовые агрегаты автомобилей этот показатель не оказывает влияние. Для самого мотора крайне необходимо, чтобы все его составляющие были достаточно охлаждены. Как и любая другая жидкость, антифриз или тосол под воздействием высоких температур расширяются. В среднем показатель расширения охлаждающего реагента составляет 10-20%. Другими словами при циркуляции в системе уровень жидкости возрастает на эту величину и возникает давление. Жидкость, находящаяся в замкнутом герметичном контуре, давит на стенки радиаторов, патрубки и другие элементы внутри системы. Избыток давления в охлаждающей системе сбрасывается с помощью крышки расширительного бачка. Он, в свою очередь, при необходимости может подсасывать воздух из атмосферы в систему.
Каким должно быть давление?
В зависимости от марки автомобиля давление в системе будет разниться. Среднее значение этого параметра составляет 1,2-2 атм. В системе охлаждения оно меняется в зависимости от следующих причин:
- Используемой охлаждающей жидкости;
- Конструкции двигателя;
- Герметичности системы.
Чрезмерное повышение давление может вывести из строя отдельные узлы системы. Как правило, выявить нарушение можно по таким признакам:
- Разрыв отопителя салона;
- Срыв патрубка с крепления.
Если в процессе эксплуатации автомобиля данные нарушения периодически имеют место быть, то, скорее всего, неисправен предохранительный клапан. Устраняется такая неполадка путем замены пробки на радиаторе или расширительном бачке.
Почему важно поддерживать давление?
Поддерживать давление в охлаждающей системе важно по нескольким причинам. Во-первых наличие избыточного давления способствует повреждению компонентов системы, задействованных в ее работе. Высокое давление может привести к разрыву и деформациям многим из них, а это обойдется автомобилисту в довольно кругленькую сумму. Помимо уже сказанных выше последствий нарушение давления в системе может привести и к выходу из строя следующих деталей:
- Резиновых шлангов;
- Термостата;
- Помпы;
- Металлических трубок, ведущих к радиатору.
Иногда повышенное давление в системе приводит к неисправностям самого радиатора.
Смотрите видео о давлении в системе охлаждения:
Давление в системе охлаждения двигателя
Автор: Сочи Авто Ремонт
Большинство современных авто имеют систему охлаждения мотора, без которой машина не сможет много проехать и быстро перегреется. Вот почему эта система является обязательной для каждого автомобиля. На многих автомобилях установлена воздушно-жидкостная система, охлаждающая двигатель, т.к. жидкостью будет отводиться тепло от мотора, охлаждение которой в свою очередь будет производиться воздушным потоком на радиатор. Давление в системе охлаждения двигателя — наша тема сегодня.
Из-за расширения в процессе работы охлаждающей жидкости в системе, возникает давление, хотя бывают случаи, при которых давление превышает допустимые пределы.
Давление в системе охлаждения двигателя
Зачем в системе охлаждения нужно давление
Ранее в качестве ОЖ использовали обыкновенную воду. Но при работе этой системы длительное время, происходило быстрое повышение температуры двигателя с последующим перегревом. Конструкторы стали искать выход из этой ситуации. Было найдено два способы, сегодня применяются на автомобилях:
На смену воде пришла охлаждающая жидкость, с более высокой температурой кипения, чем у воды. Сама охлаждающая система была переоборудована для создания в ней давления определенного значения, если давление растет, значит, температура, кипения жидкости также повышается.
Результатом этого, является увеличение температуры кипения ОЖ до 125 градусов, вместо прежних 100, когда использовалась вода. Если же говорить о цифрах, давление в охлаждающей системе двигателя имеет значение 1,2 Атм.
Каким образом осуществляется поддержка давления в системе
Для понимания этого, необходимо рассмотрение рабочего процесса. Давление в системе охлаждения двигателя в ходе нагрева ОЖ — происходит повышение давления. Чтобы этого не произошло, на расширительном бачке и радиаторе устанавливается клапан, и при превышении давления больше допустимого, происходит открывание клапана и стравливание лишнего воздуха.
Обратная ситуация, происходит, когда двигатель холодный, где по клапану в охлаждающую систему осуществляется всасывание воздуха, для создания необходимого давления. Теперь следует ответить на вопрос, интересующий всех, в чем причина возникновения избыточного давления в охлаждающей системе?
Давление в системе охлаждения двигателя проблемы
Проблемы, связанные с давлением охлаждающей системы
Единственная причина высокого давления в охлаждающей системе заключается в неисправном клапане сброса на расширительном бачке или радиаторе. Для устранения проблемы, надо произвести замену крышки расширительного бачка или радиатора, где располагается клапан. Для профилактики необходимо раз в несколько лет производить замену крышки, из-за периодического засорения клапана и плохого стравливания избыточного воздуха.
Противоположная неисправность, вызывающая недостаточное давление в охлаждающей системе объясняется плохой герметичностью системы, и образованием подтека ОЖ. Надо лишь найти место повреждения для его устранения.
Давление в системе охлаждения двигателя нужно контролировать!
