При горячем двигателе  охлаждающая жидкость в системе охлаждения двигателя циркулирует по большому контуру – от нижнего бачка радиатора по шлангу она подается в корпус термостата и через канал, открытый основным клапаном, в корпус водяного насоса.

          При холодном двигателе основной клапан термостата закрыт и байпасный (перепускной)  клапан открыт. При  этом охлаждающая жидкость циркулирует по малому контуру – от водяного насоса подается в рубашку охлаждения блока и головки цилиндров. Далее по перепускному шлангу через канал, открытый байпасным клапаном, жидкость поступает в термостат и к водяному насосу, что обеспечивает быстрый подогрев двигателя.

          Термочувствительный элемент  термостата состоит из стакана, внутри которого завальцована резиновая вставка и находится твердый наполнитель [смес церезина (нефтяной воск) с медным порошком]. В резиновой вставке размещен полированный стальной поршень, посаженный на резьбе в держателе и стопорящийся регулировочной гайкой. На стакане установлен основной клапан термостата, на который воздействует пружина, прижимая его к седлу держателя. При закрытом клапане перекрывается доступ жидкости от нижнего бачка радиатора и входного патрубка. Сверху стакана в обойме установлен байпасный клапан, на который воздействует пружина.

          Основной клапан находится в закрытом положении, пока температура охлаждающей жидкости ниже 80°С.

          При дальнейшем повышении температуры жидкости твердый наполнитель расширяется, сжимает резиновую вставку и вытесняет поршень. Однако в действительности в связи с жестким креплением поршня происходит обратный процесс – резиновая вставка начинает скользить по поршню и вместе со стаканом и основным клапаном поднимается вверх. При этом открывается перепускной канал термостата и сжимается пружина основного клапана, одновременно начинает закрываться байпасный клапан.

          Таким образом, некоторое время при температуре в пределах 80-94°С циркуляция идет одновременно по двум контурам, а при нагреве жидкости до 94-96°С байпасный клапан полностью закроется и будет продолжаться циркуляция охлаждающей жидкости только по большому контуру. Под температурой, соответствующей началу открытия клапана, понимается такая температура, при которой ход основного клапана составит 0,1 мм. Эта температура должна находиться в пределах 80-83°С. Полный ход клапана при нагреве жидкости до 94-96°С должен быть не менее 8 мм.

          Водяной насос лопастного типа, предназначен для принудительного перекачивания охлаждающей жидкости из радиатора в рубашку охлаждения. Насос установлен в передней части блока цилиндров и состоит из корпуса, вала, крыльчатки, подшипников и уплотнителя (см. рисунок).

          Корпус насоса имеет подводящее и отводящее отверстия, кроме этого, еще и приемное отверстие для шланга отопителя. В передней части насоса выполнен прилив, в котором на двухрядном подшипнике установлен вал насоса с напрессованной на внутреннем его конце крыльчаткой. Во избежание вытекания охлаждающей жидкости в корпусе насоса около ступицы крыльчатки установлен уплотнитель. В связи с тем, что при попадании воды в подшипники они быстро выходят из строя, для удаления попавшей сюда влаги в корпусе сделаны дренажные отверстия.

          На переднем конце вала водяного насоса напрессована ступица, к которой болтами прикреплена крыльчатка вентилятора и шкив привода. Насос и вентилятор приводятся  в действие клиновидным ремнем, который соединен со шкивом коленчатого вала. Этим же шкивом приводится в действие и генератор.

        Расширительный бачок служит для компенсации изменения объема жидкости, возникающего во время работы двигателя. Бачок изготовлен из полупрозрачной пластмассы, поверхность его ребристая. На поверхности бачка нанесена метка «Min» для облегчения контроля за уровнем жидкости. Соединительный штуцер имеет трубку, опущенную в бачок, благодаря которой облегчается конденсация пара. В верхней части бачка расположена наливная горловина, закрывающаяся пробкой с клапаном, срабатывающим при давлении, близком к атмосферному. Бачок соединен с верхней горловиной радиатора прорезиненным шлангом.

Емкость системы охлаждения ВАЗ составляет примерно 10 литров.

4. Виды охлаждающих жидкостей.

          В наше время, обычно, для отвода тепла используют две жидкости: воду или антифриз (тосол).

Вода

          Вода,  как  охлаждающая  жидкость,  отвечает  всем  требованиям,   за исключением:

-         недостаточная температура кипения (100°С);

-         достаточно высокая температура кристаллизации (замерзания 0°С);

-         вызывает коррозию металлических деталей;

-         неочищенная вода образует накипь и шлам.

Практически жесткость воды (количество  растворенных солей) может быть определена по тому, как смывается ею мыло с рук. Чем мягче вода (чем меньше солей), тем хуже смывается мыло. Если же руки намыливаются плохо, не образуется пена и мыло с рук смывается водой быстро, то такая вода является жесткой (присутствует двууглекислая и едкая известь).

Воду обычно подразделяют на природную, питьевую (водопроводную), техническую и лабораторную (дистиллированная, бидистиллированная и деминерализированная).

Пресной водой считают воду, содержащую до 1 г/л различных солей, солоноватой –до 25 г/л, соленой – свыше 25 г/л. Морская, океанская вода содержит солей от 8 до 35 г/л.

Сегодня  практически не  существует абсолютно чистой воды, ранее такой была дождевая или талая снеговая вода.

В природной воде (колодезная, ключевая, снеговая, дождевая, морская, минеральная), если она не загрязнена соседними предприятиями, обычно содержатся  растворенные соли (бикарбонаты; хлориды: сульфаты кальция, магния, натрия и калия), мелкие частицы (песок, глина, сера, окислы железа), органические вещества (продукты разложения, гниения, бактерии), растворенные газы (воздух, сероводород, углекислый газ, аммиак).

При более точной регламентации жесткости воды ее подразделяют на временную и постоянную. Временная жесткость, вызываемая в оснавном присутствием в воде гидрокарбонатов кальция и магния, устраняется кипячением или добавлением специальных веществ. Постоянная жесткость, обусловленная сульфатами и хлоридами кальция и магния, устраняется перегонкой (дестилляцией). Жесткая вода – вода, содержащая много солей кальция и магния. Если этих примесей мало – вода мягкая.

Теплопроводность накипи в 30-50 раз меньше теплопроводности металла, что снижает мощность двигателя и вызывает перерасход топлива. Коэфициент теплопроводности накипи 0,812-2,552 Вт/(м.К.)

Предупреждение накипеобразования

1. Вводят ренегат – хромпик (K2Cr 2O7) или азотнокислый аммоний (NH4N03), которые переводят соли накипи в растворимое состояние. В начале приготавливают концентрат: 100г. ренегата на 1 л воды. Далее, на 1 л среднежесткой воды добавляют 30-50 мл концентрата, для жесткой воды добавляют 100-130 мл на 1 л воды. При помутнении воды в системе охлаждения воду меняют.

2. умягчение воды добавлением гексомета [Na(PO3)6], удерживающего соли накипи во взвешенном состоянии. Добавляют на 1 л воды среднежесткой – 0,2 г , жесткой – 0,3 г. Сливают воду из системы охлаждения.

3. воду кипятят 20-30 мин, отстаивают и фильтруют. Остаточная жесткость         2 мг-экв./л (2 ед.).

4. Используют дождевую воду (не с металлических крыш), снег, лед из холодильника.

5. Обработка воды реагентами. Кальцинированная сода (Na2CO3)-53 мг/л на 1 ед. Жесткости (примерно 5-10 г на 10 л воды) или тринатрийфосфат (Na3PO4) – 55 мг/л на 1 ед. Жидкости ( примерно 3-4 г на 10 л воды). Теплую (горячую) воду перемешивают с реагентом 20-30 мин, отстаивают, фильтруют. Остаточная жидкость не более 0,5-1,0 ед.

6. Катионный обмен. Используют ионообменные синтетические смолы, сульфируемый уголь, пермутит и др. Фильтруют через катионный фильтр. Остаточная жесткость – 0,5-1,0 ед.

7. Перегонка. Все растворимые соли остаются в перегонной емкости. Конденсат – дистиллированная вода.

Очистка системы от накипи, растворы для удаления накипи.

          1. Техническая молочная кислота (0,6 кг на 1 кг воды, время обработки – 1 3 часа)

          2. Хромпик или хромовый ангидрид 0,2 кг на 1 кг воды – 8-10 часов.

          3. Соляная   кислота с замедлителями (ингибридами) кислотной коррозии        0,25-0,5 кг на 1 кг воды – 0,5-1,0 час.

          4. смесь кальцинированной соды – 1-1,2 кг и хромпика 0,02-0,03 кг на 1 кг воды – 10-12 часов.

          Для лучшего приготовления раствора вещества желательно вводить в нагретую до 40-50°С воду.

          При использовании воды в системе охлаждения можно установить фильтр для накипи. Снимают резиновый шланг, идущий к верхнему бачку радиатора, с патрубка прикрепленного к головке блока. Вставить в шланг старый капроновый чулок так, чтобы снаружи осталось примерно 5 см. Эту часть заверните на шланг, установите шланг на место и затените хомутом. Поток воды расправит чулок и переместит его в верхний блок радиатора, фильтр нужно периодически очищать от частиц.

Жидкости для очистки и ремонта системы охлаждения

Здесь я бы хотел поговорить о препаратах фирмы Prestone, так как именно «Престон» поставляет в Россию самую широкую гамму продукции.

          Антикоррозийная добавка в антифриз Prestone Super Anti-Rust содержит вещества, которые замедляют процессы образования ржавчины и препятствуют коррозии. Кроме того, в состав этой добавки входят смазывающие компоненты для водяной помпы. Емкость упаковки – 428 мл.

          Перед применением упаковку рекомендуется встряхнуть, после чего вылить препарат в радиатор. Содержимое рассчитано на систему охлаждения объемом до 17л. Затем нужно пустить двигатель и дать ему поработать примерно 10 минут.

          Ингибитор коррозии Zinc Coat Cooling System ANTI-RUST фирмы K&W содержит в своем составе цинк, предотвращающий основные электролитические реакции в системах охлаждения. Средство защищает от ржавчины и коррозии алюминиевые, латунные, стальные и чугунные детали двигателя. Одновременно препарат восстанавливает эластичность сальника помпы и продлевает срок службы ее подшипника.

          Емкость упаковки – 312 мл. Перед употреблением следует прогреть двигатель, затем залить в радиатор и дать двигателю поработать 3-5 минут. Одна емкость рассчитана на систему охлаждения объемом до 20 л. Препараты этого класса нужно добавлять в свежую охлаждающую жидкость.

          Следующий тип составов предназначен для промывки систем охлаждения. Очиститель Prestone Super Flush нетоксичен и не содержит кислот. Емкость упаковки – 650 мл.

          Препарат заливают в холодный двигатель, предварительно слив из него охлаждающую жидкость и заправив систему водой, дают двигателю поработать примерно 10 минут. Затем систему промывают водой и повторяют процедуру, после чего заливают антифриз и снова пускают двигатель на 10 минут.

          Интенсивный очиститель радиатора Prestone Super Radiator Cleaner восстанавливает эффективность охлаждающей системы: он выводит отложения коррозии, приводящие к перегреву двигателя и его повышенному износу. Емкость упаковки – 1 л.

          Для применения препарата надо слить из системы жидкость и заполнить ее водой, после чего включить двигатель и погонять 5-10 минут. Затем воду нужно слить, залить в систему очиститель и снова заполнить ее водой до нормы. Для систем емкостью от 12 до 20 л следует использовать две  упаковки препарата. После этого рекомендуется поездить на автомобиле 3-6 часов. Если температура воздуха выше нуля, то допускается езда с перерывами. Затем надлежит слить жидкость, повторить промывку водой и залить в систему антифриз.

          Интенсивный очиститель охлаждающей системы Prestone Cooling System Heavy Duty Cleaner растворяет ржавчину, смазку и масло, которые затем легко смываются. Очиститель не наносит вреда алюминиевым и другим металлическим частям системы охлаждения.

          Упаковка содержит 255 г очистителя и 56 г нейтрализатора. Очиститель засыпают в радиатор холодного двигателя, из которого слита жидкость, после чего заполняют систему водой и дают поработать двигателю с включенной «печкой» 40-60 минут. Затем жидкость сливают, засыпают в радиатор нейтрализатор, вновь заполняют систему водой и пускают двигатель еще на 5 минут. Теперь можно окончательно сливать воду и заливать нормальный антифриз.

          Средство для промывания охлаждающей системы за 10 минут Prestone Cooling System 10 Minute Flush предназначено для оперативной промывки системы. Емкость упаковки – 325 мл. Средство заливают в пустой радиатор, заполняют систему водой и пускают двигатель с включенной «печкой» на 10 минут. Затем жидкость сливают, вновь заливают воду и включают двигатель еще на 5 минут. После этого воду следует заменить на антифриз – и можно ехать. Вместо 10 минут набежит 15 с хвостиком, но все равно быстро. Зачем так тщательно промывать систему? Дело в том, что большинство препаратов для устранения течей работоспособно именно в очищенной системе охлаждения. Расскажу теперь о них.

          Состав, называемый Prestone Cooling System Heavy Duty Sealer and Stop Leak, представляет собой изолятор системы охлаждения для тяжелых режимов, устраняющий протечки.  Емкость упаковки – 443 мл. Перед применением бутылку следует встряхнуть, после чего вылить ее содержимое в радиатор. Для систем охлаждения  емкостью менее 8,5 л достаточно половины бутылки. После этого нужно пустить двигатель и погонять его на холостом ходу до тех пор, пока течь не прекратится.

          Состав для ремонта радиаторов Heavy Duty Radiator Stop Leak фирмы K&W представляет собой средство быстрого действия. Оно герметизирует повреждения в радиаторах, шлангах, хомутах и краниках. Перед употреблением препарата следует прогреть двигатель до рабочей температуры, после чего взболтать содержимое упаковки и вылить его в радиатор. Для автомобилей с объемом системы охлаждения менее 22 л достаточно одной упаковки емкостью 325 мл. Теперь можно заводить двигатель – теч должна прекратиться.

          Чемпионом по простоте является препарат Master Radiator Stop Leak. Запутаться в способе его применения практически невозможно: прогреть двигатель, всыпать порошок в радиатор – и все!

Антифриз

          Тосол (ТУ 6-02-751-73) – раствор этиленгликоля в воде с присадками. Этиленгликоль – пищевой яд, имеет большую проникающую способность, чем вода, коэффициент теплового расширения также больше, чем у воды. Антикоррозийные присадки тосола способны вступать во взаимодействие с слоями накипи, поэтому, если в системе охлаждения использовалась вода, необходима предварительная промывка системы охлаждения от накипи и шлама.

Основные физические данные воды и этиленгликоля

          Хотелось бы еще заметить, что этилен гликоль – это яд, он очень похож на ликер, и если его  по какой то причине (нелепая случайность – перелили в красивую бутылку, а потом забыли) его выпить, то если не принять меры по промывке желудка и отпаиванию молоком, после 30-40 мин. уже можно «не откачать».

Антифризы (концентрат, тосолы)

5.Основные неисправности системы охлаждения.

          При неисправности системы охлаждения двигатель может перегреваться или переохлаждаться. Перегрев двигателя может возникнуть также из-за неисправности систем питания, смазки и зажигания, из-за недостатка жидкости, пробуксовывания ремня вентилятора, отложения грязи и накипи в системе охлаждения, повреждения термостата.

          Уровень охлаждающей жидкости может уменьшатся в результате вытекания или испарения. Вытекание жидкости из системы возникает при нарушении плотности соединения патрубков, кранов, повреждения трубок радиатора, сальников.

          Подтекание сальников можно устранить, заменив текстолитовую шайбу или весь сальник. Неплотности в соединениях патрубков со шлангами устраняют, подтягивая хомутики на шлангах. Поврежденный радиатор необходимо отремонтировать.

          Попавшую на ремень и шкив привода вентилятора смазку удаляют ветошью, смоченной в бензине. Для устранения ослабления натяжения ремня вентилятора необходимо ослабить гайки крепления генератора к регулировочному устройству и, отклоняя генератор от двигателя до нужного  натяжения ремня, затянуть гайку или болт крепления. Нормально натянутый ремень должен прогибаться на 10-15 мм при натяжении на него с сило в 10 кг.

          Неплотности в шлангах и штуцерах устраняют, затягивая хомутки и докручивая штуцеры.

          Неисправности, связанные с ремонтом радиатора или удалением накипи, устраняют в мастерской.

          Радиатор необходимо содержать в чистоте, так как при загрязнении ухудшается его теплоотдача.

6.Техническое обслуживание системы охлаждения.

          Периодичность замены антифриза в условиях нормальной эксплуатации, если не менялся состав жидкости систематическими доливами воды, через 60 000 км пробега, но не реже чем через два года. Во время замены охлаждающей жидкости, систему нужно промыть.

          Систему охлаждения промывают следующим образом:

          - заполняют систему охлаждения чистой водой, пускают двигатель, дают ему поработать до прогрева нижнего бачка радиатора и при  работающем не режиме холостого хода двигателя сливают воду через сливные отверстия радиатора и блока;

          - после охлаждения двигателя вновь заполняют систему чистой водой и повторяют указанную выше операцию. После промывки заливают охлаждающую жидкость.

          При использовании жесткой воды в качестве охлаждающей жидкости, систему промывают два раза в год с применением специальных веществ для очистки от накипи (эти вещества указаны выше, в разделе «Виды охлаждающей жидкости»).

          Если на автомобиле установлен алюминиевый радиатор с пластмассовыми бачками, то применение воды не допускается.

          Для проверки герметичности системы нужно убедиться в исправности клапанов и резиновой прокладки пробки радиатора и проверить радиатор под давлением. При этом необходимо отсоединить верхний и нижний шланги и заглушить верхний и нижний патрубки радиатора, после чего на заливной патрубок устанавливают специальное приспособление и заполняют радиатор водой под давлением 1 кгс/кв.см., которое создается приспособлением. В случае обнаружения утечки из радиатора ее устраняют пайкой. При значительных дефектах радиатор заменяют.

          Исправность работы термостата проверяют через каждые 20000км.

7.Заключение.

В заключении хотелось бы отметить актуальность системы охлаждения в наши дни. Я считаю, что системы охлаждения будут актуальны не только сегодня, но и в будущем. К такому выводу я пришел по двум причинам – первая: следуя законам механики вечного двигателя не существует, так как всегда присутствует трение между взаимодействующими деталями, а тем где есть трение есть и расширение деталей из-за их нагревания. То есть если даже  будут изобретены двигатели, которые не выделяют столько тепла сколько Д.В.С., все равно система охлаждения (или отвода тепла), на мой взгляд, должна присутствовать.

Вторая причина: по-моему  водители (в основном «наши»),  не встречаются  так часто с поломками, как в системе охлаждения двигателя и отопления салона. Всем известна «холодная» волга (даже современный ГАЗ 3110), кипучая ГАЗель и т.д.

К этим «качествам» можно добавить частую утечку охлаждающей жидкости по причине отхода трубок, или течи в радиаторе. Так же тосол, который обычно используется как охлаждающая жидкость - ядовит. 

Но нет худа без добра. Так например новейшая разработка фирмы Prestone – Extended Life 5/100 – штрих к воплощению концепции необслуживаемого автомобиля. Особенность данного антифриза- повышенный срок службы. В отличие от наших «тосолов» продолжительность эксплуатации американского долгожителя зашифрована в названии – пять лет или 100 миль (приблизительно 160 тысяч километров) пробега! Есть у препарата и другие достоинства. Он также защищает от коррозии большинство металлов.

          Еще одна вариация на тему «антифриз будущего» – препарат Low tox (той же фирмы – Prestone). Этот препарат  пониженной токсичности, так как вместо этиленгликолевой основы, печально известной своей способностью вызывать даже летальные исходы, применен куда менее ядовитый пропиленгликоль. При попадании в организм он существенно безопаснее своих аналогов как для людей, так и для животных. Правда, за это приходиться расплачиваться чуть сниженными показателями температур кипения и кристаллизации : +105°С и –32,2°С при разбавлении водой на 50%.

Кстати иногда на рынках можно услышать: вам «Тосол» или антифриз? В переводе на русский язык это означает: вам отечественную охлаждающую жидкость или импортную? Ведь именно как «незамерзающая жидкость» можно перевести надпись «Antifreeze». Этим словом «у них» принято называть охлаждающую жидкость, хотя иногда могут написать более конкретно «Cooling Water»         (охлаждающая жидкость), просто антифриз - это более общее понятие: то, что не замерзает. У нас препараты, используемые в качестве охлаждающих жидкостей, называются «тосолами».

8.Список использованной литературы.

1) Ершов  Б.В. , Юрченко М.А.«Легковые автомобили ВАЗ. Конструкция и техническое обслуживание»: изд.«Вища школа» 1978 г.

2) Росс Твег «Автомобиль ВАЗ 2101-2107. Эксплуатация и ремонт своими силами»:    г. Тверь, агентство «Дайджест» 1992 г.

3) В.С. Калисский, А.И. Манзон, Г.Е. Нагула «Автомобиль категории «С». Учебник водителя»: г. Москва «Транспорт» 1984г.

4) В.С. Калисский, А.И. Манзон, Г.Е. Нагула «Пособие водителю-любителю» : изд. «Техника» Киев – 1975г.

5) К.С. Шестопалов «Спутник автолюбителя»: гос.издат. «Физкультура и спорт» Москва 1963г.

6) «Руководство по эксплуатации автомобилей ВАЗ 2106 21061 21063» 1989г.

7) Золотницкий В.А.«Неисправности автомобилей советских марок и методы их устранения»: издательская фирма «Идеал» 1993г.

8) «За рулем» - 7 июль 1998г