Температура охлаждающей жидкости
Как только двигатель внутреннего сгорания начинает работать, в нем происходят химические процессы при температурах, равных нескольким сотням градусов. Чтобы компенсировать постоянный перегрев, в автомобилях работает система охлаждения, основанная на циркуляции между радиатором и мотором антифриза или тосола. Неизбежно жидкость нагревается, но при чрезмерном нагреве она стремительно теряет свои свойства и начинает кипеть. Сегодня мы выясним, какая может быть и должна быть нормальная температура охлаждающей жидкости, и объясним, почему так важно следить за этим показателем.
Первые признаки
В принципе, работа системы охлаждения, наряду с большинством узлов двигателя, остается невидимой для глаза водителя. Но это утверждение верно ровно до тех пор, пока система работает исправно и в том режиме, который считается нормальным. Как только охлаждение перестает осуществляться должным образом, водитель непременно поймет, что что-то пошло не так.
Как именно? Во-первых, прибор, который располагается рядом со спидометром и отвечает за отображение рабочей температуры тосола и антифриза, выведет стрелку в красную шкалу. На некоторых моделях при сильном превышении температуры загорится специальная сигнальная лампа, которая предупредит водителя о необходимости принять срочные меры.
Конечно же, степень такого перегрева бывает различной. При сравнительно небольшом превышении температурного порога, к примеру, о неполадке не будет говорить ровным счетом ничего, кроме не совсем обычных показателей указателя рабочей температуры. Правда, при этом может ощущаться незначительное падение мощности и своеобразные провалы при разгонах и повышении оборотов.
А вот при значительных перегревах повалит густой белый дым из-под капота. Это явное свидетельство того, что антифриз или тосол закипел, и его пары активно выделяются, производя испарение жидкости из мотора и радиатора. При этом крайне важно не глушить мотор, а дать поработать ему на холостых оборотах, а лишь после того, как температура немного спадет, выключать зажигание.
Принятая норма
Вообще говоря, рабочая температура не должна оставаться постоянной. Когда мотор выключен, а машина простояла без движения хотя бы несколько часов, антифриз прогрет примерно до комнатной температуры. Такой показатель не является нормой, а потому перед движением ДВС необходимо прогреть.
Как же понять, что мотор полностью принял рабочее состояние и готов к дальнейшему движению? Об этом, конечно же, свидетельствует прибор, который имеет внизу шкалы небольшую пиктограмму с термометром. Разметка его шкалы, как правило, варьируется от 50 до 130 градусов — этот промежуток с некоторым запасом в обе стороны сосредотачивается вокруг показателя нормальной температуры охлаждающей жидкости. Норма, к слову, составляет 90 градусов — это одинаково верно для легковых, грузовых и любых других видов автомобилей.
Вполне возможно, окажется так, что даже после длительного движения температура так и не стала нормальной, а составляет, скажем, 60–80 градусов. Такое может происходить по двум причинам. Первая из них — прибор или датчик температуры неисправны, поэтому их показания просто не совпадают с реальными. Проблема, как правило, решается диагностикой у мастеров и заменой недорогих и довольно примитивных функциональных элементов и датчиков.
Вторая причина — это сильный холод, который не позволяет работающему мотору прогреться до нужных температур. Дело в том, что охлаждающая жидкость постоянно циркулирует от ДВС к радиатору, и этот процесс не прекращается во время работы. В этой связи в некоторых случаях даже при выключенном вентиляторе антифриз остается недостаточно нагретым, и мотор не достигает необходимых температур.
Подводя итоги
Температура охлаждающей жидкости способна сказать водителю о том, насколько исправно работает мотор автомобиля. Если происходит долгосрочное отклонение этой температуры от нормальных показаний, это повод быть настороже и обратиться в сервис, чтобы там решили возникшую проблему в кратчайшие сроки.
Какая температура в работающем двигателе автомобиля
Правильная рабочая температура двигателя
Стабильность работы любого автомобиля зависит от условий эксплуатации и технических характеристик двигателя внутреннего сгорания. Такой показатель, как рабочая температура двигателя, зависит не только от условий окружающей среды, но и от многих эксплуатационных факторов. Если данный параметр соответствует расчетной величине, т. е. находится в допустимом диапазоне, силовой агрегат обеспечивает максимальную отдачу энергии в течение длительного времени. При оптимальных режимах двигателя внутреннего сгорания создаются лучшие условия для функционирования всех систем автомобиля.
Оптимальная температура двигателя для начала движения
С наступившей зимой наступила пора ежедневной утомительной процедуры прогрева автомобиля. Обсуждать эту тему можно очень долго. Большинство автомобилистов несколько минут греет машину прежде чем начать движение. И это правильно. Но мало кто знает, какой именно температуры должен достичь двигатель.
Сразу оговоримся, что при прогреве двигателя не стоит ориентироваться на время. Дело в том, что каждый агрегат имеет свои особенности. Например, моторы концерна Volkswagen-Audi обычно довольно долго доходят до рабочей температуры. Тем более, от того, насколько сильные были морозы, тоже зависит время, которое нужно затратить на прогрев. Поэтому имеет смысл ориентироваться лишь на три показателя: температура движка, обороты и ваши собственные ощущения.
Если говорить о температуре, то нужно подождать, пока ее значение дойдет хотя бы до 50 градусов. Это можно считать минимальным показателем, при котором мотор сможет исправно работать на высоких оборотах. Двигатели современных автомобилей доходят до этого значение за довольно короткое время — всего 3 — 5 минут. Если вы хотите продлить жизнь своего железного коня, то не стоит экономить время и отказываться от этой процедуры.
Если вы решили ориентироваться на обороты, то сначала следует узнать их количество на холостом ходу, когда авто прогрето. К этому показателю просто прибавьте 200 об/мин. Так вы получите значение, при достижении которого можно будет начинать движение. Например, для вашего автомобиля нормальный показатель 800 об/мин, то зимой оптимальным будет показатель в 1000 об/мин. Только рекомендуется для достижения необходимой цифры не крутить двигатель слишком сильно, чтобы не нанести ему вред.
Очень важно при этом опираться и на свои собственные ощущения. Например, можно обратить внимание на печку. Если вы чувствуете, что идущий из нее поток воздуха уже холодный, а в стало заметно теплее и комфортнее, значит, и двигатель достиг рабочей температуры, поэтому можно смело трогаться и ехать по своим делам. Исключением же будут машины, на которых установлен электрический нагреватель. Его работа никак не зависит от температуры двигателя и тогда стоит отталкиваться от предыдущих показателей.
Какая должна быть рабочая температура двигателя
При сгорании топливных смесей в цилиндрах мотора выделяется огромное количество тепла. В камерах сгорания температура достигает более 2000°С. В конструкцию силовых агрегатов включена система охлаждения, элементы которой отводят тепло от рабочих узлов. Благодаря эффективной работе элементов охлаждающей системы ДВС, тепловой режим поддерживается в оптимальных границах от +80 до 90°С. Существуют отдельные типы моторов, для которых нормы расширены до 110°С, чаще всего это механизмы с воздушным охлаждением.
При работе двигателя в оптимальном температурном режиме создаются наилучшие условия для:
- Полноценного наполнения цилиндров топливовоздушными смесями.
- Стабильности работы силового агрегата во время движения.
- Надежной работы механизмов и систем транспортного средства.
Разбежность температур дизельных моторов
Итак, продолжая тему температурного режима дизеля, отметим, что по словам некоторых владельцев дизелей, например, на «Мерседесах» стабильная температура зачастую бывает 90-100 градусов, Volkswagen Passat может отличаться 80 градусами, а модель Toyota Hayes и вовсе работать при 60 градусах. Естественно, факт такого разбега требует поиска истины, а именно – какая же температура является оптимальной для дизеля и зависит ли она от типа двигателя?
Отклонения от нормы температурных режимов силовых агрегатов
Показания температуры внутри двигателя можно увидеть на приборе, расположенном в салоне любого современного автомобиля.
К чему приводит превышение нормы рабочей температуры в двигателе? При сверхвысоких температурах технологические тепловые зазоры металлических элементов нарушаются. Это вызывает следующие негативные изменения в работе силового агрегата:
- ускоренный износ рабочих узлов и деталей;
- деформации и поломки механизмов;
- уменьшение мощности двигателя;
- возникновение детонации;
- несанкционированное воспламенение горючего.
Что означает понятие – низкая температура двигателя? Если в процессе движения автомобиля стрелка прибора находится ниже рекомендуемого уровня температурного режима, имеются веские основания для тревоги. Непрогретая топливовоздушная смесь конденсируется и оседает на стенках цилиндров. При попадании конденсата в масляный поддон происходит разжижение моторного масла. Технических свойства и характеристики смазочного материала резко ухудшаются. При длительной работе в низком тепловом режиме узлы и детали силового агрегата быстро изнашиваются и приходят в негодность.
Если температура двигателя не поднимается до рабочей, во избежание преждевременного выхода из строя компонентов мотора, водителю необходимо отправить автомобиль на диагностику в ближайший сервисный центр.
Рабочая температура бензинового двигателя
Работа каждого двигателя внутреннего сгорания сопровождается выделением тепла. Рабочие элементы мотора функционируют в условиях высоких температурных режимов.
При опускании поршня в самую нижнюю точку затрачивается большое количество энергии, одновременно с этим выделяется тепло. Элементы силовых агрегатов изготовлены из металла. Как известно, при нагревании данный материал расширяется. При изготовлении узлов и деталей двигателей предусмотрены специальные тепловые зазоры, рассчитанные на нагрев изделий до оптимальных значений. Для предотвращения заклиниваний в конструкцию мотора включена система охлаждения двигателя.
Отличия по типу двигателя
Существуют разные модели, температурный режим которых будет отличаться. Например, встречаются обычные моторы и форсированные, второй тип более сильно греется. Процессы горения в них происходят иначе, поэтому клапан термостата срабатывает в разное время. Кроме этого, у разных моделей устанавливаются различные системы охлаждения, работающие с конкретной скоростью и интенсивностью.
От того, как настроен и когда срабатывает датчик температуры, зависит момент включения вентилятора с электроприводом. Обратите внимание на то, что модели авто с инжектором и карбюратором имеют разные настройки, и термостат даже для одной и той же машины, но с разной системой питания требуется свой. Этот прибор напрямую влияет на нагрев двигателя, поэтому выбору в случае замены требуется уделить особенное внимание.
Система охлаждения может быть открытой или закрытой в зависимости от конструкции силового агрегата. Открытый тип охлаждения сообщается с атмосферным воздухом, это означает, что он может и покидать ее, но уже в парообразном состоянии. Многие типы охлаждающей жидкости закипают при температуре 100 градусов. Если система закрытая, она оснащается специальными клапанами, которые связывают конструкцию с атмосферным воздухом. Они находятся в радиаторе и могут быть в крышке расширительного бачка. Если в системе резко повышается давление, она имеет возможность выпустить пар через эти клапана.
К чему приводит переохлаждение мотора
Такое явление, как переохлаждение также негативно сказывается на качестве работы силового агрегата. Чаще всего это случается зимой или при эксплуатации транспортного средства в сложных климатических условиях крайнего севера.
Рабочая температура двигателя зимой может быть резко снижена в процессе движения авто. При этом потоки охлажденного воздуха обдувают радиатор и весь силовой агрегат. В результате, охлаждающая жидкость резко понижает температуру мотора, даже, если он работает на полных нагрузках.
Понижение рабочей температуры мотора опасно по следующим причинам:
- При переохлаждении системы питания в карбюраторе обмерзает отверстие жиклера, через которое поступает воздух, в результате свечи зажигания заливаются бензином. Чтобы продолжить движение, водителю придется ждать высыхания свечей.
- При минусовых температурах окружающей среды в автомобилях, работающих на воде, охлаждающая жидкость (ОЖ) замерзает в трубках радиатора. Прекращение циркуляции ОЖ приводит к перегреву мотора. Опытные автовладельцы устанавливают специальные тканевые перегородки или защитные жалюзи на решетку радиатора.
- Ухудшение качества или отсутствие отопления салона автомобиля в зимний период может привести к нарушениям управления транспортным средством.
Как работает охлаждение автомобильного двигателя
Для обеспечение нормальной “охлаждающей” деятельности необходим блок управления. Она учитывает температуру окружающей среды, смазки, рабочей жидкости и пр. После математической оценки различных параметров подаются команды, а также производится регулировка для компенсации отклонений.
Элементы узла перечислены ниже:
- радиаторы (трубчатый, масляный, газовый);
- вентилятор (возможно механическое, гидравлическое или электрическое приводное устройство);
- насос (необходим для циркуляции жидкости);
- термостат (регулирует объем раствора в радиаторе, вариант с электрическим подогревом позволяет использовать три его рабочих положения);
- отопительный теплообменник (позволяет использовать тепло из воздуха для последующего обогрева);
- бачок расширителя (компенсирует изменение объема воздушной массы);
- рубашка охлаждения мотора (магистрали для жидкости, проходящие через цилиндрический блок и головку блока ДВС);
- система управления (в том числе датчики).
Рабочая температура дизельного двигателя
Поддержание рабочей температуры дизеля является необходимым условием для оптимального функционирования механизмов и систем транспортного средства. Принцип действия дизельного мотора принципиально отличается от бензинового. Здесь топливная смесь не готовится заранее. Первым в камеру попадает воздух. При сильном сжатии воздушная масса разогревается до +700°С. В момент топливного впрыска происходит взрыв с последующим равномерным сгоранием образовавшейся смеси. В результате чего, поршень перемещается в нижнюю мертвую точку.
Температура дизеля зависит от следующих факторов:
- тип мотора;
- период задержки воспламенения топливовоздушной смеси;
- качество, равномерность сгорания топлива.
Считается, что оптимальная рабочая температура двигателя должна находиться в пределах 70 – 90°С. Допустимый максимум для дизельных силовых агрегатов, работающих под усиленными нагрузками, равен +97°С, не более.
Совет: Если дизельный двигатель исправен, перед началом движения рекомендуется прогреть охлаждающую жидкость до температуры не менее +40°С. При сильных морозах за бортом автомобиля мотор может начинать прогреваться только при движении. На первых порах рекомендуется включить пониженную передачу. В дальнейшем, нагрузка на движок должна повышаться постепенно, только после поднятия температуры хотя бы до 80°С.
При какой температуре воздуха можно перестать прогревать двигатель?
Практика показывает, что многие водители стараются прогревать двигатель до рабочей температуры прежде, чем начать движение. Такой подход я считаю правильным, так как он позволяет снизить нагрузку на двигатель. Однако, холостой ход в большом объеме также является источником снижения ресурса мотора. Именно поэтому я решил рассказать о том, при какой температуре воздуха можно перестать прогревать двигатель после длительной стоянки.
Статья будет полезной? Не забудьте поставить «палец вверх»
Для начала немного коснемся вопроса прогрева двигателя в целом. Движение на температуре, ниже «рабочей», влечет за собой ряд негативных последствий
. Во-первых, металлические элементы двигателя на заводе подгоняются с высоким уровнем точности, а при низкой температуре металл немного сужается. Именно поэтому многие автолюбители сталкиваются
с шумной работой мотора «на холодную»
. Во-вторых, активное движение на непрогретом двигателе может стать причиной
залегания колец
, что в итоге влечет за собой снижение ресурса двигателя.
В зимний период прогревать двигатель можно различными способами, одни водители стараются набрать температуру при движении
, другие ждут до тех пор, пока стрелка
не достигнет рабочих показателей
. С наступлением теплого времени года ситуация меняется, поэтому можно сделать коррективы в процедуру прогрева мотора.
На практике оптимально нагревать двигатель до тех пор, пока стрелка температуры не начнет свое движение
. Обычно это происходит в тех случаях, когда мотор прогрелся до температуры в 50°С, но на некоторых моделях автомобилей диапазон может быть иным.
Получается, что весной после длительной стоянки двигатель все еще нуждается в прогреве, хотя эта процедура займет значительно меньше времени, чем при сильном морозе
. Обычной для достижения температуры в 50°С на бензиновом двигателе потребуется всего
2-3 минуты
.
Полностью отказаться от прогрева мотора можно в летний период, когда стрелка термометра достигает 30°С в тени
. Этой температуры уже достаточно для того, чтобы двигатель работал в нормальном режиме без лишних нагрузок. При этом, сильно «раскручивать» двигатель до наступления рабочей температуры также не рекомендуется. Полностью
отказываться от прогрева двигателя весной не стоит
.
Методы восстановления нормальной температуры ДВС
При обнаружении завышения данного параметра, прежде всего, нужно остановить автомобиль, заглушить мотор и начать обследование:
- Убедиться в достаточном объеме антифриза в системе охлаждения.
- При необходимости восполнить необходимое количество.
- Жидкость заливается непосредственно в радиатор охлаждения (при этом необходимо соблюдать осторожность, чтобы не обжечься горячим составом).
- Осмотреть систему, чтобы исключить возможные протечки.
- Продиагностировать радиатор на предмет герметичности.
Если восполнение объема антифриза не дало ожидаемого результата, температура двигателя продолжает подниматься, это означает, что мотор нуждается в компьютерной диагностике в условиях специализированного сервисного центра.
Среди наиболее частых отказов в системе охлаждения ДВС можно выделить следующие пункты:
- сбои в работе клапана термостата;
- поломки электрического вентилятора;
- чрезмерное засорение трубок радиатора;
- поломка клапана крышки расширительного бачка;
- протечки в корпусе насоса;
- нарушение герметичности системы.
Тепловой режим двигателя считается оптимальным при его значениях, находящихся в пределах от +80 до +90 °С. При таких условиях мотор работает стабильно. При этом обеспечена существенная экономия горючего материала, детали и узлы силового агрегата получают минимальный износ, независимо от нагрузок на двигатель и особенностей работы транспортного средства.
Важно: Чтобы рабочая температура ДВС находилась в заданных пределах, необходимо проводить регулярную диагностику системы охлаждения силового агрегата.
Причины повышения показателя температуры
Существует несколько причин, из-за которых температура двигателя повышается:
- Наиболее распространенной причиной повышения температуры мотора является неисправность клапана термостата. Его может заклинить в закрытом состоянии.
- Сломан электрический вентилятор, предназначенный для искусственного охлаждения системы. Выйти из строя может сам моторчик, гидромуфта, нередко перегорает предохранитель. Стоит проверить проводку, возможно, где-то произошел обрыв, если все остальное исправно. Отказать может и датчик температуры, в этом случае его требуется заменить.
- Стоит проверить радиатор: он периодически забивается разнообразным мусором.
- В крышке расширительного бачка имеются клапана, они могут неправильно работать или забиться.
- Пробой прокладки блока цилиндра или трещина на его корпусе
- Кроме этого, помпа может начать протекать и вызывать повышение термальных условий.
- Дополнительные механизмы могут иметь собственные ремни, при ослаблении натяжки которых возникают разнообразные проблемы.
- Система охлаждения в исправном состоянии должна быть герметично, но при ее разгерметизации температура мотора может резко повышаться.
Многих интересует, какая рабочая температура двигателя должна быть минимально. В некоторых случаях мотор не перегревается, а, наоборот, не греется до рабочей температуры, это не так опасно, однако в этом случае не стоит ожидать от силового агрегата эффективной работы. Дело в том, что топливо не будет сгорать до конца, тяга станет слабой. Конденсат от топливной смеси попадет сначала на стенки цилиндров, затем в картер. Последнее приводит к разжижению масла и ухудшению его свойств. Из-за этого смазываться и очищаться детали изнутри будут хуже, что приведет к их повышенному износу. Больше всего страдает от этого ЦПГ, распредвал и вкладыши коленвала, могут выйти из строя и балансировочные валы.
Что греется в электродвигателе
Основной источник нагрева — обмотка статора
. Как и любая катушка, намотанная проводом, она греется. И максимальная температура нагрева ограничена температурной стойкостью изоляции обмоточного провода.
Термическая стойкость провода характеризуется параметром класс нагревостойкости. По этим классам максимальные температуры обозначаются буквами:
— эти классы не терпят температуры выше 130 гр, сейчас двигателя с такими обмотками практически не выпускаются.
— именно с таким классом изготавливается большинство современных двигателей
— это уже двигатели спец.исполнения, которые работают в тяжелых условиях — например, в горячих цехах и под палящим солнцем.
Температуры максимума по классам в разных справочниках могут разниться, это зависит от скорости нагрева и условий применения.
Второй источник внутреннего нагрева — подшипники
. Подшипники будут греться только тогда, когда они неисправны, либо работают в запредельных режимах.
Причины перегрева
Если с подшипниками всё понятно, то электрических причин может быть много. Вот несколько причин нагрева двигателя:
- перекос фаз
- пониженное или повышенное напряжение
- обрыв фазы (питания или внутри двигателя)
- межвитковое замыкание
- замыкание на корпус
- поломка крыльчатки (отсутствие охлаждения)
- высокая температура рабочей среды
- неправильная схема подключения
- перегрузка в механике привода
В любом случае, допускать двигатель до перегрева не должен мотор-автомат ( автомат защиты двигателя ), тепловое реле, позистор.
Как измерить температуру двигателя?
Есть несколько способов.
- Рука
. Да, рука терпит температуру до 60 гр, дальше — больно. Проверено на практике - Нос
. Если температура больше 80 гр, начитает «пахнуть жареным». Начинает интенсивно испаряться масло, пахнуть пыль, краска, и т.п. - Термометр с контактным датчиком
. Более точный способ, но может быть проблематично или опасно залезть в некоторые места - Термометр с дистанционным датчиком (ИК)
. Более простой и безопасный способ, но бывает большая погрешность. - Тепловизор
. Лучший способ для оперативной проверки. Сразу видна вся картина. - Встроенные датчики.
Это могут быть термопары, терморезисторы или позисторы. Можно завести на температурный контроллер или индикатор, а можно — на пороговое устройство, выключающее двигатель по аварии.
Лучший способ для постоянного и оперативного контроля температуры двигателя.
Какой способ контроля используете вы?
Температура кипения бензина
Температура кипения бензина – также интересная величина. Сегодня мало кто из молодых водителей знает, что в своё время при жарком климате закипевший в топливопроводе или карбюраторе бензин мог обездвижить авто. Это явление просто создавало пробки в системе. Лёгкие фракции чрезмерно разогревались и начинали отделяться от более тяжёлых в виде пузырьков горючего газа. Автомобиль остывал, газы становились снова жидкостью – и можно было продолжать путь.
Сегодня бензин, реализуемый на АЗС, закипит (с очевидным бурлением с выделением газа) примерно при +80 °C с разбежкой в +-30% в зависимости от конкретного состава того или иного топлива.
Какая температура критичная?
Безусловно, при температуре корпуса двигателя +30 он будет работать лучше и дольше, чем при +100 гр. Но и та, и другая температура допускается.
Но до +100 гр. можно спокойно работать и не беспокоиться, а после — нужно обязательно выяснять причину и принимать меры.
Из этого вытекает правило — электрику, ответственному за электрохозяйство, нужно регулярно делать обходы и проверять состояние двигателей и оборудования в целом.
Как у вас с этим на заводе? Расскажите в комментариях!
Температура испарения бензина
Температура испарения – это тот тепловой порог, при котором начинается самопроизвольное перемешивание бензина с воздухом. Эта величина не может быть однозначно определена одной цифрой, так как зависит от большого количества факторов:
- базовый состав и пакет присадок – наиболее весомый фактор, который регулируется при производстве в зависимости от условий эксплуатации ДВС (климата, системы питания, степени сжатия в цилиндрах и т. д.);
- атмосферное давление – с повышением давления температура испарения незначительно снижается;
- способ исследования этой величины.
Для бензина температура испарения играет особую роль. Ведь именно на принципе испарения построена работа карбюраторных систем питания. Если бензин перестанет испаряться – он не сможет смешаться с воздухом и попасть в камеру сгорания. В современных авто с прямым впрыском эта характеристика стала менее актуальной. Однако после впрыска форсункой топлива в цилиндр именно испаряемость определяет, насколько быстро и равномерно туман из мелких капель перемешается с воздухом. А от этого зависит эффективность работы мотора (его мощность и удельный расход топлива).
В среднем температура испаряемости бензина находится в пределах от 40 до 50°C. В южных регионах эта величина часто бывает выше. Её не контролируют искусственно, так как в этом нет нужды. Для северных районов наоборот, её занижают. Обычно это делается не за счёт присадок, а за счёт формирования базового бензина из наиболее лёгких и летучих фракций.