Охлаждение двигателя дизельного двигателя: Cистема охлаждения дизельного двигателя

Cистема охлаждения дизельного двигателя

Категория:

   Техническое обслуживание дизелей

Публикация:

   Cистема охлаждения дизельного двигателя

Читать далее:

Cистема охлаждения дизельного двигателя

Общее устройство. Система охлаждения предназначена для принудительного отвода теплоты от наиболее нагретых деталей (гильзы, блока, головок цилиндров) и поддержания необходимого температурного режима дизеля.

В дизелях СМД-31 и СМД-23/24 применена жидкостная принудительная система охлаждения. В качестве охлаждающей жидкости используют воду или антифриз.

В системе охлаждения дизеля СМД-24 (с пусковым двигателем) частично применяется естественная (термосифонная) циркуляция охлаждающей жидкости из-за различной плотности горячей и холодной жидкости. Такая циркуляция жидкости происходит в нижней части рубашки блок-картера и водяной рубашке пускового двигателя (при работе его в режиме холостого хода).

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

На рисунке 56 приведена схема системы охлаждения дизеля СМД-31. Основные сборочные единицы системы – водяной насос с вентилятором, радиатор и термостаты. Вода из нижнего бачка радиатора засасывается водяным насосом и по водоподводящим каналам блок-картера подается в водяную рубашку блока цилиндров и головок цилиндров. По каналу вода из водяной рубашки блока цилиндров подводится к водомасляному теплообменнику, а по каналу отводится в водяную рубашку передней головки цилиндров. Из головок цилиндров по трубам, соединенным между собой шлангом, вода поступает в верхний бачок радиатора. Пройдя по трубкам сердцевины радиатора, вода охлаждается потоком воздуха, создаваемым вентилятором.

Рис. 56. Схема системы охлаждения дизеля СМД-31:
1 – гильза; 2 – блок-картер; 3 – нижний бачок радиатора; 4 – водяной насос; 5 -отводящая труба; 6 – водяной радиатор; 7 – верхний бачок радиатора; 8 – заливная горловина радиатора; 9 – корпус термостатов; 10 – бонка на водяной трубе под установку датчика температуры; 11 – водяная труба передней головки цилиндров; 12 – водяная труба задней головки цилиндров; 13 – канал подвода воды в головку цилиндров; 14 – канал подвода воды к водомасляному теплообменнику; 15 – водо-масляный теплообменник; 16 – канал отвода воды от водомасляного теплообменника; 17 – водяная рубашка блок-картера

Температура воды в системе охлаждения при полной нагрузке дизеля и температуре окружающего воздуха не более 40 °С должна быть 85…100 °С. Допускается кратковременное (не более 3 мин) повышение температуры воды до 105 °С. На водяной трубе передней головки цилиндров предусмотрены две бонки с резьбовыми отверстиями под установку датчика температуры и сигнализатора аварийной температуры воды.

Для регулирования давления в системе в пробке заливной горловины 8 радиатора установлен паровоздушный клапан. Паровой клапан служит для отвода из радиатора образующихся паров воды, а воздушный – для сообщения системы с окружающей средой.

Рис. 57. Водяной насос и вентилятор:
1 – вентилятор; 2 – ступица шкива вентилятора; 3 – кольцо; 4 – приводной ремень; 5 и 19- шариковые подшипники; 6 – трубка подвода масла; 7 – отводящая труба; 8 крышка водяного насоса; 9 – крыльчатка; 10 и 23 – болты; 11 – втулка; 12 и 22-гайки; 13 – прокладка; 14 – сальник; 15 и 20 – резиновые манжеты; 16 – дренажное отверстие; 17 валик водяного насоса; 18 – корпус; 21 – шкив

Из системы охлаждения вода сливается через краник, установленный на корпусе водомасляного теплообменника, а из водяного радиатора – через краник на нижнем бачке радиатора.

Конструкция системы охлаждения дизелей СМД-23/24 аналогична системе дизеля СМД-31, только в ней отсутствуют водомасляный теплообменник и водяной канал, а на дизеле СМД-24 еще подключена система охлаждения пускового двигателя (забор воды из нижней части рубашки блок-картера и отвод из головки пускового двигателя в водяную трубу).

Для принудительной циркуляции воды в системе охлаждения дизелей СМД-31 и СМД-23/24 служит водяной насос 72.13002.00-02, смонтированный на переднем торце блока цилиндров. Поток воздуха на радиатор нагнетается вентилятором, объединенным в один агрегат с водяным насосом. В чугунном корпусе (рис. 57) на двух шариковых подшипниках вращается валик насоса. На передний конец валика насажена ступица, которая зафиксирована от проворачивания на валу сегментной шпонкой. К ступице болтами прикреплены шкив и шестилопастный вентилятор. На дизеле СМД-31 установлен вентилятор 72.13010.01, а на СМД-23/24 – вентилятор 60-13010.11 (различие – размеры и углы наклона лопастей).

Рис. 58. Натяжной ролик:
1 – ролик; 2 и 8 – винты крепления крышек; 3 и 6 – крышки; 4 – стопорное кольцо; 5 – шариковые подшипники; 7 – ось ролика; 9 – распорное кольцо

Для смазывания подшипников водяного насоса из масляного канала блок-картера по трубке 6 подается моторное масло. Резиновые манжеты предохраняют от просачивания смазки наружу.

На заднем конце валика установлена крыльчатка, уплотнение которой с корпусом обеспечивается сальником, унифицированным с сальником водяного насоса двигателей ВАЗ. Для контроля за работой сальника в корпусе насоса выполнено дренажное отверстие. Появление воды из отверстия свидетельствует об износе сальника.

Привод вентилятора и водяного насоса осуществляется двумя ремнями. Натяжение ремней регулируют натяжным роликом (рис. 58), который вращается на двух шариковых подшипниках, запрессованных на оси ролика. Между подшипниками расположено распорное кольцо. Ролик устанавливают на неподвижную ось и фиксируют стопорным кольцом. Подшипники закрыты крышками, которые прикреплены к ролику винтами. Подшипники ролика постоянно смазываются. Ролик может свободно перемещаться вдоль оси, что позволяет ему самоустанавливаться при натяжении ремней.

Для сокращения времени прогрева дизеля и поддержания оптимального температурного режима независимо от нагрузки и температуры окружающего воздуха на дизеле установлены два термостата марки ТС-107. Они размещены в общем корпусе, полость которого сообщается с водяной трубой, верхним бачком радиатора и водяным насосом.

Термостат представляет собой неразъемную конструкцию, состоящую из латунного корпуса, стойки и держателя, скрепленных между собой четырьмя усиками, которые выполнены на стойке, пропущены через пазы в корпусе и держателе, отогнуты и припаяны к держателю.

В корпусе термостата размещены два клапана (основной и перепускной) и баллон, внутри которого находятся поршень и резиновая вставка. Пространство между резиновой вставкой и баллоном заполнено специальным наполнителем, представляющим смесь церезина с алюминиевым порошком. Пружина установлена враспор и плотно прижимает основной клапан к корпусу.

После пуска дизеля, пока вода не прогреется до температуры 80 °С, основные клапаны термостатов закрыты. Вода, поступающая в корпус термостатов из водоотводящих труб головок цилиндров, минуя радиатор, по трубе направляется в насос и снова попадает в блок-картер. При температуре воды свыше 80 °С наполнитель, нагреваясь, расширяется в объеме и давит на резиновую вставку, которая, в свою очередь, сжимаясь, стремится вытолкнуть поршень. При усилии на поршень, превышающем сопротивление пружины, основной клапан перемещается вниз относительно поршня, образуя кольцевой зазор между клапаном и корпусом, и вода начинает частично циркулировать через радиатор. Когда температура воды достигает 90 °С, клапан открывается полностью и весь поток воды проходит через радиатор.

Одновременно при перемещении основного клапана перемещается вниз перепускной клапан, перекрывая канал для прохода воды к водяному насосу.

Рис. 59. Термостат:
1 – перепускной клапан; 2 – нижняя стойка; 3 – пружина клапана; 4 – основной клапан; 5 – держатель; 6 и 14- гайки; 7 – колпачок вставки; 8 – поршень; 9 -корпус термостата; 10 – резиновая вставка с шайбой; 11 – наполнитель; 12 -баллон; 13 – пружина перепускного клапана

Техническое обслуживание системы охлаждения заключается в ежесменной проверке и доливке охлаждающей жидкости в радиатор, проверке и при необходимости регулировке натяжения ремней привода вентилятора через каждые 60 моточасов.

Натяжение ремней проверяют с помощью устройства КИ-8920 ГОСНИТИ в таком порядке:
– приведите устройство в исходное положение, установив кнопкой указатель нагрузки на нуль и раздвинув подвижные сегменты так, чтобы их нижние торцы находились на одной линии;
– установите устройство сегментами на проверяемый ремень в середине пролета между шкивами и нажмите на корпус-ручку, следя за показанием указателя нагрузки. При нагружении ремня сегменты проворачиваются относительно своей оси на угол, пропорциональный стреле прогиба. Как только нагрузка на ремень достигнет 40 Н (4 кгс), снимите устройство и определите прогиб ремня по шкале, нанесенной на сегментах. Если прогиб ремня не соответствует требуемому значению, отрегулируйте его натяжение.

В случае отсутствия устройства прогиб можно определить нажатием на ремень пружинным динамометром или грузом. При этом усилие должно быть приложено в середине прогиба между шкивами и также составлять 40 Н.

Помните, что при недостаточном натяжении ремни пробуксовывают и быстро изнашиваются, а дизель перегревается. Чрезмерное натяжение приводит к их вытягиванию, а также вызывает ускоренный износ подшипников водяного насоса.

Регулировать натяжение ремней привода вентилятора следует в таком порядке: – ослабьте затяжку гайки, фиксирующей положение кронштейна, и передвиньте кронштейн с натяжным роликом, отворачивая или заворачивая гайки на тяге до получения требуемого натяжения ремней; – затяните гайку. Проверьте натяжение ремней. Прогиб ремней на ветви шкив вентилятора – натяжной ролик должен быть 5…10 мм.

Рис. 60. Проверка натяжения ремня устройством КИ-8920:

Рис. 61. Регулировка натяжения ремней вентилятора:
1 – ремни привода вентилятора; 2 – натяжной ролик; 3 и 7 – шайбы; 4 – проотавка водяного насоса; 5 и 8 – гайки; 6 – тяга; 9 – шпилька; 10 – кронштейн

Проверку натяжения ремней привода вентилятора и насоса, их регулировку и замену в случае чрезмерной вытяжки или обрыва одного из них проводят одновременно. При установке новых ремней разница между их длинами должна быть не более 4 мм.

Для системы охлаждения необходимо использовать только чистую воду (кипяченую, дождевую или снеговую), из которой выделяется наименьшее количество накипи. Оседая в рубашке блока цилиндров дизеля, на стенках гильз головки цилиндров и трубках радиатора, она ухудшает работу и техническое состояние системы. Поэтому нельзя часто менять воду в системе охлаждения, а также необходимо своевременно определять и ликвидировать утечку воды. Сливать воду из системы следует в чистую емкость для повторного ее использования.

Система охлаждения должна быть заполнена полностью, для чего воду заливают до ее появления в горловине радиатора. Затем пускают дизель и дают ему поработать 3…5 мин. Это необходимо для удаления воздушных пузырей из труднодоступных полостей системы. После остановки дизеля при необходимости доливают воду в систему.

Работа дизеля с не полностью заполненной системой не допускается, так как это может привести к перегреву и, как следствие, к заклиниванию поршней.

Антифризы следует применять в холодное время года (при температуре 5 °С и ниже).

Объем заливаемого антифриза должен быть меньше заправочной емкости системы охлаждения, так как он имеет больший, чем вода, коэффициент объемного расширения.

8 случае испарения воды из антифриза (уменьшение уровня в радиаторе) в систему доливают чистую пресную воду, периодически проверяя плотность раствора, которая должна быть не ниже 1,055 г/см3.

Рекомендуемые марки антифризов – Тосол-А40 и Тосол-А65, температура замерзания которых соответственно -40 и -65 °С.

Если в систему зимой залита вода, то при кратковременных остановках нельзя допускать снижения ее температуры ниже 40 °С, а при длительных остановках нужно обязательно ее сливать. При этом необходимо следить за тем, чтобы вся вода была слита и не замерзла в сливных краниках радиатора и блок-картере, для чего следует прочистить их проволокой. После слива воды краники оставляют открытыми, а для полного удаления воды проворачивают на несколько оборотов коленчатый вал дизеля.

При нагреве охлаждающей жидкости свыше 100 °С нельзя сразу открывать пробку радиатора, так как это может привести к резкому снижению давления в системе, закипанию охлаждающей жидкости и выбросу ее из радиатора, что очень опасно для обслуживающего персонала. Сначала охлаждают дизель, переведя его на холостой ход, и только затем открывают пробку.

Если система охлаждения находится в исправном состоянии, то обеспечивается оптимальный тепловой режим, а следовательно, и нормальная работа дизеля.

При эксплуатации комбайна в системе охлаждения возникают неисправности, влекущие за собой ухудшение отвода теплоты в окружающую среду. К ним относятся: образование накипи в системе, нарушение герметичности системы по соединениям (утечка охлаждающей жидкости), износ уплотнений или поломка деталей водяного насоса и вентилятора, выход из строя указателя температуры охлаждающей жидкости и термостата. Большинство неисправностей предупреждают своевременным проведением операций ТО и применением рекомендуемых охлаждающих жидкостей.

Наиболее сложный агрегат системы охлаждения – водяной насос. Восстановление его работоспособности требует определенной квалификации и навыков.

Ниже приведена технология замены уплотнения водяного насоса 72-13002.00-02 в следующем порядке:
– отверните гайки и снимите крышку водяного насоса;
– отверните болт крепления крыльчатки;
– спрессуйте съемником крыльчатку с валиком проверьте состояние торца опорной втулки крыльчатки. В случае наличия рисок или неравномерного износа прошлифуйте торец втулки. Допускается уменьшение выступающей части втулки по высоте на 0,5 мм;
– отогните три усика на корпусе сальника и извлеките из латунного корпуса уплотнительную шайбу и манжету сальника с пружиной;
– установите в латунный корпус новую манжету сальника с пружинои и уплотнительную шайбу. Фиксирующие усики можно не загибать;
– установите крыльчатку на валик и затяните болт [момент затяжки 14…15 Н-м(1,4…1,5 кгс-м)].

В случае повреждения латунного корпуса сальника уплотнения его необходимо заменить. Для этого проведите все вышеуказанные операции по разборке водяного насоса и дополнительно извлеките из корпуса насоса латунный корпус сальника уплотнения. Новый сальник в сборе запрессуйте в корпус.

Рекламные предложения:

Читать далее: Электрооборудование на дизелях

Категория: —
Техническое обслуживание дизелей

Главная → Справочник → Статьи → Форум

Охлаждение двигателя дизельного генератора

При работе дизельного генератора выделяется большое количество тепла не только от двигателя – нагрев также происходит в обмотках ротора и статора. И если охлаждение последних легко организовать с помощью принудительной воздушной вентиляции, установив крыльчатку на валу, то для уменьшения нагрева самого силового агрегата применяют более сложные системы.

Сгораемое топливо и движущиеся части дизельного двигателя при работе производят значительное количество тепловой энергии, негативно влияющей на эксплуатационные характеристики силового агрегата. Для поддержания температурного режима и отвода излишков тепла ДЭС оборудуются охлаждающими системами. Это позволяет предотвратить выгорание смазки, уменьшить износ трущихся частей и снизить нагрузку на двигатель.

Воздушная система охлаждения

Существует несколько типов систем охлаждения дизельных генераторов. Самой простой является воздушная. Она применяется на установках небольшой мощности – до 10–15 кВт. Это связано с ее невысокой стоимостью и эффективностью, достаточной для маломощных генераторов. Охлаждение происходит за счет теплоотдачи с поверхности силового агрегата. Для повышения ее эффективности площадь поверхности дизельного двигателя увеличивают с помощью специальных ребер. Скорость теплообмена повышается за счет системы вентиляторов. Но при увеличении мощности двигателя требуется более сложная конструкция такой системы охлаждения, и ее эффективность резко снижается, а стоимость возрастает. Неравномерность обдува, увеличение размеров двигателя и шумность работы вентиляторов являются основными недостатками воздушного охлаждения.

Жидкостная система охлаждения

Даже в наиболее экономичных дизельных агрегатах около 60 % тепла, выделяемого при сгорании воздушно-топливной смеси, идет на нагрев двигателя и выхлопных газов. Соответственно, здесь требуется более эффективное охлаждение. На таких двигателях применяется жидкостная система.

Отвод тепла происходит с помощью закрытого контура с принудительной циркуляцией, омывающего нагреваемые элементы в рубашке охлаждения – полости вокруг цилиндров двигателя. Система, по сути, является гибридной – охлаждающая жидкость остужается в радиаторах воздухом посредством вентиляторов. Хладагент может циркулировать как по большому контуру: рубашка охлаждения – центробежный насос – радиатор, так и по малому, минуя радиатор. Ход жидкости регулируется термостатом и определяется режимом работы дизельного двигателя. Избыток хладагента в системе, вызванный его тепловым расширением, направляется в расширительный бачок. В качестве охлаждающей жидкости может применяться как вода, так и антифризы и этиленгликоль.

На двигателях с турбонаддувом используется двухконтурная система охлаждения, в которой один обеспечивает отвод тепла от цилиндров, а с помощью другого снижается температура надувочного воздуха.

За алгоритм работы отвечает блок электронный управления двигателем, задающий оптимальные параметры запуска и функционирования в зависимости от многих факторов: температуры хладагента, масла, наружного воздуха и ряда других.

Одним из преимуществ жидкостного охлаждения дизельного генератора является возможность применять его в качестве системы подогрева для запуска двигателя при низких температурах. Недостатком можно считать сложность конструкции и ее стоимость, но по эффективности на сегодняшний день ей нет альтернативы для установок средней и большой мощности.

Система охлаждения дизельного двигателя 3.6 TD

Когда условия окружающей среды меняются, в двигателе должна поддерживаться оптимальная температура. Это же условие должно соблюдаться для нормальной работы мотора, для этого используется система охлаждения. Она функционирует при повышенном давлении, позволяет антифризу циркулировать вокруг источников тепловой энергии — цилиндров дизельного мотора, а также в контуре отопителя. При этом клапаны термостата могут находиться как в закрытом, так и в открытом состояниях.

Есть еще и вспомогательные функции системы. К ним относится система оптимизации обогрева салона в тот момент, когда мотор только прогревается, охлаждение горючего с использованием второстепенного охладителя, а также управлением температурой  трансмиссионной жидкости в авто режиме. Когда мотор только запущен, уже прогретый антифриз поступает к второстепенным теплообменникам, к которым относятся отопители салона, масла двигателя и рабочей жидкости АКПП.

Отопитель вместе со вспомогательным контуром используются главным термостатом в роли обходного канала охлаждения, то есть теплоотвод от двигателя производится не только основными радиаторами, но и радиатором отопления салона автомобиля. При прогреве двигателя и с ростом температуры постепенно открывается большой контур системы охлаждения, чтобы антифриз поступал в систему максимальным потоком и охлаждался до необходимой температуры. При этом условия использования могут быть любыми, покупать дополнительный электрический насос не требуется. Под действием насоса жидкость циркулирует, поступает к блоку цилиндров и его головкам, затем проходит сквозь мотор и продвигается к корпусу термостата. После этого антифриз по верхнему шлангу двигается к салонному отопителю.

Термостат на этом моторе имеет традиционную конструкцию,  его корпусе расположен клапан, с помощью которого объем жидкости, проходящей сквозь обводной канал, ограничивается. Если двигатель находится в режиме прогрева, частота вращения коленвала низкая или температура окружающей среды очень низкая, антифриз проходит по малому кругу, то есть только через отопитель. Открытие обходного канала происходит при увеличении оборотов, росте температуры двигателя или изменения температуры окружающей среды. В этот момент отопитель салона работает более эффективно.

Радиатор имеет сливной кран, его нижние опоры несколько находят на раму модуля. Верхняя часть агрегата размещается на втулках из резины, которые в свою очередь удерживаются кронштейнами. Расширительный бачок необходим для того, чтобы выводились излишки воздуха и система наполнялась. Жидкостное охлаждение имеет и радиатор трансмиссионного масла, он размещается на кожухе вентилятора. Антифриз попадает из секции радиатора со смесительной заслонкой. Заслонка является и клапаном, который на первом этапе гарантирует, что холодное масло будет прогрето, а трансмиссионное масло, напротив, охлаждено. На втором этапе – охлаждение масла после достижения ним температуры свыше 91 градуса.

Чтобы радиатор охлаждался более эффективно, то есть получал дополнительное количество воздуха, необходим электронный вентилятор. Этот процесс крайне важен тогда, когда машина или стоит, или едет очень медленно. Работа данного вентилятора проходит аналогично вязкостному агрегату с одноименным названием. Принимается во внимание температура масла в коробке, температура антифриза и давление в системе кондиционера, а затем задействуется вязкостная муфта с использованием модуля ЕСМ.

Чтобы антифриз в экстремальных условиях постоянно находился в нужной температуре, требуется дополнительный радиатор. Данный агрегат находится рядом с правой аркой колеса и подсоединен параллельно радиатору, который является основным. И, наконец, последний агрегат системы – это промежуточный теплообменнике, находящийся сзади конденсатора. Именно он позволяет снизить температуру наддувочного воздуха.

Принцип работы системы охлаждения дизеля

Система охлаждения бензиновых и дизельных моторов имеет подобный принцип работы. По классификации существует три вида охлаждающих систем: это жидкостная (закрытого типа), воздушная (открытого типа) и комбинированная. Наибольшее распространение в сегменте дизельных авто имеет система охлаждения закрытого типа. Иногда в системе могут возникать неполадки, в результате чего требуется обращение на специализированный дизель сервис, однако даже без необходимости собственноручного вмешательства не лишним будет понимать, как эта система работает.

Основа работы системы охлаждения

Итак, система охлаждения двигателя работает за счет системы управления. В современных автомобильных моделях действует принцип математических расчетов, основываясь на которых компьютерные устройства задают оптимальные условия работы для элементов системы. Задачи каждого из конструктивных элементов системы определяются в зависимости от параметров температуры масла, непосредственно охлаждающей жидкости, а также внешнего температурного режима.

Движение охлаждающей жидкости

Работа жидкости охлаждения в системе ориентирована на принудительную циркуляцию при поддержке центробежного насоса. Двигается жидкость через «охлаждающую рубашку» мотора, при этом двигатель охлаждается, а жидкость нагревается. Направление жидкости «в рубашке» может иметь как поперечный, так и продольный вектор. В первом случае движение будет происходить от выпускного коллектора к впускному, во втором – от первого цилиндра к последнему.

Движение охлаждающей жидкости по кругу

Циркуляция охлаждающей жидкости может происходить по малому или большому кругу, что зависит от ее температуры. Например, когда двигатель только запускается, он сам, а также жидкость охлаждения в нем, холодные. Поэтому чтобы ускорить прогрев, жидкость протекает по малому кругу без попадания в радиатор, при этом термостат остается в закрытом состоянии. В процессе повышения температуры жидкости термостат начинает открываться, способствуя движению жидкости по большому кругу через радиатор. Жидкость попадает в радиатор уже в нагретом состоянии, поэтому там она охлаждается встречными воздушными потоками. Иногда в дополнение жидкость может охлаждаться также посредством встроенного вентилятора. По завершению цикла охлаждения жидкость вновь попадает в «рубашку охлаждения».

Читать далее:

Причины вибрации дизельного двигателя

Почему «кипит» дизельный мотор (и что с этим делать)

29 мая 2018 Категория: Полезная информация.

Из-под капота валит пар, а стрелка температуры двигателя ползет в красную зону… Не всякий мотор выживет после такого. Мы расскажем, почему происходит перегрев дизельного двигателя и что делать.

Немного теории: как работает система охлаждения двигателя

Во время работы двигателя выделяется тепло. Цилиндры могут нагреваться до нескольких тысяч градусов, поэтому для того, чтобы отвести лишнее тепло и исключить перегрев двигателя, в автомобилях предусмотрена система охлаждения. По сути это специальные полости, которые заполнены охлаждающей жидкостью (ОЖ), которая омывает стенки двигателя, отбирая у них тепло.

Принцип работы системы охлаждения практически одинаковый у всех автомобилей. Главные элементы системы охлаждения двигателя:

• радиатор системы охлаждения
• вентилятор
• термостат
• водяная помпа
• расширительный бачок
• радиатор системы отопления салона
• вентилятор системы отопления салона
• термодатчик
• трубопроводы

Радиатор состоит из двух бачков, соединенных большим количеством трубок. Внутри них течет ОЖ. Она перетекает из одного бачка в другой, проходя по трубкам. Между трубками радиатора – много медных или алюминиевых пластинок, они увеличивают поверхность теплообмена и позволяют еще быстрее охлаждать антифриз, то есть жидкость передает тепло металлу, а от него оно отводится потоком воздуха снаружи и изнутри – этой цели служит вентилятор. Вентиляторы бывают механическими, с приводом от коленвала, и электрическими, управляемыми ЭБУ на основе данных датчиков.

Термостат – очень важный элемент системы охлаждения двигателя. Внутри него расположены два клапана. Как только температура ОЖ становится больше порогового значения переключения термостата (от 80 до 100 градусов, в зависимости от модели автомобиля), оба клапана меняют свое положение, направляя антифриз по большому кругу, то есть, на радиатор для эффективного охлаждения.

Водяная помпа расположена одной своей частью внутри блока цилиндров, а другой – снаружи. Наружняя часть помпы соединяется ременным приводом с коленвалом. Таким образом помпа передает движение на свою внутреннюю часть, принудительно перемещая охлаждающую жидкость внутрь блока цилиндров по принципу насоса. Так помпа заставляет антифриз циркулировать по системе.

Датчики температуры в системе охлаждения тоже очень важны. Их два. Первый, контактный, по сути представляет собой термопереключатель. Настроенный на определенную температуру (скажем, 85 градусов), он в случае таких показаний замыкает свои контакты и приводит вентилятор охлаждения в действие.

Другой датчик резистивный. Внутри него термоэлемент, сопротивление которого зависит от температуры. Как правило, этот датчик соединен с ЭБУ двигателя и дает информацию о температуре антифриза на реле, которое управляет вентилятором системы охлаждения.

К другим важным элементам системы охлаждения относятся каналы циркуляции ОЖ по блокам цилиндров и трубопроводы, радиатор и вентилятор отопителя печки в салоне, и расширительный бачок (куда заливают антифриз). Расширительный бачок как правило пластиковый и имеет две метки – с минимальным и максимальным уровнем охлаждающей жидкости, которых нужно строго придерживаться. Крышка расширительного бачка и крышка радиатора имеет клапаны, которые регулируют давление и не допускают завоздушивания системы охлаждения.

Принцип работы системы охлаждения устроен подобно двум кругам кровообращения в организме человека.

Пока температура срабатывания термостата ниже порога, антифриз течет по малому кругу. Нагреваясь в двигателе, жидкость выходит из блока и головы блока цилинров, попадает на тройник и делится на две части. Одна часть идет на радиатор отопления салона, там охлаждается и поступает обратно в двигатель. Другая — идет до датчика температуры до помпы, и закачивается ею же обратно в двигатель.

Когда же температура ОЖ превышает температуру срабатывания термостата, его внутренние каналы переключаются, и антифриз меняет свое направление, делая большой круг. Так, одна часть жидкости течет по малому кругу – через радиатор отопления и обратно в двигатель. А вот вторая движется к радиатору, проходит через него и поступает обратно в двигатель уже охлажденной.

Далее цикл повторяется: антифриз омывает нагретые детали, забирает с них тепло, «путешествует» до радиатора, где отдает тепло трубкам и особенно металлическим ребрам радиатора. Большая площадь поверхности ребер радиатора плюс поток охлажденного воздуха снаружи позволяет быстро охладить антифриз – и он снова готов течь через водяной насос (помпу) в двигатель. Так выглядит работа исправной системы охлаждения.

Главное, что стоит запомнить – исправная система будет эффективно охлаждать двигатель и защитит его от «кипения». Особенно это касается дизельных моторов, ведь особенности их работы в том, чтобы при сгорании топлива выделялось меньше тепла, чем в случае с бензиновыми. Следовательно, и риски «закипеть» у дизелей ниже. Так что любой, даже минимальный, перегрев дизельного ДВС – уже серьезный повод для поиска неисправности.

Почему «кипит» дизельный двигатель и что делать

Основные причины закипания дизельных двигателей:

• произошла утечка охлаждающей жидкости
• неисправен термостат
• пробило радиатор
• неисправен вентилятор с электроприводом
• течет помпа или порвался ремень ее привода
• радиатор засорен изнутри или снаружи
• неисправны клапаны крышки радиатора или бачка
• засорен воздушный фильтр
• вышли из строя датчики и ЭБУ
• повреждена прокладка под головкой блока цилиндров

Что делать, если из-под капота валит пар

• Не глушите мотор сразу! От огромной температуры его может заклинить. Включите печку хотя бы на пару минут, это позволит хоть немного охладить двигатель. Только после этого – съезд на обочину и остановка. Учтите, что перегретый мотор остывает полностью за 2-3 часа.

• Откройте капот. Но не открывайте крышку расширительного бачка, подождите минут 30. Температура кипящего антифриза – 110 градусов минимум, и он может начать вырываться прямо вам в лицо. Поэтому ждите, а после берите тряпку и аккуратно открывайте бачок.

• Если нужно долить антифриз, делайте это не спеша. Залили немного, подкачайте верхним патрубком (используйте его как грушу). Дождитесь, когда в бачке перестанет булькать – так вы избежите завоздушивания системы. Если антифриза под рукой нет, используйте для долива дистиллированную воду. В крайнем случае, сойдет и обычная вода. Только не смешивайте разные типы ОЖ в бачке, это приведет к выпадению осадка и повторному закипанию.

• Осмотрите резиновые шланги и патрубки. Если есть возможность и видите дырку в шланге, обрежьте этот кусок, соедините хомутами и поставьте на место, восстановив герметичность системы охлаждения.

• Если течет радиатор, можно залить герметик и дать поработать мотору минут 15. Дедовский способ – ложка сухой горчицы или даже сырое яйцо внутрь радиатора. Это временно закроет трещину, но промывать систему после таких экспериментов долго и дорого.

• Если все шланги целы, ищите нижний патрубок радиатора. Если он холоднее верхнего, значит, термостат не открывается и жидкость не выходит наружу на большой круг. А если не греет печка, то проблема обратная: термостат не хочет закрываться. До сервиса доберетесь, но двигатель не нагреется до рабочей температуры, а это быстрый износ деталей.

• Возможно, вышел из строя температурный датчик вентилятора. Проверить это можно, сняв датчик и замкнув контакты простой отверткой. Вентилятор заработал? Сломался датчик.  Можно замкнуть его той же отверткой и – в магазин за новым датчиком. А вот если вентилятор не крутится от таких экспериментов, его придется менять.

• Когда все работает, а двигатель кипит, проверьте помпу. Если она свистит и течет, ее придется менять. А может, дело в ее резиновой прокладке, замена которой обойдется дешевле.

• Если решили ехать на сервис сами, включайте печку на полную и постарайтесь не попадать в пробки – автомобиль вновь закипит. Но лучше, конечно, вызвать эвакуатор или знакомых для буксировки.

И еще. Не забывайте хотя бы раз в год мыть радиатор. Любая грязь, тополиный пух и насекомые могут стать причиной перегрева. Только мыть его стоит изнутри, а не снаружи, иначе вы просто забиваете грязь в ячейки еще глубже. И никаких автоматических моек – сильный напор воды деформирует тонкие ячейки радиатора.

Узнайте больше о температуре работы дизельного двигателя здесь.

Если вы в поиске качественных запчастей для своего дизельного двигателя, проверьте наш каталог

ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ

Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания автомобиля: виды, устройство, неисправности

Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания автомобиля (СО) – это конструктивное решение, которое отводит от двигателя транспортного средства излишки тепла и передаёт их в окружающую среду, а также позволяет двигателю оперативно прогреться. Именно возможность быстро прогреться, достигнув оптимального уровня рабочей температуры, и поддержка этой температуры на заданном уровне — одни из важнейших факторов эффективной работы ДВС. 

Назначение системы охлаждения двигателя — предотвращение повреждений деталей двигателя автомобиля в результате его перегрева и износа, охлаждение отработавших газов, масла в системе смазки.

Виды систем охлаждения двигателя (жидкостная и воздушная)

Системы охлаждения  (СO) ДВС транспортных средств бывают разных видов:

• Воздушными.
• Жидкостными (функционирующими на воде, антифризах).
• Гибридными.

Воздушная СО – это конструкция, которая обеспечивает отвод излишек тепла от цилиндров и стенок камер с помощью принудительного потока воздуха. Принуждение возникает за счет вентиляторов. Они могут быть автономными или объединёнными с маховиком. Воздух может нагнетаться или просасываться. 

 
Наиболее активно воздушные системы охлаждения двигателя устанавливались на авто в шестидесятые годы прошлого века. В том числе, такое решение было популярно у заводов, выпускающих Volkswagen, Citroën, Honda, Porsche. Но со временем у легковых автомобилей двигатели с воздушным охлаждением стало возможно встретить всё реже. Это легко объяснить тем, что большинство легковых авто, появившихся позже, в том числе, современные легковые авто – это, преимущественно, переднеприводные модели с поперечным расположением ДВС. При такой системе трудно организовать эффективную систему воздушного охлаждения.

К тому же, при воздушном охлаждении производители вынуждены существенно увеличивать габариты двигателя, а вместе с ним возрастает и уровень шума.

Но на сельскохозяйственные, коммунальные машины, скутера, мотоблоки такие СО по-прежнему ставят. Правда, даже у тракторов их можно встретить уже очень редко.

Вторая же разновидность СО –  жидкостная система охлаждения двигателя – это система, где есть промежуточный теплоноситель (жидкость – антифриз). Именно антифриз основательно «прорабатывает» толщь стенок блока цилиндров. Роль отводящего агента у большинства СО такого типа при этом опять-таки играет воздух. Поэтому часто системы называют не просто жидкостными, а комбинированными, гибридными. С точки зрения физики, это действительно верно (и более грамотно), но при этом, так как жидкостные системы в чистом виде (без отводящего агента в виде воздуха) сейчас не используются (первые системы были именно непосредственно жидкостными и работали исключительно на воде), в том, что жидкостными и гибридными МО называют на практике одни и те же решения, ничего зазорного нет.  

И современные автомобилисты, и механики жидкостными СО называют, как правило, именно гибридные решения. Те, где задействован и воздух, и антифриз.

Потоки жидкостной СО

Жидкостные системы охлаждения двигателей могут быть с параллельными, последовательными и смешанными потоками.

Параллельные потоки. Антифриз под давлением поступает в блок цилиндров, проходит через отверстия прокладки головки блока и в головку блока. 

Последовательные потоки. Жидкость поступает к задней части блока цилиндра, а затем перетекает в головку блока цилиндров. Здесь она течет вокруг каждого цилиндра и только потом через перекрестные проходы попадает во коллектор впуска.

Смешанные потоки. У некоторых ДВС потоки теплоносителя объединены. Вентиляционные отверстия берут на себя функцию выпуска пара.

Устройство системы охлаждения двигателя

Сначала затронем конструирование устройства системы охлаждения. При конструировании системы охлаждения производители учитывают целый комплекс факторов: 

• тепловая мощностью ДВС (быстрота выделения тепла),
• габаритов радиатора, вентилятора и водяной помпы, 
• давления в СО,
• конструктивных особенностей термостата.

Если проектируется жидкостная система, учитывается тип охлаждающей жидкости – антифриза: этиленгликолевый (карбоксилатный, лобридный, комбинированный), пропилен-гликолевый. 

Если проектируется воздушная СО, обязательно учитывается температура и влажность окружающего ДВС воздуха.

При конструировании воздушных систем специалисты заинтересованы, в первую очередь, обеспечить подачу воздуха к:

• перемычкам между гнездами клапанов (самым горячим местам головки цилиндров), если речь касается бензиновых ДВС.
• форсункам, если в фокусе внимания – дизельные двигатели.

Обязательно учитываются параметры оребрения двигателя. Идеальный вариант – брать в расчет показатели аэродинамического сопротивления оребрения двигателя, но на практике чаще берется всё-таки удельная поверхность оребрения. Учитывать показатели аэродинамического сопротивления, когда речь идёт о достаточно простой и недорогой технике достаточно нерационально. И проще пожертвовать именно этим параметром.

Как устроена система охлаждения двигателя автомобиля, работающего на антифризе?

В зависимости от того, какое охлаждение – воздушное или на антифризе, отличается схема системы охлаждения двигателя.

Итак, общее устройство системы охлаждения двигателя автомобиля, работающего  на антифризе состоит из следующих элементов:

1. «Водяная рубашка».  Полости между двойными стенками двигателя, имеющие сообщение друг с другом. Расположены в зонах присутствия избытка тепла. Фактически это всё пространство вокруг цилиндров ДВС, заполненное охлаждающей жидкостью.

 
 
2. Термостат. Специальный клапан между «рубашкой» ДВС и входным патрубком устройства радиатора. Когда клапан открывается, для охлаждающей жидкости возникают все условия, чтобы она беспрепятственно попадала в радиатор. Излишки жидкости возвращаются в водяную рубашку через обводный канал. В зависимости от конструктивных особенностей СО, модели силового агрегата, компоновки ДВС термостат может иметь разную локацию. Чаще всего термостат расположен в зоне выхода антифриза из головки блока цилиндров.
 

 
3. Радиатор. Устройство, предназначенное непосредственно для отдачи (отвода) тепла в атмосферу и охлаждения жидкости внутри каналов. Представляет собой конструкцию из трубок, спаянных в виде прямоугольника, крепящегося на двух бачках. Изготавливается из металла (меди, алюминия), нескольких металлов (медь + латунь), комбинации металла и пластика. Большинство современных радиаторов – с алюминиевой сердцевиной с бачками из армированного пластика. В этом случае деталь обладает более высокими показателями коррозионной стойкости и теплопроводности. Устройство монтируется в зоне, которая лучше всего обдувается. Идеальный вариант – зона в подкапотном пространстве спереди автомобиля (причем к такому конструкционному решению инженеры нередко прибегают даже, если ДВС имеет заднее расположение). У некоторых автомобилей радиаторы устанавливаются возле боковых стенок авто. Но как правило, в этом случае о обдуве заботится воздухозаборник, а радиаторов – несколько. Такой вариант можно встретить у спорткаров. 

Теплоноситель может поступать в радиатор сверху и направляться вниз в основной бочок, а может двигаться от одной стороны устройства к противоположной его стороне (СО с поперечным потоком). На подавляющее большинство современных СО монтируют радиаторы именно с поперечным потоком.

У большинства радиаторов горловина имеет крышку, оснащённую подпружиненным клапаном, предназначенного для герметичного закрытия вентиляционных каналов СО. Это конструктивное решение необходимо для поддержания оптимального рабочего давления. Наиболее распространёнными и внушающими доверие пользователям радиаторами являются устройства торговых марок Behr Hella, DENSO, LUZAR, Stellox, SAT, AVA.

4. Вентилятор – устройство, помогающее усилить поток набегающего воздуха на радиатор. Воздушный поток направлен по направлению к двигателю.  Запускается за счёт муфты (электромагнитной, гидравлической от сигнала датчика при превышении порогового значения температуры охлаждающей жидкости.  На большинстве современных транспортных средств стоят электровентиляторы: один или несколько (один непосредственно для охлаждения, другой – для работы с высокими температурами).  На транспортных средствах с продольным расположением ДВС и задним приводом также можно встретить термостатический вентилятор охлаждения (вентилятор с термостатической пружиной). Он запускается ремнем от коленчатого вала.
 
    
5. Помпа — центробежный насос. Именно от помпы зависит, будет ли в системе обеспечена бесперебойная циркуляция жидкости (запускаются, чаще всего ремнем – от коленчатого или распределительного вала, шестернями или дополнительной помпой , работающей от электронного блока управления.

6. Расширительный бачок с подпружиненными клапанами. Присутствует у систем с радиатором без заливной горловины.

7.Температурный датчик. Присутствует у авто с электронным блоком управления. Сигналы с датчика поступают непосредственно на ЭБУ, а затем на исполнительные устройства (например, вентилятор).  

Устройство воздушной СО

Если же перед нами устройство воздушной системы охлаждения, где теплоносителем выступает непосредственно поток воздуха, то устройство включает следующие элементы:

• вентилятор, состоящий из диффузора с неподвижными лопастями (направляют воздух) и ротора. Как правило, запускается при помощи ремня и работает от шкива коленвала охладительные ребра цилиндров и головки (или головок), 
• съемный кожух, 
• дефлекторы (монтируются непосредственно над вентканалом) и контрольные приборы. 

Принцип работы системы охлаждения двигателя автомобиля на антифризе

Принцип работы системы зависит от того, что является теплоносителем.

Работа системы охлаждения двигателя на антифризе:

• Антифриз циркулирует (движется по маршруту) принудительно. 
• Движение жидкости производится через «рубашку охлаждения» двигателя.
• Охлаждение ДВС и нагрев охлаждающей жидкости осуществляются синхронно. 
• Антифриз к водяной рубашке движется от первого цилиндра к последнему или от выпускного коллектора к впускному (в зависимости от потоков)
• Жидкость циркулирует по малому (до нагрева) или большому кругу (после нагрева).Свой путь антифриз начинает  по большому кругу. Путь к маломому кругу до достижения определённой температуры  жидкости недоступен, это происходит благодаря закрывающемуся клапану. Когда температура, напротив, падает, то клапан  срабатывает снова, и рабочим путем антифриза, как и в начале работы, становится  малый круг.
• В момент запуска ДВС антифриз  – холодный. При включении системы он нагревается, проходит через радиатор, охлаждается встречным потоком воздуха, в том числе, при необходимости  –  потоком воздуха от вентилятора.

Проходя путь через рубашку охлаждения блока цилиндров и головки цилиндров, жидкость в СО сначала увеличивается, а затем после прохождения радиатора охлаждается до начального уровня.  

• Чаще всего у ДВС горячая охлаждающая жидкость выходит из корпуса термостата (температурно-регулирующего клапана), протекает через радиатор поток жидкости охлаждается потоком воздуха, 
• Назад жидкость возвращается через выходной патрубок основного бачка и через шланг идёт к входному патрубку циркуляционного насоса. Он и прогоняет поток жидкости через рубашку охлаждения двигателя. На некоторых двигателях (например, Chrysler и General Motor’s) альтернативой термостату выступает водяной насос. 

Воздушное охлаждение

Схема работы СО следующая:

• Вентилятор создает поток воздуха
• Наружная область блоков цилиндров и головки омываются мощным потоком воздуха,
• Излишки тепла направляются в атмосферу.

Важно! Воздушный поток целенаправленно направляется на наиболее нагреваемые детали – цилиндры и головки. Степень интенсивности охлаждения зависит от того, какие стоят вентиляторы, и как организовано направление потока воздуха. Распределить воздух на все детали ДВС помогают тонкие пластины-дефлекторы.

Степень интенсивности охлаждения, а значит, и результат, напрямую зависит от организации направления потока воздуха и расположения вентилятора.

Неисправности в системе охлаждения

Не секрет, что именно на СО приходится около 25 – 30% неисправностей ДВС. И, если регулярно не проводить диагностику, не принимать меры, можно «нарваться» на дорогостоящий ремонт. 

Если же всё делать своевременно, то решением проблемы может стать замена небольшой детали или даже просто регулировка одного из узлов.

Популярные неисправности в системе охлаждения:

• Проблемы со шлангами. Износ, потеря герметичности, повреждение, расслаивание,  набуханием материала, влекущее за собой изменение диаметра шланга. Если шланг получит повреждение во время работы двигателя, вся охлаждающая жидкость будет утеряна. Для того, чтобы решить проблему со шлангом, чаще всего требуется его замена, но иногда достаточно решить проблему только с хомутовым соединением.
• Нарушение герметичности радиатора. Чаще всего под воздействием камней, противогололедных реагентов. Практика показала, что чаще радиатор «летит» в системах без кондиционера (если он есть те же на себя часто берет теплообменник).
• Зависание» термостата. Если «зависание» происходит в закрытом состоянии, ДВС начинает перегреваться, если открытом – будет проблема с нагревом. Иногда для решения проблемы достаточно регулировки, но часто может потребоваться и замена этого устройства.
• Течь расширительного бачка (нередкое явление для тех схем системы охлаждения двигателя, где бачок работает под давлением).
• Потеря герметичности пробки радиатора.  При этой неисправности система не сможет обеспечивать повышение температуры кипения жидкости. В зависимости от ситуации проблема может решаться механическим способом, или требуется замена пробки. К пробке ни в коем случае нельзя относится халатно. Именно от неё зависит, удастся ли удержать нужное давление в СО.
• Воздушная пробка. Приводит к перегреву двигателя либо нарушению прогрева салона (то есть двигатель может хорошо прогреваться, а тепло в салон перестаёт поступать). Для диагностики проверяют уровень антифриза в расширительном бачке, проводят визуальный осмотр. Для решения проблемы ус старых транспортных средств на радиаторе откручивают  отточенных навыков: нужно снять пластиковую защиту, демонтировать хомут, подать в бачок воздух посредством компрессора, провести проверку на отсутствие пузырьков воздуха, накинуть на штуцер патрубок, монтировать специальную пробку и запускают двигатель, у современных авто в большинстве случае решение проблемы требует затянуть хомут, довести антифриз до оптимального уровня.
• Обрыв ремня вентилятора. Распространённая поломка у мототехники, коммунальной техники, где стоит воздушная СО. Об этой неисправности у большинства транспортных средств сигнализирует контрольная лампа. Проблема решается путём замены ремня.
• Загрязнение патрубков, влекущее за собой попадание в СО посторонних примесей и её выход из строя. Проблема решается путём промывки, удаления ржавчины, шлака, накипи, остатков масла, силикатного геля.

Как систематизировать знания и получить практические навыки по теме?

Изучить тему «Системы смазки и охлаждения» подробно поможет лицензионный обучающий продукт «Автомобильные основы» на платформе LCMS ELECTUDE.

Видеообзор этого обучающего продукта для вас доступен прямо сейчас:

Огромное преимущество использование платформы состоит в том, что вы не просто последовательно получаете необходимый набор знаний, а имеете возможность поработать с устройствами на практике, отточить навыки диагностики и ремонта (платформа располагает встроенным тренажёром).

Платформа адаптивна как для проведения занятий в аудитории, так и дистанционного обучения. Очень удобно, что система располагает продуманной системой тестов. Можно не просто изучить материал, а проконтролировать, как он усвоен, какой реальный прогресс при изучении системы охлаждения двигателя.

Судовой дизель: системы охлаждения

Что необходимо знать начинающему судовладельцу о типах систем охлаждения судового дизеля

Судовой дизель: охлаждение

Любой двигатель нуждается в продуманной системе охлаждения, иначе он очень быстро выйдет из строя и судовой дизель не исключение. Основное ее назначение состоит в отводе избыточного тепла, возникающего при совершении рабочего хода поршня и сжигании топлива, от деталей двигателя и прилегающих элементов. Помимо выполнения главной задачи данная система производит охлаждение смазочного масла, продувочного воздуха, выхлопного коллектора и прочее. Исходя из обширности выполняемых функций, можно смело заключить, что система охлаждения судового дизеля оказывает существенное влияние на полноценную работу мотора, а также на его долговечность. Сегодня мы рассмотрим базовую информацию о системах охлаждения, которую необходимо знать каждому обладателю водного транспорта с судовым двигателем.

Существует два основных типа СО, которые различаются видом используемого теплоносителя:

• воздушная, на судах применяется довольно редко, хотя в последнее время ей стали уделять повышенное внимание за счет легкости конструкции подобной системы;
• жидкостная (водяная), наиболее распространенный вариант, поэтому именно о ней мы поговорим более подробно.

Судовой дизель с водоохлаждением встречается на рынке гораздо чаще и тому есть множество причин. Однако прежде чем рассматривать их, мы уделим пару строк описанию системы. Водяные СО можно разделить на 2 большие группы:

• одноконтурные, отвод тепла осуществляется забортной водой;
• двухконтурные, в данном случае используется пресная вода с хладагентом.

Охлаждение пресной воды в двухконтурной системе осуществляет проточная вода. На первый взгляд это покажется абсолютно лишним набором действий. Не проще ли, чтобы за все отвечал только один контур? Производители судовых дизелей однозначно отвечают: не проще! Соприкосновение забортной воды с основными элементами судового дизеля обуславливает следующие проблемы:

• засорение стенок каналов подачи воды и создание на них соляных пленок, которые впоследствии сильно уменьшат диаметр каналов, соответственно, пропадает необходимое давление;
• разрушение зарубашечных полостей судового дизеля;
• переохлаждение двигателя в случае понижения температуры забортной воды;
• возникновение паров, содержащих различные элементы таблицы Менделеева, которые оказывают деструктивное воздействие на всю двигательную систему.

В таком случае срок службы судового дизеля существенно сокращается и, если мы говорим о средних и крупных судах, то это означает огромные денежные расходы. Именно поэтому разработчики в области двигателестроения серьезно озадачились созданием такой системой, которая не только бы охлаждала, но и не разрушала при этом судовой дизель. Так на свет появилась 2-х контурная СО, сочетающая в себе все основные пожелания судоводителей.

В данной статье мы рассмотрели только теорию СО судовых дизелей. На картинках схематично показан принцип работы одноконтурной и двухконтурной системы охлаждения. Если вы хотите более детально вникнуть в сам процесс отвода тепла, то на просторах интернета вы найдете обширный материал как академического, так и более опытного характера. Однако сильно погружаться в детали лучше не стоит, достаточно понимать основные принципы работы системы, ее составляющие элементы и правила эксплуатации. От знания последних зависит продолжительность жизни не только СО, но и всего судового дизеля.

Судовые дизели Nanni

В нашем Интернет-магазине вы можете купить судовой дизель для различных типов судов: парусной яхты, скоростного катера, РИБа, водоизмещающего судна и так далее. Все судовые дизели Nanni оснащены замкнутой системой охлаждения с теплообменником (2 контура). В ряде моделей есть опция килевого охлаждения. Она представлена в судовых дизелях, созданных на базе промышленных образцов Kubota и John Deere. Судовой дизель, спроектированный на базе промышленных образцов Toyota, такой возможности не предоставляет.

Килевое охлаждение является неплохим вариантом для относительно небольших судов, в частности лодок, которые не могут себе позволить внешний трубопровод.

Купив судовой дизель Nanni у нас, вы получите не только мощный мотор, но и отличный круглосуточный сервис. Все его плюсы вы можете прочитать на соответствующей странице, здесь же мы отметим только постоянное наличие всех необходимых запчастей и оперативное реагирование при поступлении обращений.

Принцип работы системы охлаждения дизельного двигателя | by Starlight Generator

В этом посте подробно рассказывается о принципе работы и компонентах системы охлаждения дизельного двигателя. На его прочтение стоит потратить некоторое время.

Дизельные двигатели являются источниками тепловыделения. Они охлаждаются за счет циркуляции охлаждающей жидкости на водной основе через водяную рубашку, которая является частью двигателя. Охлаждающая жидкость циркулирует по трубам к радиатору для отвода тепла, добавляемого двигателем к охлаждающей жидкости, а затем обратно к двигателю.

Типичные компоненты системы охлаждения:

1. Водяные насосы

2. Теплоотвод (радиатор или теплообменник)

3. Расширительные баки охлаждающей жидкости (расширительные баки)

4. Клапаны контроля температуры

5. Реле и индикаторы температуры и давления

6. Трубки

Обратите внимание, что системы водяного охлаждения двигателя бывают закрытыми или открытыми. Замкнутая система предназначена для использования того же теплоносителя с замкнутым контуром, предотвращая потери теплоносителя.В то время как открытая система использует хладагент один раз и сливает его или рециркулирует хладагент через системы, которые охлаждают хладагент за счет испарения. В большинстве стационарных дизельных двигателей используются закрытые системы для контроля химического состава охлаждающей жидкости, предотвращения загрязнения поверхностей теплопередачи и точного контроля температуры.

В целом система охлаждения дизель-генератора выполняет следующие функции:

1. Охлаждение цилиндров двигателя через водяную рубашку

2.Охлаждение смазочного масла с помощью охладителя смазочного масла

3. Охлаждение воздуха для горения с помощью доохладителя на двигателях с турбонаддувом

Хотя в системах охлаждения дизельных двигателей используются различные типы насосов, два насоса часто используются для двухконтурных систем. Один — насос с приводом от двигателя, другой — насос с электрическим приводом (он используется для циркуляции охлаждающей жидкости, чтобы двигатель оставался теплым, когда двигатель не работает.)

Мощный дизельный двигатель очень сильно влияет на охлаждающую жидкость. Охлаждающая жидкость с низким содержанием присадок не только допустит кавитацию гильзы, но и вызовет преждевременный выход из строя прокладок головки, радиатора, водяного насоса, замораживающих пробок, сердечника нагревателя и термостата.

Техническое обслуживание

Многие проблемы с дизельными двигателями вызваны отсутствием надлежащего технического обслуживания .

Во-первых, проверка уровня присадки должна быть частью графика технического обслуживания. Поскольку дизельные двигатели имеют такой большой объем жидкости, для проверки уровня присадок предлагаются тест-полоски системы охлаждения. Если уровень низкий, можно подмешать бутылку SCA для обновления охлаждающей жидкости без полной замены.

Во-вторых, когда вы собираетесь покупать охлаждающую жидкость, убедитесь, что она совместима с дизельным двигателем, а не с автомобильным или легковым грузовиком, что означает бензиновый двигатель.

Хотите узнать, какая марка дизельного генератора лучше, напишите мне по адресу: [email protected]

Система охлаждения дизельного двигателя — Diesel Power Magazine

Фото 2/11

| Система охлаждения дизельного двигателя с добавлением охлаждающей жидкости

Целью охлаждающей жидкости (антифриза или воды), протекающей через дизельное топливо, является регулирование тепла в головке цилиндров и блоке двигателя, которое создается в процессе сгорания. Для выполнения этой работы охлаждающая жидкость должна прокачиваться по моторному отсеку, забирать тепло от двигателя, передавать это тепло в радиатор, при этом ограничивая коррозию, смазывая водяной насос и не замерзая.

Традиционный антифриз — это смесь, на 50 процентов состоящая из этиленгликоля (EG) и 50 процентов воды. На рынке также есть продукты на основе пропиленгликоля (PG), и они имеют некоторые отличные, но интересные характеристики по сравнению с EG.

Фото 3/11

| Если подходящая охлаждающая жидкость не используется, в вашем дизельном двигателе может произойти коррозия, перегрев или отказ водяного насоса.

И этиленгликоль, и пропиленгликоль относятся к семейству гликолей, которое намного больше, чем два упомянутых состава.Гликоль используется в различных формах не только в качестве антифриза, но также в составах смол, пластиках, растворителях, удобрениях, пищевых продуктах, кремах для бритья, химическом производстве и в качестве антиобледенителя самолетов.

В большинстве случаев этиленгликоль и основа пропиленгликоля не производятся компанией, продающей антифриз; он приобретается у таких производителей, как Dow Chemical Corporation. Когда в качестве охлаждающей жидкости используется этиленгликоль, разница в брендах определяется точным составом присадок.

Давление пара и точка кипения
Все жидкости образуют пары. Количество выделяемого пара определяется химическими характеристиками жидкости. Давление, оказываемое этими парами в присутствии жидкости, определяется как давление пара. Давление пара увеличивается с повышением температуры.

Точка кипения жидкости определяется как температура, при которой давление пара равно внешнему давлению на поверхности жидкости.Когда жидкость нагревается в открытом сосуде, она закипает, когда давление пара в ней сравняется с атмосферным давлением. Имея это в виду, по мере увеличения высоты атмосферное давление понижается, и температура кипения жидкости понижается. Раньше было обычным явлением, что двигатель «выкипает» при транспортировке тяжелого груза на большой высоте, например, в горах на западе. Ранние системы охлаждения не были герметичными, поэтому увеличение высоты было очень проблематичным. Использование герметичного колпачка повышает температуру кипения охлаждающей жидкости на 3 градуса по Фаренгейту на каждые фунты на квадратный дюйм давления выше атмосферного.

Этиленгликоль и пропиленгликоль имеют более низкое давление пара, чем вода, и их точки кипения выше, чем у воды. Гликоли считаются жидкостями с высокой температурой кипения из-за низкого давления пара. Например, при 68 градусах давление пара воды более чем в 100 раз выше, чем у пропиленгликоля. Низкая летучесть гликолей снижает их склонность к испарению и привела к их использованию в качестве антифриза для двигателей.

Смеси гликоль / вода обычно имеют физические свойства между водой и обычными гликолями.Добавление воды к этиленгликолю снижает его точку кипения по сравнению с точкой кипения прямого ЭГ. Чем меньше концентрат ЭГ, тем ниже будет температура кипения.

Дистиллированная и деионизированная вода
Если будет использоваться традиционный хладагент на основе ЭГ, его необходимо смешать с водой, чтобы он стал эффективным теплоносителем. Правильная процедура — использовать дистиллированную или деионизированную воду, а не воду из-под крана. Это приводит к большой путанице, поскольку многие не понимают, что делает воду дистиллированной или деионизированной.

Вода, поставляемая большинством городских служб водоснабжения, содержит растворенные твердые вещества, вызывающие отложения накипи, а также коррозионные ионы, такие как хлориды и сульфаты, при использовании в качестве охлаждающей жидкости. Хотя эти элементы обычно растворимы в воде, они могут повредить систему охлаждения. Вода, забираемая из колодцев, может иметь особенно высокое содержание минералов.

По мнению компании Dow Chemical Company (производителя EG и PG), лучшая вода для использования была дистиллирована и деионизирована или пропущена через процесс обратного осмоса для удаления минералов и солей.

Режим кипения
Когда дело доходит до кипения, действительно нежелательно, чтобы это происходило в радиаторе. Работа радиатора — охлаждение жидкости, а задача жидкости — охлаждение двигателя. Если радиатор двигателя закипает, охлаждающая жидкость перегревается и начинает превращаться в пар. Когда он повторно конденсируется, он содержит слишком много тепла, чтобы его мог рассеять радиатор. Итак, как видите, нам нужно определить, когда и где хорошо, когда охлаждающая жидкость закипает.

Нагрузка на систему охлаждения и на саму охлаждающую жидкость неодинакова при любых условиях движения. На холостом ходу и небольшой нагрузке, например, при движении по шоссе, от двигателя не требуется большой мощности. Поскольку дизельный двигатель — это не что иное, как тепловой насос, тепловая нагрузка, которой подвергается жидкий хладагент, пропорциональна теплу вырабатываемой энергии. При подъеме на большой уклон, буксировке прицепа или максимальной мощности нагрузка на охлаждающую жидкость увеличивается. Охлаждающая жидкость должна работать, чтобы удовлетворять переходные потребности двигателя.

Традиционный антифриз, представляющий собой смесь EG и воды, решает некоторые проблемы, но имеет свой собственный набор проблем. Вода сама по себе имеет очень высокое поверхностное натяжение, и когда она закипает, ей трудно высвободиться и снова конденсироваться в жидкость и отводить тепло от точки кипения. Проще говоря, для охлаждающей жидкости выгодно закипать в головке блока цилиндров, но ей необходимо как можно дольше воздерживаться от фазового перехода, чтобы он был наиболее эффективным.Затем он должен легко высвободиться, чтобы он мог отойти от этого места и принять тепло. Тогда требуется быстрое повторное уплотнение.

Попав в радиатор, он должен обладать достаточным тепловыделением, чтобы остыть и снова быть готовым ко всему мероприятию. В двигателе, который бездельничает большую часть своего срока службы и почти не требует интенсивной работы охлаждающей жидкости, присадки будут оставаться активными дольше. Это не следует путать с точкой замерзания. Это не меняется по мере того, как добавки истощаются. По этой причине, если используются традиционные охлаждающие жидкости на основе ЭГ, их необходимо регулярно менять.Максимальный срок в три года рекомендуется только для двигателя, работающего в нормальном режиме. В тяжелых условиях эксплуатации, таких как гонки или буксировка, охлаждающую жидкость необходимо менять чаще.

Evans Cooling Systems разработала охлаждающую жидкость NPG +, которая имеет более низкое поверхностное натяжение, чем EG / вода, кипит при 369 градусах при атмосферном давлении и позволяет охлаждающей жидкости отводить больше тепла от головки блока цилиндров. Это также устраняет всю воду и возможность коррозии и кавитации гильзы цилиндра.Кроме того, это охлаждающая жидкость на весь срок службы, которая проработает 300 000 миль без необходимости введения каких-либо SCA.

Даже с крышкой под давлением 15 фунтов на квадратный дюйм вода будет кипеть при 257 градусах (вода / EG будет кипеть при 264 градусах при 15 фунтах на квадратный дюйм), что дает продукту Evans преимущество в 105 градусов. При выборе охлаждающей жидкости для дизельного двигателя нужно учитывать наихудшие условия, а не холостой ход или небольшую нагрузку. Текущие смеси ЭГ / вода, хотя и являются стандартными, хуже при увеличении нагрузки / мощности двигателя.

Хорошее обслуживание
Мощный дизельный двигатель очень сильно влияет на охлаждающую жидкость. Охлаждающая жидкость с низким содержанием присадок не только допустит кавитацию гильзы, но и вызовет преждевременный выход из строя прокладок головки, радиатора, водяного насоса, замораживающих пробок, сердечника нагревателя и термостата. Это особенно важно при покупке подержанного грузовика с дизельным двигателем. Часто система охлаждения не обслуживается должным образом.

Поскольку дизельные двигатели имеют такой большой объем жидкости, для проверки уровня присадок предлагаются тестовые полоски системы охлаждения.Если уровень низкий, можно подмешать бутылку SCA для обновления охлаждающей жидкости без полной замены. Проверка уровня присадки должна быть частью установленного графика технического обслуживания.

Когда приходит время покупать охлаждающую жидкость, убедитесь, что она совместима с дизельным двигателем, а не для автомобилей / легких грузовиков, что означает бензиновый двигатель. Если переход на такой продукт, как Evans NPG +, не входит в ваши планы, всегда обращайтесь к руководству по эксплуатации автомобиля, чтобы найти подходящую охлаждающую жидкость, обычно определяемую по ее цвету.

4 ОБЩИЕ ПРИЧИНЫ ПЕРЕГРЕВА ВАШЕГО ДИЗЕЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ

Перегрев дизельного двигателя является относительно распространенной и потенциально серьезной проблемой. Регулирование температуры является важным компонентом, обеспечивающим правильную работу вашего дизельного двигателя и системы впрыска топлива. Вы не хотите водить перегретый грузовик, пока не выясните, что вызывает эту проблему. Вот наиболее частые причины, по которым ваш дизельный двигатель перегревается.

1. Проблемы с охлаждающей жидкостью двигателя .Наиболее очевидной причиной перегрева двигателя является проблема с охлаждающей жидкостью двигателя. Вам следует выполнить следующие проверки, поскольку охлаждающая жидкость является важной частью системы охлаждения вашего дизельного топлива.
   1. Посмотрите, достаточно ли охлаждающей жидкости в бачке. Низкий уровень охлаждающей жидкости может указывать на утечку из-за трещин в двигателе или прокладке головки. Просто добавьте еще охлаждающей жидкости и продолжайте проверять уровень жидкости и землю под грузовиком на предмет каких-либо утечек. Еще одна причина низкого уровня охлаждающей жидкости в дизельном топливе заключается в том, что в радиатор или резервуар могли попасть воздушные карманы или пузырьки, что привело к ограничению потока жидкости.Охлаждающая жидкость свободно проходит через все компоненты системы охлаждения без каких-либо воздушных засоров. Воздушные карманы обычно возникают в результате неправильной процедуры промывки, ослабления зажима шланга или износа гильзы цилиндра.
   1. Проверьте качество и консистенцию охлаждающей жидкости. Идеальная смесь для охлаждающей жидкости вашего дизельного топлива — это пятьдесят процентов воды, 44 процента антифриза и 6 процентов кондиционера охлаждающей жидкости. Цвет, запах и кислотность охлаждающей жидкости должны соответствовать правильному сочетанию жидкостей, и в этой смеси не должно быть грязи или мусора.Набор для проверки охлаждающей жидкости можно использовать для правильного анализа пробы охлаждающей жидкости, чтобы определить, нужна ли промывка радиатора.
2. Неисправные форсунки дизельного топлива . Если система впрыска вашего грузовика не выпускает топливо должным образом, двигателю, возможно, придется приложить больше усилий, чтобы компенсировать это, что приведет к его перегреву. Существует множество причин, по которым топливные форсунки могут не работать должным образом, например, накопление отложений на форсунке. Осмотр дизельных форсунок выполняется довольно быстро и легко, чтобы помочь определить, есть ли какие-либо проблемы с форсунками, вызывающие перегрев двигателя.
3. Неисправный вентилятор охлаждения . Проблема с вентилятором радиатора или муфтой вентилятора приведет к перегреву двигателя. Вы можете проверить, не сломан ли вентилятор и не болтается ли он и находится ли он в правильном положении. Другими причинами неправильной работы охлаждающего вентилятора являются неисправный датчик охлаждающей жидкости, термостат двигателя или двигатель вентилятора. Замена неисправного вентилятора системы охлаждения — простое решение, чтобы предотвратить перегрев двигателя.
4. Неисправность водяного насоса .Водяной насос помогает циркулировать охлаждающую жидкость по компонентам двигателя. Если шкив, соединяющий водяной насос с узлом муфты вентилятора, вращается свободно без какого-либо сопротивления, уплотнения водяного насоса изнашиваются. Осмотр водяного насоса и корпуса насоса поможет выявить любые проблемы. Возможно, потребуется снять водяной насос, чтобы проверить, не забиты ли шланги, что мешает нормальному потоку воды.

Если вы выполнили плановые профилактические осмотры своего дизеля, и двигатель продолжает перегреваться, вам следует немедленно доставить свой грузовик к сертифицированному дизельному механику.Сертифицированные механики Gem State Diesel в Меридиане, штат Айдахо, готовы позаботиться обо всех нуждах в обслуживании и ремонте вашего грузовика. Просто позвоните нам по телефону 208-288-5555 или посетите нас онлайн, чтобы назначить встречу сегодня.

Охлаждение наддувочного воздуха

Охлаждение наддувочного воздуха

Ханну Яэскеляйнен, Магди К. Хаир

Это предварительный просмотр статьи, ограниченный некоторым исходным содержанием. Для полного доступа требуется подписка DieselNet.
Пожалуйста, войдите в систему , чтобы просмотреть полную версию этого документа.

Abstract : Охлаждение наддувочного воздуха — важная особенность многих современных дизельных двигателей с наддувом, которая может использоваться для снижения выбросов и расхода топлива, а также увеличения удельной мощности. Наддувочный воздух может охлаждаться охлаждающей жидкостью двигателя, окружающим воздухом или отдельным низкотемпературным жидкостным контуром.

Введение

В современных двигателях также важно следить за тем, чтобы температура заряда не становилась чрезмерной. В современных форсированных двигателях это реальная возможность.Чрезмерно высокие температуры могут привести к снижению плотности заряда и повышению температуры сгорания, что может повлиять на крутящий момент, мощность и выбросы.

Хотя турбонагнетатели и нагнетатели увеличивают плотность наддувочного воздуха, они также повышают температуру воздуха во впускном коллекторе. Такая конструкция со сжатием всасываемого воздуха без последующего охлаждения подходила для таких применений, как североамериканские дизельные двигатели большой мощности до 1990-х годов. Поскольку стандарты выбросов становились все более жесткими, требовалось дополнительное увеличение плотности наддувочного воздуха.Хотя это может быть достигнуто за счет сжатия до более высоких давлений, это потребует более дорогостоящего оборудования для сжатия и еще больше повысит температуру цикла. С другой стороны, если бы температуру впускного коллектора можно было снизить, плотность впуска могла бы быть дополнительно увеличена, и к двигателю можно было бы подавать больше воздуха без обязательного увеличения давления во впускном коллекторе. Хотя для этого потребуется компрессор, способный к более высокому потоку, его стоимость будет значительно меньше, чем у компрессора, который также может работать с более высоким давлением.Охлаждение воздуха с помощью теплообменника на выходе из компрессора — это распространенный способ охлаждения наддувочного воздуха. Такой теплообменник обозначается как охладитель наддувочного воздуха (CAC), промежуточный охладитель или промежуточный охладитель (Рисунок 1). Эти термины обычно используются как синонимы. Термин промежуточный охладитель относится к тому факту, что этот теплообменник выполняет свою задачу между двумя стадиями сжатия, то есть между сжатием в компрессоре и сжатием в цилиндре двигателя.Термин промежуточный охладитель относится к наддувочному воздуху, охлаждаемому после сжатия в компрессоре. Растущий спрос на улучшение экономии топлива и выбросов выхлопных газов сделал охладитель наддувочного воздуха важным компонентом большинства современных двигателей с турбонаддувом.

Рисунок 1 . Схематическое изображение турбокомпрессора и охладителя наддувочного воздуха

###

Охлаждение двигателей | Техническое обслуживание парка

Дизельные двигатели работают за счет преобразования топлива в энергию. Однако не вся эта энергия идет на создание энергии.В основном из-за трения между движущимися компонентами двигателя часть энергии теряется на тепло. Тепло вызывает напряжение, износ и, в конечном итоге, выход из строя деталей и компонентов, поэтому крайне важно предохранять двигатели от перегрева.

«Назначение системы охлаждения — отвод тепла от двигателя, чтобы двигатель работал при надлежащих температурах для долговечности и экономии топлива», — говорит Джим Нахтман, директор по маркетингу продукции на шоссе в Navistar. Navistar — производитель коммерческих грузовиков, автобусов, военной техники и двигателей.

Но, как бы просто это ни звучало, системы охлаждения довольно сложны. Базовая система состоит из множества частей и компонентов, а на современных автомобилях есть периферийные элементы, которые также требуют регулирования температуры. Добавьте к этому необходимость постоянного химического состава охлаждающей жидкости (охлаждающей жидкости).

Чтобы понять функции и требования к техническому обслуживанию систем охлаждения двигателя, давайте сначала рассмотрим, что поддерживает работу систем охлаждения дизельных двигателей, а также то, как автопарк может сократить время простоя путем выполнения надлежащего технического обслуживания системы охлаждения.

Части головоломки

Система охлаждения состоит из нескольких важных компонентов, включая водяной насос, радиатор, вентилятор и термостат, а также шланги, трубы и ремни.

• Водяной насос — водяной насос с приводом от ремня обеспечивает циркуляцию охлаждающей жидкости по двигателю по трубам и шлангам. Охлаждающая жидкость перекачивается через водяную рубашку, окружающую цилиндры. Тепло передается от головок цилиндров и гильз к охлаждающей жидкости, которая затем возвращается к радиатору.
• Радиатор — «Радиатор специально предназначен для устройства, которое отводит тепло от охлаждающей жидкости и (выбрасывает) это тепло в воздух», — говорит Нахтман из Navistar. «Воздух проходит через решетку в передней части автомобиля, проходит через радиатор, наполненный горячей охлаждающей жидкостью, тепло передается воздуху, и охлаждающая жидкость охлаждается. Затем он возвращается в двигатель, и цикл повторяется ».
• Вентилятор — вентилятор расположен за радиатором и работает, чтобы втягивать воздух, чтобы отводить тепло от охлаждающей жидкости.Он приводится в движение муфтой вентилятора, которая определяет, включен или выключен вентилятор. В зависимости от эффективности системы охлаждения, температуры окружающей среды, скорости движения автомобиля и других факторов, вентилятор может не всегда работать, чтобы радиатор мог эффективно охлаждать охлаждающую жидкость.
• Термостат — в то время как в небольших бензиновых двигателях используется только один термостат, в более крупных дизельных двигателях обычно их два. «Термостаты открываются, чтобы пропустить больше охлаждающей жидкости, если двигатель работает горячим и его необходимо охладить», — говорит Нахтман.

На современных автомобилях системы охлаждения не ограничиваются только охлаждением двигателя. Они также служат для регулирования температуры во множестве других систем автомобиля.

«Есть маслоохладитель, поэтому охлаждающая жидкость регулирует температуру масла», — говорит Нахтман. «Охлаждающая жидкость проходит через охладитель системы рециркуляции отработавших газов (EGR). Он также проходит через клапан рециркуляции ОГ [и] турбонагнетатель … В некоторых случаях применения может быть охладитель трансмиссионного масла или охладитель рулевого управления с гидроусилителем — все они также используют охлаждающую жидкость.”

Не только для охлаждения

Охлаждающая жидкость эффективно отводит тепло от двигателя и других компонентов, но также служит двойной цели, обеспечивая тепло там, где это необходимо.

Возьмем, к примеру, тепло в кабине транспортного средства. Теплообменник (любое устройство, которое забирает тепло от одного элемента и передает его другому) забирает тепло от охлаждающей жидкости системы охлаждения и передает его воздуху в системе отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, который продувает через вентиляционные отверстия в кабину.

«Охлаждающая жидкость также используется для нагрева DEF (жидкость для выхлопных газов дизельного двигателя)», — говорит Нахтман из Navistar.«Зимой, когда достаточно холодно, DEF замерзает, а охлаждающая жидкость используется для нагрева и оттаивания DEF в баках DEF».

Другой способ использования хладагента для тепла — это тепло в прицепах. В холодные зимние месяцы транзитные системы обогрева позволяют горячей охлаждающей жидкости из системы охлаждения грузовика циркулировать через внутреннюю часть прицепа, чтобы предотвратить замерзание груза. Затем охлаждающая жидкость возвращается в двигатель грузовика.

«Некоторые клиенты также будут заказывать запорные клапаны, чтобы хладагент проходил через тепловую систему в пути только по их выбору», — добавляет Нахтман.

Идти в ногу с технологией охлаждения

С тех пор, как в двигателях внутреннего сгорания использовались системы водяного охлаждения, основные принципы системы остались прежними. Однако по мере того, как требовалось требование и регулирование, технология, используемая в этих системах, была изменена, чтобы сделать их более эффективными. Требования к выбросам, установленные EPA, были введены в действие с 2007 и 2010 годов. Эти требования изменили принцип работы дизельных двигателей большой мощности и, в свою очередь, насколько эффективно должны функционировать системы охлаждения.

«С 2007 года технология выбросов дизельных двигателей изменилась», — говорит Брайан Дэниэлс, менеджер по маркетингу силовых агрегатов и компонентов в Detroit Diesel. «В результате новые двигатели несут более высокие тепловые нагрузки, чем их предшественники, что делает эффективное рассеивание тепла через систему охлаждения более важным, чем когда-либо. Кроме того, в более новых двигателях, включая систему охлаждения, больше алюминиевых компонентов, которые более подвержены тепловому стрессу, коррозии, электролизу и эрозии. Системы охлаждения двигателя стали более сложными и эффективными для компенсации.”

Detroit Diesel — производитель двигателей, мостов и трансмиссий для Freightliner и Western Star Trucks.

Но сами системы охлаждения были не единственным изменением, которое пришлось внести из-за этих новых требований к выбросам. Охлаждающая жидкость, проходящая через эти системы, также должна была соответствовать более высоким требованиям.

«Новые стандарты выбросов, утвержденные Агентством по охране окружающей среды, вынудили изменить конструкцию двигателей, что потребовало новой охлаждающей жидкости для управления этими новыми двигателями», — говорит Колин Дилли, вице-президент по технологиям Prestone Products Corporation.Prestone производит антифриз / охлаждающую жидкость и другие продукты для технического обслуживания автомобилей.

«Двигатели работали все сильнее, а старые силикатные технологии не выдерживали нагрузки», — продолжает Дилли. «Новые охлаждающие жидкости, заимствовавшие у старых силикатных составов, обычно на 7–9 процентов лучше при теплообмене. Это позволяет дизельным двигателям, работающим в тяжелых условиях, быть более эффективными, что снижает общие выбросы ».

С того времени были сделаны разработки, которые позволяют дизельным двигателям соответствовать этим стандартам выбросов, а также работать более эффективно.По словам Нахтмана из Navistar, поскольку количество используемого DEF увеличилось во всей отрасли, производители смогли уменьшить количество EGR, протекающего через двигатель.

«Благодаря этому у вас не будет столько тепла, которое нужно отводить от двигателя, потому что двигатель работает намного эффективнее», — говорит Нахтман. «Мы перешли на шестилопастной вентилятор, тогда как раньше мы использовали 11-лопастной вентилятор. Например, шестилопастному вентилятору требуется примерно на 31 л.с. меньше для работы, когда вы находитесь в диапазоне 1400 об / мин.Это экономит топливо при включенном вентиляторе и значительно снижает уровень шума. Но эта 31 лошадиная сила теперь доступна водителю — идущему на колеса — так что у него будет больше лошадиных сил, когда он, например, проезжает мимо автомобиля или поднимается на очень длинный подъем ».

Техническое обслуживание и тестирование

Обеспечение бесперебойной работы этих сложных систем может показаться непосильной задачей, но несколько основных элементов профилактического обслуживания и проверки могут иметь большое значение.

Общий осмотр компонентов

Navistar’s Nachtman рекомендует водителю ежедневно проверять уровень охлаждающей жидкости в резервуаре для охлаждающей жидкости.

«Двигатели не должны потреблять охлаждающую жидкость или пропускать охлаждающую жидкость», — говорит Нахтман. «Если уровень охлаждающей жидкости низкий, водитель должен обратиться к поставщику услуг и осмотреть автомобиль».

Он добавляет, что двигатель, шланги и земля под автомобилем также должны быть проверены на наличие влажных участков, которые могут указывать на утечку охлаждающей жидкости. Шланги следует проверять на предмет истирания, зажимы должны быть надежными и плотными. Другие области, которые необходимо проверить, включают ремень вентилятора и сам вентилятор, а также водяной насос.

«Посмотрите на ремень, нет ли трещин в резине или каких-либо кусков», — говорит Нахтман. «Помимо самих лопастей вентилятора убедитесь, что на нем нет значительных сколов или трещин».

«У водяных насосов есть то, что называется сливным отверстием», — добавляет он. «Хорошо бы посмотреть на водяной насос, чтобы убедиться, что нет утечки охлаждающей жидкости, [которая может] указывать на неисправность подшипника или уплотнения».

Заблуждения о охлаждающей жидкости

Хотя проверка компонентов имеет решающее значение, не отставать от охлаждающей жидкости, возможно, столь же — или даже более — важно для обслуживания систем охлаждения парка.

«Антифриз / охлаждающая жидкость часто является жидкостью, которой в транспортных средствах больше всего пренебрегают, что удивительно, потому что некоторые источники называют отказы системы охлаждения причиной половины всех отказов двигателей», — говорит Дилли из Престона. «Регулярные испытания охлаждающей жидкости для обеспечения надлежащей концентрации нитритов, pH и ОГ будут иметь большое значение для обеспечения бесперебойной работы двигателей. Кроме того, если автопарки смешивают охлаждающую жидкость и воду на месте, очень важно убедиться, что они используют деионизированную воду высокого качества. Загрязнения в водопроводной воде могут легко нарушить баланс системы охлаждения или привести к попаданию посторонних веществ, которые система не может нейтрализовать.”

Распространенное заблуждение относительно охлаждающих жидкостей и присадок состоит в том, что один и тот же цвет всегда совместим, даже если он поступает из другого источника или бренда. Однако зачастую это не так.

«Менеджеры автопарка должны знать, какие охлаждающие жидкости и присадки используются в каждом силовом агрегате, и не должны полагаться на цвет охлаждающей жидкости при определении продукта», — говорит Дэниелс из Detroit Diesel. «Поскольку разные производители оригинального оборудования предъявляют разные требования к охлаждающей жидкости, важно руководствоваться рекомендациями производителей оригинального оборудования и охлаждающей жидкости.Также важно вести тщательный и актуальный учет технического обслуживания системы охлаждения ».

Он добавляет, что автопарки всегда должны ссылаться на документацию OEM для определения интервалов замены и процедур технического обслуживания системы охлаждения.

Выберите подходящие присадки

Присадки могут продлить срок службы некоторых охлаждающих жидкостей, но Дилли говорит, что Prestone рекомендует только дополнительные охлаждающие присадки (SCA) и наполнители.

«SCA защищают системы охлаждающей жидкости от коррозии, накопления вредных отложений и регулируют баланс pH», — говорит Дилли.«SCA пополняют запасы ингибиторов коррозии и защищают все металлы системы охлаждения».

SCA используются для предварительно заправленных охлаждающих жидкостей с низким содержанием силикатов, которые обычно розового или фиолетового цвета, и их необходимо проверять и заряжать каждые 25 000 миль, объясняет Дилли. Разбавители используются для формул нитрит-органических кислот (NOAT), которые обычно имеют красный цвет и нуждаются в перезарядке после 300 000 миль или 6000 часов работы.

«SCA и расширители могут продлить срок службы охлаждающей жидкости», — добавляет он.«Тем не менее, наши отраслевые испытания автопарка показывают, что столько же систем имеют завышенную цену, так и заниженную. Оба одинаково разрушительны. Для обеспечения оптимальной защиты необходимы частые испытания и аналитика, чтобы гарантировать правильный химический состав системы охлаждения ».

Dilley рекомендует проверять охлаждающую жидкость при каждой замене масла.

Увеличение интервалов обслуживания

Глядя на текущие тенденции в технологиях охлаждающей жидкости и систем охлаждения, легко увидеть, что, вероятно, ожидает эти системы в будущем.Основная цель — всегда минимальное обслуживание без ущерба для производительности. Один из способов добиться этого — увеличить интервалы обслуживания и срок службы охлаждающей жидкости, сохраняя при этом надлежащий химический состав для поддержания компонентов системы охлаждения в хорошем рабочем состоянии.

«Самым значительным изменением является переход от старых формул охлаждающей жидкости, содержащей нитриты, к новым формулам с увеличенным сроком службы, не содержащим нитритов», — говорит Дилли из Престона. «Поскольку автопарки начали заменять старые автомобили на автомобили с более новыми двигателями, старые формулы охлаждающей жидкости (традиционно фиолетовые или красные) переходили на новые желтые или красные формулы без 2EH и без нитрита.Эти изменения вызвали значительную путаницу в отрасли, поскольку переход от нитритной к безнитритной охлаждающей жидкости не был хорошо освещен или связан с каким-либо конкретным изменением цвета ».

Однако, помимо смешения цветов, преимущества перехода на охлаждающие жидкости с увеличенным сроком службы наблюдаются в некоторых компаниях, предлагающих интервалы замены более 1 миллиона миль.

«Если вы посмотрите на International A26, мы предлагаем лучший в своем классе интервал замены охлаждающей жидкости, и это 1.2 миллиона миль при движении по бездорожью », — говорит Нахтман из Navistar. «Срок службы двигателя B10 [отраслевой стандарт для измерения ожидаемого срока службы двигателя] также составляет 1,2 миллиона миль. Так что теоретически это будет означать, что вы сможете проработать двигатель на протяжении всего срока службы с той же охлаждающей жидкостью, которая поступает с завода ».

Нахтман добавляет, что испытания охлаждающей жидкости по-прежнему необходимо проводить через регулярные промежутки времени, чтобы поддерживать правильный химический состав, а также может потребоваться добавление пакета присадок.

Заключение

Хотя системы охлаждения дизельного двигателя могут показаться сложными, регулярное техническое обслуживание и осмотр могут быть относительно простым способом удержать автомобили парка в дороге и за пределами магазина как можно дольше. Проверка охлаждающих жидкостей через рекомендуемые интервалы поможет поддерживать правильный химический состав, который защитит и продлит срок службы системы охлаждения и двигателя автомобиля.

Системы охлаждения | Cummins Filtration

Cooling Systems

40% всех проблем с двигателем возникает внутри системы охлаждения двигателя.

Многие проблемы с двигателем вызваны неправильным обслуживанием. Современные дизельные двигатели требуют полностью разработанной, предварительно смешанной охлаждающей жидкости на основе гликоля, содержащей пакет присадок для тяжелых условий эксплуатации и деионизированную воду.

Cummins Filtration Australia отличается от других поставщиков охлаждающей жидкости для двигателей, работающих в тяжелых условиях, потому что мы производим продукцию, которую продаем. Наши обширные знания и опыт в области двигателей позволяют нам разрабатывать продукты, соответствующие строгим спецификациям производителей двигателей для тяжелых условий эксплуатации, и тестировать их в реальных условиях до того, как они поступят на рынок.Вы можете быть уверены, что наши охлаждающие жидкости прошли тысячи часов глобальных полевых испытаний, прежде чем попадут в систему охлаждения вашего двигателя.

Охлаждающие жидкости

Fleetguard более безопасны, служат дольше, работают лучше и проще в обслуживании. Они подходят для всех двигателей и соответствуют строгим требованиям технических характеристик Cummins — единственные продукты на рынке, которые это делают.

Система охлаждения — экстремальные условия

При неправильном обслуживании система охлаждения может стать настоящим кошмаром коррозии.Охлаждающая жидкость движется по системе охлаждения с высокой скоростью (обычно 45 000–60 000 л / ч), при этом используются очень высокие температуры (3000 ° C в камере сгорания) и различные металлические компоненты. По сути, система охлаждения может фактически превратиться в гигантскую батарею, что приведет к коррозии и, в конечном итоге, к отказу двигателя.

Контроль pH охлаждающей жидкости жизненно важен. Независимо от того, сталкиваетесь ли вы с простой утечкой охлаждающей жидкости из корродированного радиатора или с более дорогостоящим ремонтом двигателя из-за точечной коррозии и коррозии гильз, результат один и тот же: неисправность двигателя, которая означает, что время и деньги тратятся на ремонт и простои.

Охлаждающая жидкость не является продуктом «поставил и забыл». Его необходимо регулярно обслуживать, тестировать и проверять, а также периодически заменять. Для обеспечения полной защиты системы необходимо неукоснительно выполнять инструкции по дозированию.

Помните: если вы позаботитесь о охлаждающей жидкости, она позаботится о вашей системе охлаждения, которая, в свою очередь, защитит ваш двигатель.

Поддержание боевой готовности вашего оборудования с помощью охлаждающих жидкостей Fleetguard и надлежащий уход защитят ваши вложения.Fleetguard предлагает широкий спектр продуктов для обслуживания охлаждающих жидкостей и систем охлаждения, охватывающий самых разных производителей, включая:

• Cummins

Вольво

• Scania
• Iveco
• Гусеница
• Komatsu
• CNH
• Navistar
• Perkins
• Мак
• MTU / Детройт

Ассортимент продукции

Техническое обслуживание системы охлаждения защищает дизельные двигатели от перегрева

Несоблюдение надлежащего технического обслуживания системы охлаждения является основной причиной катастрофических проблем с дизельными двигателями, на которые приходится примерно 40% отказов двигателей.Наносимый ущерб трудно увидеть, пока не станет слишком поздно. Кавитация гильзы и преждевременный выход из строя прокладки головки блока цилиндров, водяного насоса, радиатора и других важных компонентов происходит в пределах системы охлаждения.

«Пренебрежение обслуживанием охлаждающей жидкости случается слишком часто, и большинство отказов, связанных с охлаждающей жидкостью, можно предотвратить», — говорит Джаред Парсонс, инженер Caterpillar Fluids. «По мере развития технологий дизельных двигателей все большие нагрузки подвергаются системе охлаждения.Охладители системы рециркуляции ОГ создают большую тепловую нагрузку на охлаждающую жидкость и могут вызвать разрушение гликоля ».

Жидкость для дизельных выхлопных газов (DEF) / системы избирательного каталитического восстановления (SCR), которые начинают появляться на рынке дорожных грузовиков, часто используют охлаждающую жидкость для нагрева бака DEF и оттаивания замерзшей жидкости. «Дополнительная мини-топливная система, которая сегодня используется во многих двигателях для активной регенерации с целью выжигания сажи из DEF, может также включать контур охлаждения для этих компонентов», — говорит Парсонс. «Все эти новые технологии создают новые возможности для возникновения проблем с охлаждающей жидкостью и системой охлаждения.«

Рэнди Бушелли, менеджер службы поддержки клиентов и обучения Volvo Construction Equipment, добавляет: «В современных двигателях используются специальные сплавы, уплотнения и керамика из-за более высоких пиковых давлений в цилиндрах, давления впрыска и тепла, производимого двигателем. Это требует большего от двигателя. система охлаждения, чем когда-либо прежде «.

Поддержание концентрации

Трудно определить основную причину отказа системы охлаждения. «Из всех жидкостей, используемых в строительном оборудовании или грузовике, наименее понятной является охлаждающая жидкость», — говорит Стеде Грейнджер, технический менеджер компании Shell Lubricants.

Одна из основных функций охлаждающей жидкости — регулирование нагрева в головке цилиндров и блоке двигателя. Он делает это, забирая тепло и передавая его радиатору. Он также защищает от замерзания и кипения, а также от коррозии и точечной коррозии гильз цилиндров и блока цилиндров.

В США существует два основных типа охлаждающей жидкости: обычная силикатная охлаждающая жидкость с полностью разработанным составом и охлаждающая жидкость с увеличенным сроком службы (ELC). Важно понимать, какой тип охлаждающей жидкости используется в вашем оборудовании.

«Вы должны знать, какой тип охлаждающей жидкости используется в вашем двигателе, и затем поддерживать ее в надлежащем состоянии», — говорит Грейнджер.

Обычные охлаждающие жидкости обычно состоят из жидкости на основе этиленгликоля, смешанной в соотношении 50/50 с водой. Вода помогает улучшить теплопередачу, а этиленгликоль защищает от точки замерзания. Точку замерзания необходимо установить для минимально возможной температуры, с которой может столкнуться оборудование.

Но большее количество гликоля не обязательно означает более низкую точку замерзания.Как только вы превысите примерно 70% гликоля, смешанного с водой, точка замерзания фактически начнет возвращаться в обратном направлении.

Одна вода тоже неприемлема. «Если клиенты используют воду вместо охлаждающей жидкости, это вызывает коррозию системы охлаждения», — объясняет Юкиясу Эндоу, директор по техническому обслуживанию Komatsu America Corp. «Если охлаждающая жидкость недоступна и вода является единственным вариантом, мы рекомендуем воду из водопроводного крана. с антикоррозийным резистором «.

«Когда вы используете воду, в которой много минералов, вы можете наносить некоторые из этих минералов на поверхности теплопередачи», — отмечает Грейнджер.Предварительно смешанные охлаждающие жидкости, в которых используется деминерализованная вода, обеспечивают соотношение добавляемого продукта 50/50.

Важно поддерживать правильный баланс. «Слишком высокая [концентрация гликоля], и у вас могут возникнуть проблемы с перекачиваемостью из-за высокой вязкости охлаждающей жидкости, а также из-за перегрева, потому что гликоль является гораздо более плохим теплоносителем, чем вода», — объясняет Парсонс. «Слишком низкое значение, и у вас могут возникнуть проблемы с кипением охлаждающей жидкости в горячих точках двигателя, таких как турбины, головки цилиндров и охладители системы рециркуляции выхлопных газов, что приведет к кавитационному повреждению или растрескиванию из-за термического напряжения.Кроме того, когда вы чрезмерно разбавляете охлаждающую жидкость, вы разбавляете ингибиторы коррозии, а также гликоль ».

«Правильная концентрация охлаждающей жидкости очень важна», — соглашается Эндо. «Температура окружающей среды также важна, и ее следует учитывать при определении уровней концентрации. Поддерживая рекомендуемые уровни концентрации, вы столкнетесь с гораздо меньшим количеством проблем».

Это просто рутина

Первый шаг — убедиться, что система заполнена охлаждающей жидкостью, а уровень защиты от замерзания соответствует окружающей среде.«Незаполненная система охлаждения может вызвать серьезные проблемы с коррозией и перегревом», — говорит Парсонс. «А неадекватная защита от замерзания может привести к серьезным проблемам из-за низкого потока охлаждающей жидкости или его отсутствия, а также к растрескиванию трубопроводов или каналов из-за расширения охлаждающей жидкости при замерзании».

Используйте ту же охлаждающую жидкость, что и в двигателе, для доливки и анализируйте образцы охлаждающей жидкости с интервалами, рекомендованными производителем двигателя или транспортного средства, советует Парсонс. Вносите исправления — например, добавляйте дополнительные присадки или присадки-расширители для охлаждающих жидкостей с увеличенным сроком службы — на основе анализа охлаждающей жидкости или рекомендаций OEM.Заменяйте охлаждающую жидкость с интервалами, рекомендованными производителем двигателя в зависимости от типа используемой охлаждающей жидкости. И обязательно как следует очистить и промыть систему при смене охлаждающей жидкости.

Рекомендации по текущему техническому обслуживанию немного различаются от одного производителя двигателя к другому. «Но вообще говоря, обычные охлаждающие жидкости для тяжелых условий эксплуатации следует проверять каждые 250 часов (12500 миль)», — говорит Парсонс. «Это обычно совпадает с интервалом замены масла и должно быть включено как часть технического обслуживания во время процесса замены масла.Эта проверка может быть мерой с использованием набора для полевых испытаний или образца охлаждающей жидкости, отправленного на основной анализ охлаждающей жидкости для проверки уровня дополнительных присадок к охлаждающей жидкости (SCA) ».

Для сравнения, для своих двигателей или оборудования с системой Cat ELC компания Caterpillar рекомендует проводить анализ охлаждающей жидкости через первые 500 часов, а затем ежегодно, если не требуются дополнительные проверки из-за предполагаемой проблемы.

«Обычные охлаждающие жидкости хорошо справляются со своей задачей, но их нужно обслуживать, потому что присадки уходят», — говорит Грейнджер.Добавки наносятся на поверхности, образуя физический барьер. Через некоторое время они отслаиваются, и на их место должны приходить новые добавки.

«При использовании традиционной технологии охлаждающей жидкости многие отказы, связанные с охлаждающей жидкостью, являются результатом неправильного обращения с ингибиторами охлаждающей жидкости», — говорит Парсонс. «Проблемы [включают] кавитацию гильзы из-за недостатка нитритов, коррозию, возникающую после того, как ингибиторы были исчерпаны и не заменены должным образом, забивание радиатора из-за избытка силикатов, растрескивание головки из-за комбинации ингибиторных присадок с« жесткой »водой плохого качества , так далее.«

Обязательным условием является поддержание уровня присадок. «Если это обычная силикатная охлаждающая жидкость, то в дизельном двигателе обязательно нужно поддерживать SCA», — говорит Грейнджер. «Это можно сделать либо путем добавления жидкости, либо путем возврата присадок через фильтр охлаждающей жидкости».

«Лучше всего искать нитрит», — говорит Грейнджер. | Нитриты должны быть выше 200 частей на миллион (ppm), но мы рекомендуем, чтобы люди уточняли у своего поставщика SCA минимальные требования к нитритам.Для этого есть тест-полоски. Нитрит является основной добавкой, предотвращающей точечную коррозию и точечную коррозию футеровки, которая приводит к образованию точечной коррозии или отверстий на футеровке «.

Растворенные твердые частицы со временем накапливаются, поэтому необходимо периодически менять охлаждающую жидкость. Кроме того, обычные охлаждающие жидкости со временем начнут образовывать накипь или отложения. Ржавчина и образование накипи отрицательно сказываются на теплопередаче.

Обычные охлаждающие жидкости также нуждаются в периодической проверке уровня pH, чтобы гарантировать, что они поддерживают уровень pH, обычно от 11 до 8.Показания ниже 8 указывают на то, что охлаждающая жидкость становится слишком кислой. «Использование другого значения pH может вызвать ржавчину, точечную коррозию цилиндра и т. Д.», — отмечает Эндоу. «Наш технический стандарт — уровень pH от 7 до 9».

«Чем ниже pH, тем более кислым и, следовательно, коррозионным он становится», — говорит Бушелли. «Как только охлаждающая жидкость становится кислой, все металлические части двигателя начинают растворяться. В результате возникают утечки из водяных насосов, сердечников нагревателя и радиаторов».

Знай свою охлаждающую жидкость

У разных типов охлаждающих жидкостей есть свои плюсы и минусы.Важно понимать компромиссы и то, какая охлаждающая жидкость рекомендуется для вашей конкретной машины. Не рекомендуется смешивать типы охлаждающих жидкостей.

«Сегодня у нас есть три основных типа охлаждающей жидкости: этиленгликоль, пропиленгликоль и моноэтиленгликоль», — говорит Рэнди Бушелли, Volvo Construction Equipment. У каждого типа есть свои плюсы и минусы.